MOLEKULAARMEDITSIIN-NEFROLOOGIA -1

1. MOLEKULAARMEDITSIIN-NEFROLOOGIA -1 Merike Luman – Põhja – Eesti Regionaalhaigla Dialüüsi ja nefroloogia osakond

3. Neerude anatoomia • 2 neeru, kokku 300g, 10-12cm • Retroperitoneaalselt • Koor (cortex) • säsi (medulla): püramiidid – neerukarikas – neeruvaagen • Neeru funktsionaalne ühik- nefron –kummaski neerus 1 miljon: koosneb - päsmake e. glomeerulus ja tubulus e. neerutoruke • Neerutoruke: proksimaalne toruke, Henle ling, distaalne toruke

4. Uriini moodustumine • Päsmakeses vererõhk kõrgem kui tavalises kapillaaris, rõhu tagajärjel toimub plasma filtreerimine ja esmasuriini (glomerulaarfiltraadi) teke- 160 l/ööpäevas • Glomerulaarfiltraadist toimub reabsorbtsioon kapillaaridesse – veest imendub tagasi proksimaalsetes tuubulites tagasi 60-70%, lisaks Na, Cl, P, glükoos, AH-d • Neerutorukestes aktiivne eritumine- sekretsioon

5. NEERUDE EHITUS

7. Neerupäsmake e. glomeerulus

8. Morfoloogia

9. Neeruhaiguste klassifikatsioon • Glomerulaarsed (päsmakeste) haigused • Tubulointerstitsiaalsed haigused • Veresoontekahjustusest tingitud haigused • Obstruktiivsed neeruhaigused, neerukivitõbi • Kaasasündinud neeruhaigused • Kasvajad

10. Glomerulaarsed haigused - glomerulonefriidid • Äge glomerulonefriit (poststreptokokiline, postinfekstioosne) • Kiirestiprogresseeruv glomerulonefriit • Membranoosne glomerulonefriit • Minimaalsete muutustega glomerulonefriit • Fokaal-segmentaarne glomerulonefriit • Membrano-proliferatiivne glomerulonefriit • IgA nefropaatia (Bergeri tõbi)

11. Glomerulaarsed haigused • Isoleeritud hematuuriaga perekondlikud sündroomid • Alporti sündroom • Basaalmembraani kahjustusega healoomuline perekondlik hematuuria • Sekundaarsed glomerulaarsed neerukahjustused • Süsteemne lupus erythematosus • Vaskuliit • Henochi-Schönleini purpur • Goodpasture haigus

12. Päsmakese kahjustuse immuunmehhanismid • Antikehadest tingitud kahjustus • Rakkudest tingitud kahjustus • Mediaatorite aktivatsioonist tingitud kahjustus

13. Päsmakese kahjustuse immuunmehanismid • Antikehadest tingitud immuunmehanismid • In situ immuunkompleksi ladestumine • Tsirkuleerivate immuunkomplekside ladestumisest tingitud haigused • Tsütotoksilistest antikehadest tingitud kahjustus

14. Päsmakese kahjustuse immuunmehanismid • Antikehadest tingitud immuunmehanismid • In situ immuunkompleksi ladestumine • Päsmakese enda antigeenidega seotud kahjustus: • Anti-GMB-glomerulonefriit – • Heymanni antigeeniga seotud päsmakese kahjustus • Mesangiaalsed antigeenid • Päsmakesse sisenenud antigeenidega seotud kahjustus

15. Päsmakese kahjustuse immuunmehanismid • Anti-GMB-glomerulonefriit • antikehad tekivad glomerulaarse basaalmembraani peamise komponendi – IV tüüpi kollageeni –alfa3 ahela mittekollageense domääni vastu. Immunofluorestsents: ak-de ladestumine päsmakese basaalmembraanile Sageli GBM-vastaste ak-e ristreaktsioon kopsualveooli basaalmembraaniga – hemorraagiatega kopsukahjustus

16. Päsmakese kahjustuse immuunmehanismid • Antikehadest tingitud immuunmehanismid • In situ immuunkompleksi ladestumine • Tsirkuleerivate immuunkomplekside ladestumisest tingitud haigused • Tsirkuleerivad ag-ak kompleksid kahjustavad päsmakest. Ag-d:endogeensed – SLE puhul, tuumori ag-d; eksogeensed- võõrvalk, B-hepatiidi viiruse pinnaag, streptokokkide komponendid.

17. Päsmakese kahjustuse immuunmehanismid • Tsirkuleerivate immuunkomplekside ladestumisest tingitud haiguste patogenees: • Ag-ag kompleksi teke, • Immuunkomplekside ladestumine neerudes, • Põletikureaktsioon: komplemendi süsteemi aktivatsioon – rakulüüs

18. Päsmakese kahjustuse immuunmehanismid • Tsirkuleerivate immuunkomplekside ladestumisest tingitud haigustekl.pilt sõltub: • tsirkul. imm.komplekside tiitrist • Ag-de ja ak-de liigist • Tsirkul. ja rakuliste mediaatorite aktivatsioonist • immuunkompleksi tekkekiirusest • Immuunkompleksi lokalisatsioonist päsmakeses • Ag-ak ladestumine on päsmakese kahjustuse peamine mehhanism

19. Päsmakese kahjustuse immuunmehanismid • Antikehadest tingitud immuunmehanismid • In situ immuunkompleksi ladestumine • Tsirkuleerivate immuunkomplekside ladestumisest tingitud haigused • Tsütotoksilistest antikehadest tingitud kahjustus

20. Päsmakese kahjustuse immuunmehanismid • Tsütotoksilistest antikehadest tingitud kahjustus – ak-d kahjustavadrakke ilma immuunkomplekside ladestumiseta – tsütotoksiliste mehhanismide kaudu: • Mesangiumirakkude ag-de vastased ak-d põhjustavad rakulüüsi, millele järgneb mesangiumi proliferatsioon • Endoteelirakkude ag-de vastased ak-d põhjustavad endoteeli kahjustuse

21. Päsmakese kahjustuse immuunmehhanismid • Antikehadest tingitud kahjustus • Rakkudest tingitud kahjustus • Mediaatorite aktivatsioonist tingitud kahjustus

22. Päsmakese kahjustuse immuunmehanismid • Rakkudest tingitud kahjustus –makrofaagid ja T-lümfotsüüdid võivad algatada ja vahendada rakukahjustust: • Makrofaagid – toimivad mittespetsiifiliselt - vabastades tsütokiine, kasvufaktoreid, proteolüütilisi ensüüme. • T-lümfostsüüdid - spetsiifiline kahjustus augustades rakumembraani perforiini abil ja sisestades rakku proteolüütilisi ensüüme, mis lüüsivad antigeeni presenteeriva raku, stimuleerides teiste rakkude makrofaagide kogunemist kahjustuskoldesse, kiirendades fibrinogeneesi

23. Päsmakese kahjustuse immuunmehhanismid • Antikehadest tingitud kahjustus • Rakkudest tingitud kahjustus • Mediaatorite aktivatsioonist tingitud kahjustus

24. Päsmakese kahjustuse immuunmehhanismid • Mediaatorite aktivatsioonist tingitud kahjustus: paljudes neerukahjustuse mehhanismides domineerib mediaatorite toime: • II tüüpi membranoproliferatiivse glomerulonefriidi puhul • Primaarse süsteemse mikrovaskuliidiga (Wegeneri granulomatoos, idiopaatiline nekrotiseeruv ja poolkuujas glomerulonefriit)

25. Tubulointerstitsiaalse kahjustuse immuunmehhanismid • Enamik tubulointerstitsiaalseid haigusi esile kutsutud või vahendatud immuunprotsesside poolt: • Ag-d pärinevad tuubulirakkudest,interstiitsiumi rakkudest, neid ümbitsevatest struktuuridest või vereringest • Kahjustused kujunevad ak-de, T-rakkude ja mediaatorite aktivatsiooni toimel

26. Tubulointerstitsiaalse kahjustuse immuunmehhanismid • Antikehadest tingitud kahjustus • Rakkudest tingitud kahjustus • Mediaatorite aktivatsioonist tingitud kahjustus

27. Immuunopatogenees • Neeruhaiguste patogeneesi immuunmehhanismid: • Kahjustust algatavad • Kahjustust vahendavad: • Humoraalsed komponendid (mediaatorid) • Rakulised komponendid (T-lümfotsüüdid, makrofaagid)

28. Immuunkahjustust vahendavad mehhanismid • Pärast ak-de ladestumist või sensitiseeritud T-rakkude akumuleerumist neerukoes aktiveeruvad mitmed immuunreaktsioone vahendavad süsteemid, mis koosnevad rakulistest ja humoraalsetest(lahustuvatest) komponentidest, mis viivad ägeda või kroonilise põletiku kujunemisele, päsmakeste skleroosile ja neerupuudulikkusele.

29. Immuunkahjustust vahendavad mehhanismid • Rakulised mediaatorid • Leukotsüüdid • Monotsüüdid ja makrofaagid • Trombotsüüdid • Mesangiumirakud • Lahustunud mediaatorid • Komplemendisüsteem • Prostaglandiin-leukotrieen süsteem • NO ja endoteliin • Tsütokiinid • Reaktiivsed hapniku metaboliidid • Kasvufaktorid • Hüübimissüsteem päsmakese kahjustuse faktorina

30. Immuunkahjustust vahendavad mehhanismid • Rakulised mediaatorid: • Leukotsüüdid – suunduvad põletikukoldesse lahustuvate mediaatorite (komplemendi komponendid, leukotrieenid, trombotsüüte aktiveeriv faktor (PAF), bakterite produktid) kemotaktilisel toimel. • Lk-de migratsioon kolmes faasis: • Tsirkuleerivate lk-de adhesioon ja rullumine endoteelil • Lk-de kinnitumine endoteelile • Lk-de migratsioon subendoteliaalsesse ruumi (diapedees) • Pärast endoteeli läbimist tekib päsmakese basaalmembraani kahjustus , mis põhjustab mikroalbuminuuria või proteinuuria

31. Immuunkahjustust vahendavad mehhanismid • Rakulised mediaatorid: • Monotsüüdid ja makrofaagid – puhastavad kahjustuskollet immuunkompleksidest, kuid potenseerivad põletikku, produtseerides immuunkomplekside toimel IL-1 ja TNF –alfa-t

32. Immuunkahjustust vahendavad mehhanismid • Rakulised mediaatorid: • Trobmotsüüdid-kahjustavad neerukude erinevate mehhanismide kaudu • Agregeeruvad päsmakese kapillaarides, põhjustades mikrotrombe • Degranulatsiooniprotsessis vabanevad proteaasid ja reaktiivsed hapniku metaboliidid – lüüsivad raku membraani struktuure ja ekstartsellulaarse maatriksi komponente – endoteeli kahjustus ja mikrotrombid – vaskuliitide kujunemine

33. Immuunkahjustust vahendavad mehhanismid • Rakulised mediaatorid: • Mesangiumirakud • Produtseerivad põletikumediaatoreid (HVR, tsütokiine, kasvufaktoreid, eikosanoide, NO-d, endoteliin -1, mis võivad algatada põletikureaktsiooni päsmakeses isegi lk-de infiltratsioonita

34. Immuunkahjustust vahendavad mehhanismid • Lahustunud mediaatorid • Komplemendisüsteem • Prostaglandiin-leukotrieen süsteem • NO ja endoteliin • Tsütokiinid • Reaktiivsed hapniku metaboliidid • Kasvufaktorid • Hüübimissüsteem päsmakese kahjustuse faktorina

35. Mõisted • Proteinuuria – valgu eritumine uriiniga • Hematuuria- (verikusisus) punavereliblede- erütrotsüütide eritumine uriiniga • Neerufunktsiooni hindamine – glomerulaarfiltratsiooni kiirus (GFK) – määratakse kreatiniini sisalduse järgi veres

36. Päsmakese haigused • Äge nefriitiline sündroom – hematuuria, mõõdukas proteinuuria, glomerulaarfiltratsiooni (GFR) vähenemine • Põhjused • Nakkushaigused • Multisüsteemsed haigused • Primaarsed päsmakese haigused • Muud haigused

37. Äge nefriitiline sündroom • Nakkushaigustest: • Streptokokk-infekstiooni järgne glomerulonefriit • Teistele infektsioonidele järgnev glomerulonefriit: • Bakteritest -sepsis, infektsioosne endokardiit jt. • Viirustest – hepatiit, mumps, tuulerõuged jt. • Parasiitidest – malaaria, toksoplasmoos

38. Äge nefriitiline sündroom • Multisüsteemsetest haigustest • Süsteemne lupus erüthematosus • Vaskuliit • Henochi-Schönleini purpur • Goodpasture haigus

39. Äge nefriitiline sündroom • Primaarsed päsmakese haigused • Membranoproliferatiivne glomerulonefriit • Bergeri tõbi (IgA nefropaatia) • Mesangioproliferatiivne glomerulonefriit

40. IgA nefropaatia –mesangioproliferatiivne glomerulonefriit

41. IgA nefropaatia

42. IgA nefropaatia

43. IgA nefropaatia

44. Gene expression profiles of circulating leukocytes in active IgA nephropathyPreston et al., Kidney Int, 2004, 65: 420 - 430 • Genes differentially expressed in IgAN pts identified by Affymetrix GeneChip microarrays, compared with FSGS, MCD, ANCA and healthy volunteers • Of the identified genes, 15 transcriptionally up-regulated validated in a larger cohort of pts using PCR • 15 genes were significantly correlative with disease activity in IgAN (e.g. transcription factor -Egr 1, protease - LYZ, cytokine - IL-8, cell cycle - BTG2, signaling - MAPKKK3, NCUBE1) • Leukocytes may carry informative disease-specific markers of pathogenic changes in renal tissue

45. Membranoproliferatiivne glomerulonefriit –Itüüpi

46. Membranoproliferatiivne glomerulonefriit –II tüüpi (dense deposit disease)

47. Äge nefriitiline sündroom • Muud haigused • Guillan`-Barre sündroom • Wilmsi tuumor • Seerumtõbi • Vaktsiinidest põhjustatud

48. Äge nefriitiline sündroom • Äge streptokokk-infektsiooni järgne glomerulonefriit – angiin, nahainfektsioonid • Patogenees –immuunkahjustus, päsmakese rakkude vastus sellele. • Ak-de kinnitumine subendoteliaalsetele ag-dele, komplemendi aktivatsioon. Endoteelirakkude, mesangiumirakkude proliferatsioon ja turse, rakkude infiltreerumine kapillaari valendikku- filtratsiooni langus – glomerulaarfiltratsiooni kiiruse (GFK) - langus

49. Äge nefriitiline sündroom • Äge streptokokk-infektsiooni järgne glomerulonefriit • Komplemendi komponentide ladestus – immuunkomplekside teke GBM subepiteliaalsel küljel – basaalmembraani läbilaskvuse tõus valkudele ja verele- proteinuuria ja hematuuria • Lastel – suhteliselt kerge kuluga ja sageli täieliku paranemisega

50. Äge nefriitiline sündroom • Kiiresti progresseeruv glomerulonefriit – • Poolkuud koosnevad makrofaagidest ning epiteelirakkudest, fibroblastide proliferatsioon poolkuudes, maatriksi ladestumine ja sidekoestumine. Epiteliaalsed poolkuud komprimeerivad päsmakese, päsmakese kahjustus – neerupuudulikkuse kiire (nädalad-kuu) areng. • Primaarne või sekundaarne • Ravi – glükokortikoidid, tsüklofosfamiid, plasmaferees • Prognoos – kiire neerupuudulikkuse teke