Další důvod, proč pečlivě kontrolovat sérovou koncentraci fosforu při selhání ledvin: rezistence příštítných tělísek na FGF-23

Stáhnout článek: PDF
Komentář ke článku

Galitzer H, Ben-Dov IZ, Silver J, Naveh-Many T. Parathyroid cell resistence to fibroblast growth factor 23 in secondary hyperparathyroidism of chronic kidney disease. Kidney Int 2010;77:211–218.

Cílem této experimentální práce je studium vztahu mezi aktivitou příštítných tělísek a FGF‑23 (fibroblast growth factor 23). Výsledky ukázaly, že příštítná tělíska jsou při selhání ledvin na tento regulující faktor rezistentní. Nález má velkou klinickou relevanci a zaslouží pozornost a přiblížení.

K experimentu byl použit již model selhání ledvin se souběžnou sekundární hyperparatyreózou u krys. Pro vyvolání této experimentální modelové patologické situace slouží dieta s vysokým obsahem adeninu a současně s vysokým obsahem fosforu; jedná se o standardizovaný způsob. Kromě výběru studovaných parametrů byl důležitým faktorem v experimentu i čas, tj. délka trvání podnětu (resp. doba, po kterou indukované selhání ledvin trvalo: dva týdny vs. šest týdnů). Takto vznikly tři skupiny experimentálních krys: kontrolní (normální funkce ledvin, bez hyperparatyreózy), krátce trvající (dva týdny) a dlouhodobé (šest týdnů) selhání ledvin se sekundární hyperparatyreózou.

U experimentálních zvířat byly stanoveny koncentrace PTH a byla vyšetřena příštítná tělíska. Imunohistochemie byla zaměřena nejen na identifikaci, ale i na kvantifikaci vybraných ukazatelů (viz dále). Byla použita i metoda real‑time PCR (polymerázová řetězová reakce) pro detekci mRNA pro PTH, klotho, FGFR1 a dalších faktorů, které pro zjednodušení nejsou v tomto komentáři uvedeny. Pro vysvětlení výběru parametrů stručně: klotho spolu s FGFR1 tvoří receptor pro FGF‑23 (heterodimer klotho‑FGFR1c), poté nastává sekvence dějů intracelulárně, jejímž výsledkem je inhibice funkce příštítných tělísek. Sestava studovaných faktorů byla navržena tak, aby postihovala nejen vazbu FGF‑23 na receptor, ale i míru (kvantitu) finální odpovědi vyvolané působením FGF‑23 v příštítných tělískách.

Komplexní linii experimentálních prací lze rozdělit do dvou hlavních studovaných oblastí: exprese FGF‑23 a jeho receptoru v příštítných tělískách (na úrovni mRNA i na úrovni již vytvořeného příslušného proteinu) a dále odpověd příštítných tělísek na aplikaci rekombinantního FGF‑23 (intraperitoneálně v definované jednorázové dávce).

Z jednotlivých částečných výsledků experimentu je vhodné zmínit, že hyperplazie tělísek (tj. jejich morfologická změna) nastala již po třech dnech (poté se přechodně zastavila, ale v dalším období dále narůstala), koncentrace FGF‑23 v krvi se zvyšovaly kontinuálně až na více než stonásobek, intraperitoneální aplikace FGF‑23 nijak nezasáhla do aktivity příštítných tělísek zvířat se selháním ledvin, zatímco při instalaci FGF‑23 do tkáně příštítných tělísek kontrolních experimentálních krys v navazujícím experimentu in vitro a ex vivo byla sekrece PTH do media silně snížena (neboli u kontrol je FGF‑23 inhibitorem příštítných tělísek).

Časový faktor byl důležitý nejen z hlediska laboratorního nálezu (vyšší koncentrace PTH i FGF‑23 při šestitýdenním trvání experimentu), ale i v morfologickém obraze (pokročilejší hyperplazie) a v míře receptorové poruchy (pokles denzity receptorů).

Výsledky experimentu lze shrnout takto: při pokročilém selhání ledvin nastává rezistence příštítných tělísek na FGF‑23. Je spojena s poklesem množství komplexu klotho-receptorového komplexu, na který se FGF‑23 váže. Jinými slovy, při urémii se nevytváří v příštítných tělískách dostatek receptoru pro FGF‑23. Proto jsou příštítná tělíska na FGF‑23 rezistentní a tato rezistence je na receptorové úrovni a přispívá dále k rozvoji sekundární hyperparatyreózy při selhání ledvin.

Komentář

Molekule FGF‑23 se v nefrologii věnuje pozornost v posledních pěti letech, poté, co byly objasněny jeho dvě základní regulační role. Obě se odehrávají v ledvinách, jedna se vztahuje k eliminačním dějům (fosfaturie), druhá k endokrinní funkci ledvin (hydroxylace kalcidiolu, 25‑hydroxyvitaminu D). Obě snižují fosfatémii. Molekula má přibližně 250 aminokyselin a syntetizuje se hlavně v osteoblastech a v osteofytech (osa kost‑ledviny). Podnětem pro tvorbu je nálož fosfátů (nikoli nutně vzestup fosfatémie) a též i zvýšení koncentrací kalcitriolu. FGF‑23 je silným fosfatoninem, tj fosfaturickým faktorem (stejně jako parathormon, cílové místo zásahu je NaPi2 transporter v buňkách proximálního tubulu), avšak současně i významně snižuje hladinu kalcitriolu (inhibuje renální 1‑α‑hydroxylázu, tj. enzym CYP27B1; na rozdíl od PTH, který 1‑α‑hydroxylázu stimuluje) (Gutierrez, 2005; Stubbs, 2007).

Postupně se ukázaly i další fyziologické a patofyziologické role FGF‑23. Jednou z nich je vztah k příštítným tělískům: při normální funkci ledvin FGF‑23 jejich aktivitu inhibuje. Inhibice nastává po vazbě na receptor, resp. na heterodimer klotho‑FGFR1c. Při selhání ledvin však tento vztah neplatí – často nacházíme souběžně vysoké koncentrace PTH i vysoké koncentrace FGF‑23 (zvýšené na mnohonásobek, až na více než stonásobek). Tento jev je nežádoucí, neboť samotné vysoké koncentrace FGF‑23 při CKD jsou nezávislým rizikovým faktorem mortality (Gutierrez, 2008).

V prvních studiích, které měřily koncentrace FGF‑23 v séru hemodialyzovaných pacientů a hledaly související laboratorní odchylky, byly naměřeny střední koncentrace přibližně 4 700 RU/ml, s maximem až 115 000 RU/ml, přitom u kontrolních osob byly hodnoty maximálně do 200 RU/ml (Imanishi, 2004). Hodnoty se zvyšují již v predialyzačním období (Peiskerová, 2009).

I když se nahromadily důkazy ukazující, že FGF‑23 příštítná tělíska tlumí, není vysoká koncentrace FGF‑23 při selhání ledvin ochranou proti hyperparatyreóze, ba právě naopak. Vysoké koncentrace FGF‑23 predikují neúčinnost léčby aktivátory vitaminem D u dialyzovaných pacientů (Kazama, 2004) a pozdější refrakterní hyperparatyreózu (Nakanishi, 2005). I tyto nálezy podporují představu, že při selhání ledvin je porušen vztah mezi příštítnými tělísky a osou střevo‑kost.

Protože hlavním podnětem pro vysoké hodnoty FGF‑23 při selhání ledvin je zátěž fosfáty, přináší uvedená práce reálný podklad pro další nežádoucí roli retence fosfátů. Současné znalosti patogeneze vzniku a progrese sekundární hyperparatyreózy zahrnují již celou plejádu, do které patří zvýšení fosfatémie a přívodu fosforu do organismu, snížení denzity receptorů pro CaR a VDR a receptoru pro FGF‑23 s následnou rezistencí na FGF‑23 a s poklesem koncentrace kalcitriolu. Shrnuto – máme zde další důvod (tedy alespoň jeho experimentální podobu), proč je potřeba při poruše funkce ledvin trvale a pečlivě kontrolovat přívod fosforu a jeho sérové koncentrace.

Literatura