<< Вернуться к списку статей журнала

Том 17 №2 2015 год - Нефрология и диализ

Аквапорины и острое повреждение почек: нефрологические аспекты и новые возможности лечения

Колесников С.В. Борисов А.С. Ломиворотов В.В.

Аннотация: Недифференцированное лечение острого почечного повреждения (ОПП) с помощью заместительной почечной терапии продолжает сопровождаться неприемлемо высокой летальностью, с частой трансформацией в хроническую болезнь почек и потребностью в программной диализной терапии, что создаёт предпосылки для поиска альтернативных парадигм в лечении данных пациентов. Аквапорины, открытые в 2003 году P. Agre и R. MacKinnon, являются важнейшими интегральными транспортными белками, способствующими поддержанию водного гомеостаза. При остром повреждении почек нарушение функции различных типов аквапоринов является одним из ключевых патофизиологических факторов, влияющих на результаты лечения. Недавние исследования позволили установить определённые особенности дисфункции аквапоринов при ОПП ишемически/реперфузионного и септического генеза. Кроме того, идентифицированы ряд медикаментов, способных изменять функциональную активность аквапоринов. Это обосновывает использование стимулирующих экспрессию аквапоринов при полиурическом ОПП, и ингибирующих их - при олигоанурии. Снижение активности аквапоринов является важным элементом патофизиологии ОПП. Поэтому, исследование аквапоринов в моче может быть полезным для уточнения степени повреждения при ОПП, а также маркером восстановления функции почек. В данном обзоре освещены особенности дисфункции аквапоринов при остром повреждении почек, а также возможные терапевтические подходы к их модулированию у пациентов с этой патологией.

Для цитирования: Колесников С.В., Борисов А.С., Ломиворотов В.В. Аквапорины и острое повреждение почек: нефрологические аспекты и новые возможности лечения. Нефрология и диализ. 2015. 17(2):137-142. doi:

Весь текст

Ключевые слова: острое повреждение почек, аквапорины, патофизиология, статины, acute kidney injury, aquaporins, physiological mechanism, statins

Список литературы:

1. Бикбов Б.Т., Томилина Н.А. Заместительная терапия больных с хронической почечной недостаточностью в российской федерации в 1998-2011 гг. (Отчёт по данным российского регистра заместительной почечной терапии. Часть первая). Нефрология и диализ. 2014. Т.16. №1: 111-127. (Bikbov B.T., Tomilina N.A. Replacement therapy in patients with chronic renal failure in the Russian Federation in 1998-2011 years. (Report according to the National Register of renal replacement therapy. Part One). Nephrology and dialysis. 2014. 16(1): 111-27. Transl. from Russian).
2. Колесников С.В., Борисов А.С. Острое почечное повреждение: новые аспекты известной проблемы. Патология кровообращения и кардиохирургия. 2013. №4: 69-73. (Kolesnikov S.V., Borisov A.S. Acute kidney injury: new aspects of well-known problem. Circulation Pathology and Kardiohirurgiya. 2013 (4): 69-73. Transl. from Russian).
3. Alge J., Karakala N., Neely B., et al. Association of elevated urinary concentration of renin-angiotensin system components and severe AKI. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2013. 8(12): 2043-52.
4. Agre P., King L., Yasui M. Aquaporin water channels - from atomic structure to clinical medicine. J. Physiol. 2002. 542(1): 3-16.
5. Alexandrou D., Walters D. The role of Cl- in the regulation of ion and liquid transport in the intact alveolus during β-adrenergic stimulation. Exp. Physiol. 2013. 98(2): 576-84.
6. Argalious M., Dalton J., Sreenivasalu T., et al. The association of preoperative statin use and acute kidney injury after noncardiac surgery. Anesth.Analg. 2013. 117(4): 916-23.
7. Atochina-Vasserman E., Biktasova A., Abramova E., et al. Aquaporin 11 insufficiency modulates kidney susceptibility to oxidative stress. Am. J. Physiol.Renal. Physiol. 2013. 304(10): 1295-307.
8. Bogum J., Faust D., Zühlke K., et al. Small-molecule screening identifies modulators of aquaporin-2 trafficking. J. Am. Soc. Nephrol. 2013. 24(5): 744-58.
9. Boone M., Kortenoeven M., Robben J., et al. Counteracting vasopressin-mediated water reabsorption by ATP, dopamine, and phorbol esters: mechanisms of action. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2011. 300(3): 761-71.
10. Della Penna S., Cao G., Fellet A., et al. Salt-induced downregulation of renal aquaporins is prevented by losartan. Regul. Pept. 2012. 177(1-3): 85-91.
11. Edemir B., Pavenstädt H., Schlatter E., et al. Mechanisms of cell polarity and aquaporin sorting in the nephron. Pflugers Arch. 2011. 461(6): 607-21.
12. Fenton R., Pedersen C., Moeller H. New insights into regulated aquaporin-2 function. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2013. 22(5): 551-8.
13. Geyer R., Musa-Aziz R., Enkavi G., et al. Movement of NH3 through the human urea transporter B: a new gas channel. Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2013. 304(12): 1447-57.
14. Han Y., Zhu G., Han L., et al. Short-term rosuvastatin therapy for prevention of contrast-induced acute kidney injury in patients with diabetes and chronic kidney disease. J. Am. Coll. Cardiol. 2014. 63(1): 62-70.
15. Honore P.M., Jacobs R., Joannes-Boyau O., et al. Moving from a cytotoxic to a cytokinic approach in the blood purification labyrinth: have we finally found Ariadne’s thread? Mol. Med. 2012. 18: 1363-65.
16. Horie I., Gotoh Y., Kita S., et al. The roles of aquaporines in inflammatory and ishemic diseases. Med. Bull. Fukuoka Univ. 2012. 39(3/4): 289-94.
17. Hoshi T., Sato A., Kakefuda Y., et al. Preventive effect of statin pretreatment on contrast-induced acute kidney injury in patients undergoing coronary angioplasty: propensity score analysis from a multicenter registry. Int. J. Cardiol. 2014. 171(2): 243-9.
18. Hussein A., El-Dken Z., Barakat N., et al. Renal ischaemia/reperfusion injury: possible role of aquaporins. Acta Physiol. (Oxf). 2012. 204(3): 308-16.
19. King L., Agre P. Pathophysiology of the aquaporin water channels. Annu. Rev. Physiol. 1996. 58: 619-48.
20. Kortenoeven M., Fenton R. Renal aquaporins and water balance disorders. Biochim. Biophys. Acta. 2014. 1840(5): 1533-49.
21. Küper C., Fraek M., Müller H., et al. Sepsis-induced urinary concentration defect is related to nitric oxide-dependent inactivation of TonEBP/NFAT5, which downregulates renal medullary solute transport proteins and aquaporin-2. Crit. Care Med. 2012. 40(6): 1887-95.
22. Landoni G., Bove T., Székely A., et al. Reducing mortality in acute kidney injury patients: systematic review and international web-based survey. J. Cardiothorac. Vasc. Anesth. 2013. 27(6): 1384-98.
23. Leoncini M., Toso A., Maioli M., et al. Early high-dose rosuvastatin for contrast-induced nephropathy prevention in acute coronary syndrome: Results from the PRATO-ACS Study (Protective Effect of Rosuvastatin and Antiplatelet Therapy On contrast-induced acute kidney injury and myocardial damage in patients with Acute Coronary Syndrome). J. Am. Coll. Cardiol. 2014. 63(1): 71-9.
24. Li Z., Xing L., Zhao Z., et al. Decrease of renal aquaporins 1-4 is associated with renal function impairment in pediatric congenital hydronephrosis. World J. Pediatr. 2012. 4(8): 335-41.
25. Li W., Zhang Y., Bouley R., et al. Simvastatin enhances aquaporin-2 surface expression and urinary concentration in vasopressin-deficient Brattleboro rats through modulation of Rho GTPase. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2011. 301(2): 309-18.
26. Ma T., Liu Z. Functions of aquaporin 1 and α-epithelial Na+ channel in rat acute lung injury induced by acute ischemic kidney injury. Int. Urol. Nephrol. 2013. 45(4): 1187-96.
27. Machado M., Nakazone M., Maia L. Prognostic value of acute kidney injury after cardiac surgery according to kidney disease: improving global outcomes definition and staging (KDIGO) criteria. PLOS ONE. www.plosone.org. 2014. 9(5): 1-7.e98028.
28. Matthesen S., Larsen T., Vase H., et al. Effect of amiloride and spironolactone on renal tubular function and central blood pressure in patients with arterial hypertension during baseline conditions and after furosemide: a double-blinded, randomized, placebo-controlled crossover trial. Clin. Exp. Hypertens. 2013. 35(5): 313-24.
29. Mithani S., Kuskowski M., Slinin Y., et al. Dose-dependent effect of statins on the incidence of acute kidney injury after cardiac surgery. Ann. Thorac. Surg. 2011. 91(2): 520-5.
30. Molinas S., Trumper L., Marinelli R. Mitochondrial aquaporin-8 in renal proximal tubule cells: evidence for a role in the response to metabolic acidosis. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2012. 303(3): 458-66.
31. Moon G., Kim S., Cho Y., et al. Antioxidant effects of statins in patients with atherosclerotic cerebrovascular disease. J. Clin. Neurol. 2014. 10(2): 140-7.
32. Nielsen S., Kwon T., Christensen B. et al. Physiology and pathophysiology of renal aquaporins. J. Am. Soc. Nephrol. 1999. 10(3): 647-63.
33. Patil N., Parajuli N., MacMillan-Crow L., et al. Inactivation of renal mitochondrial respiratory complexes and manganese superoxide dismutase during sepsis: mitochondria-targeted antioxidant mitigates injury. Am. J. Physiol. Renal Physiol. 2014. 306(7): 734-43.
34. Procino G., Barbieri C., Carmosino M., et al. Fluvastatin modulates renal water reabsorption in vivo through increased AQP2 availability at the apical plasma membrane of collecting duct cells. Pflugers Arch. 2011. 462(5): 753-66.
35. Prowle J.R., Calzavacca P., Licari E., et al. Pilot double-blind, randomized controlled trial of short-term atorvastatin for prevention of acute kidney injury after cardiac surgery. Nephrology (Carlton). 2012. 17(3): 215-24.
36. Prowle J., Kirwan C., Bellomo R., et al. Fluid management for the prevention and attenuation of acute kidney injury. Nat. Rev. Nephrol. 2014. 10(1): 37-47.
37. Redfors B., Bragadottir G., Sellgren J., et al. Effects of norepinephrine on renal perfusion, filtration and oxygenation in vasodilatory shock and acute kidney injury. Intensive Care Med. 2011. 37(1): 60-67.
38. Renkema K., Velic A., Dijkman H., et al. The calcium-sensing receptor promotes urinary acidification to prevent nephrolithiasis. J. Am. Soc. Nephrol. 2009. 20(8): 1705-1713.
39. Satake M., Ikarashi N., Kagami M., et al. Increases in the expression levels of aquaporin-2 and aquaporin-3 in the renal collecting tubules alleviate dehydration associated with polyuria in diabetes mellitus. Biol. Pharm. Bull. 2010. 33(12): 1965-70.
40. Singbartl K., Kellum J. AKI in the ICU: definition, epidemiology, risk stratification, and outcomes. Kidney Int. 2012. 81(9): 819-25.
41. Singh I., Rajagopalan S., Srinivasan A., et al. Preoperative statin therapy is associated with lower requirement of renal replacement therapy in patients undergoing cardiac surgery: a meta-analysis of observational studies. Interact Cardiovasc. Thorac. Surg. 2013. 17(2): 345-52.
42. Sohara E., Rai T., Yang S., et al. Pathogenesis and treatment of autosomal-dominant nephrogenic diabetes insipidus caused by an aquaporin 2 mutation. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2006. 103(38): 14217-22.
43. Sun Z., Ye H., Shen X., et al. Continuous veno-venous hemofiltration versus extended daily hemofiltration in patients with septic acute kidney injury: a retrospective cohort study. Crit. Care. 2014. 18(2): 70.
44. Thakar C., Worley S., Arrigain S., et al. Improved survival in acute kidney injury after cardiac surgery. Am. J. Kidney Dis. 2007. 50(5): 703-11.
45. Yap S., Lee H. Acute kidney injury and extrarenal organ dysfunction: new concepts and experimental evidence. Anesthesiology. 2012. 116(5): 1139-48.
46. Zhang J., An Y., Gao J., et al. Aquaporin-1 Translocation and Degradation Mediates the Water Transportation Mechanism of Acetazolamide. PLOS ONE. www. plosone. org. 2012. 7(9): 1-13. e45976.

Другие статьи по теме

• Определение и критерии острой болезни почек: систематическое обзорное исследование литературы
• Онконефрология: поражения почек при использовании противоопухолевых препаратов. Обзор литературы - Часть 1
• Иммунологические факторы риска острого повреждения почек у больных пневмонией
• Covid-19: связь с патологией почек. Обзор литературы