Strike while the iron is hot: hepcidin-mediated protection against hemoglobin-induced acute kidney injury

Ontrafelen van de rol van systemisch hepcidine en nierhepcidine bij de bescherming tegen acute nierschade veroorzaakt door hemoglobine.

Kolff Junior Postdoc beurs Acute nierschade is een steeds vaker voorkomende complicatie bij patiënten die een ingrijpende operatie ondergaan. Acute nierschade geeft een aanzienlijk verhoogde kans op overlijden of op de ontwikkeling van chronische nierschade. Op dit moment is het niet mogelijk om acute nierschade te voorkomen of doelgericht te behandelen. Een groot deel van de nierschade lijkt te ontstaan doordat rode bloedcellen kapotgaan, waaruit het ijzerhoudende hemoglobine in de nier ophoopt. Uit recent onderzoek is gebleken dat het ijzerregulerende hormoon hepcidine bescherming kan bieden tegen acute nierschade veroorzaakt door hemoglobine. Helaas is nog onduidelijk hoe hepcidine precies voor deze bescherming zorgt en welke processen erbij betrokken zijn. Zo krijgen sommige delen van de nier hepcidine aangevoerd vanuit de bloedsomloop (systemisch hepcidine), terwijl andere delen van de nier zelf hepcidine kunnen maken (nierhepcidine). De hypothese is dat beide vormen van hepcidine essentieel zijn voor de bescherming van de nier. Meer inzicht in de mechanismen waarop hepcidine bescherming kan bieden maakt het mogelijk om een doelgerichte en effectieve therapie, gebaseerd op hepcidine, te ontwikkelen om acute nierschade door hemoglobine te voorkomen of behandelen. Vraagstelling: 1. Bepalen van het belang van systemisch hepcidine en nierhepcidine voor de bescherming tegen acute nierschade veroorzaakt door hemoglobine. (Onderzoek in muizen) 2. Onderzoeken van de processen in specifieke niercellen na opname van systemisch hepcidine uit de bloedsomloop en hoe deze processen bijdragen aan bescherming tegen hemoglobine. (Cellijnen) 3. Onderzoeken welke processen betrokken zijn bij de aanmaak van nierhepcidine tijdens blootstelling aan hemoglobine en of deze processen essentieel zijn in de bescherming tegen hemoglobine. (Cellijnen) 4. Analyseren van het samenspel tussen verschillende celtypen van een nierbuisje om de hele nier te beschermen tegen schade veroorzaakt door hemoglobine. (Ontwikkeling van een nieuw celmodel waarin verschillende typen niercellen in 3D groeien om hun natuurlijke buisvorm in de nier na te bootsen.)

Het onderzoek laat zien dat hepcidine de hemoglobine schade in de nierbuizen kan verminderen. In het distale (veraf) gedeelte van de nierbuis beschermt het nier eigen hepcidine. In het proximale (dichtbije) gedeelte treed bescherming alleen op na het toevoegen van hepcidine.

Om de rol van nierhepcidine in de bescherming van de hele nier te kunnen bestuderen hebben de onderzoekers een diermodel gemaakt waarin nierhepcidine ontbreekt. Daarna hebben ze het ontstaan van acute nierschade nagebootst door hemolyse (de vernietiging van rode bloedlichaampjes waarbij o.a. hemoglobine vrijkomt). De hemolyse zorgde niet alleen voor acute nierschade maar ook voor een verlaging van hepcidine in de bloedsomloop. Hierdoor waren de onderzoekers niet in staat om alleen de rol van nierhepcidine in acute nierschade te bestuderen.

De onderzoekers hebben ook gekeken naar de interactie tussen de proximale en distale nierbuizen tijdens blootstelling aan hemoglobine. Proximale nierbuizen, die zijn blootgesteld aan hemoglobine, geven signalen door aan de distale nierbuizen zodat deze distale nierbuizen hepcidine aan gaan maken. De onderzoekers weten nu ook welke processen betrokken zijn bij de aanmaak van nierhepcidine.

Concluderend laten de resultaten zien dat hepcidine een manier zou kunnen zijn om de hele nier te beschermen tegen acute nierschade. Toekomstig onderzoek zal moeten nagaan hoe we de beschermende effecten van hepcidine kunnen vertalen in een behandeling.

Soort: Cellijnen, dieronderzoek; fundamenteel/toegepast, niet-klinisch
Onderwerp: Hepcidine, acute nierschade, hemoglobine, ijzer