Nouvelle stratégie thérapeutique pour la néphropathie diabétique : antagoniste du CCR2
Mar 25, 2022
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PARTIE II.:Effets d’un antagoniste CCR2 sur les macrophages et les expressions du récepteur Toll-like 9 dans un modèle murin de néphropathie diabétique
Seigo Ito, Hiroyuki Nakashima, Takuya Ishikiriyama, Masahiro Nakashima, Akira Yamagata, et al.
Abstrait
La pathogenèse denéphropathie diabétique(DN) est lié au recrutement de macrophages (Mo) dans les reins, à la production de facteur de nécrose tumorale-αu (TNF-o) et au stress oxydatif. L’activation du récepteur 9 de type Toll (TLR9) serait impliquée dans l’inflammation systémique, et elle exacerbe cette condition dans le syndrome métabolique. Par conséquent, nous avons émis l’hypothèse que TLR9 joue un rôle dans la pathogenèse de DN(néphropathie diabétique). Deux sous-ensembles de Mos rénal dans DNnéphropathie diabétiqueDes souris modèles (db/db) ont été analysées à l’aide de la cytométrie en flux pour évaluer leur distribution et l’expression et la fonction de TLR9. Les souris ont reçu leCCR2antagoniste INCB3344 pour 8 semaines; changements dans la distribution et la fonction du Mo et ses effets thérapeutiques sur le DNnéphropathie diabétiquela pathologie a été examinée. Cd11bhigh (BM-Mo) dérivé de la moelle osseuse et CD11blow Mos (Res-Mo) résidant dans les tissus ont été identifiés dans les reins de souris. En tant que DNnéphropathie diabétiqueprogrès, le nombre BM-Mφ, l’expression TLR9 et la production de TNF-α ont augmenté de manière significative. Dans Res-Mos, la production d’espèces réactives de l’oxygène (ROS) et l’activité phagocytaire ont été améliorées. INCB3344 a diminué l’albuminurie, le taux de créatinine sérique, l’abondance de BM-Mφ, l’expression de TLR9 et la production de TNF-a par BM-Mφs et la production de ROS par Res-Mos. L’activation accrue de BM-Mo via la production de TLR9 et de TNF-α et l’augmentation de la production de ROS par Res-Mos ont été impliquées dans DN(néphropathie diabétique)progression. Ainsi, l’inactivation de Mos et de leur expression TLR9 par INCB3344 est une stratégie thérapeutique potentielle pour DN(néphropathie diabétique).
NOUVEAU & REMARQUABLE Nous avons classé les macrophages rénaux (Mos) en Mos (BM-Mos) dérivé de la moelle osseuse exprimant un CD1lb élevé et un Mo résident spécifique au tissu (Res-Mos) exprimant un faible CD11b. Dansnéphropathie diabétique(DN) souris modèles. L’expression du récepteur 9 de type Toll (TLR9) et la production de TNF-α via l’activation de TLR9 dans BM-Mos et la production de ROS dans Res-Mos ont été améliorées En outre,CCR2antagoniste a supprimé l’infiltration rénale de BM-Mos et leur fonction et la production de ROS par Res-Mos, avec une suppression concomitante de TLR9. Notre étude présente une nouvelle stratégie thérapeutique pour DN(néphropathie diabétique).
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DISCUSSION
Nous avons présenté trois nouveaux résultats dans cette étude. Tout d’abord, chez les souris DB/DB diabétiques, BM-Mos a exprimé TLR9 et a libéré TNF-。 plus abondamment que ceux des souris brumeuses non diabétiques, tandis que Res-Mos produisait plus de ROS et montrait une fonction phagocytaire. Deuxièmement, INCB3344, unCCR2antagoniste, réduction de l’expression de TLR9 et libération de TNF-α par les deux types de MPS et diminution de la production de ROS par Res-Mos. Enfin, ces mécanismes pourraient expliquer une diminution de l’albuminurie et des taux sériques de Cr chez les souris DB / DB diabétiques ainsi qu’une amélioration de la prolifération mésangiale et de l’expression des podocytes.
Sur la base de nos résultats, les Mos rénaux ont été divisés en deux populations, c’est-à-dire BM-Mos exprimant fortement un marqueur dérivé de la moelle osseuse et Res-Mos l’exprimant à peine. Comme ils ne dépendaient pas de la présence de diabète, ceux-ci ont été considérés comme des propriétés uniques des deux types de Mos rénal. En revanche, leurs diverses fonctions ont été améliorées chez les souris diabétiques. De plus, la production de TNF-α, une cytokine pro-inflammatoire principalement produite par Mos, et d’IL-10, une cytokine anti-inflammatoire, a également été augmentée. Cela indique que les Reins Mos sont simultanément impliqués non seulement dans l’induction, mais aussi dans la convergence de l’inflammation dans les maladies inflammatoires chroniques telles que DN(Néphropathie diabétique). Rôles de deux types de macrophages rénaux
Étant donné que l’excrétion urinaire d’albumine, qui reflète la gravité de la néphropathie, a augmenté avec le pourcentage de BM-Mos chez les souris DB / DB, nous suggérons que BM-Mos joue un rôle majeur dans DN(Néphropathie diabétique). De plus, nous avons constaté que l’expression de TLR9 et la production de TNF-α étaient améliorées dans BM-Mos, tandis que la production de ROS et l’activité phagocytaire étaient augmentées dans Res-Mos avec DN(néphropathie diabétique)progression. Étant donné que ces observations n’ont pas été faites chez les souris brumeuses plus jeunes et plus âgées (données non montrées), nous pensons qu’elles sont associées à la DN(néphropathie diabétique)et ne sont pas dus à des changements dépendant de l’âge. Les TLR reconnaissent les modèles moléculaires associés aux agents pathogènes, tels que les lipopolysaccharides, l’ADN bactérien et les modèles moléculaires endogènes associés au danger, dont les niveaux sont augmentés dans le diabète (33,34). En particulier, TLR2 et TLR4 seraient impliqués dans la perpétuation de l’inflammation dans la DN(néphropathie diabétique), vraisemblablement via Mos (35-38). TLR9 reconnaît l’ADN mitochondrial et sans cellules libéré dans la circulation par des cellules ou des adipocytes endommagés / morts et le motif commun de l’ADN bactérien CpG-ODN, activant ainsi l’immunité innée et suggérant son implication dans les lésions rénales (11,14).
La production de ROS et la phagocytose par Res-Mos ont été augmentées avec DN(Néphropathie diabétique) progression. Kidney Mos aurait été impliqué dans la DN(néphropathie diabétique)progression en libérant des RO par l’activité de la nicotinamide adénine dinucléotide phosphate (NADPH)oxydase (39,40), et notre étude précédente a montré que les ROS dérivés de Res-Mos sont impliqués dans les lésions tissulaires hépatiques (20). Par conséquent, dans le rein, Res-Mos peut également être impliqué dans les lésions tissulaires induites par les ROS. De plus, l’expression de TLR9 dans Res-Mos a été améliorée dans l’état diabétique (Fig. 1E). Comme les ROS produits par Res-Mos sont affectés par l’activation de TLR9 et les niveaux locaux de TNF-a (20,41, 42), l’augmentation de la production de ROS par Res-Mos avec DN(Néphropathie diabétique) était due à l’augmentation de leur expression de TLR9 ou affectée par l’amélioration de la production de TNF-α de BM-Mos. Par conséquent, nous supposons que l’augmentation de la production de TNF-a par BM-Mos et de la production de ROS par Res-Mgps a exacerbé le DN(néphropathie diabétique).
Bien que Res-Mos puisse jouer un rôle délétère grâce à une production accrue de ROS, leur forte capacité de phagocytose pourrait exercer un effet protecteur sur DN(Néphropathie diabétique) souris. Res-Mos peut phagocytoser les cellules rénales endommagées au cours de la progression de la maladie et participer à la réparation du tissu rénal. En outre, l’augmentation de la production de ROS par Res-Mos pourrait se produire en raison de la digestion du tissu endommagé phagocytosé. Lorsque nous avons évalué les ROS produites par le Mos rénal dans un environnement non stimulé, les ROS ont été produites au stade où Mos phagocytosait et digérait le tissu rénal endommagé. Par conséquent, l’augmentation de la production de ROS dans Res-Mos peut ne pas avoir d’effet négatif dans DN(néphropathie diabétique).
Effets de l'CCR2Antagoniste INCB3344 sur la néphropathie diabétique
CCL2 est surexprimé dans les reins de souris modèles diabétiques(43-46) et est impliqué dans l’exacerbation de l’albuminurie en raison de son action sur les podocytes glomérulaires(47). De plus, l’infiltration des monocytes aux sites inflammatoires est principalement régulée par CCL2, et CCL2 attire Mme vers le tissu rénal (parCCR2-signalisation médiatisée) et joue un rôle important dans DN(Néphropathie diabétique) pathogenèse(46,47). CCL2 est produit par les podocytes glomérulaires, les cellules mésangiales et les cellules épithéliales tubulaires et induit une inflammation interstitielle, une atrophie tubulaire et une fibrose dans les reins(44, 48,49). Administration de plusieursCCR2il a récemment été démontré que les antagonistes chez les souris modèles diabétiques suppriment l’infiltration de Mo dans le rein et préviennent la DN(néphropathie diabétique)progression (50-53). ToutefoisCCR2les antagonistes n’ont pas été utilisés cliniquement chez l’homme, probablement en raison de problèmes tels qu’une courte demi-vie pharmacologique et une faible affinité pour l’hommeCCR2. En revanche, INCB3344 peut se lier aux monocytes humains avec une sélectivité élevée pourCCR2et a une longue demi-vie pharmacocinétique dans le corps humain ou de souris (8,9).
Dans la présente étude, INCB3344 pourrait supprimer la migration de BM-Mos vers le rein dans DN(Néphropathie diabétique); cependant, il n’a pas eu d’effet prononcé sur Res-Migos, suggérant que les populations BM- et Res-Mφ avaient des propriétés différentes. De plus, INCB3344 a polarisé Mgs en phénotype M2 (polarisation M2), suggérant un effet de conversion du phénotype pro-inflammatoire en phénotype anti-inflammatoire.
Notamment, INCB3344 a considérablement réduit la production de TNF-α dans les deux types de Mos, ce qui a peut-être le plus contribué à l’amélioration du DN(Néphropathie diabétique). TNF-α est impliqué dans l’hypertrophie rénale, l’excrétion d’albumine et la diminution de la fonction rénale dans DN(Néphropathie diabétique) (3, 54) et est une cytokine pléiotrope qui stimule la production d’autres cytokines de manière autocrine et paracrine(55-58). Par conséquent, l’inhibition du TNF-o peut servir à bloquer une variété d’autres médiateurs inflammatoires qui pourraient expliquer ses effets bénéfiques sur la DN(néphropathie diabétique). CommeCCR2la stimulation conduit à la production de TNF-a via l’activité de la glycogène synthase kinase 3(GSK3)(59 intracellulaire), nous avons émis l’hypothèse que l’INCB3344 inhibait la production de TNF-α en bloquant cette voie dans le Rein Mos. Cependant, nous pensons que les niveaux de GSK3 dans ce modèle devraient être évalués, et d’autres études doivent être menées pour confirmer cette spéculation. De plus, nos résultats ont montré que la plupart des Mos glomérulaires étaient des BM-Mos, et que la production de TNF dans le BM-Mos glomérulaire était plus élevée que dans les autres BM-Mos dans les reins. Ces résultats suggèrent que l’INCB3344, qui a sup-pressé les comptes BM-Mφ (plus spécifiquement), a principalement contribué à l’amélioration des lésions glomérulaires en diminuant la prolifération mésangiale et en protégeant les podocytes (augmentation de WT-1).
CCR2il a été rapporté que l’inhibition diminuait la production de TNF-α par la suppression du TLR9 (60,61), et l’expression du TLR9 n’a pas été observée dans le parenchyme rénal, y compris les tubules, l’interstitium et les glomérules, à l’exception des cellules morphologiquement présumées être Mos dans la présente étude. Par conséquent, l’administration d’INCB3344 a également réduit l’expression de TLR9 dans les deux types de Mos. Pris ensemble, les résultats ont suggéré que INCB3344 supprimait non seulement l’infiltration inflammatoire de BM-Mg dans le rein, mais aussi leurs fonctions nocives liées à l’inflammation et pouvaient contribuer au soulagement de la DN.(néphropathie diabétique).
En conclusion, BM-Mos a exprimé TLR9 et a libéré TNF-a plus abondamment chez les souris diabétiques que chez les souris non diabétiques, tandis que Res-Mos a produit plus de ROS et a montré une activité phagocytaire accrue chez les souris diabétiques. INCB3344, unCCR2antagoniste, réduction de l’expression de TLR9 et libération de TNF-α par les deux types de Mos et diminution de la production de ROS par Res-Mos. Ces changements expliquent la diminution de l’albuminurie et des taux sériques de Cr ainsi que l’amélioration pathologique chez les souris diabétiques. Nous suggérons que l’INCB3344 a un fort potentiel pour traiter la DN(néphropathie diabétique)à la clinique.
Perspectives et importance
Nous avons démontré que l'CCR2L’antagoniste INCB3344 peut diminuer l’albuminurie et le taux sérique de Cr et améliorer la prolifération mésangiale et l’expression des podocytes chez les souris atteintes de DN(néphropathie diabétique). Ces effets bénéfiques ont été exercés par une réduction de la production de TNF-α à partir de BM-Mos et de la libération de ROS par Res-Mφs, qui étaient tous deux basés sur une diminution de l’expression de TLR9 dans les deux types de polarisation Mos et M2. À l’avenir, cet antagoniste des récepteurs pourra être utilisé comme alternative robuste ou partenaire du bloqueur des récepteurs de l’angiotensine II et du cotransporteur sodium-glucose-2 pour traiter les patients afin de prévenir la progression de la DN(néphropathie diabétique).
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