অংশ Ⅰ: তীব্র এবং দীর্ঘস্থায়ী কিডনি রোগের বায়োমার্কার

উইলিয়াম আর ঝাং¹, চিরাগ আর পারিখ

বিমূর্ত:এর বর্তমান একমাত্রিক দৃষ্টান্তকিডনিরোগরেনাল প্যাথলজির জটিলতা এবং ভিন্নতার সাথে সনাক্তকরণ বেমানান। কিডনি রোগ নির্ণয় মূলত গ্লোমেরুলার পরিস্রাবণের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে, যখন কিডনি টিউবুলার স্বাস্থ্যের মূল্যায়ন উল্লেখযোগ্যভাবে অনুপস্থিত ছিল। অপমান করার পরে, কিডনি টিউবুলার কোষগুলি সেলুলার প্রতিক্রিয়াগুলির একটি ক্যাসকেডের মধ্য দিয়ে যায় যার ফলে প্রস্রাব এবং সিস্টেমিক সঞ্চালনে কম-আণবিক-ওজন প্রোটিন উত্পাদন এবং জমা হয়। আণবিক বিশ্লেষণ এবং প্রোটিওমিক্সের আধুনিক অগ্রগতি কিডনি রোগের মূল্যায়ন এবং বৈশিষ্ট্য নির্ধারণের জন্য বায়োমার্কার হিসাবে এই প্রোটিনগুলির সনাক্তকরণ এবং পরিমাণ নির্ধারণের অনুমতি দিয়েছে। এই পর্যালোচনাতে, আমরা কিডনি টিউবুলার স্বাস্থ্যের প্রতিশ্রুতিবদ্ধ বায়োমার্কারগুলিকে হাইলাইট করি যেগুলির কিডনি রোগের প্যাথোফিজিওলজিতে শক্তিশালী ভিত্তি রয়েছে। এই বায়োমার্কারগুলি তীব্র থেকে বর্ণালী পর্যন্ত বিভিন্ন নির্দিষ্ট ক্লিনিকাল সেটিংসে প্রয়োগ করা হয়েছেদীর্ঘস্থায়ীকিডনিরোগরোগীর যত্ন উন্নত করার সম্ভাবনা প্রদর্শন করুন।

কীওয়ার্ড:বায়োমার্কার; তীব্রকিডনিআঘাত; AKI; দীর্ঘস্থায়ীকিডনিরোগ; CKD;কিডনি

ভূমিকা

কিডনি রোগজটিল এবং ভিন্নধর্মী। তবুও, ক্লিনিকাল মূল্যায়নকিডনিরোগমূলত কিডনির বিশেষ ফিল্টারিং ইউনিট গ্লোমেরুলাসের উপর মূলত নির্ভর করে। এই একমাত্রিক দৃষ্টান্ত কিডনি রোগের নির্ণয় এবং চিকিত্সা সীমিত করে, যার পরিণতিগুলি সহজেই স্পষ্ট হয়: উভয়ইতীব্র এবং দীর্ঘস্থায়ী কিডনি রোগক্লিনিকাল ম্যানেজমেন্টকে ছাড়িয়ে যেতে এবং ক্রমবর্ধমানভাবে উল্লেখযোগ্য বিশ্ব স্বাস্থ্য সমস্যা হিসাবে স্বীকৃত (1)। এবং যেহেতু এই অবস্থাগুলি রোগের কোর্সে খুব দেরিতে সনাক্ত করা হয়, তাই কমানোর জন্য কোনও কার্যকর চিকিত্সা তৈরি হয়নিকিডনিআঘাত, রোগের গতিপথ পরিবর্তন করুন, অথবা সংশ্লিষ্ট অসুস্থতা এবং মৃত্যুহার সীমাবদ্ধ করুন।

বিশেষত, কিডনি রোগের নির্ণয় সিরাম ক্রিয়েটিনিনের উপর নির্ভর করে, ক্রিয়েটাইন এবং ফসফোক্রিটাইনের একটি ভাঙ্গন পণ্য, যা মূলত গ্লোমেরুলাস দ্বারা অবাধে ফিল্টার করা হয়। অ্যাক্সেসযোগ্য এবং সাশ্রয়ী মূল্যের, সিরাম ক্রিয়েটিনিন প্রায় এক শতাব্দী ধরে সোনার মান হিসাবে রয়ে গেছে, কিডনির ক্ষতির একটি পরোক্ষ চিহ্নিতকারী হিসাবে অনেকগুলি স্বীকৃত সীমাবদ্ধতা থাকা সত্ত্বেও, আঘাতের বিলম্বিত সনাক্তকরণ সহ (সারণী 1) (2, 3)। এছাড়াও, গ্লোমেরুলার বা টিউবুলার ইনজুরির অনুপস্থিতিতে সিরাম ক্রিয়েটিনিন বাড়তে পারে এবং উল্লেখযোগ্য নলাকার আঘাতের পরিস্থিতিতে অপরিবর্তিত হতে পারে, বিশেষ করে যখন রোগীদের কিডনির কার্যকারিতা ভাল থাকে এবং গুরুত্বপূর্ণ কিডনি রিজার্ভ থাকে (4-6)।

এই সীমাবদ্ধতাগুলি মোকাবেলা করার জন্য, অভিনব প্রযুক্তি নিযুক্ত গবেষণা প্রস্রাবে কিডনি টিউবুলার আঘাতের কাঠামোগত চিহ্নিতকারী চিহ্নিত করার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে বা সিস্টেমিক সঞ্চালন যা সরাসরি কিডনি দ্বারা উত্পাদিত হয় বা কিডনি ক্ষতির পরে নলাকার কোষগুলির কর্মহীনতার ফলে তৈরি হয় (7- 10)। এর প্যাথোফিজিওলজির সাথে যুক্তকিডনিআঘাত, টিউবুলার স্বাস্থ্যের এই বায়োমার্কারগুলি প্রাথমিক সনাক্তকরণ, আঘাতের অবস্থান সনাক্তকরণ, ইটিওলজিক বিচক্ষণতা এবং পূর্বাভাসের পূর্বাভাস সক্ষম করতে পারেকিডনিরোগ. আসলে, এর চরিত্রায়নকিডনিটিউবুলসবিশেষ করে গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। কিডনির শক্তি ব্যয়ের সিংহভাগই কিডনির নন-গ্লোমেরুলার ফাংশনগুলির হোমিওস্ট্যাটিক রক্ষণাবেক্ষণের জন্য নিবেদিত, এবং সাম্প্রতিক গবেষণাগুলি প্রমাণ করেছে যে এর পূর্বাভাসকিডনিরোগএমনকি যদি উৎপত্তিতে গ্লোমেরুলার (11) টিউবুলোইন্টারস্টিশিয়াল ফাইব্রোসিসের পরিমাণের উপর নির্ভর করে। এই পর্যালোচনাতে, আমরা প্রতিশ্রুতিবদ্ধ কিডনি বায়োমার্কারগুলিকে হাইলাইট করি যেগুলির কিডনি আঘাতের প্যাথোফিজিওলজিতে শক্তিশালী ভিত্তি রয়েছে (12)। এই বায়োমার্কারগুলি তীব্র কিডনি আঘাতের (AKI) বিভিন্ন ইটিওলজিতে তদন্ত করা হয়েছে এবং সম্প্রতি দীর্ঘস্থায়ী কিডনি রোগের (CKD) বিভিন্ন উপস্থাপনায় প্রসারিত হয়েছে। আমরা এই ধরনের বায়োমার্কারগুলির প্রয়োগের ফলাফলগুলি তীব্র থেকে দীর্ঘস্থায়ী কিডনি রোগের বর্ণালী থেকে বিভিন্ন নির্দিষ্ট ক্লিনিকাল সেটিংসে উপস্থাপন করি, এই বায়োমার্কারের ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশনগুলির প্রশস্ততা প্রদর্শন করে।

Acute and chronic kidney disease is a major global health problem

তীব্র এবং দীর্ঘস্থায়ী কিডনি রোগ একটি প্রধান বিশ্ব স্বাস্থ্য সমস্যা

কিডনি টিউবুলার স্বাস্থ্যের বায়োমার্কার

কিডনি বায়োমার্কারের ক্ষেত্রে বেশিরভাগ গবেষণা AKI-এর তদন্তের মাধ্যমে শুরু হয়েছিল, এমন একটি অবস্থা যেখানে সিরাম ক্রিয়েটিনিন স্থির অবস্থায় নাও থাকতে পারে; এইভাবে, বায়োমার্কার যেগুলি সত্যিকারের কিডনি টিস্যুর আঘাতের সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কযুক্ত, কার্ডিয়াক টিস্যুর জন্য ট্রপোনিনের মতো, কিডনির তীব্র অপমান সনাক্তকরণের জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হবে। কিডনি টিউবুলার স্বাস্থ্যের বিভিন্ন ধরনের বায়োমার্কার প্রাণীর মডেল এবং ক্লিনিকাল স্টাডিতে চিহ্নিত করা হয়েছে যা নেফ্রনের নির্দিষ্ট অংশে স্থানীয়করণ করতে পারে এবং কিডনি আঘাতের প্রক্রিয়ায় স্বতন্ত্র যান্ত্রিক প্রতিক্রিয়া উপস্থাপন করতে পারে। কিডনি প্যাথলজির সরাসরি নির্দেশক হিসাবে, এই বায়োমার্কারগুলি সিরাম ক্রিয়েটিনিনের সীমাবদ্ধতাগুলিকে সম্বোধন করতে পারে। বেশ কিছু ভালভাবে অধ্যয়ন করা কিডনি বায়োমার্কারকে একটি বিস্তৃত শারীরবৃত্তীয় ওভারভিউ সহ উপস্থাপন করা হয়েছে, যা স্থানীয়করণ এবং আঘাতের প্রক্রিয়া দ্বারা শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে (চিত্র 1 এবং 2)। এই বায়োমার্কারগুলি কিডনির আঘাতের প্যাথোজেনেসিসের জটিলতা এবং কিডনি রোগের বৈশিষ্ট্য এবং চিকিত্সার জন্য বর্তমান পদ্ধতির দ্বারা পর্যাপ্তভাবে ধরা পড়ে না এমন ভিন্নতা সম্পর্কে একটি লেন্স প্রদান করে।

টিউবুলার ইনজুরির বায়োমার্কার

প্রাথমিক আঘাতের প্রতিক্রিয়া হিসাবে, টিউবুলার এপিথেলিয়াল কোষগুলি সূক্ষ্ম পরিবর্তনের মধ্য দিয়ে যায় এবং নির্দিষ্ট প্রোটিনগুলি প্রস্রাবে এবং সিস্টেমিক সঞ্চালনের মধ্যে ছেড়ে দেয়। নিউট্রোফিল জেলটিনেস-সম্পর্কিত লাইপোক্যালিন (এনজিএএল), যা লিপোক্যালিন 2 (এলসিএন2) নামেও পরিচিত, একটি গ্লাইকোপ্রোটিন যা মানব নিউট্রোফিলের মধ্যে ম্যাট্রিক্স মেটালোপ্রোটিনেজ-9 এর সাথে আবদ্ধ এবং এটি সবচেয়ে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা কিডনি বায়োমার্কারগুলির মধ্যে একটি। এটি একটি 25-kDa প্রোটিন যা লিপোক্যালিন সুপারফ্যামিলির অন্তর্গত, যা সেলুলার হোমিওস্টেসিস বজায় রাখার জন্য ঝিল্লির মাধ্যমে হাইড্রোফিলিক পদার্থ পরিবহনে জড়িত (13)। ব্যাকটেরিয়াল সাইডরোফোরস এবং সিকোয়েস্টেরিং আয়রনের মাধ্যমে, এনজিএএল ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধিকে বাধা দেয় এবং জীবাণুগুলির বিরুদ্ধে হোস্ট প্রতিরক্ষায় গুরুত্বপূর্ণ যা বেঁচে থাকার জন্য আয়রন অর্জনের প্রয়োজন হয়। এনজিএএল শরীরের বিভিন্ন টিস্যুতে প্রকাশ করা হয়, যেমন ফুসফুস, গ্যাস্ট্রোইনটেস্টাইনাল ট্র্যাক্ট, লিভার এবং কিডনি (14), এবং আঘাত, প্রদাহ, এবং নিওপ্লাস্টিক রূপান্তর (14) এর প্রতিক্রিয়া হিসাবে আহত এপিথেলিয়াল কোষগুলিতে লক্ষণীয়ভাবে প্ররোচিত হয়। এইভাবে, যখন প্লাজমা এবং মূত্রনালীর এনজিএএল উভয়কেই কিডনির আঘাতের প্রতিশ্রুতিবদ্ধ বায়োমার্কার হিসাবে তদন্ত করা হয়েছে, তখন মূত্রনালীর এনজিএএল অপমানের পরে কিডনি দ্বারা উত্পাদিত হওয়ার জন্য আরও নির্দিষ্ট। ইঁদুরের মডেলগুলিতে ট্রান্সক্রিপ্টোম প্রোফাইলিং স্টাডিজ এনজিএএলকে টিউবুলার আঘাতের খুব তাড়াতাড়ি কিডনির সবচেয়ে আপগ্রেগুলেটেড জিন হিসাবে চিহ্নিত করেছে, বিশেষ করে দূরবর্তী নেফ্রন অংশে, এবং প্রমাণ থেকে বোঝা যায় যে এটি কিডনির আঘাতের প্রথম পরিচিত চিহ্নিতকারী হতে পারে (15, 16)। মাউস মডেলগুলিতে রেনাল ইস্কেমিয়া-রিপারফিউশন আঘাতের 2 ঘন্টার মধ্যে মূত্রের এনজিএএল স্তরগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে উন্নত হয়েছিল (17), এবং পোস্টোপারেটিভ AKI (18) বিকাশকারী শিশুদের কার্ডিয়াক সার্জারির পরে প্রস্রাব এবং সিরাম উভয় স্তরই 2 ঘন্টার মধ্যে উন্নত হয়েছিল। এছাড়াও, CKD-তে, মানুষের মূত্রনালীর NGAL স্তরগুলি আনুমানিক গ্লোমেরুলার পরিস্রাবণ হার (eGFR) এর সাথে বিপরীতভাবে সম্পর্কযুক্ত এবং ইন্টারস্টিশিয়াল ফাইব্রোসিস এবং টিউবুলার অ্যাট্রোফি (19) উভয়ের সাথে সরাসরি সম্পর্কযুক্ত বলে প্রমাণিত হয়েছে। এই প্রতিশ্রুতিবদ্ধ ফলাফলের উপর ভিত্তি করে, বাণিজ্যিক এনজিএএল পরীক্ষাগুলি ইউরোপ এবং এশিয়ায় AKI সনাক্তকরণে ব্যবহারের জন্য অনুমোদিত হয়েছে যা US Food and Drug Administration (FDA) এর মুলতুবি অনুমোদনের সাথে রয়েছে।

কিডনির আঘাতের অণু-1 (KIM-1), এটি টি সেল ইমিউনোগ্লোবুলিন এবং মিউসিন ডোমেইন-ধারণকারী প্রোটিন-1 (টিআইএম-1) এবং হেপাটাইটিস এ ভাইরাস সেলুলার রিসেপ্টর 1 ( HAVCR-1), হল একটি 90-kDa টাইপ 1 ট্রান্সমেমব্রেন গ্লাইকোপ্রোটিন যা কিডনিতে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রকাশ করা হয়, বিশেষ করে প্রক্সিমাল টিউবুলার কোষে, ইস্কেমিক আঘাতের পরে, যেখানে এটি কার্যত অনুপস্থিত বা সুস্থ কিডনিতে নিম্ন স্তরে উপস্থিত থাকে। (20, 21)। KIM-1 প্রক্সিমাল টিউবুলার ইনজুরির চিহ্নিতকারী হিসেবে বিকশিত হয়েছে, যা কার্যত সমস্ত প্রোটিনিউরিক, বিষাক্ত এবং ইস্কেমিক রেনাল রোগের বৈশিষ্ট্য। কিম-1 কে ইস্কেমিয়া (20, 22) এবং বিভিন্ন নেফ্রোটক্সিন (23-28) এর কারণে আঘাতের মডেল সহ কিডনি রোগের বিভিন্ন প্রাণীর মডেলে কিডনিতে আঘাতের একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল এবং নির্দিষ্ট চিহ্নিতকারী হিসাবে দেখানো হয়েছে। টিউবুলার ইনজুরির চিহ্নিতকারী হিসেবে কাজ করার পাশাপাশি, প্রাক-ক্লিনিকাল ডেটাও প্রমাণ করেছে যে KIM-1 কে AKI-এর পরবর্তী পর্যায়ে আপ-নিয়ন্ত্রিত করা হয়েছে এবং রেনাল মেরামতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে বলে মনে করা হয় (২৯)।

মেটালোপ্রোটিনেসেসের টিস্যু ইনহিবিটরস-2 (TIMP-2) এবং ইনসুলিন-সদৃশ গ্রোথ ফ্যাক্টর-বাইন্ডিং প্রোটিন 7 (IGFBP-7) হল সেল-সাইকেল অ্যারেস্টের মধ্যস্থতাকারী, যা কিডনির আঘাতের জন্য একটি সাধারণভাবে প্ররোচিত প্রতিক্রিয়া। . উভয় IGFBP-7 (p523 এবং p21 এর মাধ্যমে) এবং TIMP-2 (p27 এর মাধ্যমে) সাইক্লিন-নির্ভর প্রোটিন কিনেস কমপ্লেক্সের প্রভাবকে ব্লক করে এবং G1 সেল-সাইকেল অ্যারেস্টের (30-32) স্বল্প সময়ের জন্য ঘটায়। এই বায়োমার্কারগুলি মূলত গুরুতর অসুস্থতার ক্লিনিকাল সেটিংয়ে আবিষ্কৃত হয়েছিল এবং তীব্র কার্ডিওভাসকুলার এবং/অথবা শ্বাসযন্ত্রের আপস (33) নিবিড় পরিচর্যা ইউনিট রোগীদের ক্লিনিকাল মূল্যায়নের সাথে ব্যবহারের জন্য FDA দ্বারা অনুমোদিত হয়েছে।

There is no effective treatment to minimize kidney damage

কমানোর জন্য কোন কার্যকরী চিকিৎসা নেইকিডনি আঘাত

টিউবুলার ফাংশনের বায়োমার্কার

অ্যাডেনোসিন 5'-ট্রাইফসফেট (এটিপি)-সমৃদ্ধ প্রক্সিমাল টিউবুলের প্রধান কাজ হল বেশিরভাগ পরিস্রুতকে পুনরায় শোষণ করা। এইভাবে, ছোট অণুগুলি যেগুলি গ্লোমেরুলাস দ্বারা ফিল্টার করা হয় এবং প্রক্সিমাল টিউবুল দ্বারা প্রক্রিয়া করা বা পুনঃশোষিত হয় প্রক্সিমাল টিউবুলার ফাংশনের কার্যকর বায়োমার্কার হিসাবে কাজ করতে পারে। প্রস্রাবে এই প্রোটিনের মাত্রা বৃদ্ধির ফলে অপরিবর্তনীয় কোষের মৃত্যুর আগে প্রক্সিমাল টিউবুলে মেগালিন, একটি মাল্টিলিগ্যান্ড এন্ডোসাইটিক রিসেপ্টর দ্বারা শোষণ হ্রাস নির্দেশ করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, সিস্টাটিন সি হল 13 kDa-এর একটি কম-আণবিক-ওজন প্রোটিন যা সমস্ত নিউক্লিয়েটেড কোষ দ্বারা ধ্রুবক হারে উত্পাদিত হয় এবং গ্লোমেরুলার পরিস্রাবণ দ্বারা একচেটিয়াভাবে নির্মূল করা হয়। যদিও এটি রেনাল টিউবুল দ্বারা নিঃসৃত বা পুনঃশোষিত হয় না, তবে এটি প্রক্সিমাল টিউবুলার কোষ দ্বারা প্রায় সম্পূর্ণ ক্যাটাবলিজমের মধ্য দিয়ে যায় এবং এইভাবে, সাধারণ পরিস্থিতিতে প্রস্রাবে সামান্য দেখা যায়। প্রক্সিমাল টিউবুলে পুনঃশোষণের প্রতিবন্ধকতা প্রাণী এবং মানুষের মধ্যে সিস্টাটিন সি এর প্রস্রাবের স্তরে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি ঘটাতে পারে (34, 35)।

1-মাইক্রোগ্লোবুলিন (1M) হল প্রক্সিমাল টিউবুলার ফাংশনের মার্কারের আরেকটি প্রোটোটাইপিকাল উদাহরণ। 1M হল আনুমানিক 27 থেকে 30 kDa-এর একটি কম-আণবিক-ওজন গ্লাইকোপ্রোটিন এবং লাইপোক্যালিন সুপারফ্যামিলির আরেকটি সদস্য। 1M প্রাথমিকভাবে লিভার দ্বারা সংশ্লেষিত হয় এবং এটি বিনামূল্যে আকারে এবং ইমিউনোগ্লোবুলিন A (IgA) (36) সহ জটিল আকারে উভয়ই পাওয়া যায়। 1M অবাধে গ্লোমেরুলাসে ফিল্টার করা হয় এবং মেগালিন মধ্যস্থতার মাধ্যমে সম্পূর্ণরূপে পুনঃশোষিত হয় এবং স্বাভাবিক প্রক্সিমাল টিউবিউল দ্বারা বিপাকিত হয়। অতএব, 1M-এর প্রস্রাবের ঘনত্বের বৃদ্ধি প্রক্সিমাল টিউবুলার ইনজুরি বা কর্মহীনতার ইঙ্গিত দেয় এবং রেনাল টিউবুলার রোগে আক্রান্ত রোগীদের মূত্রনালীর 1M মাত্রা বৃদ্ধি পাওয়া গেছে। 2-মাইক্রোগ্লোবুলিন এবং রেটিনল-বাইন্ডিং প্রোটিনের বিপরীতে, যা একটি সাদৃশ্যপূর্ণ প্রক্রিয়া অনুসরণ করে, 1M প্রস্রাবের pH মাত্রার একটি পরিসীমার উপর আরও স্থিতিশীল (37), যা বর্তমানে এটিকে টিউবুলার ডিসফাংশনের একটি উচ্চতর প্রস্রাবের বায়োমার্কার করে তুলেছে।

এল-টাইপ বা লিভার-টাইপ ফ্যাটি অ্যাসিড-বাইন্ডিং প্রোটিন (এল-এফএবিপি) হল একটি 15- কেডিএ প্রোটিন যা বেছে বেছে মুক্ত ফ্যাটি অ্যাসিডের সাথে আবদ্ধ হয় এবং তাদের মাইটোকন্ড্রিয়া বা পারক্সিসোমে পরিবহন করে, যেখানে বিনামূল্যে ফ্যাটি অ্যাসিডগুলি অক্সিডাইজ করা হয় এবং অংশগ্রহণ করে অন্তঃকোষীয় ফ্যাটি অ্যাসিড হোমিওস্টেসিসে। ওলিক অ্যাসিড এবং বিলিরুবিনের জন্য একটি বাঁধাই প্রোটিন হিসাবে প্রথমে লিভারে বিচ্ছিন্ন, এখন বিভিন্ন ধরণের FABPs হিসাবে পরিচিত, যা বিভিন্ন টিস্যুতে প্রকাশ করা হয়। L-FABP সঞ্চালন গ্লোমেরুলিতে ফিল্টার করা হয় এবং প্রক্সিমাল টিউবুলার কোষ দ্বারা পুনরায় শোষিত হয় বলে মনে করা হয়। যদিও এটি মাউস মডেলে সংশ্লেষিত হয় না, এল-এফএবিপি তীব্র ইস্কেমিক আঘাতের (38) পরে মানুষের প্রক্সিমাল টিউবুলে প্রকাশ করা হয়। তদনুসারে, উচ্চতর এল-এফএবিপি স্তরগুলি প্রাপ্তবয়স্ক এবং শিশুদের উভয়ের মধ্যেই AKI-এর একটি সংবেদনশীল এবং নির্দিষ্ট চিহ্নিতকারী হিসাবে দেখানো হয়েছে (39, 40)। যেহেতু এল-এফএবিপি লিভার দ্বারাও প্রকাশ করা হয়, লিভারের আঘাত AKI চলাকালীন এই বায়োমার্কারের প্রস্রাবের মাত্রা বৃদ্ধিতে একটি সম্ভাব্য অবদানকারী হতে পারে। যাইহোক, পূর্ববর্তী ক্লিনিকাল গবেষণায় দেখা গেছে যে সিরাম এল-এফএবিপি স্তরগুলি প্রস্রাবের স্তরের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে না এবং মূত্রনালীর এল-এফএবিপি স্তরগুলি স্বাস্থ্যকর বিষয়গুলির তুলনায় (39-42) যকৃতের রোগে আক্রান্ত রোগীদের মধ্যে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি নয়।

Uromodulin (UMOD), Tamm-Horsfall প্রোটিন নামেও পরিচিত, একটি 85-kDa গ্লাইকোপ্রোটিন যা একচেটিয়াভাবে হেনলের পুরু আরোহী অঙ্গের কোষ দ্বারা উত্পাদিত হয়। এটি শারীরবৃত্তীয় প্রস্রাবে সর্বাধিক প্রচুর পরিমাণে প্রোটিন এবং প্রচুর পরিমাণে সিস্টাইনের অবশিষ্টাংশ সহ, এটি একত্রিত হওয়ার প্রবণতা রয়েছে এবং এটি হাইলাইন কাস্টের প্রধান উপাদান (43)। যদিও UMOD এর শারীরবৃত্তীয় কার্যকারিতা এখনও ব্যাখ্যা করা হয়নি, এটি লবণের হোমিওস্ট্যাসিস নিয়ন্ত্রণে এবং সংক্রমণ প্রতিরোধ এবং নেফ্রোলিথিয়াসিস প্রতিরোধ সহ ইমিউনোলজিক রেনাল সুরক্ষা প্রদানের সাথে জড়িত। প্রাণীর মডেল এবং ক্লিনিকাল সেটিংসের অধ্যয়নগুলি নলাকার ভর এবং কার্যকারিতার জন্য বায়োমার্কার হিসাবে কাজ করার ক্ষমতা প্রদর্শন করেছে এবং সেই অনুযায়ী, UMOD অনেক কিডনি রোগের অবস্থার সাথে বিপরীতভাবে যুক্ত দেখানো হয়েছে। প্রমাণ আরও দেখায় যে UMOD হল হেনলের লুপের আরোহী অঙ্গের অক্ষত টিউবুলার কোষের পরিমাণের একটি প্রত্যক্ষ চিহ্নিতকারী এবং এইভাবে অবশিষ্ট কার্যকরী টিউবুলের সংখ্যার জন্য একটি মার্কার প্রতিনিধিত্ব করতে পারে (44)।

Kidney biomarkers are important for detecting kidney injury

কিডনি বায়োমার্কার সনাক্তকরণের জন্য গুরুত্বপূর্ণকিডনি আঘাত

কিডনি প্রদাহের বায়োমার্কার

কিডনির মধ্যে প্রদাহজনক পথের সক্রিয়করণ এবং আঘাতের স্থানে প্রদাহজনক কোষের নিয়োগ হল কিডনির আঘাতের প্রাথমিক প্রতিক্রিয়া; এই ধরনের প্রদাহজনক মধ্যস্থতাকারীদের মধ্যে রয়েছে ইন্টারলিউকিন-18 (IL-18), একটি 18-kDa প্রোইনফ্ল্যামেটরি সাইটোকাইন, এবং IL-1 সুপার ফ্যামিলির সদস্য। আঘাতের প্রাথমিক প্রতিক্রিয়া হিসাবে, এই প্রদাহজনক সাইটোকাইনের অগ্রদূত, প্রো-IL-18, রেনাল টিউবুল কোষ এবং ম্যাক্রোফেজের মধ্যে ক্যাসপেস 1 দ্বারা ক্লিভ করা হয় এবং IL-18 টিউবুলার লুমেনে মুক্তি পায় এবং সিস্টেমিক প্রচলন. প্রিক্লিনিকাল গবেষণায় প্রমাণিত হয়েছে যে IL-18 হল তীব্র নলাকার আঘাতের মধ্যস্থতাকারী, যা রেনাল প্যারেনকাইমার নিউট্রোফিল এবং মনোসাইট অনুপ্রবেশকে প্ররোচিত করে (45, 46)। এছাড়াও, IL-18 ম্যাক্রোফেজ অ্যাক্টিভেশনে একটি প্রধান ভূমিকা পালন করতে দেখা গেছে, IL-18-এর ঘাটতিযুক্ত অস্থি মজ্জার সাথে খোদাই করা ইঁদুরগুলি IL-18 রিপ্লিট ম্যারোর তুলনায় কম AKI অনুভব করে (47) ) একইভাবে, IL-18 নকআউট মাউসে AKI, টিউমার নেক্রোসিস ফ্যাক্টর- (TNF-), ইন্ডুসিবল নাইট্রিক অক্সাইড সিন্থেস, ম্যাক্রোফেজ ইনফ্ল্যামেটরি প্রোটিন-2, এবং মনোসাইট কেমোঅ্যাট্র্যাক্ট্যান্ট প্রোটিন-1 (MCP{{ 20}}) মেসেঞ্জার RNA এক্সপ্রেশন সবই কমে গেছে, AKI-তে IL-18-এর মূল প্রদাহজনক মধ্যস্থতাকারী প্রভাবগুলি প্রদর্শন করে। ইমিউন প্রতিক্রিয়ার সাথে IL-6 এবং IL-10 সহ বিভিন্ন ধরনের অতিরিক্ত মধ্যস্থতা জড়িত থাকে। IL-6 হল একটি প্রধান প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি মধ্যস্থতাকারী যা তীব্র রেনাল অপমানের পরে প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়ার অর্কেস্ট্রেশনে ভালভাবে চিহ্নিত করা হয় এবং অন্যান্য প্রোইনফ্ল্যামেটরি প্রার্থীদের তুলনায় রেনাল রোগীদের মধ্যে একটি উচ্চতর চিহ্নিতকারী হিসাবে দেখানো হয়েছে, যেমন সিস্টেমিক প্রদাহজনক চিহ্নিতকারী সি-প্রতিক্রিয়াশীল প্রোটিন। অন্যদিকে, IL-10 হল একটি প্রোটোটাইপিকাল অ্যান্টি-ইনফ্ল্যামেটরি সাইটোকাইন যেটি IL-6-এর প্রভাবের বিরোধী, প্রদাহকে সংশোধন এবং দমন করার গুরুত্বপূর্ণ কাজ করে।

এছাড়াও, কিডনি টিউবুলার কোষগুলি TNF- এবং IL-1 (48) সহ প্রোইনফ্ল্যামেটরি সাইটোকাইনগুলির প্রতিক্রিয়াতে MCP-1 তৈরি করে। MCP-1 হল একটি কেমোট্যাকটিক প্রোটিন যা CC মোটিফ সেল সারফেস রিসেপ্টর কেমোকাইন রিসেপ্টর 2 (CCR2) (49, 50) এর সাথে মিথস্ক্রিয়ার মাধ্যমে রক্তের মনোসাইট এবং টিস্যু ম্যাক্রোফেজকে আকর্ষণ করে। প্রোইনফ্ল্যামেটরি স্টিমুলির প্রতিক্রিয়ায়, MCP-1 বিভিন্ন ধরনের মানব কোষে প্রকাশ করা হয়, যার মধ্যে রয়েছে ফাইব্রোব্লাস্ট, এন্ডোথেলিয়াল সেল, পেরিফেরাল ব্লাড মনোনিউক্লিয়ার সেল এবং এপিথেলিয়াল সেল (50-54)। মূত্রনালী এবং সিরাম MCP-1 স্তরের মধ্যে পারস্পরিক সম্পর্কের অভাব পরামর্শ দেয় যে মূত্রনালী MCP-1 স্থানীয়ভাবে কিডনি দ্বারা উত্পাদিত হয় না বরং সিরাম MCP-এর পরিস্রাবণের ফলে-1 (55-57) .

দ্রবণীয় TNF রিসেপ্টর (TNFR1 এবং TNFR2), নিম্ন-গ্রেডের প্রদাহের চিহ্নিতকারী, সম্প্রতি কিডনি রোগের বায়োমার্কার হিসাবে প্রদর্শিত হয়েছে। এই দ্রবণীয় প্রোটিনগুলি হল তাদের ঝিল্লি-বাউন্ড পার্টস থেকে রিসেপ্টরগুলির সঞ্চালনশীল রূপ, যা TNF সিগন্যালিং পাথওয়ের অবিচ্ছেদ্য অংশ, এবং এথেরোস্ক্লেরোটিক এবং কিডনি রোগের (58-60) অগ্রগতিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করার জন্য প্রদর্শিত হয়েছে। বিশেষত, TNF পথ পশুর মডেলগুলিতে ডায়াবেটিক নেফ্রোপ্যাথির বিকাশ ও অগ্রগতির সাথে জড়িত (61), এবং TNF বাধা দ্রবণীয় TNFR2 ফিউশন প্রোটিনের সাথে, ইটানারসেপ্ট, অ্যালবুমিনুরিয়া এবং টিস্যুর আঘাতের উন্নতি করেছে (62)। TNF রিসেপ্টর সুপারফ্যামিলি TNF রিসেপ্টরের অন্তর্গত, টাইপ 1 একক ট্রান্সমেমব্রেন গ্লাইকোপ্রোটিনের একটি গ্রুপ। টিএনএফ-এর সাথে টিএনএফআর-এর আবদ্ধতা নিউক্লিয়ার ফ্যাক্টর কাপ্পা বি (এনএফ-κবি) বা অ্যাক্টিভেটর প্রোটিন 1 (এপি-1) সক্রিয়করণের মাধ্যমে প্রদাহজনক প্রতিক্রিয়া এবং অ্যাপোপটোসিস নিয়ন্ত্রণ করে। মানুষের মধ্যে, প্রাথমিক গবেষণায় দেখা গেছে যে TNFR-এর বর্ধিত মাত্রা ডায়াবেটিক নেফ্রোপ্যাথি থেকে CKD পর্যায় 3 এবং শেষ পর্যায়ের রেনাল ডিজিজ (ESRD) এর অগ্রগতির সাথে এবং সর্বজনীন মৃত্যুহার (59, 60, 63) সাথে দৃঢ়ভাবে জড়িত। যদিও সাহিত্যগুলি প্রধানত ডায়াবেটিক নেফ্রোপ্যাথিতে তাদের ব্যবহারকে সমর্থন করেছে, এই গবেষণায় ননডায়াবেটিক রোগীদের উপবিশ্লেষণগুলি কিডনি রোগের অন্যান্য ইটিওলজিতে তাদের উপযোগিতা নিশ্চিত করেছে (64)।

Early examination and treatment can increase the chance of reversing kidney injury

প্রাথমিক পরীক্ষা এবং চিকিত্সা কিডনি আঘাত বিপরীত সম্ভাবনা বৃদ্ধি করতে পারে

অভিযোজিত মেরামত এবং ফাইব্রোসিসের বায়োমার্কার

প্রদাহের পরে, একটি আঘাতের পরে প্রতিকারমূলক প্রক্রিয়া বা প্রদাহের চলমান অগ্রগতি হতে পারে যা অবশেষে ফাইব্রোসিসের দিকে পরিচালিত করে। অভিযোজিত মেরামত এবং ফাইব্রোসিসের এই শক্তভাবে নিয়ন্ত্রিত পথগুলি এই পথগুলির সাথে জড়িত প্রস্রাবের বায়োমার্কারদের দ্বারা বন্দী হতে পারে। YKL-40, ইঁদুরের মধ্যে chitinase 3-অপছন্দের প্রোটিন 1 এবং BRP-39 নামেও পরিচিত, এটি একটি 40-kDa প্রদাহজনক গ্লাইকোপ্রোটিন যা বিস্তৃত প্রদাহজনক কোষের সাথে জড়িত সেলুলার ক্ষতি (65) অনুকূল প্রতিক্রিয়া modulating. এটি অনুমান করা হয়েছে যে এই প্রোটিন প্রদাহের পরে অভিযোজিত মেরামতের প্রতিক্রিয়া সংকেত দিতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, হাইপোক্সিক ফুসফুসের আঘাতে, BRP-39/YKL-40 ফুসফুসের আঘাত, প্রদাহ এবং এপিথেলিয়াল অ্যাপোপটোসিস (66) সীমাবদ্ধ করার জন্য প্রদর্শিত হয়েছে। Brp39 নকআউট ইঁদুরের গবেষণায় দেখা গেছে যে ম্যাক্রোফেজ থেকে প্রাপ্ত BRP-39 অ্যাক্টের সক্রিয়করণের মাধ্যমে রেনাল টিউবুলার অ্যাপোপটোসিস সীমিত করার জন্য গুরুত্বপূর্ণ ছিল (পিকেবি, প্রোটিন কিনেস বি নামেও পরিচিত), এবং এইভাবে রেনাল ইস্কেমিক-রিপারফিউশন ইনজুরির পরে বেঁচে থাকা উন্নত হয়েছিল ( 67)।

বিপরীতে, অন্যান্য বায়োমার্কারগুলি বহির্মুখী ম্যাট্রিক্সের জমাকে প্রতিফলিত করে যা ফাইব্রোসিসের বৈশিষ্ট্য। শারীরবৃত্তীয় অবস্থার অধীনে, কিডনিতে ইন্টারস্টিশিয়ামে অল্প পরিমাণে কোলাজেন উপস্থিত থাকে, যেখানে কিডনিগুলি প্রগতিশীল এবং স্থির আঘাতের মধ্য দিয়ে যাওয়া কোলাজেন উত্পাদন বৃদ্ধি করে। প্রোকোলাজেন টাইপ III N-টার্মিনাল প্রোপেপটাইড (PIIINP) হল টাইপ III প্রোকোলাজেনের 42-kDa অ্যামিনো অ্যাসিড টার্মিনাল পেপটাইড, যা টাইপ III কোলাজেনের সংশ্লেষণ এবং জমা করার সময় নির্গত হয়। মূত্রনালী PIIINP স্তরগুলি সেই অনুযায়ী কিডনি ফাইব্রোসিসের প্রাথমিক পর্যায়ের বায়োমার্কার বলে বিশ্বাস করা হয়। গবেষণায় দেখা গেছে যে প্রস্রাবের PIIINP মাত্রা প্রোটিনুরিয়ার সাথে সম্পর্কযুক্ত নয় এবং এইভাবে সম্ভবত এই পেপটাইডের একটি অন্তঃস্থ সংশ্লেষণ প্রতিনিধিত্ব করে (68)। চলমান কাজ কিডনি মেরামতের মড্যুলেশনে কিডনি আঘাতের প্যাথোফিজিওলজির ক্রমবর্ধমান বোঝার উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে। হৃদপিণ্ড এবং মস্তিষ্কের বিপরীতে, কিডনি ইস্কেমিক এবং বিষাক্ত অপমানের পরে অভ্যন্তরীণ পুনর্জন্মের ক্ষমতা রাখে। মেরামত অবিলম্বে শুরু করা হয় বা বিলম্বিত হয় কিনা তা কিডনির আঘাতের পরে ফলাফলে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করতে পারে। এইভাবে, অভিযোজিত এবং ম্যালঅ্যাডাপ্টিভ মেরামতের মধ্যে প্রক্রিয়া এবং ভারসাম্য থেরাপিউটিক হস্তক্ষেপের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ সংযোগ হতে পারে এবং সক্রিয় গবেষণা প্রচেষ্টার কেন্দ্রবিন্দু হয়েছে। কিডনি বায়োপসিগুলি আক্রমণাত্মক এবং তুলনামূলকভাবে কঠিন পদ্ধতি এবং এইভাবে, CKD-তে প্রাথমিক ফাইব্রোসিস পরিমাপ করা এই নন-ইনভেসিভ বায়োমার্কারগুলির সাথে সম্ভব হতে পারে।

উদাহরণ স্বরূপ, এপিডার্মাল গ্রোথ ফ্যাক্টর (ইজিএফ), যা আঘাতের (69, 70) টিউবুলার প্রতিক্রিয়া মডিউলেটিংয়ে জড়িত ছিল, চারজনের একটি গবেষণায় রেনাল বায়োপসি ট্রান্সক্রিপ্টোম-চালিত আবিষ্কার পদ্ধতির মাধ্যমে দীর্ঘস্থায়ী কিডনি রোগের বায়োমার্কার হিসাবে চিহ্নিত হয়েছিল। বিভিন্ন দল (71)। জিন এক্সপ্রেশন ডেটার একটি নিরপেক্ষ কার্যকরী বিশ্লেষণের মাধ্যমে, EGF কে কিডনির কার্যকারিতা হ্রাসের সাথে জড়িত বলে অনন্যভাবে চিহ্নিত করা হয়েছিল। ইন্ট্রারেনাল ইজিএফ এমআরএনএর সাথে, বায়োপসি করার সময় প্রস্রাব ইজিএফকে ইজিএফআরের সাথে এবং ইজিএফআর-এর অনুদৈর্ঘ্য পরিবর্তনের সাথে প্রথাগত ঝুঁকির কারণগুলি থেকে স্বতন্ত্রভাবে সম্পর্কযুক্ত পাওয়া গেছে। তদ্ব্যতীত, EGF চারটি বৈচিত্র্যময় দল জুড়ে CKD অগ্রগতির শেষ পয়েন্টগুলির ঐতিহ্যগত ক্লিনিকাল প্রগনোস্টিক মার্কারগুলিতে ভবিষ্যদ্বাণীমূলক শক্তি যোগ করেছে। একটি বিশেষভাবে প্রতিশ্রুতিশীল বায়োমার্কার হিসাবে, মূত্রনালীর EGF কিডনির জন্য অত্যন্ত নির্দিষ্ট বলে দেখানো হয়েছে এবং সাধারণত রক্তরস (72) এ সর্বনিম্ন উপস্থিত থাকে। সুতরাং, এটি অনুমান করা হয়েছে যে EGF পুনরুত্পাদনমূলক কার্যকরী রিজার্ভের একটি বায়োমার্কার হতে পারে এবং অপমানের প্রতিক্রিয়া জানানোর ক্ষমতা প্রতিফলিত করে। এই বোঝাপড়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, বহিরাগত EGF প্রশাসন AKI-এর প্রাণীর মডেলগুলিতে টিউবুলার মেরামত এবং কিডনি ফাংশনের পুনর্জন্ম বৃদ্ধি করেছে; তবে মজার বিষয় হল, প্রো-ইনফ্ল্যামেটরি স্টিমুলির উপস্থিতিতে, EGF আঘাতকে আরও বাড়িয়ে দেয় (73)। উপরন্তু, প্রস্রাবের EGF ইন্টারস্টিশিয়াল ফাইব্রোসিস (74), ডায়াবেটিক নেফ্রোপ্যাথি (75), IgA নেফ্রোপ্যাথি (69, 76), প্রাপ্তবয়স্কদের পলিসিস্টিক কিডনি রোগ (77), এবং পেডিয়াট্রিক CKD (78) এর সাথে বিপরীতভাবে সম্পর্কযুক্ত দেখানো হয়েছে।

Kidney injury may cause kidney fibrosis

কিডনির আঘাতের কারণে কিডনি ফাইব্রোসিস হতে পারে

ক্লিনিকাল অ্যাপ্লিকেশন

ইটিওলজি বা ক্লিনিকাল সেটিং নির্বিশেষে, কিডনি রোগের কারণে জিএফআর-এর একটি প্রদত্ত ক্ষতি সিরাম ক্রিয়েটিনিনের মাত্রায় অভিন্ন বৃদ্ধি দ্বারা সনাক্ত করা হয়। যাইহোক, আঘাত এবং ফলাফলের অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়া সম্পর্কিত সিরাম ক্রিয়েটিনিনে এই উচ্চতাগুলির অর্থ শারীরবৃত্তীয় প্রেক্ষাপট এবং উচ্চতাগুলি যে পরিবেশে ঘটে তার উপর ভিত্তি করে উল্লেখযোগ্যভাবে পৃথক হতে পারে। টিউবুলার হেলথের বায়োমার্কারদের এই অবস্থার সূক্ষ্মতা এবং জটিলতাগুলির মধ্যে বৃহত্তর রেজোলিউশন প্রদান করার ক্ষমতা রয়েছে, যা সনাক্তকরণের উন্নতি, রোগের সংবেদনশীলতা সনাক্তকরণ, সাবক্লিনিকাল কিডনি রোগ নির্ণয় এবং বিভিন্ন ক্লিনিকালের প্রতিকূল ঘটনাগুলির পূর্বাভাস দেওয়ার ক্ষমতা প্রদর্শন করেছে। সেটিংস. এটি ক্রমবর্ধমানভাবে প্রশংসিত হয়েছে যে কোনও একক বায়োমার্কার রোগের অবস্থা চিহ্নিত করার জন্য অপর্যাপ্ত হতে পারে। বরং, এই বায়োমার্কারগুলি প্রসঙ্গ-নির্ভর। তদনুসারে, বিভিন্ন বায়োমার্কাররা বিভিন্ন সেটিংসে উপযোগিতা প্রদর্শন করেছে, যা আঘাতের অন্তর্নিহিত প্রক্রিয়াগুলির অনন্য দিকগুলিকে প্রতিফলিত করে (চিত্র 3)। এই বিভিন্ন বায়োমার্কার বিভাগের মধ্যে সম্পর্কগুলি বোঝা এই রোগের প্রক্রিয়াগুলিকে বোঝার এবং ফিনোটাইপ করার ক্ষমতাকে উন্নত করতে পারে এবং এর পরিবর্তে, অভিনব থেরাপিউটিক যৌগগুলির বিকাশকে অবহিত করতে পারে। আমরা বিভিন্ন বৈচিত্র্যময় ক্লিনিকাল প্রেক্ষাপট থেকে পর্যবেক্ষণমূলক ডেটা হাইলাইট করি যেখানে এই বায়োমার্কাররা ক্লিনিকাল কেয়ারের অগ্রগতির প্রতিশ্রুতি দেখিয়েছেন।

These biomarkers show promise in advancing clinical care of chronic kidney disease