Kleine Rab GTPases bij intracellulaire vesikelhandel: het geval van Rab3A/Raphillin-3een complex in de nier
Mar 30, 2022
Contact:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Abstract:Kleine Rab GTPasen, de grootste groep van kleine monomere GTPasen, reguleren de trafiek van blaasjes in cellen, die een integraal onderdeel zijn van veel cellulaire processen. Hun rol bij neurologische ziekten, zoals kanker en ontstekingen, is uitgebreid bestudeerd, maar hun betrokkenheid bij nieraandoeningen is niet diepgaand onderzocht. Er is aangetoond dat Rab3a en zijn effector Rabphillin-3A (Rph3A)-expressie aanwezig zijn in de podocyten vannormaalnierenvan muizen, ratten en mensen, rond blaasjes in de voetprocessen, en ze komen tot overexpressie bij ziekten met proteïnurie. Bovendien induceerde het Rab3A-knockout-muizenmodel diepgaande veranderingen in het cytoskelet in podocyten van dieren met een hoog glucosegehalte. Evenzo veroorzaakte RphA-interferentie in het Drosophila-model structurele en functionele schade in nefrocyten met een vermindering van infiltratiecapaciteiten en nefrocytenaantal. Veranderingen in de structuur van hartvezels in hetzelfde RphA-interferentiemodel, openen de vraag of Rab3A-disfunctie gelijktijdige schade aan het hart enniercellen,een aantrekkelijk vakgebied dat in de toekomst aandacht zal vragen.
trefwoorden:Rab-eiwitten; Rab3A; Rabphilin-3A, nier, nier
InvoeringKleine Rab GTPasen, de grootste groep van kleine monomere GTPasen, en hun Rabinteracterende eiwitten zijn betrokken bij meerdere cellulaire functies, waaronder het verkeer van endosomale blaasjes en plasmamembraancombinaties om ladingen vrij te geven aan de extracellulaire ruimte [1,2]. De rol van Rab GTPasen bij ziekten en specifieke syndromen is breed onderzocht [3]. Grotendeels beoordeeld en betrokken bij vesikelsynapsen en afzettingen bij ziekten van het zenuwstelsel, bewijs van hun associatie in andere weefsels en pathologische processen zoals kanker, ontsteking, bloedplaatjes en endocriene afscheidingen zijn de afgelopen jaren het motief van onderzoek geweest. Functioneel coördineren Rab GTPases membraanhandelgebeurtenissen op basis van cyclische interconversie tussen actieve GTP-gebonden staten en inactieve GDP-gebonden staten. De GTP-gebonden vorm kan interageren met effectoren, verschillende stappen bevorderen en bijdragen aan vectorieel membraanverkeer [2]. Elk Rab-eiwit heeft specifieke effector-eiwitten die verschillende intracellulaire transportstappen reguleren, namelijk het trans-Golgi-netwerk, de endosomale route-lysosoom voor klaring/afbraak, of fusie met het celmembraan voor afgifte van blaasjes die het meest bestudeerd zijn [4-6].
Rabs worden geassocieerd met erfelijke genetische en verworven ziekten [7]. Hun impact op kanker,neurologische ziekte, immuniteit,en infecties zijn erkend [8]. Ondanks de toegenomen kennis is hun bijdrage aan nier- en hartdisfunctie en schade schaars. Daarom biedt deze review een overzicht van de relevantie van Rab GTPasen bij ziekten bij de mens, met speciale aandacht voor het Rab3a-Rph3A-complex en zijn cruciale rol bij nierziekte en een vermelding van toekomstige implicaties.
Rab GTPases en Vesicle TraffickingRab-eiwitten [9] zijn hoofdregulatoren van het intracellulaire transport van blaasjes tussen verschillende compartimenten door de rekrutering van effectoren en specifieke regulatoren [2], die betrokken zijn bij het ontluiken van blaasjes, mobiliteit door interactie met het cytoskelet of vastbinden aan het membraan. De Rab-familie bestaat uit meer dan 70 GTPases, die elk bij voorkeur geassocieerd zijn met één intracellulair compartiment om de specificiteit en directionaliteit van membraanverkeersroutes te beheersen, meestal gerelateerd aan vesiculair transport. Daarbij dragen ze bij aan het verlenen van membraanidentiteit [10] en zorgen ze ervoor dat membraangebonden ladingen naar hun juiste bestemming in de cel worden getransporteerd.
De processen hebben goed gedefinieerde verkeersroutes, waaronder exocytische en endocytische routes, waarbij de laatste uit vroege, late en recyclingcomponenten bestaat [11]. Elk van de paden is meestal ingebed met niet-overlappende Rabs en komt voor in verschillende compartimenten (Figuur 1).
Geassocieerd met het trans-Golgi-netwerk en secretoire blaasjes, zijn verschillende Rab-eiwitten geïdentificeerd. Rab1 vergemakkelijkt het ontluiken van blaasjes op de uitgangsplaats van het endoplasmatisch reticulum en de translocatie van blaasjes naar het pre-Golgi-tussencompartiment [12]. De doorvoer van blaasjes van het endoplasmatisch reticulum naar pre-Golgi kan ook worden gereguleerd door Rab2-gemedieerde reverse fellow. Rab8 geeft het verkeer van blaasjes door in de secretoire route die van het trans-Golgi-netwerk naar het plasmamembraan leidt. Leden van de Rab3-subfamilie zijn kritische regulatoren van exocytose van secretoire blaasjes in eukaryote cellen, maar recente studies geven aan dat aanvullende Rab-isovormen, de Rab27-subfamilie, nodig zijn voor dit proces [13]. Recente literatuur meldt dat Rab3 en Rab27 samenwerken om vesikelexocytose te bereiken door specifieke effectoreiwitten te rekruteren, zoals Rabphilin3a (Rph3a) die Rab27a binden, door een activerend enzym Rab3IL1 aan te trekken, een Rab-regulator, die de uitwisseling van GDP voor GTP op Rab3a katalyseert [14 ]. Rph3a drijft vesicle-docking op doelmembranen aan. Echter, sommige secretoire blaasjes. Rph3a drijft vesicle-docking op doelmembranen aan. Sommige secretoire blaasjes worden echter waarschijnlijk ook gevormd door directe ontluiking van het plasmamembraan, en de vereiste voor Rab GTPase-activiteit bij dergelijke secretie is niet bekend.
Figuur 1. Rab-eiwitten gemedieerd intracellulair vesiculair transport. Gemarkeerde Rab-familie-eiwitten die een sleutelrol spelen bij het reguleren van cellulaire membraanhandel, waaronder endocytose, exocytose, exosoomsecretie en afgifte van blaasjes tussen organellen. Small Rab GTPases spelen een sleutelrol bij het reguleren van cellulaire vesiculaire handel, waaronder endocytose, exocytose, exosoomsecretie en levering van intracellulaire blaasjes. Rab5, dat is gelokaliseerd in vroege endosomen, medieert endocytose en endosoomfusie van blaasjes. Rab11 en Rab25 mediëren langzame endocytische recycling door endosomen te recyclen, terwijl Rab4 snelle endocytische recycling rechtstreeks vanuit vroege endosomen bemiddelt. Het late endosoom-lysosoomverkeer geassocieerd met Rab7 bemiddelt de rijping van late endosomen en hun fusie met lysosomen. Een andere late endosomale GTPase, Rab9, bemiddelt de handel van late endosomen naar het trans-Golgi-netwerk (TGN). Rab1, gelegen op de uitgangsplaatsen van het endoplasmatisch reticulum (ER) en het pre-Golgi-tussencompartiment (IC), bemiddelt ER-Golgi-smokkel. Rab2, gelegen op de IC, zou ook Golgi-ER-handel kunnen reguleren. Rab6 is vooral bekend vanwege de intra-Golgi-smokkel van blaasjes. Rab8 bemiddelt constitutieve handel van de TGN naar het plasmamembraan, terwijl Rab3 en Rab27 verschillende soorten gereguleerde exocytische gebeurtenissen mediëren. Rab22 bemiddelt mensenhandel tussen de TGN en vroege endosomen en vice versa. Ten slotte is aangetoond dat voor de multivesiculaire lichaam (MVB)-afhankelijke secretie, Rab11, Rab35 en Rab27 de exosoomsecretie bevorderen en mogelijk inwerken op verschillende MVB's langs de endocytische route. MVB: multivesiculair lichaam; TGN: trans-Golgi-netwerk.
Met betrekking tot endocytose en recycling van endosoomroutes, is Rab5 een inwoner van vroege endosomen, fagosomen, plasmamembranen en bemiddelt het endocytose waarbij met clathrine gecoate blaasjes betrokken zijn. Rab11 en Rab25 nemen deel aan langzame endosoomrecycling en Rab4 vergemakkelijkt snelle recycling van endosomen uit vroege endosoompopulaties. Vervolgens bemiddelt Rab7 de rijping van laat endosoom (LE) en leidt vervolgens LE naar het lysosoom voor afbraak. Ten slotte koppelt Rab9 LE aan het trans-Golgi-netwerk. Met de nadruk op exosoomsecretie, zijn er nieuwe moleculaire spelers in de pathogenese van veel ziekten, waarvan Rab11 de eerste is die is gerapporteerd [15]. Later werden twee nieuwe Rabs benadrukt in exosoomsecretie, Rab27 en Rab35, die beide het koppelen van multivesiculaire lichamen (MVB's) aan het plasmamembraan mogelijk maakten. Silencing-experimenten van Rab2B, Rab5A, Rab9A, Rab11 en het meest efficiënt Rab27A en Rab27B verminderden de secretie van exosomen [16-18]. Deze individuele waarnemingen waren echter verschillend volgens de geanalyseerde celtypen en beïnvloed door exosoomdiversiteit verrijkt met verschillende ladingen. Rab11 en Rab35 worden voornamelijk geassocieerd met respectievelijk recycling en vroege sortering van endosomen, en Rab27A/B tot late endosomale en secretoire compartimenten, vaak lysosoomgerelateerde organellen genoemd [9]. Zo kunnen verschillende subtypes van late endosomen verschillende exosomen genereren [19]. Misschien kan exosome diversiteit in eiwitladingen te wijten zijn aan de verschillende routes voor secretieverkeer die worden gereguleerd door specifieke Rab-eiwitten volgens celstimulus.
Bovendien reguleren Rab-interacties met effectoren vesikeltargeting en membraanfusie op drie manieren [20]. Ten eerste helpen Rabs bij het vervoer van blaasjes van hun plaats van oorsprong naar de acceptorcompartimenten via cytoskeletelementen en motoreiwitten. Ten tweede reguleren Rab-effectoren de membraanhandel bij de vesicle-dockingstap. Ten derde is in de membraanfusie van blaasjes SNAREs-gedreven docking op membraan [20]. Samenvattend hebben de specifieke lokalisatie van verschillende Rab GTPasen naar gedefinieerde membraancompartimenten en hun vermogen om specifieke smokkelroutes te reguleren, ze aantrekkelijk gemaakt als nieuwe moleculaire doelen. Er is echter gedeeltelijke kennis over de precieze functie en impact van over- of onderexpressie van Rab GTPasen op vesikelverkeer afgeleid van de heterogeniteit van functie in de verschillende celtypes met moeilijkheden om hun kinetiek te identificeren. De ontwikkeling van nieuwe technologieën, zoals confocale microscopie met hoge resolutie [21] en CRISPR/Cas-technologie, dragen bij aan het verkrijgen van solide informatie en een beter begrip van de rol van Rab GTPasen in de biogenese en secretie van blaasjes, waardoor voorheen onbekende fysiologische rollen en dus de invloed op gezondheid en ziekte.
cistanche te koop
Rab-gemedieerde vesiculaire verkeer en ziektenDe precieze regulatie van membraantransportprocessen door Rab GTPases is afhankelijk van interacties met effectoren, het handhaven van de polariteit van cellen voor het bereiken van de maximale efficiëntie van functie en structuur, en het reguleren van celsignalering, deling, overleving en migratie [22,23]. Hun relevantie bij het reguleren van de handel in blaasjes heeft dus geleid tot het onderzoeken van de relatie met de ontwikkeling van verschillende ziekten (tabel 1).
Hoe Rab-eiwitten werken en hun rol bij ziekte is uitgebreid bestudeerd in cellen van het zenuwstelsel, waarbij de rol is beoordeeld op de neuronale levenscyclus, activiteit en accumulatie van intraneuronale afzettingen [24-27]. Bij verschillende neurodegeneratieve aandoeningen zijn veranderingen en regulerende rollen van Rab-eiwitten in de pathologische mechanismen in neuronen, op mitochondriaal niveau, en gliaceldisfuncties onderzocht. Bij de ziekte van Alzheimer, Parkinson, Huntington Corea, Amyotrofische Laterale Sclerose en Charcot-Marie-Tooth-ziekten [25] zijn veranderingen van Rab-eiwitten geïdentificeerd. Hoewel de verandering van Rab-eiwitten niet de primaire oorzaak van de ziekte is, is het zelfs een gevolg. Rab7-, Rab28- en Rab11-mutaties zijn de primaire oorzaak van de ziekte van Charcot-Marie-Tooth en Rab39B bij de ziekte van Parkinson [28-31]. Secundaire effecten van RabGTPasen op het membraantransport zelf zijn waargenomen bij veel andere ziekten (zie een uitgebreide review in 16). Een voorbeeld van de complexiteit van mechanismen die betrokken zijn bij de mogelijke veranderingen van de Rab-eiwitten zijn de studies die zijn uitgevoerd op de ziekte van Parkinson [32]. Gekoppeld aan de Rab39b-mutatie, zijn Rab29, Rab5a en Rab7 geïdentificeerd bij de erfelijke vroege ziekte van Parkinson met het lichaam van Lewy [31]. Rab11 daarentegen redt verschillende fenotypes, zoals accumulatie van Lewy-eiwit [33]. Onderzoek naar het analyseren van Rab- en vesiculaire verkeersmechanismen kan helpen begrijpen wat neuronen in leven houdt en de rol ervan bij neurodegeneratieve aandoeningen.
Ook bij hart- en vaatziekten is relevante informatie verkregen. Verhoogde expressie van Rab1 in het myocardium verstoort de subcellulaire lokalisatie van eiwitten en is voldoende om cardiale hypertrofie en falen te veroorzaken [34]. In myocyten herkennen en verzwelgen van Rab9-afhankelijke autofagosomen beschadigde mitochondriën, wat resulteert in ischemie-reperfusie (IR) veranderingen in oxidatieve fosforylering, waardoor uiteindelijk de levensvatbaarheid van cardiomyocyten afneemt [35-37]. Bij diabetische patiënten met albuminurie identificeerde een genoombrede associatiestudie een genetische locus van Rab38 geassocieerd met albuminurie, met de nadruk op nieuwe routes die albuminurie beïnvloeden [38].
In bloedplaatjes wordt hun impact op hemostase en trombose, evenals op weefselregeneratie, ontsteking en metastase door opname, verpakking en afgifte van exosomen uit opslagblaasjes uitgebreid bestudeerd vanwege hun potentiële therapeutische implicaties [39]. Er is vastgesteld dat de rol bij fagocytose om vreemde lichamen en apoptotische cellen te verzwelgen, te doden en te verwerken en het presenteren van antigenen aan de immuuncellen een belangrijke rol speelt in immuunprocessen [40]. Bij IR-schade is een door fosforylering gereguleerd polarisatiemechanisme via Rab21 via Rph3A belangrijk voor de adhesie van neutrofielen aan endotheelcellen tijdens ontstekingsreacties [41]. In delever, interferon regulerende factor 1 reguleert Rab27a-transcriptie en extracellulaire vesikelsecretie, wat leidt tot geoxideerde fosfolipide-activering van neutrofielen en daaropvolgende lever-IR-beschadiging [42].
Gezien het belang van Rab GTPasen in membraanhandel en de relevantie van dit proces voor de menselijke gezondheid [22], is het misschien verrassend dat slechts een beperkt aantal genetische ziekten geassocieerd zijn met Rab-disfunctie. Het bestaan van meerdere Rab-isovormen en mensenhandelroutes maakt mensen vermoedelijk minder kwetsbaar voor mutaties in individuele Rab-coderende genen.
3.1. Door Rab gemedieerde acties in gezondheid en ziekte in de nier
Denierenzijn een cruciaal orgaan om de homeostase van volumevloeistoffen en elektrolyten te handhaven door de activiteit van gespecialiseerde cellen op verschillende niveaus van de structuur. Een disfunctie van een van deze heeft een negatief effect op de andere, wat leidt tot een geleidelijke vermindering vannier functieop weg naar een chronischeNierziekte(CKD), die veel voorkomt in de algemene bevolking, ongeveer 10 procent. De meeste cellen in weefsels en vooral in denierenzijn gepolariseerd en hebben meestal twee verschillende plasmamembraandomeinen - een apicaal en een basolateraal membraan - wat het resultaat is van gepolariseerde handel in eiwitten en lipiden. In denierglomeruluspodocyten zijn sterk gedifferentieerde vertakte cellen die een belangrijke rol spelen bij het in stand houden van de filtratiebarrière [53], in samenwerking met de vasculaire endotheel- en mesangiale cellen. In de tubuli hebben cellen meerdere mechanismen die gespecialiseerd zijn voor verschillende functies en die in de endotheliale-mesenchymale translatie spelen een belangrijke rol bij ontstekingsmechanismen. Kennis over Rab GTPase in de verschillende cellulaire componenten van denierenis vastgesteld, hoewel de relevantie voor gezondheid en ziekte tegenwoordig beperkt is. Vooruitgang in het begrijpen van de rol van Rab GTPase in denieris verkregen door beoordeling van de expressie en activiteit van het exocystcomplex bij de ontwikkeling en reparatie van tubulaire schade, geïdentificeerde veranderingen in Rab-eiwitten veroorzaakt door laagfrequente genetische nefropathie of hypertensie, of beoordeling van pathologische expressie in modellen van proteïnurie, zowel glomerulaire als tubulaire . Evenzo werd de rol bij exosoomsecretie ook onderzocht. Cultuurnier cellenen in vivo-modellen zijn gebruikt om te zoeken naar de mechanismen waarbij de Rab-eiwitten betrokken waren. Nefrocyten van Drosophila, analogen van podocyten en tubulaire cellen bieden bijvoorbeeld tegelijkertijd een hulpmiddel om Rab-functies te testen met behulp van genetische manipulatie. In Tabel 2 een samenvatting van de kennis over Rab-betrokkenheid bijnierfysiologie en pathologische toestanden wordt gepresenteerd. De exocyst is een sterk geconserveerd eiwitcomplex met acht subeenheden dat betrokken is bij het richten en koppelen van exocytische blaasjes die van het trans-Golgi-netwerk naar verschillende plaatsen inniercellen [54]. Veel functies van exocysten in denierzijn het resultaat van verschillende kleine regulerende GTPasen, die betrokken zijn bij primaire ciliognese, cystogenese en tubulogenese. De rol van reparerenniertubulus epitheelcellen na anacuutnierbeschadigingis ook erkend [55].
3.1.1. Podocyten
Fu et al. identificeerden 27 verschillende Rabs in nefrocyten, elf waren functioneel en van hen waren er vijf belangrijk om de functionaliteit te behouden en drie waren essentieel. Silencing Rab5 identificeerde hun rol bij het reguleren van endocytose. Terwijl hetzelfde werd gedaan in Rab7 en Rab 11, werden veranderingen in eiwitafbraak en membraanrecycling waargenomen. Als gevolg van het tot zwijgen brengen van deze genen werden verstoringen in de organisatie van de blaasjes, de integriteit van de filtratiebarrière en subcellulaire structuren die verantwoordelijk zijn voor eiwitreabsorptie waargenomen [56]. Steroïdresistent nefrotisch syndroom (SRNS) is een laagfrequente ziekte waarbij 30 procent van de gevallen bij kinderen te wijten is aan een genmutatie, met histologische laesies van focale glomerulosclerose (FSGS), een syndroom dat minder vaak voorkomt bij volwassenen. Bij missense mutaties in het TBC1D8B-gen (TBC1-domeinfamilie), waargenomen in twee families met X-gebonden early-onset SRNS, afname van Rab11b GTPase-activerende proteïne, waarneming van een podocyt binnen de architecturale veranderingen en migratiedefecten als gevolg van gebrek aan internalisatie en recyclingprocessen [46]. Kamp et al. beschreef nog vijf families met deze mutatie en bevestigde in het Drosophila-model de implicatie van Rab11 in het proces [57]. Andere mutaties die als oorzakelijk van SRNS werden geïdentificeerd, bevonden zich in het GAPVD1-gen (endosomale regulator) en waarschijnlijk in het ANKFY1-gen (Ankyrin Repeat en FYVE Domain Containing 1). Beide genen hadden interactie met Rab5 en de mutaties verhoogden omgekeerd de binding aan GTP-gebonden RAB5. De interactie van GAPVD1 en nefrine, een structurele eiwitsleutel in het spleetmembraan, suggereert dat endocytische handel in nefrine een rol kan spelen in een door RAB5- gemedieerde pathogenese van de SRNS [45].
3.1.2. Nierbuisjes
Tubulaire functies, voornamelijk die welke betrokken zijn bij eiwitreabsorptie, worden grotendeels beïnvloed door verandering in vesiculair verkeer. In de hypertensieve rat met fawn-hood, een model van hypertensie-geassocieerdnierziekte, Rab38 beïnvloedt de eiwituitscheiding via de urine in de proximale tubulus. Met behulp van gekweekte proximale tubulus LLC-PK1-cellen verminderde Rab38-mRNA-knockdown de endocytose van colloïdaal goudgekoppeld albumine [49]. Naast de rol van Rab38 in de epitheliale tubulaire cellen, is ook een relevante rol van Rab7 geïdentificeerd bij het beschermen van de ontwikkeling van endotheliale mesenchymale transitie (EMT) en apoptose wanneer albumine-overbelasting wordt geïnduceerd. De overbelasting van albumine in de tubulaire cel-geïnduceerde activering van MMP-2, matrix metalloproteïnase-2, degradeert type IV collageen en vermindert de verdikking van het tubulaire basale membraan. Rab7-overexpressie vermindert de MMP-2-activiteit en behoudt de tubulaire basale membraanstructuur. Het resultaat van deze studie opent de mogelijkheid dat activering van Rab7 ertoe zal leiden dat het nuttig is om de impact van overbelasting van eiwitten in de intratubulaire vloeistof te beschermen, waardoor de EMT wordt verminderd, zoals optreedt bij diabetische nefropathie [50]. Bovendien reguleert Slp2-a, een effector van Rab27A, apicale targeting van podocalyxine en zijn bindende partner, ezrin, samen met Rab27A. De auteurs hebben een model van claudine-2-expressie opgesteld door het transport van podocalyxine naar het apicale oppervlak door de functie van het Slp2-a-Rab27A-complex [51], dat bijdraagt aan de hoeveelheid tight junction-eiwit .
Ten slotte is de rol van Rab-eiwitten in de verzamelbuis bestudeerd. Aquaporine is een vasopressine-gereguleerd waterkanaaleiwit dat verantwoordelijk is voor osmotische waterreabsorptie door verzamelkanalen. In aanwezigheid van vasopressine nemen Rab7 en vacuolaire eiwitsortering 35 (Vps35) deel aan AQP2-sortering in vroege endosomen onder voertuigomstandigheden en apicale membraantransport [58].
waar cistanche kopen?
3.1.3. Exosomen vrijgeven
De impact van Rab-eiwitten bij exosoomafgifte is ook beoordeeld, waarbij Rab27 een relevante rol speelt. Twee recente onderzoeken hebben aangetoond dat het remmen of activeren van Rab27-expressie resulteert in een vermindering of toename van de afgifte van exosoom uit de podocyten. In de eerste van deze onderzoeken stabiliseerde overexpressie van KIBRA Rab27, waardoor de afbraak ervan via de ubiquitine-proteasoomroute werd vermeden [59]. In de tweede, in een model van ontstekingsreactie op proximale tubulaire epitheelcellen, remde het uitschakelen van Rab27a de overmatige ontstekingsreactie via de CHAC1/NF-KB-route. Dit was te wijten aan de intracellulaire accumulatie van de miR-26a, waardoor de ontwikkeling van diabetischenierziekte [52].
3.2. Rab-3A/Rabphilin-3Een complex inNierziekte
In genetische associatiestudies identificeerde onze groep SNP's gerelateerd aan het risico om microalbuminurie te ontwikkelen door gecombineerde genetische en metabolomische gegevens van een algemene populatie te gebruiken, waarbij een verband werd gevonden tussen een polymorfisme van het RPH3A-gen en de VAE [60]. Onlangs waren in gegevens van de Strong Heart Study in totaal 277 varianten geannoteerd in genen RPH3A, RPH3AL (Rabphilin 3A-achtig), RAB3IL1 (RAB3A-interagerend eiwitachtig 1) en RAB27A beschikbaar voor associatieanalyse met VAE- en GFR-progressie na een tijdje. Met behulp van mixed effects-modellen om rekening te houden met familiegerelateerdheid en correctie voor mogelijke confounders, vertoonden polymorfismen bij de RAB3IL1 en RPH3A een suggestieve significante associatie met de progressie van VAE- en GFR-niveaus (niet-gepubliceerde gegevens). Bovendien toonde een eerdere studie van het Framingham-cohort ook een verband aan tussen de VAE en RPH3A [61].
In 2003, Rastaldi et al. onderzochten Rph3A en Rab3A als mogelijke spelers in de biologie van podocyten. Op basis van het feit dat Rph3A bindt aan Rab3A, is het een complex dat nodig is voor het koppelen van synaptische blaasjes aan hun doelmembraan en dat bindt met cytoskeleteiwitten in neuronen, blaasjes en cytoskelet zijn ook belangrijk voor de homeostase van podocyten [47]. Het complexe Rab3A-Rph3A is aangetoond in neuronen en neuro-endocriene structuren, evenals in normalenierenvan muizen, ratten en mensen in podocyten rond blaasjes in de voetprocessen [62,63]. Bovendien werd in humane biopsieën van proteïnuriepatiënten met focale en segmentale glomerulosclerose ook een toename van Rab3A-Rph3A-expressie geïdentificeerd [47]. De mogelijke rol van deze moleculen innierschade werd verder bestudeerd door dezelfde groep in een model van Rab3A-knock-outmuizen met een hoog glucosedieet. De knock-out muizen ontwikkelden veranderde podocyte actine plasticiteit met podocyte schade en proteïnurie. Bovendien, in het model met een hoog glucosedieet,nierlaesies vergelijkbaar met die bij menselijke diabetische nefropathie werden ontwikkeld [64].
Onze groep heeft in recent werk vastgesteld dat Rph3A tot expressie wordt gebracht en gecolokaliseerd met moleculaire markers van endocytische en exocytische routes in pericardiale nefrocyten van Drosophila melanogaster. Nefrocyt is een cel die podocyten ennierproximale tubulus functioneert en is betrokken bij de verwijdering van afvalproducten uit de hemolymfe en Malpighian tubuli, een structuur die wordt beschouwd als analoog aan denierbuisvormig systeem [48]. Er zijn twee verschillende nefrocytenpopulaties: de slingercelnefrocyten rond de slokdarm (binucleaat) en de pericardiale nefrocyten (mononucleaire) die zich samen met het hart bevinden, beide functioneel, structureel en moleculair vergelijkbaar met menselijke podocyten [65].
Verschillende onderzoeken tonen aan dat de endocytische route een belangrijke rol speelt bij de ontwikkeling, het onderhoud en de beschadiging van de podocyt en kan leiden tot veranderingen in de celmorfologie [66-68]. Rph3A-interferentie vermindert de expressie van Rab3a en de Drosophila-ortholoog van transcriptiefactor Krüppel-achtige factor 15 (KLF15) is een zinkfifinger-transcriptiefactor die sterk tot expressie wordt gebracht in de glomeruli en interstitiële cellen. Het heeft een beschermende rol in proteïnurische modellen, door het verminderen van tubulaire en podocyte schade,nierfifibrose en mesangiale laesie. Deze verminderde letselniveaus bevorderen verandering in endocytische routes die uiteindelijk het lot van de cel verliezen [69]. Een morfologische impact op nefrocyten werd op verschillende niveaus waargenomen: (a) verstoring van het basaalmembraan, en (b) cytoskeletale modificaties die leidden tot afwezigheid van labyrintische kanalen en verlies van nefrocyten (Figuur 2).
Rph3A-interferentie beïnvloedt ook de expressie van genen die direct betrokken zijn bij de structuur en functie van de nefrocyten. Eiwitten Sns en Kirra, respectievelijk humaan nefrine en neph1-orthologen, die interageren via hun extracellulaire domeinen om het nefrocytenmembraan [70] te vormen, worden verminderd (tot zwijgen gebracht). De afwezigheid van Sns-expressie leidt tot een dramatische vermindering van het aantal nefrocyten, in overeenstemming met recente studies die de betekenis van cytoplasmatische Sns bij het reguleren van de actine-organisatie van intra-nefrocyten hebben gedocumenteerd [71]. Bovendien wordt het Cubilin-Amnionless-systeem, dat verantwoordelijk is voor de endocytose van kleine eiwitten over de labyrintische kanalen [72], ook beïnvloed door de Rph3A-interferentie. Vermindering van de eiwitinname door de nefrocyt is het gevolg van een afname in Cubilin-expressie en vesiculaire handel beïnvloed door lage niveaus van KLF15 [48] (Figuur 2). Beide systemen, Sns-eiwitten en Cubillin-eiwitten, kunnen worden gewijzigd door een vermindering van de genexpressie of een verkeerde lokalisatie van een van hun componenten. Onze studie benadrukt de rol van de wederzijdse regulatie tussen cytoskeletcomponenten en diafragma-eiwitten van nefrocyten als essentieel voor grootte- en ladingsafhankelijke filtratie en levert gegevens ter ondersteuning van de eerdere resultaten in het Rab3A-knockout-muizenmodel, dat proteïnurie ennierinsufficiëntie [64].
Tegelijkertijd heeft onze groep de impact geanalyseerd van hoge glucose en angiotensine II op het Rab3A-Rph3A-systeem in menselijke onsterfelijke podocyten en in urinecelpellets van patiënten met hypertensie en diabetes [73]. Onze resultaten suggereerden dat het Rab3A Rph3A-systeem betrokken zou kunnen zijn bij de veranderingen die worden waargenomen in beschadigde podocyten en dat een mechanisme kan worden geactiveerd om schade te verminderen door de vesiculaire transportverbetering die door dit systeem wordt gestuurd. Ten slotte vonden voorlopige gegevens van onze groep dat Rph3A ook tot expressie wordt gebracht in de Drosophila-myocardiocyten, en dat Rph3A-uitschakeling een sterke invloed had op de organisatie van vezels en functionele hartparameters [74]. Samengevat speelt het Rab3A-Rph3A-systeem een rol in:nierschade mechanismen. Of het al dan niet een rol zou kunnen spelen bij gelijktijdige orgaandysfunctie, wordt een aantrekkelijk onderzoeksveld dat in de toekomst aandacht behoeft.
4. Conclusies
Rab-GTPasen zijn eiwitten die inter-compartimenteel transport van blaasjes bemiddelen die ladingen in en uit cellen en organellen vervoeren. Rabs spelen een overheersende rol bij de regulering van de handel in blaasjes in cellen, die een integraal onderdeel zijn van veel cellulaire processen, zoals celproliferatie, celvoeding, aangeboren immuunrespons, mitose en apoptose. Rabs zijn dus potentiële moleculaire doelwitten bij verschillende ziekten zoals kanker, hart- en vaatziekten, immunologische aandoeningen en neurodegeneratieve ziekten. De impact van veranderde Rabs-expressie wordt echter minder begrepen in specifieke organen waar vesiculaire traffificering een grote relevantie heeft voor hun structuur en functie, zoals in denier.Recente studies hebben het belang van het Rab3A-Rph3A-complex in de morfologie, celverlies en fifiltratiefunctie in denier. Ook onlangs in het Drosophila-hart, waardoor het een nieuwe moleculaire speler is in de pathogenese vannieren hartdisfunctie en een actueel terrein van interesse met mogelijke therapeutische toepassingen. Op dit moment blijven verschillende vragen over het exacte werkingsmechanisme onbeantwoord en zal toekomstig onderzoek nodig zijn.
cistanche te koop
