Diferentes patrones de fibrosis renal son indicativos de lesión en distintos compartimentos renales
Mar 20, 2022
Resumen:La fifibrosis renal es una manifestación común y un sello distintivo de una amplia variedad de enfermedades crónicas.enfermedad del riñon(ERC) que aparece en diferentes patrones morfológicos, lo que sugiere distintas causas patogénicas. Las amplias cicatrices macroscópicamente visibles son las secuelas de una lesión focal grave y una destrucción parenquimatosa completa, lo que refleja una respuesta de cicatrización de la herida como consecuencia del infarto. En elriñón,la lesión glomerular crónica conduce a la atrofia del túbulo correspondiente, la degeneración de esta nefrona específica y, finalmente, la fifibrosis intersticial/atrofia tubular (IF/TA). En comparación con esta cicatriz de reemplazo focal inducida por el glomérulo, la fifibrosis difusa independiente de la atrofia tubular parece ser un proceso patogénico diferente.RiñónLa fifibrosis parece desarrollarse de una manera específica del compartimento, pero aún no se sabe si la fifibrosis focal y difusa tiene características distintas asociadas con otras lesiones glomerulares o tubulointersticiales. En el presente estudio, nuestro objetivo fue analizar los patrones fibróticos renales relacionados con las lesiones renales, que contribuyen directamente a la fibrogénesis renal, para desentrañar los patrones fibróticos y las manifestaciones ante el daño de los distintos compartimentos renales. Patrones deriñónfifibrosis se analizaron en modelos experimentales de ERC y diversas patologías renales en correlación con los hallazgos histopatológicos y ultraestructurales. Después de la inducción de glomerulonefritis (GN) semilunar aislada en la nefritis sérica nefrotóxica (NTN), el daño glomerular crónico resultó en una fifibrosis predominantemente focal adyacente a los túbulos atróficos. Por el contrario, el uso de la obstrucción ureteral unilateral (UUO) como modelo de lesión primaria del compartimento tubulointersticial reveló fifibrosis difusa como el patrón predominante de lesiones crónicas. Finalmente, la nefropatía inducida por ácido fólico (FAN) como modelo de lesión tubular primaria con atrofia tubular consecutiva independiente del daño glomerular crónico indujo igualmente IF/TA focal predominante. Al analizar varias patologías renales, nuestros datos también sugieren que la fifibrosis focal y difusa parecen contribuir como lesiones crónicas en la mayoría de las enfermedades renales humanas, estando principalmente presentes en la GN asociada a anticuerpos anticitoplasma de neutrófilos (ANCA), nefritis lúpica y nefropatía por IgA. IgAN). La IF/TA focal se correlacionó con daño glomerular y daño irreversible a las nefronas, mientras que la fifibrosis difusa en ANCA GN se asoció explícitamente con inflamación intersticial independiente del daño glomerular y la pérdida de nefronas. El análisis ultraestructural de IF/TA focal versus fifibrosis difusa reveló composiciones de matriz distintas, respaldadas además por diferentes firmas de colágeno en conjuntos de datos de transcriptomas. Con respecto al resultado renal a largo plazo, solo la extensión de la IF/TA focal se correlacionó con el desarrollo de la etapa terminal.enfermedad del riñon(ESKD) en ANCA GN. En cambio, difusariñónla fifibrosis no se asoció con el resultado renal a largo plazo. En conclusión, aquí proporcionamos evidencia de que un patrón focal deriñónLa fifibrosis parece estar asociada con la pérdida de nefronas y la cicatrización de reemplazo. Por el contrario, un patrón difuso deriñónLa fifibrosis parece ser el resultado de una inflamación y lesión intersticial primaria.
Palabras clave:patrón de fibrosis; fibrosis renal; lesión renal; atrofia tubular; inflamación; vasculitis sistémica
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Introducción
La fifibrosis renal es una manifestación común y el sello distintivo de una amplia variedad de enfermedades crónicas.enfermedades renales(ERC) que lleva a la etapa terminalenfermedad del riñon(ESKD), independientemente de la etiología subyacente [1]. En general, la fifibrosis renal (o fifibrosis tubulointersticial) representa la histomorfología del depósito de matriz extracelular (MEC) en todas las etapas de la ERC.RiñónLa fifibrosis puede aparecer en diferentes patrones morfológicos, lo que sugiere otras causas patogénicas [2]. Las amplias cicatrices macroscópicamente visibles son las secuelas de una lesión focal grave y una destrucción parenquimatosa completa, lo que refleja una respuesta de cicatrización de la herida como consecuencia del infarto [3]. En elriñón, la lesión glomerular crónica conduce a la atrofia del túbulo correspondiente, la degeneración de esta nefrona específica y, finalmente, la fifibrosis intersticial/atrofia tubular (IF/TA) [4,5]. En comparación con esta cicatriz de reemplazo focal inducida por el glomérulo, la fifibrosis independiente de la atrofia tubular (en adelante, denominada fifibrosis difusa) parece ser un proceso patogénico diferente [6,7]. La atrofia tubular se define como una pérdida de transporte especializado y capacidad metabólica y se caracteriza típicamente por túbulos pequeños, células epiteliales con citoplasma pálido o túbulos muy delgados dilatados. En contraste con nuestra comprensión de la fifibrosis como tejido cicatricial que representa un proceso de reparación renal incompleto, la fifibrosis difusa se considera un contribuyente activo de la progresión de la ERC, lo que se basa esencialmente en la observación de que la disminución de la función renal se correlaciona más estrechamente con la fifibrosis tubulointersticial que con la con daño glomerular [8-11]. Con base en los conceptos anteriores,riñónfifibrosis se discute ya sea como un mecanismo de incompletoriñónreparación o un contribuyente activo a la progresión de la ERC [12,13].RiñónLa fifibrosis parece desarrollarse de una manera específica del compartimento, pero aún no se sabe si la IF/TA focal o la fifibrosis difusa tienen características distintas asociadas con otras lesiones glomerulares o tubulointersticiales. En el presente estudio, nuestro objetivo fue analizar los patrones fibróticos renales relacionados con las lesiones renales antes mencionadas (por ejemplo, lesiones glomerulares, tubulares e intersticiales), que contribuyen directamente a la fibrogénesis renal.
Materiales y métodos
2.1. animalesTodos los estudios experimentales con animales se realizaron con la aprobación del Comité Institucional de Cuidado y Uso de Animales del Centro Médico Beth Israel Deaconess (BIDMC) y el Centro Médico Universitario de Göttingen de conformidad con las pautas ARRIVE [14]. Los protocolos experimentales se detallan a continuación. Un tamaño de muestra de n=5 ratones en cada grupo no fue potenciado ni preespecificado formalmente. 2.2. Nefritis por suero nefrotóxico (NTN) Cada ratón se preinmunizó inicialmente con 200 µg de IgG de oveja (Capralogics, Gilbertville, IA, EE. UU.) en 200 µL de adyuvante completo de Freund (Sigma, St. Louis, MO, EE. suero nefrotóxico en los días 5, 6 y 7 después de la preinmunización. Los experimentos terminaron 63 días después de la inmunización [15,16]. 2.3. Obstrucción ureteral unilateral (UUO) Se anestesiaron ratones C57BL/6 de ocho a doce semanas de edad con inhalación de isoflurano y se realizó analgesia mediante inyección subcutánea de buprenorfina. El uréter se separó de los tejidos circundantes y se colocaron dos ligaduras separadas unos 5 mm en los dos tercios superiores del uréter del riñón izquierdo para obtener una obstrucción fiable. Los experimentos terminaron diez días después de la ligadura del uréter como se describió anteriormente [17].
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2.4. Nefropatía inducida por ácido fólico (FAN)Se indujo lesión renal con una única inyección intraperitoneal de ácido fólico (250 mg/kg de peso corporal en PBS) en ratones CD1. Los experimentos terminaron 96 días después de la inyección.
2.5. Población de estudio Un número total de 112 casos de diversas patologías renales que incluyen nefritis intersticial aguda (NIA), glomerulonefritis asociada asociada a anticuerpos anticitoplasma de neutrófilos (ANCA GN), GN membranosa, nefritis lúpica, nefropatía hipertensiva, nefropatía por IgA (IgAN), focal-segmentaria glomeruloesclerosis (GEFS) y diabetesenfermedad del riñon(DKD) fueron incluidos. Si bien no se requirió una aprobación formal para el uso de datos clínicos de rutina, el comité de ética del Centro Médico Universitario de Göttingen otorgó una opinión favorable (n.º 22/2/14 y 28/9/17). Además, todos los pacientes dieron su consentimiento para la recopilación de datos como parte de su atención médica habitual. 2.6. Definiciones La tasa de filtración glomerular estimada (TFG) se calculó mediante elEnfermedad del riñonEcuación de Epidemiology Collaboration (CKD-EPI) [18]. Para los casos de GN ANCA, se calculó el Birmingham Vasculitis Activity Score (BVAS) versión 3 como se describió anteriormente [19]. El BVAS se evalúa en una escala de 0 a 63, donde 0 indica la ausencia de actividad de la enfermedad y las puntuaciones más altas indican enfermedad activa. 2.7. Tinción tricrómica de Masson Se seccionaron riñones incluidos en parafina y fijados en formalina a 3 µm, y la tinción se realizó en el Centro de Histopatología BIDMC y el Centro Médico Universitario de Göttingen. 2.8. Histopatología renal Los patólogos renales (LS, SH y PS) evaluaron todas las biopsias y desconocían la recopilación y el análisis de datos clínicos. Análogamente al sistema de puntuación de Banff, el porcentaje de áreas corticales afectadas por el totalriñónSe evaluaron la fibrosis y la fibrosis intersticial focal en el área de atrofia tubular (IF/TA) en toda la muestra. La fibrosis difusa no relacionada con la atrofia tubular se calculó mediante sustracción [20]. Además, cada glomérulo se puntuó por separado en cuanto a la presencia de necrosis, semilunas y esclerosis global. En consecuencia, el porcentaje de glomérulos con alguna de estas características se calculó como una fracción del número total de glomérulos en cada biopsia renal. Sobre la base de estas puntuaciones, el subgrupo histopatológico según Berden et al. (clase focal, semilunar, mixta o esclerótica) y ARRS según Brix et al. (riesgo bajo, medio o alto) [21,22].
2.9. Terapia de inducción de remisiónLos glucocorticoides (GC) se administraron como terapia de pulso intravenoso u oral con un programa de reducción gradual. El intercambio de plasma (PEX) se administró durante el período de inducción a discreción de los médicos tratantes. Rituximab (RTX) se administró en cuatro dosis intravenosas de 375 mg/m2 cada semana; RTX no se administró dentro de las 48 h antes del tratamiento con PEX. Se administró ciclofosfamida (CYC) en tres dosis intravenosas de hasta 15 mg/kg cada dos semanas y luego cada tres semanas, ajustadas por edad y función renal. La terapia combinada se administró en cuatro dosis intravenosas de 375 mg/m2 de RTX cada semana y dos dosis intravenosas de 15 mg/kg de CYC cada dos semanas. A discreción de los médicos tratantes, la terapia de inducción a la remisión dependía de los regímenes previos y de los factores individuales del paciente. Se prefirió RTX en pacientes más jóvenes, siendo la toxicidad la razón principal de esta elección [23]. La profilaxis para prevenir la infección por Pneumocystis jiroveci se administró de acuerdo con la práctica local.
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2.10. Análisis de conjuntos de datos de matriz disponibles públicamenteLos conjuntos de datos disponibles públicamente se analizaron de acuerdo con las recomendaciones generales [24]. Los datos de matrices de transcriptomas humanos se muestran como intensidades centradas en la mediana log2 extraídas de la base de datos Nephroseq, incluido el Biobanco de ADNc renal europeo (ERCB) de 170 pacientes con ERC y 31 donantes vivos sanos (número de acceso GSE69438) [25].
2.11. Métodos de estadísticaSe probó la distribución normal de las variables mediante la prueba de Shapiro-Wilk. Las variables continuas sin distribución normal se expresan como mediana y rango intercuartílico (RIC), las variables categóricas se presentan como frecuencia y porcentaje. Las comparaciones estadísticas no fueron formalmente potenciadas ni preespecificadas. Para la comparación entre grupos se utilizó la prueba de Kruskal-Wallis. Para las comparaciones de grupos, se utilizó la prueba U de Mann-Whitney para determinar las diferencias en las medianas. Las comparaciones no paramétricas entre grupos se realizaron con la prueba de chi-cuadrado de Pearson. Las correlaciones se analizaron utilizando el coeficiente de correlación de rango de Spearman (ρ de Spearman), y los análisis de datos se realizaron con GraphPad Prism (versión 8.4.3 para macOS, GraphPad Software, San Diego, CA, EE. UU.).
3. Resultados
3.1. La lesión de distintos compartimentos renales da como resultado diferentes patrones de fibrosis renalPara aclarar los posibles mecanismos subyacentes de la enfermedad en el desarrollo de IF / TA focal y fifibrosis difusa como resultado de una lesión glomerular o tubular, primero desafiamos a ratones con modelos experimentales de lesión glomerular primaria que conducen a esclerosis glomerular inducida por nefritis sérica nefrotóxica (NTN) , lesión tubulointersticial difusa debida a insuficiencia posrenal con cambios metabólicos y hemodinámicos renales causados por obstrucción ureteral unilateral (UUO), y un modelo específico de lesión tubular que conduce a atrofia tubular por nefropatía inducida por ácido fólico (FAN, Figura 1A) [26–28 ]. Los riñones en estos modelos experimentales delesión renalse evaluaron mediante la tinción tricrómica de Masson, lo que reveló que el daño glomerular crónico en la NTN resultó en una IF/TA predominantemente focal adyacente a los túbulos atróficos (Figura 1B, C y Tabla 1). Por el contrario, el uso de UUO como modelo de lesión primaria en el compartimento tubulointersticial con lesiones inflamatorias asociadas reveló fifibrosis difusa como el patrón principal de lesiones crónicas (Figura 1B, C y Tabla 1). Curiosamente, FAN como modelo de lesión tubular primaria con atrofia tubular consecutiva independiente del daño glomerular crónico indujo igualmente una IF/TA focal predominante (Figura 1B,C y Tabla 1), lo que subraya el papel de la lesión tubular y la atrofia tubular para el desarrollo de este patrón de fifibrosis focal.
3.2. Distribución de IF/TA Focal y Fibrosis Difusa en Patologías HumanasPara verificar si los distintos patrones de fifibrosis renal son mecanismos generales de progresión de la enfermedad en respuesta a una lesión crónica y se observan en patologías renales, a continuación analizamos la aparición y distribución de IF/TA focal y fifibrosis difusa en varios otros seres humanos.enfermedades renalesEn un total de 67 biopsias renales con diferentes patologías renales, incluyendo glomerulonefritis asociada a anticuerpos anticitoplasma de neutrófilos (ANCA GN), nefritis intersticial aguda (NAI), GN membranosa, nefritis lúpica, nefropatía hipertensiva, nefropatía IgA (IgAN), focal-segmentaria glomeruloesclerosis (GEFS) y diabetesenfermedad del riñon(DKD), IF/TA focal y fifibrosis difusa se pudieron observar en grados variables (Figura 2A-C y Tabla 2). Curiosamente, la fifibrosis difusa estuvo predominantemente presente en casos de GN ANCA, nefritis lúpica e IgAN comoenfermedades renalescon lesión glomerular e intersticial (Figura 2C). Estos hallazgos sugieren que distintos patrones de fifibrosis renal están presentes en diversas patologías renales, incluida la GN ANCA, y que la GN ANCA podría servir como una enfermedad modelo para estudiar los mecanismos de lesión inflamatoria y degenerativa en diferentes compartimentos renales [29].
3.3. La IF/TA focal y la fibrosis difusa son indicativas de lesión de distintos compartimentos renales en la GN ANCADebido a que encontramos que patrones distintos de fifibrosis renal están presentes en diversas patologías renales, incluida la GN ANCA como enfermedad renal con lesión glomerular e intersticial inflamatoria con una distribución equitativa de IF/TA focal y fifibrosis difusa, analizamos patrones distintos de fifibrosis renal en asociación con hallazgos clínicos, de laboratorio e histopatológicos dentro de un total de 49 biopsias renales con ANCA GN confirmadas (Tabla 3) [30–36]. La extensión de la fifibrosis total se correlacionó con un deterioro grave de la función renal, que se reflejó en el aumento de la creatinina sérica y la pérdida de la tasa de filtración glomerular (GFR, Figura 3B). Mediante la puntuación sistemática de ANCA GN, la fifibrosis total se correlacionó con una fracción disminuida de glomérulos normales atribuida a semilunas aceleradas y esclerosis glomerular global (Figura 3C). Entre las lesiones inflamatorias, la fifibrosis total se correlacionó con la inflamación total en ANCA GN no atribuida explícitamente a la inflamación intersticial fuera de las áreas de IF/TA o inflamación en áreas de fifibrosis intersticial y atrofia tubular (i-IF/TA, Figura 3C). A continuación, diseccionamos la fifibrosis renal en IF/TA focal y fifibrosis difusa que rodea los túbulos intactos sin signos prominentes de atrofia tubular para un análisis por separado (Figura 3D). Curiosamente, no observamos una correlación directa entre IF/TA focal y fifibrosis difusa (Figura 3E), lo que implica características distintas de cada lesión en ANCA GN. Como observamos previamente para la fifibrosis total, la IF/TA se correlacionó con una fracción disminuida de glomérulos normales, atribuida principalmente a la esclerosis glomerular global (Figura 3E), lo que confirma el mecanismo establecido de que la lesión glomerular crónica conduce a la degeneración de los túbulos correspondientes con atrofia tubular y cicatrización fibrótica focal [4]. Por el contrario, la fifibrosis difusa no se correlacionó con el daño glomerular crónico sino con los glomérulos en media luna (Figura 3E), lo que implica que la fifibrosis difusa (no relacionada con la atrofia tubular) subyace a mecanismos aún desconocidos que son independientes del daño glomerular crónico y la pérdida de nefronas. La puntuación sistemática de la inflamación renal reveló que la fifibrosis difusa se asoció específicamente con la inflamación intersticial en áreas no fibróticas (Figura 3E), mientras que la IF/TA focal se correlacionó con la inflamación cortical total que no se atribuyó específicamente a la inflamación intersticial o i-IF/TA ( Figura 3E). Es de destacar que ambas lesiones se correlacionaron con un deterioro más grave de la función renal (Figura 3F), lo que respalda aún más la observación de que cada lesión contribuye de manera esencial a la lesión renal y al resultado.
Figura 3. La IF/TA focal y la fifibrosis difusa son indicativas de lesión de distintos compartimentos renales en la GN ANCA. (A) Microfotografía representativa de la sección de riñón teñida con tricrómico de Masson en ANCA GN (barra de escala: 200 µm). (B) La asociación entre la fifibrosis renal total, los hallazgos clínicos y de laboratorio en ANCA GN se muestran mediante un mapa de calor que refleja los valores medios de ρ de Spearman, los asteriscos indican p < 0.05.="" (c)="" la="" asociación="" entre="" fifibrosis="" renal="" total,="" hallazgos="" glomerulares="" e="" inflamatorios="" en="" anca="" gn="" se="" muestra="" mediante="" un="" mapa="" de="" calor="" que="" refleja="" los="" valores="" medios="" de="" ρ="" de="" spearman,="" los="" asteriscos="" indican="" p="">< 0,05.="" (d)="" se="" muestra="" una="" fotomicrografía="" representativa="" de="" la="" sección="" de="" riñón="" teñida="" con="" tricrómico="" de="" masson="" en="" anca="" gn="" con="" if/ta="" focal="" (panel="" superior)="" y="" fifibrosis="" difusa="" (panel="" inferior)="" (barras="" de="" escala:="" 40="" µm).="" (e)="" la="" asociación="" entre="" if/ta="" focal="" y="" fifibrosis="" difusa="" con="" hallazgos="" glomerulares="" e="" inflamatorios="" se="" ilustra="" mediante="" un="" mapa="" de="" calor="" que="" refleja="" los="" valores="" medios="" de="" ρ="" de="" spearman,="" los="" asteriscos="" indican="" p="">< 0,05.="" (f)="" la="" asociación="" entre="" if/ta="" focal="" y="" fifibrosis="" difusa="" con="" hallazgos="" clínicos="" y="" de="" laboratorio="" en="" anca="" gn="" se="" muestra="" mediante="" un="" mapa="" de="" calor="" que="" refleja="" los="" valores="" medios="" de="" ρ="" de="" spearman,="" los="" asteriscos="" indican="" p="">< 0,05.="" abreviaturas:="" anca="" gn:="" glomerulonefritis="" por="" anticuerpos="" anticitoplasma="" de="" neutrófilos;="" bvas:="" puntaje="" de="" actividad="" de="" vasculitis="" de="" birmingham;="" pcr:="" proteína="" c="" reactiva;="" tfg:="" tasa="" de="" filtración="" glomerular;="" if/ta:="" fifibrosis="" intersticial/atrofia="" tubular;="" iqr:="" rango="" intercuartílico;="" mpo:="" mieloperoxidasa;="" acr:="" proporción="" de="" albúmina/creatinina="" en="" orina;="" upcr:="" relación="" proteína/creatinina="" en="">
3.4. El análisis de IF/TA focal versus fibrosis difusa revela composiciones de matriz distintasA continuación, analizamos con más detalle las características morfológicas de la IF/TA focal y la fifibrosis difusa en la GN ANCA. Las secciones semifinas revelaron que el IF/TA focal que rodeaba los túbulos atróficos estaba más condensado que el tejido fibrótico que rodeaba los túbulos intactos preservados (Figura 4A). La microscopía electrónica de transmisión (TEM) esclareció haces de colágeno incrustados en una matriz estromal densamente empaquetada (Figura 4B). Por el contrario, el análisis ultraestructural de la fifibrosis difusa mostró túbulos casi intactos rodeados por una interioridad edematosa ensanchada con haces de colágeno focales que revelaban un tipo incompleto de tejido fibrótico (Figura 4B). Estas observaciones implicaron que la IF/TA focal y la fifibrosis renal difusa pueden diferir en términos de composición y organización de la MEC.
3.5. El transcriptoma tubulointersticial en asociación con la atrofia tubular revela firmas de colágeno distintas en la fibrosis renalA continuación, analizamos la composición de la ECM reflejada por las firmas de colágeno en conjuntos de datos de transcriptoma de compartimentos tubulointersticiales microdiseccionados en 170 pacientes con ERC y 31 donantes vivos sanos (base de datos Nephroseq) en busca de una asociación con marcadores establecidos de atrofia tubular, incluida la citoqueratina-7 (codificada por KRT7), -18 (KRT18) y -19 (KRT19) [25,37]. En los compartimentos tubulointersticiales con alta expresión de marcadores de lesión tubular, se expresaron predominantemente los colágenos COL1A1, COL1A2, COL3A1, COL4A1, COL4A2, COL5A2, COL6A3, COL16A1 y COL18A1 (Figura 5). Por el contrario, se observó una correlación inversa para COL2A1, COL5A3, COL6A1, COL8A2, COL11A1, COL11A2, COL17A1 y COL19A1 (Figura 5). Estos resultados implican que la fifibrosis renal puede tener distintas firmas de colágeno en los marcadores de lesión tubular.
3.6. IF/TA focal se asocia con un peor resultado a largo plazo en ANCA GNPara obtener información sobre si los distintos patrones de fifibrosis renal se asocian con resultados renales a largo plazo, a continuación comparamos la IF/TA focal total y la fifibrosis renal difusa en ANCA GN con el desarrollo de ESKD. La fifibrosis renal total en ANCA GN se correlacionó con peores resultados renales a largo plazo (Tabla 4). Curiosamente, solo la extensión de la fifibrosis renal focal se correlacionó con los resultados renales (Tabla 4). Por el contrario, la fifibrosis renal difusa no se asoció con resultados renales a largo plazo (Tabla 4), lo que implica que distintos patrones de fifibrosis también pueden afectar la progresión de la enfermedad y la posible respuesta al tratamiento.
Discusión
Hasta la fecha, el desarrollo de la fifibrosis renal se puede separar en dos conceptos: por un lado, la literatura aporta sólidas evidencias de que la fifibrosis renal es la simple consecuencia de un daño irreversible en la nefrona, ya sea por lesión crónica glomerular o tubular, ambas resultantes en la atrofia tubular y la fifibrosis intersticial focal que rodea a las nefronas dañadas [12,13]. Por lo tanto, la IF/TA focal asociada con la atrofia tubular contribuye a la reparación renal sirviendo como tejido cicatricial, reemplazando así las nefronas que ya se han perdido [12]. Por otro lado, la fifibrosis renal puede verse como un proceso de remodelación activo, progresivo y dañino del intersticio renal. En este proceso, los fibroblastos contribuyen directamente a la lesión epitelial, lo que sugiere un mecanismo intersticial genuino de progresión de la ERC [13]. Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que disecciona sistemáticamente la fifibrosis renal en dos manifestaciones distintas e independientes con patrones histomorfológicos focales o difusos, aclarando así dos vías patogénicas diferentes de estas lesiones. Para proporcionar nuevos conocimientos en el campo de la fibrogénesis renal, el desarrollo y el destino de la fifibrosis renal, examinamos tres modelos de ratón diferentes con entidades conocidas de fifibrosis renal para desentrañar patrones fibróticos y manifestaciones sobre el daño a distintos compartimentos renales. La inducción de una GN en media luna aislada en NTN y el daño glomerular crónico dieron como resultado una fifibrosis predominantemente focal adyacente a los túbulos atróficos [26]. Estas observaciones apoyan el concepto de daño irreversible en las nefronas que resulta en IF/TA focal alrededor de las nefronas dañadas [12,13]. Por el contrario, el uso de UUO como modelo de lesión primaria en el compartimento tubulointersticial con lesiones inflamatorias asociadas reveló fifibrosis difusa como el patrón principal de lesiones crónicas [27]. La fifibrosis renal en ratones UUO se caracterizó por delicadas fibras de colágeno que rodeaban los túbulos casi intactos.
Curiosamente, el intersticio de los ratones UUO mostró no solo fifibrosis difusa sino también abundantes células inflamatorias. Dado que la inflamación es una respuesta a la lesión, es importante analizar si la inflamación intersticial se debe a un daño directo en el compartimento intersticial independiente de la nefrona vecina. En consecuencia, la fifibrosis difusa es el resultado de una nefritis intersticial aislada sin una lesión primaria del parénquima epitelial renal, que puede ocurrir en etapas posteriores de la progresión de la enfermedad como nefritis tubulointersticial y probablemente conduce a nefronas atróficas. La congestión de orina dentro del sistema epitelial tubular es el principal culpable dentro del modelo UUO, lo que lleva a fifibrosis difusa, cambios hemodinámicos renales y metabólicos [27]. Dado que cada congestión del parénquima conduce al edema del intersticio circundante, la lesión edematosa difusa del intersticio renal podría explicar la extensión de la inflamación y la fifibrosis difusa en ratones UUO. Finalmente, FAN como modelo de lesión tubular primaria con atrofia tubular consecutiva independiente del daño glomerular crónico indujo igualmente una IF/TA focal predominante, lo que subraya el papel de la lesión tubular y la atrofia tubular en el desarrollo de IF/TA focal [28]. En este modelo, múltiples nefronas vecinas parecían lesionadas por toxicidad tubular directa, lo que provocaba una atrofia tubular extendida sin daño glomerular.
Tras el análisis de varias patologías renales, nuestros datos también sugieren que la IF/TA focal y la fifibrosis difusa parecen contribuir como lesiones crónicas en la mayoría de las enfermedades renales humanas. La IF/TA focal y la fifibrosis difusa están presentes principalmente en la GN ANCA y subrayan el mecanismo postulado de lesión intersticial directa como causa de la fifibrosis difusa. En ANCA GN como enfermedad renal con lesión glomerular (formación de media luna, esclerosis glomerular y pérdida de nefronas) y lesión intersticial (debido a inflamación), aquí proporcionamos evidencia de que la fifibrosis tubulointersticial está asociada con daño de nefronas (dependiente o independiente de la cicatrización glomerular) o lesión intersticial primaria (que conduce a una remodelación intersticial fibrótica difusa) [22,38-41]. Además, nuestros datos muestran que la IF/TA focal en ANCA GN se correlacionó con la esclerosis glomerular global, lo que resultó en esclerosis glomerular y pérdida de nefronas [26]. Aquí, también pudimos revelar que la cicatrización renal focal representa el patrón central de la fifibrosis renal, lo que confirma una gran cantidad de literatura que describe que el daño glomerular crónico conduce a la degeneración del túbulo correspondiente con atrofia tubular, pérdida de esta nefrona específica y reparación renal incompleta. por una cicatriz de sustitución focal [12]. Por lo tanto, nuestros datos confirman que la IF/TA focal se asocia con una lesión irreversible de las nefronas, ya sea dependiente o independiente de la lesión glomerular. Los patrones focales de IF/TA en las biopsias humanas parecen tener un origen similar y reflejan la reparación renal. Por el contrario, la fifibrosis difusa en ANCA GN se asoció específicamente con inflamación intersticial. Las secciones semifinas revelaron tejido fibrótico con fibras de colágeno dispuestas de forma laxa que rodeaban túbulos casi completamente intactos que carecían de signos de verdadera atrofia. Es de destacar que el análisis TEM mostró haces de colágeno muy escasamente dispuestos dentro de un intersticio muy poco organizado, lo que sugiere cambios intersticiales edematosos. Debido a que la GN ANCA es una vasculitis que afecta a pequeños vasos, la inflamación intersticial y la fifibrosis difusa podrían explicarse por vasculitis intersticial acompañada de fuga capilar; por tanto, el edema y la inflamación intersticial agravan la fifibrosis intersticial difusa [42].
CITANCHE MEJORARÁ LA DIÁLISIS RENAL/RENAL
Los conjuntos de datos del transcriptoma de compartimentos tubulointersticiales microdiseccionados revelaron distintas firmas de colágeno asociadas con IF/TA focal asociada con atrofia tubular y fifibrosis difusa no relacionada con atrofia tubular, lo que implica que la IF/TA focal y la fifibrosis renal difusa pueden diferir en la composición de la MEC. El colágeno es una importante proteína fibrosa abundante en la matriz extracelular. Los colágenos constituyen el elemento estructural primario de la MEC y brindan resistencia a la tracción, regulan la adhesión celular, apoyan la quimiotaxis y la migración, y dirigen el desarrollo del tejido [43]. Hasta la fecha se han descrito 28 tipos de colágeno. Los principales tipos de colágeno que se encuentran en los tejidos conectivos son los tipos I, II, III, V y XI. En los compartimentos tubulointersticiales microdiseccionados, la fifibrosis focal asociada con marcadores de atrofia tubular contenía predominantemente los tipos de colágeno I, III, IV y V. Por el contrario, identificamos una correlación inversa con los tipos de colágeno II y XI, lo que implica que IF/TA focal y riñón difuso. la fifibrosis puede diferir en distintas firmas de colágeno. Finalmente, aquí mostramos que la fifibrosis renal total en ANCA GN se correlacionó con peores resultados renales a largo plazo, como se describió anteriormente [22]. Curiosamente, solo la extensión de la fifibrosis renal focal se correlacionó con el resultado renal. Por el contrario, la fifibrosis renal difusa no se asoció con el resultado renal a largo plazo. Estas observaciones implican que distintos patrones de fifibrosis también pueden afectar la progresión de la enfermedad y la posible respuesta al tratamiento.
Tomados en conjunto, aquí proporcionamos evidencia de que la mayoría de la fifibrosis renal parece estar asociada con la pérdida de nefronas y la cicatrización de reemplazo, lo que representa una reparación tisular incompleta. Por el contrario, la fifibrosis difusa parece ser el resultado de una inflamación y lesión intersticial primaria sin dañar el compartimento epitelial del riñón. Curiosamente, ambos patrones de fifibrosis se correlacionaron con un deterioro más grave de la función renal, lo que implica que cada lesión fibrótica intersticial contribuye de manera esencial al resultado. Al mismo tiempo, el concepto de pérdida de parénquima funcional que conduce a fifibrosis de reemplazo focal y mecanismos alternativos subyacentes a la fifibrosis difusa aún no se ha descrito sistemáticamente en el riñón. Sin embargo, tales mecanismos se han informado en la fifibrosis cardíaca. La fifibrosis de reemplazo (fifibrosis cicatricial) es focal y ocurre después de la necrosis de los cardiomiocitos, por ejemplo, después de un infarto de miocardio, y se considera irreversible para prevenir la ruptura del músculo cardíaco después del infarto [44]. Por otro lado, la fifibrosis difusa se ha asociado con la diseminación difusa de colágeno extracelular sin necrosis de cardiomiocitos y se cree que es reversible en principio [45-48].
Las principales limitaciones de nuestro estudio son el número limitado de biopsias renales en algunas patologías renales, su diseño retrospectivo y la limitada transferibilidad de los modelos experimentales de lesión renal a humanos. Sin embargo, nuestro principal hallazgo de que la IF/TA focal y la fifibrosis difusa son patrones independientes de fifibrosis renal en ANCA GN (y otras enfermedades renales crónicas) implica que cada lesión tiene características distintas y, probablemente, mecanismos en ANCA GN. Además, estas observaciones amplían aún más nuestro conocimiento actual sobre la interacción entre la inflamación, la lesión renal y la fifibrosis, lo que contribuye a una comprensión más precisa de las respuestas inflamatorias y las posibles estrategias terapéuticas novedosas para modular las distintas manifestaciones de la fifibrosis renal.
Conclusiones
En conclusión, aquí proporcionamos evidencia de que el patrón focal de la fifibrosis renal parece estar asociado con la pérdida de nefronas y la cicatrización de reemplazo. En contraste, el patrón difuso de la fifibrosis renal parece ser el resultado de una inflamación y lesión intersticial primaria.