Infarma Medycyna praktyczna

Postępy w nefrologii doświadczalnej

Doświadczalne modele chorób nerek u człowieka

prof. dr hab. med. Franciszek Kokot

Należy wspomnieć o 3 pracach przeglądowych opublikowanych w 2011 roku, podsumowujących znaczenie 3 modeli doświadczalnych dla wyjaśnienia niektórych nefropatii występujących u człowieka.


W wolno żyjącym nicieniu Caenorhabditis elegans o długości 1 mm stwierdzono występowanie genów kodujących homologi białek uczestniczących w patogenezie torbielowatości nerek, białkomoczu i raka nerki u człowieka. Ponadto wykazano, że układ wydalniczy tego pasożyta może być modelem dla badań funkcji transporterów i kanałów cewkowych w ludzkiej nerce.


Cagan podsumował stan wiedzy na temat nefrocytu muchy owocówki (Drosophila melanogaster) będącego doskonałym modelem doświadczalnym do badań nad strukturą i funkcją podocytów w nerce ludzkiej. Badania nad tym modelem doświadczalnym mogą wyjaśnić znaczenie zaburzeń w składzie i strukturze błon szczelinowatych w powstawaniu dysfunkcji i chorób tej struktury komórkowej w nerce człowieka (podocytopatie).


Pronephros popularnej ryby akwariowej – danio pręgowanego (Danio rerio) – stał się niezwykłym modelem doświadczalnym w badaniach biomedycznych. Embriony są przejrzyste i bardzo szybko się rozwijają. Już 48 godzin po zapłodnieniu widoczna jest większość narządów występujących u kręgowców. Ta mała rybka nadaje się doskonale do badań genetycznych powiązanych ze strukturą, czynnością i patofizjologią nerki kręgowców, w tym również nerki człowieka. Zmiany czynności genów kodujących podocyty, kanały jonowe i transportery oraz pierwotne rzęski komórek nabłonkowych są przyczyną upośledzenia czynności pronephros u tej ryby, podobnego do występującego u człowieka. Dlatego się sądzi, że dalsze badania pronephros u Danio rerio przyczynią się do szybkiego opracowania nowych strategii leczniczych w chorobach nerek u człowieka.

Biosztuczne cewki nerkowe

dr med. Robert Drabczyk

Stosowane obecnie w leczeniu nerkozastępczym techniki dializy są dalekie od doskonałości. Oczekuje się, że w przyszłości metody leczenia z wykorzystaniem komórek macierzystych będą podstawą medycyny regeneracyjnej, w tym u chorych z ESRD. Trwają również prace nad metodami leczenia z wykorzystaniem komórek cewek nerkowych w postaci urządzeń określanych jako „biosztuczne cewki nerkowe”.

 

Pierwsze próby klinicznego wykorzystania filtrów zawierających komórki cewek nerkowych przedstawiono w 2004 roku. Problemem trudnym dotychczas do pokonania było uzyskanie dużej liczby takich komórek o wydłużonym okresie namnażania i metabolicznego funkcjonowania. Duży krok do przodu został dokonany przez badaczy japońskich, którzy na łamach „Nephrology Dialysis Transplantation” przedstawili wyniki własnych prac na bio­sztucznymi cewkami nerkowymi. Opracowali oni metodę powtarzalnego, bezpiecznego (bez użycia onkogenów, wektorów oraz technik klonowania) zwiększenia liczby cykli podwojeń populacji ludzkich komórek cewek nerkowych bliższych z około 12 do 63. Komórki te namnażali w świetle syntetycznych kapilar o powierzchni 0,8 m2, a badania w mikroskopie skaningowym wykazały jednolitą warstwę pojedynczych komórek z obecnością mikrokosmków na powierzchni szczytowej. Badania in vitro wykazały dobrą czynność transportową dla wody, sodu i glukozy oraz zdolność do metabolizowania β2‑mikroglobuliny i toksyn mocznicowych zawartych w surowicy uzyskanej od osób z niewydolnością nerek.

 

W podsumowaniu autorzy stwierdzają, że przedstawiona metoda pozwala powtarzalnie wytwarzać biologicznie bezpieczne „biosztuczne cewki nerkowe” o dobrych wskaźnikach czynności w badaniach in vitro, co stanowi duży krok w rozwoju tkankowego leczenia zastępczego u pacjentów z ostrym uszkodzeniem nerek, a w dalszej przyszłości u leczonych przewlekłymi hemodializami.

Fragment artykułu opublikowanego w miesięczniku Medycyna Praktyczna 4/2012