- Polish Nephrology and Dialysis | official journal of the Polish Society of Nephrology
α-Klotho protein and KL gene variation – their roles in renal diseases and potential application in screening and treatment.
Hypertension pharmacotherapy in kidney transplant recipients
9 March 2021Haemodialysis fistula created ipsilaterally to pacemaker leads – the mistake being the source of severe future problems needing complex management
11 March 2021α-Klotho protein and KL gene variation – their roles in renal diseases and potential application in screening and treatment.
Karolina Rembek,
Joanna Pazik,
Magdalena Durlik.
Klinika Medycyny Transplantacyjnej, Nefrologii
i Chorób Wewnętrznych
Szpital Kliniczny Dzieciątka Jezus
Uniwersyteckie Centrum Kliniczne
Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego
Kierownik:
Prof. dr hab. n. med. Magdalena Durlik
Białko α-Klotho i warianty alleliczne genu KL – rola w patogenezie chorób nerek i perspektywy wykorzystania w diagnostyce i leczeniu
Białko α-Klotho bierze udział w regulacji wielu istotnych dla życia procesów, w tym związanych z właściwym funkcjonowaniem nerek. W formie związanej z błoną, pełniąc funkcję niezbędnego ko-receptora dla czynnika wzrostu fibroblastów 23 (FGF23), uczestniczy w kontrolowaniu wydalania fosforanów, syntezy witaminy D3 oraz reabsorpcji sodu i wapnia. Postać rozpuszczalna wpływa na gospodarkę wapniową i potasową, wykazuje działanie antyfibrotyczne, przeciwzapalne oraz reguluje procesy stresu oksydacyjnego i apoptozy. Liczne doniesienia wskazują na nefroprotekcyjne właściwości α-Klotho w przypadku ostrego uszkodzenia nerek (AKI), polegające m.in. na zwiększeniu ekspresji czynników odpowiedzialnych za detoksykację reaktywnych form tlenu (FoxO, SOD2) oraz hamowaniu prozapalnej aktywności NFκB. Ostremu uszkodzeniu nerek towarzyszy spadek stężenia α-Klotho poprzedzający narastanie kreatyniny w surowicy, w konsekwencji oznaczanie tego białka może być wykorzystane do wczesnego rozpoznawania AKI. Ochronna rola α-Klotho w progresji od ostrego uszkodzenia do przewlekłej
choroby nerek (PChN) wiąże się z zapobieganiem procesowi nieprawidłowej przebudowy narządu i jego włóknieniu. Jednocześnie czynniki prozapalne i profibrotyczne hamują ekspresję α-Klotho, istnieje więc dwukierunkowa
relacja pomiędzy mediatorami promującymi włóknienie nerek a tym białkiem. W większości badań dotyczących korelacji stężenia α-Klotho ze stopniem nasilenia PChN, poziom białka spadał w kolejnych stadiach choroby. Deficyt α-Klotho prowadzi do hiperfosfatemii, wapnienia naczyń i wzrostu ryzyka sercowo-naczyniowego, wiąże się także z rozwojem kardiomiopatii
mocznicowej i nadczynności przytarczyc. Badania na zwierzętach wskazują na skuteczność leczenia rekombinowaną postacią białka, a także terapii prowadzącej do wzrostu ekspresji genu. Udowodniono wpływ zmienności
genetycznej Klotho na chorobowość i przeżycie pacjentów, m.in. dializowanych i z nefropatią IgA. Genotypowanie ryzykownych wariantów Klotho może wskazać grupę pacjentów wymagających szczególnego nadzoru nefrologicznego i kardiologicznego.
(NEFROL. DIAL. POL. 2019, 23, 42-46)
α-Klotho protein and KL gene variation – their roles in renal diseases and potential application in screening
and treatment.
α-Klotho protein participates in many vital processes, including proper renal function. The membrane-bound form acts as a co-receptor for FGF23 signaling and takes part in phosphate excretion, vitamin D synthesis, sodium and potassium reabsorption, while the soluble form regulates calcium and potassium metabolism, affects oxidative stress processes and apoptosis, has anti-fibrotic and anti-inflammatory properties. Many studies indicate renoprotective effects of α-Klotho in acute kidney injury (AKI), connected to reactive oxygen species detoxification and NFκB activity inhibition. It was proven that serum α-Klotho level decrease in AKI precedes serum creatinine rise, therefore it could be used as a biomarker of AKI. The Klotho protein
mitigates progression of AKI to chronic kidney disease (CKD), as shown in kidney tissue morphology as well as fibrosis markers expression. There is bi-directional interplay between α-Klotho concentration and scarring, since pro-inflammatory and pro-fibrotic factors inhibit its expression. In most studies serum α-Klotho levels decline simultaneously to CKD progression.
α-Klotho deficiency leads to hyperphosphatemia, vascular calcifications and increased cardiovascular risk, and also plays a role in uremic cardiomyopathy and hyperparathyroidism pathophysiology. Animal studies show nephroprotective effect of recombinant α-Klotho treatment and of interventions leading to increased Klotho gene expression. Genetic variation of Klotho was proven to influence morbidity and mortality among CKD patients. Genetic variants could potentially be used to identify patients requiring more attentive nephrological and cardiological care.
(NEPROL. DIAL. POL. 2019, 23, 42-46)