Ocena ekspresji uromoduliny w moczu i odpowiadającego jej egzosomalnego mRNA UMOD w moczu jako potencjalnego biomarkera nefropatii cukrzycowej

Wprowadzenie Cukrzyca (DM) jest chorobą metaboliczną charakteryzującą się hiperglikemią wynikającą z defektu wydzielania lub działania insuliny lub obu tych czynników. Przewlekła hiperglikemia w cukrzycy wiąże się z długotrwałym uszkodzeniem, dysfunkcją i niewydolnością różnych narządów, zwłaszcza oczu, nerek, nerwów, serca i naczyń krwionośnych (American Diabetes Association., 2008). Nefropatia cukrzycowa (DN) jest jednym z głównych powikłań mikronaczyniowych cukrzycy i stanowi ważną przyczynę przewlekłej choroby nerek (CKD), która często prowadzi do schyłkowej niewydolności nerek (ESRD) (Macisaac i in., 2014).

Patofizjologicznie DN charakteryzuje się wczesną fazą z przerostem kłębuszków nerkowych, hiperfiltracją i mikroalbuminurią, która z biegiem lat prowadzi do zaawansowanej fazy z postępującym stwardnieniem kłębuszków nerkowych, wzrostem wydalania albumin z moczem (UAE) i nieprawidłową czynnością nerek (Schrijvers i in., 2004).

Konwencjonalnie ciężkość DN ocenia się, mierząc poziom albumin w moczu (stosunek albumin do kreatyniny). Utrzymująca się mikroalbuminuria (pomiędzy 30-300 mg/24 h) lub makroalbuminuria (stężenia >300 mg/24 h) jest uważana za marker i predyktor DN i jej progresja do ESRD (Adler i in., 2003).

Ostatnie badania są sprzeczne, jeśli chodzi o czułość i swoistość biomarkerów stosowanych obecnie w praktyce w diagnostyce DN. Identyfikacja nowych biomarkerów wczesnych stadiów DN i progresji w kierunku ESRD jest zatem obowiązkowa w celu zmniejszenia obciążenia przewlekłymi chorobami nerek w populacji ludzkiej (Carole i in., 2017).

Uromodulina, zwana także białkiem Tamma-Horsfalla, jest glikoproteiną o masie cząsteczkowej 85 kDa normalnie wydzielaną przez komórki nabłonkowe wyściełające grubą część wstępującą (TAL) pętli Henlego i wczesny kanalik dystalny, uwalnianą w wyniku proteolitycznego rozszczepienia białka zakotwiczonego w glikozylofosfatydyloinozytolu (GPI), które jest zlokalizowane głównie w szczytowa błona plazmatyczna.

Gen dla ludzkiej uromoduliny to gen UMOD, zlokalizowany na chromosomie 16p12.3, kodujący 616 aminokwasów i zawiera 15 eksonów. Stężenia uromoduliny wykazywały znaczną zmianę w wydalaniu z moczem w stanach patologicznych. Dlatego uromodulina była użyteczna jako marker choroby nerek (Neng i in., 2017).

Uromodulina pełni różnorodne funkcje, w tym zapobieganie zakażeniom wstępującym dróg moczowych poprzez wiązanie toksyny typu I bakterii Escherichia coli, zapobieganie agregacji szczawianu wapnia i tworzeniu się kamieni nerkowych, regulację transportu sodu, potasu, chlorków oraz ma właściwości immunomodulujące, ponieważ aktywuje granulocyty i pośredniczy w cytotoksyczność monocytów (Chia i in., 2017).