Beoordeling van urine-uromoduline en de overeenkomstige urinaire exosomale UMOD-mRNA-genexpressie als een potentiële biomarker van diabetische nefropathie

Inleiding Diabetes mellitus (DM) is een stofwisselingsziekte die wordt gekenmerkt door hyperglykemie als gevolg van een defect in insulinesecretie, insulinewerking of beide. De chronische hyperglykemie van diabetes wordt geassocieerd met langdurige schade, disfunctie en falen van verschillende organen, met name de ogen, nieren, zenuwen, hart en bloedvaten (American Diabetes Association., 2008). Diabetische nefropathie (DN) is een van de belangrijkste microvasculaire complicaties van diabetes en vertegenwoordigt een belangrijke oorzaak van chronische nierziekte (CKD) die vaak leidt tot terminale nierziekte (ESRD) (Macisaac et al., 2014).

DN wordt pathofysiologisch gekenmerkt door een vroege fase met glomerulaire hypertrofie, hyperfiltratie en microalbuminurie die in de loop van jaren leidt tot een gevorderde fase met progressieve glomerulosclerose, stijging van de urinaire albumine-excretie (UAE) en abnormale nierfunctie (Schrijvers et al., Schrijvers et al., 2004).

Conventioneel wordt de ernst van DN bepaald door albuminespiegels in de urine te meten (verhouding albumine tot creatinine). en de progressie naar ESRD (Adler et al., 2003).

Recente studies zijn tegenstrijdig met betrekking tot de gevoeligheid en de specificiteit van biomarkers die momenteel in de praktijk worden gebruikt voor DN-diagnose. De identificatie van nieuwe biomarkers van vroege stadia van DN en progressie naar ESRD is dus verplicht om de last van chronische nierziekten bij de menselijke bevolking te verminderen (Carole et al., 2017).

Uromoduline, ook wel Tamm-Horsfall-eiwit genoemd, is een glycoproteïne van 85 kDa dat normaal wordt uitgescheiden door epitheelcellen die de dikke oplopende ledematen (TAL) van de lus van Henle en de vroege distale tubulus bekleden, die vrijkomen door proteolytische splitsing van aan glycosylfosfatidylinositol (GPI) verankerd eiwit dat voornamelijk gelokaliseerd is in de apicale plasmamembraan.

Het gen voor humaan uromoduline wordt het UMOD-gen genoemd, gelokaliseerd op chromosoom 16p12.3, codeert voor 616 aminozuren en bevat 15 exons. De niveaus van uromoduline hadden een duidelijke verandering in urinaire excretie in pathologische omstandigheden. Daarom was uromoduline nuttig als marker van nierziekte (Neng et al., 2017).

Uromodulin heeft diverse functies, waaronder het voorkomen van stijgende urineweginfecties door het binden van type-I-toxine van de bacterie Escherichia coli, het voorkomen van calciumoxalaataggregatie en de vorming van nierstenen, het reguleren van natrium-, kalium- en chloridetransport en het heeft immunomodulerende eigenschappen omdat het granulocyten activeert en bemiddelt monocyten cytotoxiciteit (Chia et al., 2017).