Назад
Ранняя диагностика хронического заболевания почек (ХЗП) является ключом к управлению прогрессированием болезни.
Новая методика анализа внеклеточных везикул в образцах мочи (uEVs) - наноразмерных сферических структур клеточного происхождения, участвующих во множестве биологических функций - позволяет выявить изменения в почках раньше, чем традиционные методы, а также предсказать снижение функции почек. Группа специалистов из Токийского университета изучила образцы мочи детей с ХЗП и без него. Они обнаружили, что размер и содержание uEVs изменяются при снижении функции почек. Это доказательство концепции может помочь в разработке новых анализов мочи, способных выявить заболевание на более ранней стадии, а также в разработке подобных тестов для других заболеваний.
Почки - важнейшая фильтрационная система нашего организма. Эти бобовидные органы размером с кулак состоят из миллионов крошечных фильтрационных единиц, называемых нефронами, которые усердно работают, чтобы очистить нашу кровь от отходов. К сожалению, 9% населения планеты страдают хронической болезнью почек (ХЗП), и число больных постоянно растет. ХЗП развивается при повреждении нефронов, вызванном образом жизни, наследственными и врожденными заболеваниями или травмами. Многие люди не испытывают серьезных симптомов и поэтому не обращаются за помощью, пока заболевание не перейдет в более тяжелую стадию. Поскольку поврежденные нефроны трудно полностью восстановить, чем раньше поставлен диагноз, тем лучше возможный исход.
Анализ мочи или крови обычно может сказать врачу, есть ли у пациента повреждение почек. Однако эти анализы могут пропустить самые ранние стадии потери нефронов, которые сигнализируют о начале ХЗП. Исследователи хотели выяснить, могут ли существовать другие ранние маркеры заболевания почек, особенно для выявления у детей младшего возраста. "Мы обнаружили, что изменения в крошечных структурах, называемых внеклеточными везикулами в моче, имеют ценность для диагностики заболевания почек. Процент более крупных везикул увеличивается при снижении функции почек. Мы также были удивлены, узнав, что можем использовать изменения в молекулах, содержащихся в везикулах, для диагностики и прогнозирования снижения функции почек", - рассказал соавтор исследования Ютака Харита.
Внеклеточные везикулы - это частицы, которые высвобождаются почти из всех типов клеток нашего организма и выполняют целый ряд функций. Внеклеточные везикулы в моче (uEVs) содержат белки из нефронов, что означает, что они могут быть использованы в качестве источника биомаркеров для различных сопутствующих заболеваний. Исследователи изучили uEVs в образцах мочи 26 детей со здоровыми почками и 94 детей с различными видами ХЗП, включая тех, кто родился с почками меньшего размера, чем обычно, содержащими меньшее количество нефронов. У детей причины ХЗП в меньшей степени связаны с приобретенными факторами и в большей степени - со структурными аномалиями. Это облегчило исследователям задачу выявления и разгадки изменений в uEVs, которые связаны с аномальной структурой почек.
"Для сбора внеклеточных везикул в моче мы использовали наноразмерные магнитные микрошарики (состоящие из частиц оксида железа), покрытые молекулами, которые связываются с EVs", - объясняет Харита. "Этот метод позволил эффективно собирать uEVs даже у пациентов с заболеваниями почек, которые могли выделять только более разбавленную мочу. Размер очищенных внеклеточных везикул и количество содержащегося в них белка были проанализированы. Мы обнаружили несколько уникальных изменений в uEVs детей с ХЗП. Например, дети с ХЗП имели более низкий уровень белка MUC1, важного для работы почек, в своих uEV".
Эти результаты являются доказательством концепции и первым шагом к использованию uEVs для раннего выявления ХЗП и дополнения существующих методов. Далее Харита и коллеги надеются расширить масштабы проекта. "Мы хотим провести более масштабные исследования, чтобы создать новый тип анализа мочи с использованием внеклеточных везикул. Мы также хотим изучить полезность сочетания новых методов с существующими тестами для различных заболеваний и возрастных групп".
Takizawa, K., et al. Сигнатура внеклеточных везикул в моче для диагностики заболеваний почек (аннотация).
Врожденные нарушения, характеризующиеся количественным и качественным снижением числа функциональных нефронов, являются основной причиной хронического заболевания почек (ХЗП) у детей.
Наша цель - описать изменения внеклеточных везикул в моче (uEVs), связанные со снижением функции почек в детском возрасте. С помощью анализа отслеживания наночастиц и количественной протеомики мы выявили дифференциально экспрессируемые белки в uEVs при двусторонней гипоплазии почек, которая характеризуется врожденно уменьшенным количеством нефронов. Эта экспрессионная сигнатура uEVs отражает снижение функции почек у пациентов с ХЗП при врожденных аномалиях почек и мочевыводящих путей или цилиопатии. В качестве доказательства концепции мы создали прототип системы ELISA, которая позволяла выделять uEVs и количественно оценивать экспрессию молекул, представляющих сигнатуру. Система выявила снижение функции почек даже на ранней стадии.
Сигнатура uEVs может проложить путь для неинвазивных методов, которые могут дополнить существующие методы тестирования для диагностики заболеваний почек.
