O papel da klotho em doença renal crônica

O klotho família e estrutura

Klotho membros da família incluem α-, β-e γ-klotho genes com base em suas previsto principal sequências . β – e γ-klotho foram descobertos com base em sua homologia com α-klotho, e todos eles compartilham uma proteína transmembrana de passagem única . β-Klotho é predominantemente expresso no fígado, mas também é encontrado no rim, intestino e baço e medeia a atividade dos membros da família do fator de crescimento de fibroblastos (FGF), como FGF-19 e -21 . γ-Klotho é expresso no rim e na pele e tem funções indefinidas . Nesta revisão, nos concentramos apenas em α-klotho; o termo klotho nos parágrafos seguintes refere-se a α-klotho.

α-Klotho é composto por cinco exons que correspondem a 1.012 aminoácidos na proteína humana e 1.014 aminoácidos na proteína do rato (Fig. 1a). A proteína consiste em um grande domínio extracelular, incluindo 980 resíduos N-terminais seguidos por um domínio transmembrana de 21 aminoácidos e um pequeno domínio de 11 resíduos correspondentes ao C-terminal intracelular . O domínio extracelular da membrana klotho consiste em duas sequências repetidas de 440 aminoácidos denominado Kl1 e Kl2, que são gerados pelo comprimento integral transcrição emenda e que pode ser clivada pelas metaloproteinases de ADÃO-10 e ADAM-17 e liberada na circulação como solúvel klotho (clivada klotho) (Fig. 1b). Além disso, uma transcrição de mRNA klotho alternativamente emendada foi hipotetizada para codificar uma proteína klotho secretada, o que equivaleria ao Domínio Kl1, mas essa proteína putativa não foi identificada e não foi detectada no soro humano até agora; foi observado apenas em Sistemas in vitro . Além disso, um estudo recente mostrou que esse mRNA klotho alternativo foi degradado por decaimento de mRNA mediado por bobagens (NMD), finalmente resultando em nenhuma tradução de proteína ativa . Klotho solúvel é a principal forma funcional na circulação e é detectada no sangue, urina e líquido cefalorraquidiano , exercendo sua função atuando como hormônio. Além disso, outra forma funcional de klotho ocorre, denominada klotho ligado à membrana, que está envolvida principalmente na sinalização do receptor FGF.

A estrutura do gene klotho e proteína. a a estrutura dos genes klotho de humanos e camundongos. B A estrutura da proteína klotho. Solúvel klotho proteínas são gerados pelo comprimento integral transcrição de emenda ao indicado α e β corte de sites, compreendendo toda extracelular de domínio, ou a única Kl1 ou Kl2 domínios

A função e fisiopatológicos implicações de klotho em CKD

Co-receptor de FGF23

FGF23 pertence à família FGF. Muitos estudos mostraram que o FGF23 não apenas aumenta a excreção urinária de fosfato,mas também suprime indiretamente a absorção intestinal de fosfato, regulando a produção de 1α, 25-dihidroxivitamina D3 (1,25(OH)2D) . FGF23 transduz sinais ligando-se aos seus receptores para fosforilar moléculas de sinalização a jusante . Existem quatro receptores FGF diferentes (FGFRs), FGFR1-4; essas proteínas são receptores de tirosina quinase e têm alta ou baixa afinidade por FGFs. Devido à falta de um domínio de ligação ao sulfato de heparina, o FGF23 requer klotho completo para converter o fgfr canônico em um receptor específico de alta afinidade para funcionar nos tecidos-alvo . Recentemente, a investigação tem mostrado que o complexo composto de galpão domínio extracelular de klotho, o FGFR1c ligante-domínio de ligação, e FGF23, klotho, simultaneamente, as amarras FGFR1c por sua D3 domínio e FGF23 por sua C-terminal da cauda, resultando, assim, em FGF23-FGFR1c proximidade e conferindo estabilidade . Assim, klotho é um co-receptor essencial para a ligação do FGF23 aos seus receptores.

nos túbulos renais proximais, o FGF23 transmitido pelo sangue liga-se aos complexos FGFR-klotho e ativa diretamente os sinais de quinase regulada por sinal extracelular (ERK)1/2 e quinase regulada por soro/glicocorticóide (SGK)-1. Posteriormente, o SGK-1 fosforila o cofator regulador de troca Na+/H+ (NHERF)-1 para regular a expressão da membrana do cotransportador chave de fosfato de sódio NaPi-2a, levando a um aumento na excreção urinária de fosfato . A perda de expressão Klotho ligada à membrana limita a transdução de sinal estimulada por FGF23 através de complexos FGFR-klotho. Foi demonstrado que uma deleção específica de klotho nos túbulos renais proximais foi incapaz de aumentar a excreção renal de fosfato in vivo , sugerindo que o efeito do FGF23 na excreção de fosfato é limitado pela deficiência tubular proximal de klotho. Além disso, o FGF23 suprime a expressão renal de 1α-hidroxilase, que é a enzima chave responsável pela produção de 1,25(OH)2D, por um mecanismo de sinalização dependente de klotho nos túbulos renais proximais . Além disso, o klotho solúvel regula diretamente a excreção de fósforo no rim e participa da homeostase mineral sistêmica, regulando a atividade da 1α-hidroxilase e o hormônio da paratireóide (PTH) e a secreção de FGF23 . Esses resultados sugerem que a deficiência de klotho limita sua regulação da produção de FGF23 e a hiperfosfatemia continua sendo o principal regulador da secreção de FGF23 na DRC . O efeito do FGF23 tanto no fosfato quanto no 1,25(OH)2D está envolvido no FGFR1, FGFR3 e FGFR4, especialmente no FGFR1 . Além disso, foi identificado que, como nos parâmetros minerais, o FGF23 e o fosfato são aumentados, enquanto o klotho e o 1,25 (OH)2D são diminuídos na DRC, especialmente nos estágios iniciais, exceto o fosfato sérico . Essas mudanças nos parâmetros minerais desempenham um papel central na fisiopatologia da DRC . Notavelmente, cada perturbação nos parâmetros minerais pode ser patogênica sozinha ou pode conduzir e exagerar a perturbação dos outros parâmetros .

foi relatado anteriormente que o klotho solúvel é um regulador do potencial de receptor transitório do canal epitelial de cálcio vannilloid-5 (TRPV5), uma glicoproteína essencial para a entrada de cálcio nas células epiteliais renais transportadoras de cálcio . A regulação TRPV5 por klotho é pensada para operar da seguinte forma: klotho solúvel hidrolisa especificamente resíduos de açúcar das cadeias de glicano em TRPV5, que por sua vez estabiliza TRPV5 na membrana através da interação dos resíduos de açúcar com galectina extracelular . No entanto, o processo de secreção celular de klotho não é claro. Recentemente, uma diminuição na reabsorção renal de cálcio e uma abundância de membrana renal de TRPV5 foram observadas em camundongos klotho-knockout, semelhante ao achado em camundongos FGF23-knockout, mas klotho não Co-localiza com TRPV5 nem é regulado por FGF23. Em vez disso, Andrukhova o et al. apoiou a noção de que a abundância de membrana apical de TRPV5 nos túbulos distais renais e a reabsorção renal de cálcio são reguladas pelo FGF23 através da ligação dos complexos FGFR-klotho . Com base nesses resultados, pode-se sustentar que o FGF23 funciona ligando-se aos complexos FGFR-klotho, modulando diretamente a reabsorção de cálcio nos túbulos renais distais. Em contraste, a hipocalcemia (deficiência de cálcio) reduz as concentrações circulantes de FGF23 . Essa diminuição no FGF23 pode ser uma resposta que evita uma redução subsequente do calcitriol, o que pode exacerbar a hipocalcemia. Além disso, Andrukhova o et al. descobriu que FGF23 diretamente regula a reabsorção de sódio na porção distal glomérulos por um mecanismo de sinalização envolvendo o FGFR-klotho complexos e a ativação de ERK1/2, SGK1, e-não-lisina quinase 4 (WNK4) sinal de cascatas, sugerindo que FGF23 também é um regulador chave da renal de reabsorção de sódio e do volume plasmático . Isso pode explicar a associação do FGF23 com risco cardiovascular em pacientes com DRC. Devido à desconsideração de cálcio e sódio em doenças renais , a nova ligação entre o FGF23 e o metabolismo desses íons pode ter grandes implicações fisiopatológicas na DRC .

visivelmente, os receptores de membrana do klotho solúvel não foram identificados anteriormente. Um estudo recente descobriu que a α2-3-sialilactose, que está presente no glicano de monosialogangliosídeos, é um receptor de klotho solúvel. Klotho solúvel liga-se a jangadas lipídicas enriquecidas com gangliosídeos para regular a sinalização PI3K . Além disso, outro estudo identificou os principais resíduos de proteína no domínio Kl1 que provavelmente estão envolvidos na ligação à α2-3-sialilactose, que regula negativamente os canais TRPC6 e protege contra a hipertrofia cardíaca induzida pelo estresse . Esses resultados fornecem uma nova visão de que o direcionamento de ácidos siálicos pode ser um mecanismo geral subjacente às ações pleiotrópicas do klotho solúvel.

anti-inflamação

a inflamação é multifatorial na DRC, e esta doença é considerada um exemplo prototípico de doença inflamatória e envelhecimento prematuro . Existem muitos fatores pró-inflamatórios aumentados gradualmente na DRC à medida que a função renal falha, incluindo interleucina (IL)-6, fetuina-a sérica e fator de necrose tumoral (TNF) . O fator Nuclear kB (NF-kB) controla muitos processos celulares, como respostas antiapoptóticas, estresse oxidativo e, especialmente, respostas inflamatórias . Em situações normais, O NF-kB está localizado no citoplasma de forma inativa, ligado às suas proteínas inibitórias,denominadas KB inibitória (IkB). Em resposta a vários estímulos, como TNF, dois resíduos de serina nas posições 32 e 36 na região N-terminal de IkB são fosforilados. Essa fosforilação induz a ubiquitinação IkB pelo complexo E3-IkB ubiquitina ligase, causando sua degradação pelo proteossoma 26S, levando assim à translocação NF-kB para o núcleo e à ativação direta da transcrição gênica a jusante . Maior atividade de NF-kB aumenta a expressão de mediadores pró-inflamatórios, como citocinas e moléculas de adesão. Vários estudos mostraram que o NF-kB desempenha um papel fundamental na progressão da inflamação renal crônica, em que a inibição do NF-kB reduz os níveis de várias citocinas pró-inflamatórias e lesão renal .

um estudo mostrou que existe uma relação bidirecional entre klotho e NF-kB . Por um lado, a expressão klotho é regulada por um mecanismo dependente de NF-kB. Klotho reduzido no sangue e na urina foi observado na DRC humana . Em um modelo nefrotóxico de lesão renal aguda (LRA), a expressão de klotho também foi reduzida, e o bloqueio do indutor fraco relacionado ao TNF de apoptose (TWEAK), que é membro da superfamília TNF, foi capaz de reverter os níveis de klotho renal e preservar a função renal. Além disso, a inibição do NF-kB evita diminuições mediadas por ajustes nos níveis de klotho . Assim, citocinas pró-inflamatórias, como TWEAK, regulam negativamente a expressão de klotho por meio de um mecanismo dependente de NF-kB, e NF–kB é um contribuinte fundamental para a regulação da expressão de klotho .

por outro lado, klotho é um modulador anti-inflamatório que regulou negativamente o NF-kB, consequentemente levando a uma diminuição na transdução do gene pró-inflamatório. Foi relatado que o TNF aumenta as expressões da proteína de adesão de células vasculares 1 (VCAM-1) e da molécula de adesão intercelular 1 (ICAM-1) nas células endoteliais, enquanto o klotho pode suprimir aumentos induzidos pelo TNF na expressão ICAM-1 e VCAM-1 atenuando a atividade do NF-kB . Além disso, em klotho-mutantes de ratos, a adição exógena de solúvel klotho ou a sobreexpressão de membranosa klotho em cultura de tecidos suprime a ativação de NF-kB e NF-kB mediada por citocinas inflamatórias por meio de um mecanismo que envolve a fosforilação de resíduos de serina(536) no domínio de transativação de Relações . Da mesma forma, um excesso de klotho inibe a via PDLIM2/NF-kB para diminuir a produção de TNF-α, IL-6 e IL-12 e para melhorar a nefropatia induzida pela Ciclosporina A in vivo e in vitro . Além disso, klotho pode suprimir a expressão da proteína NADPH oxidase 2 (Nox2) e atenuar o estresse oxidativo nas células do músculo liso aórtico de rato e também pode suprimir a inflamação mediada pelo gene induzível por ácido retinóico-I (RIG-I). Assim, klotho pode atuar como um modulador anti-inflamatório no rim.

proteção contra calcificação vascular e distúrbio ósseo mineral

a calcificação Vascular (VC) aparece no início da DRC, mas se torna muito mais prevalente à medida que a função renal se deteriora, criando um forte risco de mortalidade e morbidade cardiovascular em pacientes com DRC e DRT . A VC pode ser classificada com base no local vascular de deposição mineral anormal, incluindo calcificação íntima, calcificação medial e calcificação valvar, que são todos altamente prevalentes na população de DRC . Agora está claro que a VC é um processo patológico regulado por células que envolve muitos inibidores e indutores . Em condições normais, vários inibidores protegem contra VC por supersaturação de cálcio e fosfato, como pirofosfato, proteína matrix Gla e fetuina-a. Na população de DRC, a função total entre inibidores e indutores é o desequilíbrio, levando à ocorrência de VC nas paredes dos vasos e válvulas. Existem muitos indutores de VC na DRC, incluindo hipercalcemia, citocinas inflamatórias e, especialmente, fosfato . Evidências clínicas mostraram que a regulação positiva do fosfato sérico é um dos muitos fatores de risco para VC na população de DRC . Além disso, uma quantidade crescente de investigação experimental revelou o mecanismo de fosfato induzida por VC, mostrando que o PiT-1, que é o fosfato de cotransporter no músculo liso vascular células (SMCs), está envolvido na patogênese e promove a VC por indução das Apms osteochondrogenic transformação e apoptose e pelo regulamento de vesículas extracelulares de lançamento e de estabilidade . Esses resultados sugerem que o fosfato elevado é um dos principais indutores da VC.

o nível de expressão de klotho diminui em pacientes com DRC e modelos animais, e é acompanhado por distúrbios renais . Foi relatado que a deficiência de klotho causa altos níveis circulantes de fosfato e ocorrência de VC em camundongos com DRC. Por outro lado, a superexpressão de klotho pode aumentar a fosfatúria, melhorar a função renal e produzir muito menos calcificação in vivo, bem como suprimir a absorção dependente de sódio de fosfato e calcificação induzida por fosfato de SMCs vasculares de rato . Zhang et al. relatou que a proteína klotho clivada atenua a diferenciação de células-tronco mesenquimais da medula óssea humana induzida por fosfato em células semelhantes a osteoblastos in vitro por inativação da via de sinalização FGFR1/ERK . Além disso, a regulação positiva da expressão de klotho pela inibição da sinalização de rapamicina também melhora a VC e protege contra doenças vasculares na DRC . Outro estudo mostrou que a Intermedin 1-53 atenua a VC em ratos com DRC por meio da expressão de klotho ligada à membrana na parede do vaso . Estudos recentes têm confirmado que o estável entrega de solúvel klotho pode reduzir crônica hyperphosphataemia e VC in vitro e in vivo , e ativar o receptor activado receptor γ aumentou a expressão de klotho para inibir Fosfato induzida por VC vascular SMCs . Esses resultados sugeriram que a deficiência de klotho está intimamente associada à hiperfosfatemia e VC e que o aumento da atividade de klotho desempenha um papel protetor na hiperfosfatemia e VC na DRC.

o distúrbio ósseo CKD-mineral (MBD) é um distúrbio sistêmico recém-denominado que começa no início do Estágio 2 da DRC e é caracterizado por bioquímicas séricas anormais, incluindo hiperfosfatemia e hipercalacemia, distúrbios ósseos e VC . As causas de VC e mortalidade cardiovascular associadas à DRC são parcialmente atribuídas à DRC-MBD . Estudos recentes demonstram que fatores que estão envolvidos na lesão renal e reparo e que são liberados na circulação contribuem para a patogênese da DRC-MBD ; tais fatores incluem os inibidores de sinal Wnt, Dickkopf 1 e esclerostina , bem como activin a e ActRIIA . Os mecanismos patogênicos dos componentes da DRC-MBD incluem VC, perda de klotho renal, hiperfosfatemia, osteodistrofia, deficiência de vitamina D, aumento do FGF23, doença cardiovascular e hiperparatireoidismo . Nesta revisão, focamos principalmente nos aspectos relacionados ao klotho. Como descrito anteriormente, a expressão de klotho é significativamente diminuída na DRC. Foi relatado que esta diminuição no klotho está parcialmente relacionada à sinalização de activina e Actria. Além disso, a ativação da sinalização de Actria usando uma Armadilha de ligante para o receptor estimula significativamente os níveis de klotho . A redução resultante no klotho limita sua regulação da produção de FGF23 e deixa a hiperfosfatemia como principal regulador da secreção de FGF23 na DRC . Recentemente, os pesquisadores identificaram que a perda de klotho é um evento chave nas lesões renais e ósseas em camundongos com DRC-MBD, e a restauração endógena de klotho pela inibição da histona desacetilase atenua as complicações ósseas associadas à DRC em um modelo de rato de DRC-MBD . Da mesma forma, a expressão de klotho regulada por rhein pela hipermetilação do promotor protege contra lesões renais e ósseas em camundongos com DRC. Quando klotho é derrubado por interferência de RNA, os efeitos protetores renais da rhein são amplamente abolidos . Esses dados sugerem que a deficiência de klotho está intimamente associada ao desenvolvimento de DRC-MBD e que a restauração de klotho é benéfica para a melhoria da VC e da DRC-MBD.

melhoria da fibrose renal

a manifestação patológica comum final de muitos casos de DRC é a fibrose renal. A fibrose Renal representa a cicatrização malsucedida do tecido renal após lesão crônica sustentada e é caracterizada por glomerulosclerose, atrofia tubular e fibrose intersticial . A progressão da DRC é evidenciada pela perda de células renais e sua substituição por matriz extracelular (ECM) nos glomérulos e interstício . As patogeneses de glomerulosclerose e fibrose tubulointersticial são extremamente semelhantes . Em essência, a lesão renal resulta em uma cascata inflamatória envolvendo ativação de macrófagos e Recrutamento de células T, desencadeando uma resposta imune e causando nefrite intersticial. Em seguida, vários tipos de células, incluindo macrófagos, células T e células epiteliais tubulares, respondem a esse processo inflamatório para produzir mediadores profibróticos, como o Fator de crescimento transformador β (TGF-β). Sob a influência de citocinas profibróticas, as células epiteliais tubulares lesionadas desdiferenciam e perdem sua polaridade e função transportadora, reorganizam seu citoesqueleto em fibras de estresse, interrompem a membrana basal tubular e migram para o interstício, onde sintetizam quantidades crescentes de ECM, finalmente levando à fibrose renal .

muitos estudos indicam que o TGF-β é um dos reguladores profibróticos mais importantes da fibrose renal na DRC progressiva e estimula o acúmulo de proteínas da matriz para induzir ECM, inibe a degradação da matriz e regula a ativação do miofibroblasto . Com base no papel do TGF-β, muitas abordagens terapêuticas envolvendo a inibição do TGF-β foram testadas em modelos experimentais de DRC e ensaios clínicos, como a administração de anticorpos anti-TGF-β neutralizantes e pequenos RNAs interferentes que visam o receptor TGF-β Tipo II, que pode reduzir a lesão renal estrutural e diminuir a fibrose renal na DRC . Tem sido relatado que klotho inibição aumenta TGF-β1 expressão em ratos com fibrose renal que tenha sido induzida pelo unilateral obstrução ureteral (UUO), e TGF-β1 reduz klotho expressão renal cultivadas células epiteliais, sugerindo que a diminuição klotho aumenta a expressão do TGF-β1 atividade e que klotho deficiência não é apenas uma causa, mas também um resultado da fibrose renal em CKD . Em contraste, a proteína Klotho solúvel liga-se diretamente ao receptor TGF-β Tipo II e inibe a ligação TGF-β1 aos receptores da superfície celular, inibindo assim a sinalização TGF-β1 em camundongos com fibrose renal induzida por UUO. Além disso, klotho diminui a expressão do marcador epitelial e aumenta a expressão do marcador mesenquimal para suprimir a transição epitelial para mesenquimal induzida por TGF-β1 em células epiteliais renais . Esses resultados indicam que klotho pode suprimir a fibrose renal inibindo a atividade TGF-β1.

outra molécula profibrótica principal é denominada angiotensina II (Ang II); esta molécula modula a fibrose por efeitos diretos na matriz e regulando a expressão de outros fatores , como TGF-β , fator de crescimento do tecido conjuntivo , inibidor do ativador do plasminogênio-1, Fator de necrose tumoral-α e NF -bb . Além disso, os dados mostraram que o dano renal induzido por Ang II suprime a expressão de klotho, enquanto a indução da expressão gênica de klotho mitiga o dano renal induzido por Ang II. Além disso, klotho solúvel demonstrou inibir a sinalização WNT e IGF-1, o que pode promover a transição epitelial para mesenquimal e a ativação do miofibroblasto . Estudos recentes também mostram que a exógenos klotho diminui altos de glicose induzida pela fibronectina e hipertrofia das células através da ERK1/2-p38 quinase via de sinalização para atenuar a nefropatia diabética in vitro e que a administração da proteína klotho suprime renal tubulo-intersticial, fibrose e UUO induzida por renal, fibrose, pelo menos em parte, pelo controle básico do fator de crescimento de fibroblasto-2 de sinalização in vivo . Esses resultados levantam a possibilidade de que o klotho solúvel possa funcionar como um fator de proteção renal contra a fibrose, inibindo múltiplas vias de sinalização.

uso potencial de klotho na doença renal crônica humana

um biomarcador potencial para DRC

a DRC não é fácil de detectar no estágio inicial da DRC e, portanto, é muito difícil fazer um diagnóstico precoce e preciso. E não há biomarcadores que possam ser medidos com facilidade, sensibilidade, confiabilidade e especialmente, em correlação com a presença, desenvolvimento e complicações da DRC . Como descrito anteriormente, a deficiência renal de klotho está altamente associada a distúrbios iônicos, VC, inflamação, fibrose renal e distúrbio ósseo mineral, que são todas características da DRC. Foi demonstrado que o klotho solúvel na circulação começa a diminuir no início do Estágio 2 da DRC e o klotho urinário possivelmente diminui ainda mais cedo 1 . Além disso, os dados mostram que a deficiência de klotho na DRC pode aumentar a senescência tubular e vascular renal induzida pelo estresse oxidativo e pode resultar em função endotelial defeituosa e vasculogênese prejudicada . Juntos, esses achados indicam que a deficiência de klotho está intimamente correlacionada com o desenvolvimento e progressão da DRC e complicações extra-renais. Assim, a deficiência solúvel de klotho parece ter potencial diagnóstico, servindo como um biomarcador precoce e sensível da DRC.

muitos pesquisadores investigaram a possibilidade de usar klotho como biomarcador para DRC. A DRC-MBD é uma das características marcantes associadas à alta morbidade e mortalidade de eventos cardiovasculares na DRC e DRT . O metabolismo mineral anormal inclui altos níveis séricos de fosfato, FGF23 e PTH, que estão intimamente associados ou mesmo induzidos pela deficiência de klotho . Estudos clínicos em doentes com DRC demonstraram que o klotho solúvel é inferior ao normal (519 ± 183 versus 845 ± 330 pg/mL, P < .0001) em pacientes renais, e klotho solúvel está positivamente correlacionado com cálcio sérico e negativamente correlacionado com fosfato sérico, PTH e FGF23, sugerindo que klotho solúvel pode refletir a resistência tubular resultante ao FGF23, que poderia ser um marcador precoce de DRC-MBD . Recentemente, outro estudo clínico sugeriu que o klotho solúvel está significativamente associado à reabsorção de fosfato independentemente do FGF-23, que pode ser um marcador de reabsorção de fosfato . Portanto, klotho solúvel parece ser um marcador para distúrbios do metabolismo de fosfato e osso na DRC.

a TFG, o padrão-ouro para avaliar a função renal, está significativamente diminuída na DRC . Estudos clínicos e experimentais mostraram que essa diminuição significativa do klotho nos rins está positivamente associada à TFG estimada (eGFR) em amostras de DRC . Vários outros estudos confirmaram a correlação positiva entre os níveis de klotho (no soro e na urina) e eGFR em pacientes adultos com DRC . Além disso, os níveis séricos e urinários de klotho estão independentemente associados ao eGFR em pacientes com DRC . Outro estudo mostrou que os níveis séricos de klotho são progressivamente mais baixos com o avanço do estágio de DRC, com uma diminuição média ajustada de 3,2 pg/mL para cada diminuição de 1 mL/min/1,73 m2 eGFR . Consistentemente, uma correlação positiva semelhante entre os níveis plasmáticos de klotho e eGFR foi mostrada em crianças com DRC . Esses resultados sugerem que a diminuição do klotho solúvel pode espelhar uma diminuição do eGFR em pacientes com DRC.

no entanto, alguns pesquisadores obtiveram resultados adversos. Sarah Seiler et al. analisou uma grande coorte de 312 pacientes com DRC estágio 2-4 e descobriu que os níveis plasmáticos de klotho não estavam significativamente associados ao eGFR ou a outros parâmetros do metabolismo cálcio-fosfato nesses pacientes . Da mesma forma, em um estudo observacional prospectivo entre 444 pacientes com DRC estágios 2-4, os níveis de klotho não estavam significativamente relacionados aos resultados cardiovasculares . Esses resultados indicam que os níveis plasmáticos de klotho não estão relacionados à função renal e não prevêem resultados adversos em pacientes com DRC. Pode haver duas razões para esses dados contraditórios. Um é a idade. Yamazaki et al. sugeriu que os níveis solúveis de klotho estão correlacionados com a idade, descobrindo que os níveis de klotho são maiores em crianças (média de idade 7,1±4,8 anos) do que em adultos . Shimamura et al. também relataram níveis significativamente mais baixos de klotho em pacientes com DRC estágio 2-5 do que em pacientes com DRC estágio 1. Além disso, esse achado foi amplamente baseado em dados de quatro indivíduos jovens com eGFR normal e níveis extremamente altos de klotho, enquanto os níveis de klotho nos demais participantes não previram o resultado adverso da DRC . Além disso, um estudo clínico recente descobriu que um alelo do G-395A gene klotho polimorfismo foi significativamente maior frequência entre as crianças com DRC, sugerindo que este alelo mutante de klotho pode ser usado como um marcador de risco para o desenvolvimento de IRCT e como preditor de doenças cardiovasculares em crianças . Outra razão pode ser as diferenças no tamanho da amostra. Os resultados obtidos em alguns estudos com pequenas coortes de pacientes com DRC foram diferentes daqueles obtidos com uma grande coorte . A ideia de um declínio nos níveis de klotho com insuficiência renal tem sido ainda contestada por estudos menores .Embora os resultados das relações entre os níveis circulantes de klotho e os resultados da DRC sejam contraditórios, três produtos de imunoensaio comercial comumente usados para medir klotho solúvel-estão disponíveis na IBL (IBL International GmbH, Hamburgo, Alemanha), Cusabio (Cusabio Biotech, Wuhan, China) e USCN (Uscn Life Science Inc., Wuhan, China). Apenas o Kit IBL fornece informações sobre a especificidade do epítopo . No entanto, os pesquisadores descobriram que esses ensaios exibiram um desempenho ruim, incluindo a falta de padronização da unidade nas leituras, e os ensaios devem ser melhorados para produzir resultados precisos antes que possam fornecer conclusões confiáveis .

como potencial estratégia de tratamento para DRC

embora as causas da DRC sejam multifatoriais, a deficiência de klotho está significativamente associada ao desenvolvimento e progressão da DRC e complicações extra-renais. Muitos estudos clínicos e em animais sugeriram que, quando o estado deficiente em klotho na DRC é resgatado, a função renal, a lesão morfológica e as complicações da DRC são obviamente melhoradas . Por exemplo, a administração de proteína Klotho solúvel atenuou significativamente a fibrose renal induzida por UUO e suprimiu a expressão de marcadores de fibrose e genes alvo TGF-β1, como Caracol e torção . Além disso , klotho conectou intermedin 1-53 à supressão de VC em ratos com DRC, e a suplementação de klotho suprimiu o sistema renina-angiotensina para melhorar a nefropatia por Adriamicina. Além disso, a proteína klotho pareceu suprimir a transição epitelial-mesenquimal inibindo a sinalização TGF-β e Wnt . Portanto, a deficiência de klotho pode não apenas ser um intermediário patogênico na aceleração da progressão da DRC, mas também pode ser um dos principais contribuintes para complicações crônicas, como DRC-MBD e doenças cardiovasculares na DRC. Concebivelmente, qualquer terapia que restaure o nível de klotho pela suplementação com klotho exógeno e / ou a regulação positiva da produção endógena de klotho pode ser uma nova estratégia de tratamento para a DRC .

vários métodos dependem de vários mecanismos para aumentar a expressão de klotho (Tabela 1); estes Incluemo seguinte: (1) desmetilação. A metilação do promotor do gene klotho reduz sua atividade em 30% a 40%, enquanto a desmetilação do DNA aumenta a expressão de klotho 1,5 vezes para três vezes . (2) desacetilação. Os dados mostram que o TNF e a regulação descendente induzida por ajuste da expressão de klotho nas linhas de células renais e renais podem ser embotados pela inibição da histona desacetilase . (3) drogas. Vários medicamentos no mercado demonstraram regular a expressão de klotho in vivo e / ou in vitro, incluindo agonistas PPAR-γ , antagonistas dos receptores da angiotensina II-Tipo I , derivados ativos da vitamina D e intermedina . (4) entrega do gene Klotho. A entrega do gene Klotho através de um portador viral demonstrou melhorar efetivamente vários fenótipos fisiopatológicos em camundongos com deficiência de klotho , evitando assim a progressão do dano renal em modelos de ratos e melhorando a VC e a função endotelial na DRC . (5) Administração de proteína Klotho solúvel. Aumentar os níveis circulantes de klotho através da administração de proteína Klotho solúvel, que é o domínio extracelular clivado e de comprimento total da membrana klotho, é mais direto, mais seguro e uma modalidade mais fácil para restaurar a deficiência endócrina de klotho . Estudos em animais mostraram que a administração em bolus de proteína klotho solúvel é um meio seguro e eficaz para proteger contra lesões renais e preservar a função renal .