Применение ингибиторов пролилгидроксилазы в лечении диабетической нефропатии (обзор литературы)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Сахарный диабет представляет собой совокупность метаболических аберраций, возникающих в результате абсолютной или относительной недостаточности секреции инсулина, и характеризуется хронической гипергликемией. Диабетическая нефропатия – распространенное микрососудистое осложнение, связанное с сахарным диабетом, является основным этиологическим фактором терминальной почечной недостаточности, тем самым значительно повышая клиническую смертность. Целью исследования является изучение эмпирических данных о применении ингибиторов пролилгидроксилазы в лечении сахарного диабета и, в частности, его осложнения – диабетической нефропатии. Анализ публикационного материала проведен за последние 10 лет с использованием ресурсов Pubmed и Российского индекса научного цитирования. Обзор отражает современные результаты исследований роксадустата в отношении диабетической нефропатии. Описаны патофизиологические основы сахарного диабета, которые включают множество патологических механизмов, в частности усиленное образование активных форм кислорода в митохондриях и метаболический дисбаланс. Сигнальный путь факторов, индуцируемых гипоксией (HIF), играет важную роль в регуляции обоих вышеупомянутых процессов. Роксадустат является активатором фактора, индуцируемого гипоксией-1α, повышая транскрипционную эффективность индуцируемого гипоксией фактора 1α за счет ингибирования индуцируемого гипоксией фактора пролилгидроксилазы (HIF-PHD). Хотя меры преодоления этих факторов могут замедлить прогрессирование диабетической нефропатии, их недостаточно, чтобы полностью остановить развитие этой болезни. Инновационные фармакотерапевтические подходы, направленные на лечение сахарно- го диабета, могут преодолеть это ограничение. Ингибиторы индуцируемого гипоксией фермента пролилгидроксилазы оказывают модулирующее влияние на сохранение метаболического гомеостаза в организме в условиях гипоксии, тем самым активируя множество нисходящих сигнальных путей, включая белок-переносчик глюкозы-1 (GLUT1), фактор роста эндотелия сосудов (VEGF), лактатдегидрогеназу (LDHA) и др.

Об авторах

Ксения Александровна Логинова

Медицинский институт, Пензенский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: klogin88@mail.ru

ассистент кафедры поликлинической терапии и мобилизационной подготовки в здравоохранении

(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)

Ольга Николаевна Сисина

Медицинский институт, Пензенский государственный университет

Email: klogin88@mail.ru

кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры поликлинической терапии и мобилизационной подготовки в здравоохранении 

(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)

Людмила Анатольевна Койкова

Медицинский институт, Пензенский государственный университет

Email: klogin88@mail.ru

старший преподаватель кафедры поликлинической терапии и мобилизационной подготовки в здравоохранении

(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)

Александр Валерьевич Котовский

Медицинский институт, Пензенский государственный университет

Email: klogin88@mail.ru

кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры поликлинической терапии и мобилизационной подготовки в здравоохранении

(Россия, г. Пенза, ул. Красная, 40)

Список литературы

  1. Cho N. H., Shaw J. E., Karuranga S. [et al.]. IDF Diabetes Atlas: Global estimates of diabetes prevalence for 2017 and projections for 2045 // Diabetes Res Clin Pract. 2018. Vol. 138. P. 271‒281. doi: 10.1016/j.diabres.2018.02.023
  2. Wojciechowska J., Krajewski W., Bolanowski M., Kręcicki T., Zatoński T. Diabetes and Cancer: a Review of Current Knowledge // Exp Clin Endocrinol Diabetes. 2016. Vol. 124 (5). P. 263‒275. doi: 10.1055/s-0042-100910
  3. Magliano D. J., Boyko E. J. IDF Diabetes Atlas. 10th ed. Brussels : International Diabetes Federation, 2021. URL: https://www.diabetesatlas.org
  4. Rathwa N., Patel R., Palit S. P. [et al.]. β-cell replenishment: Possible curative approaches for diabetes mellitus // Nutr Metab Cardiovasc Dis. 2020. Vol. 30 (11). P. 1870‒1881. doi: 10.1016/j.numecd.2020.08.006
  5. Atif M., Saleem Q., Babar Z. U., Scahill S. Association between the Vicious Cycle of Diabetes-Associated Complications and Glycemic Control among the Elderly: A Systematic Review // Medicina (Kaunas). 2018. Vol. 54 (5). P. 73. doi: 10.3390/medicina54050073
  6. Grzeszczak W., Szczyra D., Śnit M. Whether Prolyl Hydroxylase Blocker-Roxadustat- In the Treatment of Anemia in Patients with Chronic Kidney Disease Is the Future? // Int J Environ Res Public Health. 2021. Vol. 18 (4). P. 1612. doi: 10.3390/ijerph18041612
  7. Dhillon S. Roxadustat: First Global Approval // Drugs. 2019. Vol. 79 (5). P. 563‒572. doi: 10.1007/s40265-019-01077-1
  8. Jatho A., Zieseniss A., Brechtel-Curth K. [et al.]. The HIFα-Stabilizing Drug Roxadustat Increases the Number of Renal Epo-Producing Sca-1+ Cells // Cells. 2022. Vol. 11 (4). P. 753. doi: 10.3390/cells11040753
  9. Zhu X., Jiang L., Wei X., Long M., Du Y. Roxadustat: Not just for anemia // Front Pharmacol. 2022. Vol. 13. P. 971795. doi: 10.3389/fphar.2022.971795
  10. Catrina S. B., Zheng X. Hypoxia and hypoxia-inducible factors in diabetes and its complications // Diabetologia. 2021. Vol. 64 (4). P. 709‒716. doi: 10.1007/s00125-021- 05380-z
  11. Koufakis T., Karras S. N., Mustafa O. G., Zebekakis P., Kotsa K. The Effects of High Altitude on Glucose Homeostasis, Metabolic Control, and Other Diabetes-Related Parameters: From Animal Studies to Real Life // High Alt Med Biol. 2019. Vol. 20 (1). P. 1‒11. doi: 10.1089/ham.2018.0076
  12. Ridzuan N., John C. M., Sandrasaigaran P. [et al.]. Preliminary study on overproduction of reactive oxygen species by neutrophils in diabetes mellitus // World J Diabetes. 2016. Vol. 7 (13). P. 271‒278. doi: 10.4239/wjd.v7.i13.271
  13. Zheng X., Narayanan S., Xu C. [et al.]. Repression of hypoxia-inducible factor-1 contributes to increased mitochondrial reactive oxygen species production in diabetes // Elife. 2022. Vol. 11. P. e70714. doi: 10.7554/eLife.70714
  14. Catrina S. B., Zheng X. Hypoxia and hypoxia-inducible factors in diabetes and its complications // Diabetologia. 2021. Vol. 64 (4). P. 709‒716. doi: 10.1007/s00125-021- 05380-z
  15. Liu M., Galli G., Wang Y. [et al.]. Novel Therapeutic Targets for Hypoxia-Related Cardiovascular Diseases: The Role of HIF-1 // Front Physiol. 2020. Vol. 11. P. 774. doi: 10.3389/fphys.2020.00774
  16. Xing W., Larkin D., Pourteymoor S. [et al.]. Lack of Skeletal Effects in Mice with Targeted Disruptionof Prolyl Hydroxylase Domain 1 (Phd1) Gene Expressed in Chondrocytes // Life (Basel). 2022. Vol. 13 (1). P. 106. doi: 10.3390/life13010106
  17. Drozdovska S., Gavenauskas B., Drevytska T. [et al.]. siRNA-induced silencing of hypoxia- inducible factor 3α (HIF3α) increases endurance capacity in rats // Biol Sport. 2016. Vol. 33 (2). P. 99‒106. doi: 10.5604/20831862.1196509
  18. Kaplan J. M., Sharma N., Dikdan S. Hypoxia-Inducible Factor and Its Role in the Management of Anemia in Chronic Kidney Disease // Int J Mol Sci. 2018. Vol. 19 (2). P. 389. doi: 10.3390/ijms19020389
  19. Liu T., Abboud M. I., Chowdhury R. [et al.]. Biochemical and biophysical analyses of hypoxia sensing prolyl hydroxylases from Dictyostelium discoideum and Toxoplasma gondii // J Biol Chem. 2020. Vol. 295 (49). P. 16545‒16561. doi: 10.1074/jbc.RA120.013998
  20. Rodriguez J., Haydinger C. D., Peet D. J., Nguyen L. K., von Kriegsheim A. Asparagine Hydroxylation is a Reversible Post-translational Modification // Mol Cell Proteomics. 2020. Vol. 19 (11). P. 1777‒1789. doi: 10.1074/mcp.RA120.002189
  21. Weinhouse C. The roles of inducible chromatin and transcriptional memory in cellular defense system responses to redox-active pollutants // Free Radic Biol Med. 2021. Vol. 170. P. 85‒108. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2021.03.018
  22. Nguyen T. H., Conotte S., Belayew A., Declèves A. E., Legrand A., Tassin A. Hypoxia and Hypoxia-Inducible Factor Signaling in Muscular Dystrophies: Cause and Consequences // Int J Mol Sci. 2021. Vol. 22 (13). P. 7220. doi: 10.3390/ijms22137220
  23. Fiorini G., Marshall S. A., Figg W. D. Jr., Myers W. K., Brewitz L., Schofield C. J.Human prolyl hydroxylase domain 2 reacts with O2 and 2-oxoglutarate to enable for mation of inactive Fe(III).2OG.hypoxia-inducible-factor α complexes // Sci Rep. 2024. Vol. 14 (1). P. 26162. doi: 10.1038/s41598-024-75761-y
  24. Fang T., Ma C., Zhang Z., Sun L., Zheng N. Roxadustat, a HIF-PHD inhibitor with exploitable potential on diabetes-related complications // Front Pharmacol. 2023. Vol. 14. P. 1088288. doi: 10.3389/fphar.2023.1088288
  25. Del Vecchio L., Minutolo R. ESA, Iron Therapy and New Drugs: Are There New Perspectives in the Treatment of Anaemia? // J Clin Med. 2021. Vol. 10. P. 839. doi: 10.3390/jcm10040839
  26. Akizawa T., Iwasaki M., Yamaguchi Y., Majikawa Y., Reusch M. Phase 3, Randomized, Double-Blind, Active-Comparator (Darbepoetin Alfa) Study of Oral Roxadustat in CKD Patients with Anemia on Hemodialysis in Japan // J Am Soc Nephrol. 2020. Vol. 31 (7). P. 1628‒1639. doi: 10.1681/ASN.2019060623
  27. Pugh C. W. Modulation of the Hypoxic Response // Adv Exp Med Biol. 2016. Vol. 903. P. 259‒271. doi: 10.1007/978-1-4899-7678-9_18
  28. Locatelli F., Minutolo R., De Nicola L., Del Vecchio L. Evolving Strategies in the Treatment of Anaemia in Chronic Kidney Disease: The HIF-Prolyl Hydroxylase Inhibitors // Drugs. 2022. Vol. 82 (16). P. 1565‒1589. doi: 10.1007/s40265-022-01783-3
  29. Haase V. H. Hypoxia-inducible factor-prolyl hydroxylase inhibitors in the treatment of anemia of chronic kidney disease // Kidney Int Suppl. 2021. Vol. 11. P. 8–25. doi: 10.1016/j. kisu.2020.12.002
  30. Besarab A., Provenzano R., Hertel J. [et al.]. Randomized placebo-controlled doseranging and pharmacodynamics study of roxadustat (FG-4592) to treat anemia in nondialysis- dependent chronic kidney disease (NDD-CKD) patients // Nephrol Dial Transplant. 2015. Vol. 30 (10). P. 1665‒1673. doi: 10.1093/ndt/gfv302
  31. Chen N., Qian J., Chen J. [et al.]. Phase 2 studies of oral hypoxia-inducible factor prolyl hydroxylase inhibitor FG-4592 for treatment of anemia in China // Nephrol Dial Transplant. 2017. Vol. 32 (8). P. 1373‒1386. doi: 10.1093/ndt/gfx011
  32. Del Vecchio L., Locatelli F. Roxadustat in the treatment of anaemia in chronic kidney disease // Expert Opin Investig Drugs. 2018. Vol. 27 (1). P. 125‒133. doi: 10.1080/13543784.2018.1417386
  33. Tian L., Wang M., Liu M. [et al.]. Cardiovascular and renal safety outcomes of hypoxia- inducible factor prolyl-hydroxylase inhibitor roxadustat for anemia patients with chronic kidney disease: a systematic review and meta-analysis // Ren Fail. 2024. Vol. 46 (1). P. 2313864. doi: 10.1080/0886022X.2024.2313864
  34. Thomas M. C., Brownlee M., Susztak K., Sharma K., Jandeleit-Dahm K. A., Zoungas S., Cooper M. E. Diabetic kidney disease // Nature Rev Dis Primers. 2015. Vol. 1 (1). P. 1‒20.
  35. Pereira P. R., Carrageta D. F., Oliveira P. F., Rodrigues A., Alves M. G., Monteiro M. P. Metabolomics as a tool for the early diagnosis and prognosis of diabetic kidney disease // Med Res Rev. 2022. Vol. 42 (4). P. 1518‒1544. doi: 10.1002/med.21883
  36. Liu J., Wei Q., Guo C. [et al.]. Hypoxia, HIF, and Associated Signaling Networks in Chronic Kidney Disease // Int J Mol Sci. 2017. Vol. 18 (5). P. 950. doi: 10.3390/ijms18050950
  37. Mora-Gutiérrez J. M., Fernández-Seara M. A., Echeverria-Chasco R., Garcia-Fernandez N. Perspectives on the Role of Magnetic Resonance Imaging (MRI) for Noninvasive Evaluation of Diabetic Kidney Disease // J Clin Med. 2021. Vol. 10 (11). P. 2461. doi: 10.3390/jcm10112461
  38. Zheng Y., Ley S. H., Hu F. B. Global aetiology and epidemiology of type 2 diabetes mellitus and its complications // Nat Rev Endocrinol. 2018. Vol. 14 (2). P. 88‒98. doi: 10.1038/nrendo.2017.151
  39. Jiang N., Zhao H., Han Y. [et al.]. HIF-1α ameliorates tubular injury in diabetic nephropathy via HO-1-mediated control of mitochondrial dynamics // Cell Prolif. 2020. Vol. 53 (11). P. e12909. doi: 10.1111/cpr.12909
  40. Allison S. J. Diabetic nephropathy: HIF activation in prevention of diabetic nephropathy // Nat Rev Nephrol. 2014. Vol. 10 (11). P. 612. doi: 10.1038/nrneph.2014.177
  41. Mima A. Hypoxia-inducible factor-prolyl hydroxylase inhibitors for renal anemia in chronic kidney disease: Advantages and disadvantages // Eur J Pharmacol. 2021. Vol. 912. P. 174583. doi: 10.1016/j.ejphar.2021.174583
  42. Mäkinen S., Sree S., Ala-Nisula T., Kultalahti H., Koivunen P., Koistinen H. A. Activation of the hypoxia-inducible factor pathway by roxadustat improves glucose metabolism in human primary myotubes from men // Diabetologia. 2024. Vol. 67 (9). P. 1943‒1954. doi: 10.1007/s00125-024-06185-6
  43. Yang Y., Yu X., Zhang Y. [et al.]. Hypoxia-inducible factor prolyl hydroxylase inhibitor roxadustat (FG-4592) protects against cisplatin-induced acute kidney injury // Clin Sci (Lond). 2018. Vol. 132 (7). P. 825‒838. doi: 10.1042/CS20171625
  44. Xie R. Y., Fang X. L., Zheng X. B. [et al.]. Salidroside and FG-4592 ameliorate high glucose-induced glomerular endothelial cells injury via HIF upregulation // Biomed Pharmacother. 2019. Vol. 118. P. 109175. doi: 10.1016/j.biopha.2019.109175
  45. Wu M., Chen W., Miao M. [et al.]. Anti-anemia drug FG4592 retards the AKI-to-CKD transition by improving vascular regeneration and antioxidative capability // Clin Sci (Lond). 2021. Vol. 135 (14). P. 1707‒1726. doi: 10.1042/CS20210100
  46. Li X., Zou Y., Xing J. [et al.]. Pretreatment with Roxadustat (FG-4592) Attenuates Folic Acid-Induced Kidney Injury through Antiferroptosis via Akt/GSK-3β/Nrf2 Pathway // Oxid Med Cell Longev. 2020. Vol. 2020. P. 6286984. doi: 10.1155/2020/6286984
  47. Zhang M., Dong R., Yuan J., Da J., Zha Y., Long Y. Roxadustat (FG-4592) protects against ischaemia/reperfusion-induced acute kidney injury through inhibiting the mitochondrial damage pathway in mice // Clin Exp Pharmacol Physiol. 2022. Vol. 49 (2). P. 311‒318. doi: 10.1111/1440-1681.13601
  48. Li X., Jiang B., Zou Y., Zhang J., Fu Y. Y., Zhai X. Y. Roxadustat (FG-4592) Facilitates Recovery From Renal Damage by Ameliorating Mitochondrial Dysfunction Induced by Folic Acid // Front Pharmacol. 2022. Vol. 12. P. 788977. doi: 10.3389/fphar.2021.788977
  49. Miao A. F., Liang J. X., Yao L., Han J. L., Zhou L. J. Hypoxia-inducible factor prolyl hydroxylase inhibitor roxadustat (FG-4592) protects against renal ischemia/reperfusion injury by inhibiting inflammation // Ren Fail. 2021. Vol. 43 (1). P. 803‒810. doi: 10.1080/0886022X.2021.1915801
  50. Ding Z. Y., Tang T. T., Li Z. L. [et al.]. Therapeutic Effect of Extracellular Vesicles Derived from HIF Prolyl Hydroxylase Domain Enzyme Inhibitor-Treated Cells on Renal Ischemia/Reperfusion Injury // Kidney Dis (Basel). 2022. Vol. 8 (3). P. 206‒216. doi: 10.1159/000522584
  51. Yang H., Wu Y., Cheng M. [et al.]. Roxadustat (FG-4592) protects against ischaemiainduced acute kidney injury via improving CD73 and decreasing AIM2 inflammasome activation // Nephrol Dial Transplant. 2023. Vol. 38 (4). P. 858‒875. doi: 10.1093/ndt/gfac308

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».