Différents modèles de fibrose rénale indiquent une lésion de compartiments rénaux distincts
Mar 20, 2022
Résumé:La fibrose rénale est une manifestation courante et la marque d'une grande variété de maladies chroniques.maladie du rein(CKD) qui apparaît dans différents modèles morphologiques, suggérant des causes pathogènes distinctes. De larges cicatrices macroscopiquement visibles sont les séquelles d'une lésion focale sévère et d'une destruction complète du parenchyme, reflétant une réponse de cicatrisation à la suite d'un infarctus. Dans leun rein,une lésion glomérulaire chronique entraîne une atrophie du tubule correspondant, une dégénérescence de ce néphron spécifique et enfin une fibrose interstitielle/atrophie tubulaire (IF/TA). Par rapport à cette cicatrice focale de remplacement induite par le glomérule, la fibrose diffuse indépendante de l'atrophie tubulaire semble être un processus pathogène différent.Un reinLa fifibrose semble se développer d'une manière spécifique au compartiment, mais il reste difficile de savoir si la fifibrose focale et diffuse a des caractéristiques distinctes associées à d'autres lésions glomérulaires ou tubulo-interstitielles. Dans la présente étude, nous avons cherché à analyser les schémas fibrotiques rénaux liés aux lésions rénales, qui contribuent directement à la fibrogenèse rénale, afin de démêler les schémas fibrotiques et les manifestations lors de lésions de compartiments rénaux distincts. Les modèles deun reinfifibrose ont été analysés dans des modèles expérimentaux d'IRC et de diverses pathologies rénales en corrélation avec des résultats histopathologiques et ultrastructuraux. Après l'induction d'une glomérulonéphrite à croissants isolée (GN) dans une néphrite sérique néphrotoxique (NTN), des lésions glomérulaires chroniques ont entraîné une fibrose principalement focale adjacente à des tubules atrophiques. En revanche, l'utilisation de l'obstruction urétérale unilatérale (UUO) comme modèle de lésion primaire du compartiment tubulo-interstitiel a révélé une fibrose diffuse comme modèle prédominant de lésions chroniques. Enfin, la néphropathie induite par l'acide folique (FAN) en tant que modèle de lésion tubulaire primaire avec atrophie tubulaire consécutive indépendante des lésions glomérulaires chroniques induit également une IF/TA focale prédominante. En analysant plusieurs pathologies rénales, nos données suggèrent également que la fibrose focale et diffuse semble contribuer en tant que lésions chroniques à la majorité des maladies rénales humaines, étant principalement présente dans la GN associée aux anticorps antineutrophiles cytoplasmiques (ANCA), la néphrite lupique et la néphropathie à IgA ( IgAN). L'IF/TA focale était corrélée aux lésions glomérulaires et aux lésions irréversibles des néphrons, tandis que la fibrose diffuse dans les ANCA GN était explicitement associée à une inflammation interstitielle indépendante des lésions glomérulaires et de la perte de néphrons. L'analyse ultrastructurale de l'IF/TA focale par rapport à la fibrose diffuse a révélé des compositions de matrice distinctes, encore étayées par différentes signatures de collagène dans les ensembles de données de transcriptome. En ce qui concerne les résultats rénaux à long terme, seule l'étendue de l'IF/TA focale était corrélée avec le développement de la phase terminalemaladie du rein(ESKD) dans ANCA GN. En revanche, diffusun reinla fibrose n'était pas associée à l'issue rénale à long terme. En conclusion, nous apportons ici la preuve qu'un modèle focal deun reinla fibrose semble être associée à la perte de néphron et à la cicatrisation de remplacement. En revanche, un modèle diffus deun reinla fibrose semble résulter d'une inflammation et d'une blessure interstitielles primaires.
Mots clés:modèle de fibrose ; fibrose rénale; lésion rénale; atrophie tubulaire; inflammation; vascularite systémique
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Introduction
La fibrose rénale est une manifestation courante et la marque d'une grande variété de maladies chroniques.maladies rénales(CKD) conduisant à la phase terminalemaladie du rein(ESKD), quelle que soit l'étiologie sous-jacente [1]. Généralement, la fibrose rénale (ou fifibrose tubulo-interstitielle) représente l'histomorphologie du dépôt de matrice extracellulaire (ECM) à tous les stades de l'IRC.Un reinla fibrose peut apparaître selon différents schémas morphologiques, suggérant d'autres causes pathogènes [2]. Les larges cicatrices macroscopiquement visibles sont les séquelles d'une lésion focale sévère et d'une destruction parenchymateuse complète, reflétant une réponse de cicatrisation consécutive à un infarctus [3]. Dans leun rein, une lésion glomérulaire chronique entraîne une atrophie du tubule correspondant, une dégénérescence de ce néphron spécifique, et enfin une fibrose interstitielle/atrophie tubulaire (IF/TA) [4,5]. Par rapport à cette cicatrice focale de remplacement induite par le glomérule, la fibrose indépendante de l'atrophie tubulaire (appelée ci-après fibrose diffuse) semble être un processus pathogène différent [6,7]. L'atrophie tubulaire est définie comme une perte de transport spécialisé et de capacité métabolique et se caractérise généralement par de petits tubules, des cellules épithéliales à cytoplasme pâle ou des tubules très fins dilatés. Contrairement à notre compréhension de la fibrose en tant que tissu cicatriciel représentant un processus de réparation rénale incomplet, la fibrose diffuse est considérée comme un contributeur actif de la progression de la MRC, qui est essentiellement basée sur l'observation que le déclin de la fonction rénale est plus étroitement corrélé à la fibrose tubulo-interstitielle plutôt qu'à la avec atteinte glomérulaire [8–11]. Sur la base des concepts ci-dessus,un reinla fibrose est discutée soit comme un mécanisme deun reinréparation ou un contributeur actif à la progression de la MRC [12,13].Un reinLa fifibrose semble se développer d'une manière spécifique au compartiment, mais il reste difficile de savoir si l'IF/TA focale ou la fifibrose diffuse ont des caractéristiques distinctes associées à d'autres lésions glomérulaires ou tubulo-interstitielles. Dans la présente étude, nous avons cherché à analyser les schémas fibrotiques rénaux liés aux lésions rénales susmentionnées (par exemple, les lésions glomérulaires, tubulaires et interstitielles), qui contribuent directement à la fibrogenèse rénale.
Matériaux et méthodes
2.1. AnimauxToutes les études animales expérimentales ont été réalisées avec l'approbation du comité institutionnel de protection et d'utilisation des animaux du Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) et du University Medical Center Göttingen conformément aux directives ARRIVE [14]. Les protocoles expérimentaux sont détaillés ci-dessous. Une taille d'échantillon de n=5 souris dans chaque groupe n'a pas été formellement alimentée ou préspécifiée. 2.2. Néphrite sérique néphrotoxique (NTN) Chaque souris a été initialement pré-immunisée avec 200 µg d'IgG de mouton (Capralogics, Gilbertville, IA, USA) dans 200 µL d'adjuvant complet de Freund (Sigma, St. Louis, MO, USA) injecté par voie intraveineuse avec 40 µL sérum néphrotoxique aux jours 5, 6 et 7 après la pré-immunisation. Les expériences se sont terminées 63 jours après l'immunisation [15,16]. 2.3. Obstruction urétérale unilatérale (UUO) Des souris C57BL/6 âgées de huit à douze semaines ont été anesthésiées par inhalation d'isoflurane et l'analgésie a été réalisée par injection sous-cutanée de buprénorphine. L'uretère a été séparé des tissus environnants et deux ligatures ont été placées à environ 5 mm d'intervalle dans les deux tiers supérieurs de l'uretère du rein gauche pour obtenir une obstruction fiable. Les expériences se sont terminées dix jours après la ligature de l'uretère comme décrit précédemment [17].
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2.4. Néphropathie induite par l'acide folique (FAN)Une lésion rénale a été induite par une seule injection intrapéritonéale d'acide folique (250 mg/kg de poids corporel dans du PBS) chez des souris CD1. Les expériences se sont terminées 96 jours après l'injection.
2.5. Population à l'étude Un nombre total de 112 cas de diverses pathologies rénales, y compris la néphrite interstitielle aiguë (AIN), la glomérulonéphrite associée aux anticorps antineutrophiles cytoplasmiques (ANCA GN), la GN membraneuse, la néphrite lupique, la néphropathie hypertensive, la néphropathie à IgA (IgAN), la néphropathie focale-segmentaire glomérulosclérose (FSGS) et diabétiquemaladie du rein(DKD) ont été inclus. Alors qu'aucune approbation formelle n'était requise pour l'utilisation des données cliniques de routine, un avis favorable a été accordé par le comité d'éthique du Centre médical universitaire de Göttingen (n° 22/2/14 et 28/9/17). De plus, tous les patients ont consenti à la collecte de données dans le cadre de leurs soins médicaux réguliers. 2.6. Définitions Le débit de filtration glomérulaire (DFG) estimé a été calculé à l'aide duMaladie du reinÉquation de la collaboration épidémiologique (CKD-EPI) [18]. Pour les cas d'ANCA GN, le Birmingham Vasculitis Activity Score (BVAS) version 3 a été calculé comme décrit précédemment [19]. Le BVAS est évalué sur une échelle de 0 à 63, avec un 0 indiquant l'absence d'activité de la maladie et des scores plus élevés indiquant une maladie active. 2.7. Coloration trichrome de Masson Les reins fixés au formol et inclus en paraffine ont été sectionnés à 3 µm et la coloration a été réalisée au centre d'histopathologie BIDMC et au centre médical universitaire de Göttingen. 2.8. Histopathologie rénale Les pathologistes rénaux (LS, SH et PS) ont évalué toutes les biopsies et n'ont pas été informés de la collecte et de l'analyse des données cliniques. De manière analogue au système de notation de Banff, le pourcentage de zones corticales affectées par le totalun reinla fibrose et la fibrose interstitielle focale dans la zone d'atrophie tubulaire (IF/TA) ont été évaluées dans l'ensemble de l'échantillon. La fibrose diffuse non liée à l'atrophie tubulaire a été calculée par soustraction [20]. De plus, chaque glomérule a été noté séparément pour la présence de nécrose, de croissants et de sclérose globale. Par conséquent, le pourcentage de glomérules présentant l'une de ces caractéristiques a été calculé comme une fraction du nombre total de glomérules dans chaque biopsie rénale. Sur la base de ces scores, le sous-groupement histopathologique selon Berden et al. (classe focale, croissant, mixte ou sclérotique) et ARRS selon Brix et al. (risque faible, moyen ou élevé) ont été réalisées [21,22].
2.9. Thérapie d'induction de la rémissionLes glucocorticoïdes (GC) ont été administrés soit sous forme de thérapie pulsée intraveineuse, soit par voie orale avec un calendrier dégressif. L'échange de plasma (PEX) a été administré pendant la période d'induction à la discrétion des médecins traitants. Le rituximab (RTX) a été administré en quatre doses intraveineuses à 375 mg/m2 chaque semaine ; RTX n'a pas été administré dans les 48 h précédant le traitement PEX. Le cyclophosphamide (CYC) a été administré en trois doses intraveineuses allant jusqu'à 15 mg/kg toutes les deux semaines et toutes les trois semaines par la suite, ajustées en fonction de l'âge et de la fonction rénale. La thérapie combinée a été administrée en quatre doses intraveineuses à 375 mg/m2 de RTX chaque semaine et en deux doses intraveineuses à 15 mg/kg de CYC toutes les deux semaines. À la discrétion des médecins traitants, le traitement d'induction de la rémission dépendait des régimes antérieurs et des facteurs individuels du patient. Le RTX était préféré chez les patients plus jeunes, la toxicité étant la principale raison de ce choix [23]. Une prophylaxie pour prévenir l'infection à Pneumocystis jiroveci a été administrée conformément à la pratique locale.
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2.10. Analyses des ensembles de données de tableau accessibles au publicLes ensembles de données accessibles au public ont été analysés conformément aux recommandations générales [24]. Les données de la matrice de transcriptomes humains sont présentées sous forme d'intensités centrées médianes log2 extraites de la base de données Nephroseq, y compris la biobanque européenne d'ADNc rénal (ERCB) de 170 patients atteints d'IRC et de 31 donneurs vivants en bonne santé (numéro d'accès GSE69438) [25].
2.11. Méthodes statistiquesLes variables ont été testées pour la distribution normale à l'aide du test de Shapiro-Wilk. Les variables continues non normalement distribuées sont exprimées sous forme de médiane et d'intervalle interquartile (IQR), les variables catégorielles sont présentées sous forme de fréquence et de pourcentage. Les comparaisons statistiques n'étaient pas formellement alimentées ou préspécifiées. Pour la comparaison entre les groupes, le test de Kruskal-Wallis a été utilisé. Pour les comparaisons de groupe, le test U de Mann-Whitney a été utilisé pour déterminer les différences dans les médianes. Des comparaisons inter-groupes non paramétriques ont été réalisées avec le test du chi carré de Pearson. Les corrélations ont été analysées à l'aide du coefficient de corrélation de rang de Spear man (ρ de Spearman) et les analyses de données ont été effectuées avec GraphPad Prism (version 8.4.3 pour macOS, GraphPad Software, San Diego, CA, USA).
3. Résultats
3.1. Des lésions de compartiments rénaux distincts entraînent différents types de fibrose rénalePour clarifier les mécanismes pathologiques sous-jacents potentiels dans le développement de l'IF/TA focale et de la fibrose diffuse à la suite d'une lésion glomérulaire ou tubulaire, nous avons d'abord défié des souris avec des modèles expérimentaux de lésion glomérulaire primaire conduisant à une sclérose glomérulaire induite par une néphrite sérique néphrotoxique (NTN) , lésion tubulo-interstitielle diffuse due à une insuffisance postrénale avec modifications hémodynamiques et métaboliques rénales causées par une obstruction urétérale unilatérale (UUO), et un modèle spécifique de lésion tubulaire conduisant à une atrophie tubulaire par néphropathie induite par l'acide folique (FAN, Figure 1A) [26–28 ]. Les reins de ces modèles expérimentaux delésion rénaleont été évalués par la coloration au trichrome de Masson révélant que les lésions glomérulaires chroniques dans NTN ont entraîné une IF/TA principalement focale adjacente aux tubules atrophiques (Figure 1B, C et Tableau 1). En revanche, l'utilisation de l'UUO comme modèle de lésion primaire du compartiment tubulo-interstitiel avec des lésions inflammatoires associées a révélé une fibrose diffuse comme principal motif de lésions chroniques (Figure 1B, C et Tableau 1). Fait intéressant, FAN en tant que modèle de lésion tubulaire primaire avec atrophie tubulaire consécutive indépendante des lésions glomérulaires chroniques a également induit un IF/TA focal prédominant (Figure 1B, C et Tableau 1), soulignant ainsi le rôle de la lésion tubulaire et de l'atrophie tubulaire pour le développement de ce schéma de fibrose focale.
3.2. Distribution de l'IF/TA focal et de la fibrose diffuse dans les pathologies humainesPour vérifier si des modèles distincts de fibrose rénale sont des mécanismes généraux de progression de la maladie en réponse à des lésions chroniques et observés dans des pathologies rénales, nous avons ensuite analysé la survenue et la distribution de FI/TA focale et de fibrose diffuse chez divers autres humains.maladies rénales.Dans un nombre total de 67 biopsies rénales avec différentes pathologies rénales, y compris la glomérulonéphrite associée aux anticorps cytoplasmiques antineutrophiles (ANCA GN), la néphrite interstitielle aiguë (AIN), la GN membraneuse, la néphrite lupique, la néphropathie hypertensive, la néphropathie à IgA (IgAN), la néphropathie focale-segmentaire glomérulosclérose (FSGS) et diabétiquemaladie du rein(DKD), l'IF/TA focal et la fibrose diffuse ont pu être observés à des degrés variables (Figure 2A–C et Tableau 2). Fait intéressant, la fibrose diffuse était principalement présente dans les cas d'ANCA GN, de néphrite lupique et d'IgAN commemaladies rénalesavec lésion glomérulaire et interstitielle (figure 2C). Ces résultats suggèrent que des modèles distincts de fibrose rénale sont présents dans diverses pathologies rénales, y compris les ANCA GN, et que les ANCA GN pourraient servir de maladie modèle pour étudier les mécanismes de lésions inflammatoires et dégénératives de différents compartiments rénaux [29].
3.3. L'IF/TA focale et la fibrose diffuse indiquent une lésion de compartiments rénaux distincts dans l'ANCA GNParce que nous avons constaté que des modèles distincts de fibrose rénale sont présents dans diverses pathologies rénales, y compris l'ANCA GN en tant que maladie rénale avec lésion interstitielle glomérulaire et inflammatoire avec une répartition égale de l'IF/TA focal et de la fibrose diffuse, nous avons analysé des modèles distincts de fibrose rénale en association avec des résultats cliniques, biologiques et histopathologiques sur un nombre total de 49 biopsies rénales avec ANCA GN confirmé (Tableau 3) [30–36]. L'étendue de la fibrose totale était corrélée à une grave détérioration de la fonction rénale, qui se traduisait par l'augmentation de la créatinine sérique et la perte du taux de filtration glomérulaire (DFG, figure 3B). En notant systématiquement ANCA GN, la fibrose totale était corrélée à une diminution de la fraction des glomérules normaux attribuée aux croissants accélérés et à la sclérose glomérulaire globale (Figure 3C). Parmi les lésions inflammatoires, la fibrose totale était corrélée à l'inflammation totale dans l'ANCA GN non explicitement attribuée à l'inflammation interstitielle en dehors des zones de IF/TA ou à l'inflammation dans les zones de fibrose interstitielle et d'atrophie tubulaire (i-IF/TA, figure 3C). Nous avons ensuite disséqué la fibrose rénale en IF/TA focale et la fibrose diffuse entourant les tubules intacts sans signes proéminents d'atrophie tubulaire pour une analyse séparée (Figure 3D). Fait intéressant, nous n'avons observé aucune corrélation directe entre l'IF/TA focal et la fibrose diffuse (Figure 3E), impliquant des caractéristiques distinctes de chaque lésion dans l'ANCA GN. Comme nous l'avons observé précédemment pour la fibrose totale, l'IF/TA était corrélé à une diminution de la fraction des glomérules normaux, principalement attribuée à la sclérose glomérulaire globale (Figure 3E), confirmant le mécanisme établi selon lequel une lésion glomérulaire chronique entraîne une dégénérescence des tubules correspondants avec atrophie tubulaire et cicatrisation fibreuse focale [4]. En revanche, la fibrose diffuse n'était pas corrélée aux lésions glomérulaires chroniques mais aux glomérules en croissant (figure 3E), ce qui implique que la fibrose diffuse (non liée à l'atrophie tubulaire) sous-tend des mécanismes encore inconnus qui sont indépendants des lésions glomérulaires chroniques et de la perte de néphrons. La notation systématique de l'inflammation rénale a révélé que la fibrose diffuse était spécifiquement associée à l'inflammation interstitielle dans les zones non fibrotiques (Figure 3E), alors que l'IF/TA focal était corrélé à l'inflammation corticale totale qui n'était pas spécifiquement attribuée à l'inflammation interstitielle ou à l'i-IF/TA ( Figure 3E). Il convient de noter que les deux lésions étaient corrélées à une détérioration plus grave de la fonction rénale (figure 3F), ce qui confirme davantage l'observation selon laquelle chaque lésion est un contributeur essentiel à la lésion rénale et au résultat.
Figure 3. L'IF/TA focale et la fibrose diffuse indiquent une lésion de compartiments rénaux distincts dans l'ANCA GN. (A) Photomicrographie représentative de la coupe de rein colorée au trichrome de Masson dans ANCA GN (barre d'échelle : 200 µm). (B) L'association entre la fibrose rénale totale, les résultats cliniques et de laboratoire dans l'ANCA GN est illustrée par une carte thermique reflétant les valeurs moyennes de ρ de Spearman, les astérisques indiquent p <0.05. (c)="" l'association="" entre="" la="" fibrose="" rénale="" totale,="" les="" résultats="" glomérulaires="" et="" inflammatoires="" dans="" l'anca="" gn="" est="" illustrée="" par="" une="" carte="" thermique="" reflétant="" les="" valeurs="" moyennes="" du="" ρ="" de="" spearman,="" les="" astérisques="" indiquent="" p=""><0,05. (d)="" photomicrographie="" représentative="" de="" la="" section="" de="" rein="" colorée="" au="" trichrome="" de="" masson="" dans="" anca="" gn="" avec="" focal="" if/ta="" (panneau="" supérieur)="" et="" fibrose="" diffuse="" (panneau="" inférieur)="" sont="" montrées="" (barres="" d'échelle="" :="" 40="" m).="" (e)="" l'association="" entre="" l'if/ta="" focal="" et="" la="" fibrose="" diffuse="" avec="" des="" résultats="" glomérulaires="" et="" inflammatoires="" est="" illustrée="" par="" une="" carte="" thermique="" reflétant="" les="" valeurs="" moyennes="" de="" ρ="" de="" spearman,="" les="" astérisques="" indiquent="" p="">< 0,05.="" (f)="" l'association="" entre="" l'if/ta="" focal="" et="" la="" fibrose="" diffuse="" avec="" les="" résultats="" cliniques="" et="" de="" laboratoire="" dans="" l'anca="" gn="" est="" illustrée="" par="" une="" carte="" thermique="" reflétant="" les="" valeurs="" moyennes="" du="" ρ="" de="" spearman,="" les="" astérisques="" indiquent="" p=""><0,05. abréviations="" :="" anca="" gn="" —="" glomérulonéphrite="" à="" anticorps="" cytoplasmiques="" antineutrophiles ;="" bvas—birmingham="" vascularitis="" activity="" score ;="" protéine="" réactive="" crp-c;="" gfr—taux="" de="" filtration="" glomérulaire ;="" if/ta—fifibrose="" interstitielle/atrophie="" tubulaire ;="" iqr—intervalle="" interquartile ;="" mpo="" -="" myéloperoxydase="" ;="" acr—ratio="" albumine/créatinine="" urinaire ;="" upcr—rapport="" protéines="">
3.4. L'analyse de l'IF/TA focal par rapport à la fibrose diffuse révèle des compositions de matrice distinctesEnsuite, nous avons analysé plus en détail les caractéristiques morphologiques de l'IF/TA focal et de la fibrose diffuse dans les ANCA GN. Des coupes semi-minces ont révélé que l'IF/TA focal entourant les tubules atrophiques était plus condensé que le tissu fibreux disposé de manière lâche entourant les tubules intacts conservés (figure 4A). La microscopie électronique à transmission (TEM) a élucidé les faisceaux de collagène intégrés dans une matrice stromale dense (figure 4B). En revanche, l'analyse ultrastructurale de la fibrose diffuse a montré des tubules presque intacts entourés d'une intériorité œdémateuse élargie avec des faisceaux collagènes focaux révélant un type incomplet de tissu fibrotique (Figure 4B). Ces observations impliquent que l'IF/TA focale et la fibrose rénale diffuse peuvent différer en termes de composition et d'organisation de la MEC.
3.5. Le transcriptome tubulo-interstitiel en association avec l'atrophie tubulaire révèle des signatures de collagène distinctes dans la fibrose rénaleNous avons ensuite analysé la composition de l'ECM reflétée par les signatures de collagène dans les ensembles de données de transcriptome provenant de compartiments tubulo-interstitiels microdisséqués chez 170 patients atteints d'IRC et 31 donneurs vivants en bonne santé (base de données Nephroseq) pour une association avec des marqueurs établis d'atrophie tubulaire, y compris la cytokératine-7 (codée par KRT7), -18 (KRT18) et -19 (KRT19) [25,37]. Dans les compartiments tubulo-interstitiels avec une forte expression de marqueurs de lésions tubulaires, les collagènes COL1A1, COL1A2, COL3A1, COL4A1, COL4A2, COL5A2, COL6A3, COL16A1 et COL18A1 étaient principalement exprimés (Figure 5). En revanche, une corrélation inverse a été observée pour COL2A1, COL5A3, COL6A1, COL8A2, COL11A1, COL11A2, COL17A1 et COL19A1 (Figure 5). Ces résultats impliquent que la fibrose rénale peut avoir des signatures de collagène distinctes dans les marqueurs de lésion tubulaire.
3.6. Focal IF / TA est associé à un pire résultat à long terme dans l'ANCA GNPour mieux comprendre si des modèles distincts de fibrose rénale sont associés à des résultats rénaux à long terme, nous avons ensuite comparé l'IF / TA totale, focale et la fibrose rénale diffuse dans ANCA GN avec le développement de l'ESKD. La fibrose rénale totale dans les ANCA GN était corrélée à de moins bons résultats rénaux à long terme (tableau 4). Fait intéressant, seule l'étendue de la fibrose rénale focale était corrélée aux résultats rénaux (tableau 4). En revanche, la fibrose rénale diffuse n'était pas associée à des résultats rénaux à long terme (tableau 4), ce qui implique que des schémas de fibrose distincts peuvent également avoir un impact sur la progression de la maladie et la réponse potentielle au traitement.
Discussion
À ce jour, le développement de la fibrose rénale peut être séparé en deux concepts : d'une part, la littérature fournit des preuves solides que la fibrose rénale est la simple conséquence de dommages irréversibles au néphron, soit dus à une lésion glomérulaire ou tubulaire chronique, les deux résultant dans l'atrophie tubulaire et la fibrose interstitielle focale entourant les néphrons endommagés [12,13]. Ainsi, l'IF/TA focale associée à l'atrophie tubulaire contribue à la réparation rénale en servant de tissu cicatriciel, remplaçant ainsi les néphrons déjà perdus [12]. D'autre part, la fibrose rénale peut être considérée comme un processus de remodelage actif, progressif et dommageable de l'interstitium rénal. Dans ce processus, les fibroblastes contribuent directement à la lésion épithéliale, suggérant un véritable mécanisme interstitiel de progression de la MRC [13]. À notre connaissance, il s'agit de la première étude qui dissèque systématiquement la fibrose rénale en deux manifestations distinctes et indépendantes avec des motifs histomorphologiques focaux ou diffus, élucidant ainsi deux voies pathogéniques différentes de ces lésions. Pour fournir de nouvelles informations sur le domaine de la fibrogenèse rénale, le développement et le devenir de la fibrose rénale, nous avons examiné trois modèles de souris différents avec des entités connues de la fibrose rénale pour démêler les schémas et les manifestations fibrotiques en cas de dommages à des compartiments rénaux distincts. L'induction d'une GN en croissant isolée dans la NTN et des lésions glomérulaires chroniques ont entraîné une fibrose principalement focale adjacente aux tubules atrophiques [26]. Ces observations soutiennent le concept de dommages irréversibles au néphron qui se traduit par une IF/TA focale entourant les néphrons endommagés [12,13]. En revanche, l'utilisation de l'UUO comme modèle de lésion primaire du compartiment tubulo-interstitiel avec lésions inflammatoires associées a révélé la fibrose diffuse comme le principal motif de lésions chroniques [27]. La fibrose rénale chez les souris UUO était caractérisée par de délicates fibres de collagène entourant des tubules presque intacts.
Fait intéressant, l'interstitium des souris UUO a montré non seulement une fibrose diffuse mais aussi des cellules inflammatoires abondantes. Étant donné que l'inflammation est une réponse à une blessure, il est important de discuter si l'inflammation interstitielle résulte de dommages directs au compartiment interstitiel indépendant du néphron voisin. Par conséquent, la fibrose diffuse résulte d'une néphrite interstitielle isolée sans lésion primaire du parenchyme épithélial rénal, qui peut survenir à des stades ultérieurs de la progression de la maladie sous forme de néphrite tubulo-interstitielle, et conduit probablement à des néphrons atrophiques. La congestion urinaire dans le système épithélial tubulaire est le principal responsable du modèle UUO, entraînant une fibrose diffuse, des modifications hémodynamiques rénales et métaboliques [27]. Étant donné que toute congestion du parenchyme entraîne un œdème de l'interstitium environnant, une lésion œdémateuse diffuse de l'interstitium rénal pourrait expliquer l'étendue de l'inflammation et de la fibrose diffuse chez les souris UUO. Enfin, FAN en tant que modèle de lésion tubulaire primaire avec atrophie tubulaire consécutive indépendante des lésions glomérulaires chroniques induit également une IF/TA focale prédominante, soulignant ainsi le rôle de la lésion tubulaire et de l'atrophie tubulaire dans le développement de l'IF/TA focale [28]. Dans ce modèle, plusieurs néphrons voisins semblaient être lésés par une toxicité tubulaire directe, entraînant une atrophie tubulaire étendue sans dommage glomérulaire.
Suite à l'analyse de plusieurs pathologies rénales, nos données suggèrent également que l'IF/TA focale et la fibrose diffuse semblent contribuer en tant que lésions chroniques à la majorité des maladies rénales humaines. L'IF/TA focale et la fibrose diffuse sont principalement présentes dans les ANCA GN et soulignent le mécanisme postulé de lésion interstitielle directe comme cause de la fibrose diffuse. Dans l'ANCA GN en tant que maladie rénale avec lésion glomérulaire (formation de croissant, sclérose glomérulaire et perte de néphron) et lésion interstitielle (due à l'inflammation), nous apportons ici la preuve que la fibrose tubulo-interstitielle est soit associée à une lésion du néphron (dépendante ou indépendante de la cicatrisation glomérulaire) ou lésion interstitielle primaire (conduisant à un remodelage interstitiel fibreux diffus) [22,38–41]. De plus, nos données montrent que l'IF/TA focale dans les ANCA GN est corrélée à la sclérose glomérulaire globale, entraînant une sclérose glomérulaire et une perte de néphron [26]. Ici, nous pourrions également révéler que la cicatrisation rénale focale représente le schéma central de la fibrose rénale, confirmant une grande abondance de littérature décrivant que des lésions glomérulaires chroniques entraînent une dégénérescence du tubule correspondant avec une atrophie tubulaire, la perte de ce néphron spécifique et une réparation rénale incomplète. par une cicatrice focale de remplacement [12]. Ainsi, nos données confirment que l'IF/TA focal est associé à une lésion irréversible des néphrons, dépendante ou indépendante de la lésion glomérulaire. Les schémas focaux IF/TA dans les biopsies humaines semblent avoir une origine similaire, reflétant la réparation rénale. En revanche, la fibrose diffuse dans les ANCA GN était spécifiquement associée à une inflammation interstitielle. Des coupes semi-fines ont révélé un tissu fibreux avec des fibres de collagène disposées de manière lâche entourant des tubules presque complètement intacts dépourvus de signes d'atrophie véritable. Il convient de noter que l'analyse TEM a montré des faisceaux de collagène très peu disposés dans un interstitium très lâche, suggérant des changements interstitiels oedémateux. L'ANCA GN étant une vascularite touchant les petits vaisseaux, l'inflammation interstitielle et la fibrose diffuse pourraient être expliquées par une vascularite interstitielle accompagnée d'une fuite capillaire ; ainsi, l'œdème et l'inflammation interstitielle aggravent la fibrose interstitielle diffuse [42].
CISTANCHE AMÉLIORERA LA DIALYSE RÉNALE/RÉNALE
Les ensembles de données de transcriptome provenant de compartiments tubulointerstitiels microdisséqués ont révélé des signatures de collagène distinctes associées à une IF/TA focale associée à une atrophie tubulaire et à une fibrose diffuse non liée à l'atrophie tubulaire, ce qui implique que l'IF/TA focale et la fibrose rénale diffuse peuvent différer dans la composition de l'ECM. Le collagène est une protéine fibreuse majeure abondante dans la matrice extracellulaire. Les collagènes constituent le principal élément structurel de la MEC et fournissent une résistance à la traction, régulent l'adhésion cellulaire, soutiennent la chimiotaxie et la migration et dirigent le développement des tissus [43]. A ce jour, 28 types de collagène ont été décrits. Les principaux types de collagène présents dans les tissus conjonctifs sont les types I, II, III, V et XI. Dans les compartiments tubulo-interstitiels microdisséqués, la fibrose focale associée aux marqueurs d'atrophie tubulaire contenait principalement des collagènes de types I, III, IV et V. En revanche, nous avons identifié une corrélation inverse avec les collagènes de types II et XI, ce qui implique que l'IF/TA focal et le rein diffus la fibrose peut différer par des signatures de collagène distinctes. Enfin, nous montrons ici que la fibrose rénale totale dans les ANCA GN était corrélée à de moins bons résultats rénaux à long terme, comme décrit précédemment [22]. Fait intéressant, seule l'étendue de la fibrose rénale focale était corrélée au résultat rénal. En revanche, la fibrose rénale diffuse n'était pas associée à l'issue rénale à long terme. Ces observations impliquent que des modèles de fibrose distincts peuvent également avoir un impact sur la progression de la maladie et la réponse potentielle au traitement.
Pris ensemble, nous apportons ici la preuve que la majorité de la fibrose rénale semble être associée à la perte de néphron et à la cicatrisation de remplacement, ce qui représente une réparation tissulaire incomplète. En revanche, la fibrose diffuse semble être le résultat d'une inflammation interstitielle primaire et d'une lésion sans lésion du compartiment épithélial du rein. Fait intéressant, les deux modèles de fibrose étaient corrélés à une détérioration plus grave de la fonction rénale, ce qui implique que chaque lésion fibreuse interstitielle est un contributeur essentiel au résultat. Parallèlement, le concept d'une perte de parenchyme fonctionnel conduisant à une fibrose focale de remplacement et à une fibrose diffuse sous-tendant des mécanismes alternatifs n'a pas encore été systématiquement décrit au niveau du rein. De tels mécanismes ont cependant été rapportés dans la fibrose cardiaque. La fibrose de remplacement (fifibrose cicatricielle) est focale et survient après une nécrose des cardiomyocytes, par exemple après un infarctus du myocarde, et est considérée comme irréversible pour prévenir la rupture du muscle cardiaque après un infarctus [44]. D'autre part, la fibrose diffuse a été associée à la propagation diffuse de collagène extracellulaire sans nécrose des cardiomyocytes et serait en principe réversible [45–48].
Les principales limites de notre étude sont le nombre limité de biopsies rénales dans certaines pathologies rénales, sa conception rétrospective et la transférabilité limitée des modèles expérimentaux de lésions rénales chez l'homme. Néanmoins, notre principale découverte selon laquelle l'IF/TA focale et la fibrose diffuse sont des modèles indépendants de fibrose rénale dans les ANCA GN (et d'autres maladies rénales chroniques) implique que chaque lésion a des caractéristiques et, probablement, des mécanismes distincts dans les ANCA GN. De plus, ces observations élargissent nos connaissances actuelles sur l'interaction entre l'inflammation, les lésions rénales et la fibrose, contribuant à une compréhension plus précise des réponses inflammatoires et des nouvelles stratégies thérapeutiques potentielles pour moduler les manifestations distinctes de la fibrose rénale.
conclusion
En conclusion, nous apportons ici la preuve que le schéma focal de la fibrose rénale semble être associé à la perte de néphron et à la cicatrisation de remplacement. En revanche, le schéma diffus du rein, la fibrose, semble résulter d'une inflammation et d'une blessure interstitielles primaires