VESEPARENCHYMA LAESIO PATHOGENETIKAI TÉNYEZŐINEK VIZSGÁLATA HÚGYÚTI INFECTIO MIATT GONDOZOTT GYERMEKEKBEN. Doktori értekezés. Dr.

VESEPARENCHYMA LAESIO PATHOGENETIKAI TÉNYEZŐINEK VIZSGÁLATA HÚGYÚTI INFECTIO MIATT GONDOZOTT GYERMEKEKBEN Doktori értekezés Dr. Károly Éva Semmelweis Egyetem Klinikai Orvostudományok Doktori Iskola Témavezetők: Dr. Reusz György egyetemi tanár és Fekete Andrea klinikai orvos Hivatalos bírálók: Dr. Szabó László, osztályvezető főorvos Dr. Kovács Gábor, egyetemi docens Szigorlati bizottság elnöke: Szigorlati bizottság tagjai: Dr. Sulyok Endre egyetemi tanár Dr. Szabó András egyetemi tanár Dr. Szabó László egyetemi tanár Budapest 2007

TARTALOM BEVEZETÉS...3 ELMÉLETI ÁTTEKINTÉS...5 I. UTI gyermekkorban...5 I./1. Gyermekkori húgyúti infectio definitioja, prevalentiaja, pathogenesise és formái. Diagnosztikus és terápiás stratégiák...5 I./1./a. Definitio...5 I./1./b. Prevalentia...6 I./1./c. Pathogenesis...6 I./1./d. Formái...7 I./1./e. Diagnosztikus stratégia...8 I./1./f. Terápiás stratégia...9 I./2. A gyermekkori vesicoureteralis reflux definitioja, prevalentiaja, pathogenesise. Diagnosztikus, terápiás stratégiák....10 I./2./a. Definitio...10 I./2./b. Prevalentia...11 I./2./c. Pathogenesis...11 I./2./d. Diagnosztikus stratégia...14 I./2./e. Terápiás stratégiák...15 I./3. A húgyúti infectioval összefüggésben kialakuló veseparenchyma laesio definitioja, klinikai képe, prevalentiaja, pathogenesise. Diagnosztikus és terápiás lehetőségek....16 I./3./a. Definitio...16 I./3./b. Klinikai kép...16 I./3./c. Pathogenesis...18 I./3./d. Prevalentia...22 I./3./e. Diagnosztikus stratégia...23 I./3./f. Terápiás stratégia...23 II. Hősokk proteinek...24 II./1. A hősokkproteinek/hsp-k/ jellemzői, feladatuk, szabályozásuk...24 II./2. A HSP70 fehérjecsalád genetikai polymorphismusai...26 III. Toll-like receptorok...29 III./1. A Toll-like receptorcsalád jelentősége, feladata, fajtái...29 III./2. TLR4 és polymorphismusai...31 IV. Renin-angiotensin rendszer...33 IV./1. Renin-angiotensin rendszer /RAS/ jelentősége, feladatai...33 IV./2. RAS polymorphismusok...34 CÉLKITŰZÉSEK...36 I. Klinikai adatgyűjtés...36 II. Genetikai vizsgálatok...36 Betegek és módszerek...38 I. Betegek...38 I./1. A HSPA1B A(1267) G és TLR4 A(896)G polymorphismus meghatározásokba bevont betegek...38 I./2. A renin-angiotensin rendszer génmutáció vizsgálatába bevont betegek...41 1

II. Módszerek...43 II./1. A HSPA1B A(1267)G és TLR4 A(896)G polymorphismus meghatározás PCR RFLP módszerrel...43 II./2. RAS polymorphismusok meghatározása olvadáspont analízis ill. PCR-RFLP módszerrel...45 II./2./a. Angiotensinogen ATG M(235)T polymorphismus...45 II./2./b. Angiotensin II. 1-es tipusú receptor (AT1-R) A(1166)C polymorphismus vizsgálata...46 II./2./c. Angiotensin convertaló enzim (ACE) gén insertio/deletio vizsgálata...46 EREDMÉNYEK...49 I. Klinikai adatgyűjtés...49 I./1./a. Klinikai jellemzők / nemi megoszlás, átlagéletkor, a gondozás kezdete, familiáris érintettség/...49 I./1./b. VUR gyakorisága és jellemzői UTI-s gyermekekben...51 I./1./c. VUR kezelési tapasztalatai...51 I./1./d. Egyéb húgyszervi anomaliák előfordulása...52 I./1./e. Veseparenchyma laesio gyakorisága, UTI-val, VUR-ral való összefüggése...53 I./2. A renin angiotensin rendszer génmutáció vizsgálatába bevont betegek klinikai jellemzői...54 II. Genetikai vizsgálatok...56 II/1. A UTI, a VUR, a veseparenchyma laesio és a HSP72 polymorphismusai közötti összefüggések...56 II/2. A UTI, a VUR, a veseparenchyma laesio és a TLR4 polymorphismusai közötti összefüggések...57 II./3. A HSPA1B (1267)AG és a TLR4 (896)AG genotípus együttes hordozás UTIban...60 II./4. A renin-angiotensin rendszer polymorphismusai VUR-os gyermekekben...61 II./4./a. Az ATG M235T polymorphismus vizsgálata /VUR-ral és a veseparenchyma laesioval való összefüggés/...61 II./4./b Az AT1 A1166C polymorphismus vizsgálata /VUR-ral és a veseparenchyma laesioval való összefüggés/...62 II./4./c Az ACE gén I/D polymorphismus vizsgálata /VUR-ral és a veseparenchyma laesioval való összefüggés/...62 MEGBESZÉLÉS...64 RÖVIDÍTÉSEK...70 IRODALOMJEGYZÉK...72 ÖSSZEFOGLALÁS...82 KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS...834 A SZERZŐ ÉRTEKEZÉSSEL KAPCSOLATOS PUBLIKÁCIÓI:...856 A SZERZŐ EGYÉB PUBLIKÁCIÓI:...856 2

BEVEZETÉS A gyermeknephrologiai gyakorlatban az egyik leggyakoribb kórkép a húgyúti infectio /UTI/. Kezelése megfelelő klinikai tapasztalat ellenére is mindig gondos és alapos megfontolást igényel az esetleges hosszú távú következményei miatt. Ismert, hogy UTI esetén megnövekszik a veseparenchyma laesio kialakulásának kockázata. A progresszív veseparenchyma-károsodás hypertoniához, terhesség alatti preeclampsiához, veseelégtelenséghez, majd végstádiumú vesebetegség kialakulásához vezethet. Adott betegben sokszor nehéz a veseparenchyma laesio kialakulásának aetiológiáját és pathogenesisét meghatározni, azonban számos rizikófaktor ismert: a vesicoureteralis reflux (VUR), fiatal életkorban lezajlott UTI, az urogenitalis infectio kezelésével való késlekedés és a visszatérő húgyúti fertőzések (rec. UTI). Azonban mindezek figyelembevétele, körültekintő vizsgálata sem nyújt egyes betegeknél megfelelő magyarázatot a vesehegesedés létrejöttének okára. Az UTI pathogenesisében a bakteriális virulenciafaktorok mellett nyilvánvaló fontosságú a gazdaszervezet válaszkészsége. Az uroepithel kiemelt szereppel bír az UTI-t előidéző baktériumok felismerésében és a lokális immunválaszban. Az invazív pathogenekre adott korai immunválasz a természetes immunitás által biztosított, melyben a toll-like receptoroknak (TLR), különösen a TLR4-nek központi szerepe van. A TLR4 ismeri fel a Gram-negatív baktériumok, pl. köztük a leggyakoribb húgyúti kórokozó, az Escherichia coli sejtfalának lipopolysaccharid falát, így kulcsfontosságú az UTI kialakulásában. A TLR4 aktivációja jelátviteli kaszkádot indít be, serkenti a természetes immunválaszt, fokozza a baktériumok elpusztítását és elősegíti a regeneratív folyamatokat. Húgyúti infectioban számtalan egyéb faktor és mechanizmus vesz részt az immunválaszban, köztük a hősokk proteinek (HSP) is, melyek napjainkban az érdeklődés homlokterében állnak. A HSP70 fehérjecsalád tagjai egyrészt a cytosolban constitutiv formában (HSC70), másrészt stressz-indukált formában (HSP72) vannak jelen. Nemcsak a tubularis károsodást csökkentik, de a vesefunkció helyreállításában és az immunrendszer aktiválásában is részt vesznek. 3

Irodalmi adatok alapján ismert, hogy környezeti tényezőkön túl különféle genetikai polymorphismusok esetében az infectiok és a sepsis fokozott kockázata mutatható ki (67, 85, 98,101). A TLR4 896-os nukleotidjában egy arginin-guanin substitutio ismert, /TLR4 A(896)G/ mely egy aspartámsav-glicin substitutiot eredményezve (Asp, 99Gly) a Gram-negatív infectiok magasabb rizikójával jár. Ezzel párhuzamosan leírták, hogy a HSP72 mrns szintje csökken HSPA1B A(1267)G polymorphismus esetén, mely összefüggést mutat különböző gyulladásos betegségek kialakulásával. A genetikai polymorphismusok szerepe a vesebetegségek kapcsán szintén felmerült. Egyes tanulmányok a renin-angiotensin rendszer polymorphismusainak szerepét igazolták a vese ill. a húgyutak fejlődési rendellenességeiben /CAKUT vese és húgyutak veleszületett rendellenességei/ és különféle vesebetegségekben /IgA, diabeteses nephropathia, autosom dominans polycystas vesebetegség/. Az angiotensin - convertáló enzim (ACE) gén DD polymorphismusa magasabb ACE aktivitással jár a plazmában és a vesében egyaránt, elősegítve a glomeruláris sclerosis, az interstitiális fibrosis, végeredményben a vesehegesedés folyamatát. A genetikai adottságok valószínűleg nagyban befolyásolják a gyermekkori UTI megbetegedés gyógyulását, kimenetelét. Az uroinfectiok pathomechanizmusában, a vesehegek kialakulásában szereppel bíró prediktív faktorok ismerete a húgyúti infectioban szenvedő gyermekek egyedi kivizsgálási, kezelési, gondozási stratégiáját tehetik lehetővé. 4

ELMÉLETI ÁTTEKINTÉS I. UTI GYERMEKKORBAN I./1. Gyermekkori húgyúti infectio definitioja, prevalentiaja, pathogenesise és formái. Diagnosztikus és terápiás stratégiák. A húgyúti gyulladás (UTI) gyakori betegség gyermekkorban, a hurutos betegségeket követően a második leggyakoribb csecsemő- és gyermekkori fertőzés (5). Gyermekkorban a húgyúti gyulladások jelentősége az esetleges késői vesekárosodás kialakulásában van, mely felnőttkori hypertoniához, terhességi eclampsiához, hosszú távon pedig akár uraemiához is vezethet. I./1./a. Definitio A húgyutak egészséges emberben, normál esetben sterilek. Baktériumok, vírusok, gombák vagy paraziták a húgyutak területén történő kóros mértékű felszaporodása esetén beszélhetünk húgyúti infectioról. Baktériumok esetében ez azt jelenti, hogy friss, középsugaras vizeletből ml-enként legalább 100.000 (10 5 ) vagy ennél több baktérium tenyészik ki. Az asymptomaticus bacteriuriat kivéve az UTI minden esetben pyuriaval jár. Pyuriaról vagy gennyvizelésről akkor beszélünk, ha a centrifugált vizeletüledékben látóterenként 10 vagy több /400x nagyításnál/ fehérvérsejt látható vagy tesztcsíkkal pozitív eredményt kapunk /granulocyta esterase aktivitas/. A vizeletüledékben fehérvérsejtcylinder(ek) megjelenése pyelonephritist (vese érintettséget) bizonyít. A bacteriuria és a pyuria fentebbi kórosnak tekintett értékmeghatározásai a frissen ürített, középsugaras vizeletre vonatkoznak, melynek korrekt módon való nyerése nem egyszerű az életkori sajátosságok miatt (1). Általánosan elfogadott a csecsemők, kisdedek esetén az u.n. zacskós vizelet gyűjtése. Katéteres vizelet-mintavételi technika jóval ritkábban alkalmazott, a korábbiakban preferált hólyagpunctios vizeletvétel (suprapubicus punctio) pedig csak speciális esetekben /pl. distalis- urethra obstructio/ jön szóba. 5

I./1./b. Prevalentia A gyermekkori húgyúti fertőzések prevalentiajára vonatkozóan valójában még megközelítő adatok sem állnak rendelkezésünkre. Ebben számos tényező játszik szerepet: egyrészt az asymptomaticus vagy oligo-symptomaticus formák gyakran nem kerülnek felismerésre vagy téves diagnózist kapnak. Különösen nehéz a korai életkorban - újszülötteknél, csecsemőknél - jelentkező húgyúti infectio diagnózisa (2). Másrészt a területi ellátásban járóbetegként kezelik a kevésbé súlyos formákat, valamint a lázas beteg gyermekeknek adott antibiotikumok használata elfedheti az UTI tüneteit (dysuria, pollakisuria, enuresis), melyek egyébként is kevésbé kifejezettek és egyértelműek gyermekkorban, mint a későbbi életkorokban (3). A tünetekkel járó húgyúti fertőzéses beteg gyermekek közül az első életévben elsősorban fiúknál jelentkezik UTI, míg a kisdedkortól indulva a 4 éves kornál észlelhető csúccsal a továbbiakban lány dominantia figyelhető meg. Winberg a 11 éves kor előtt elszenvedett húgyszervi fertőzés rizikóját lányoknál 3%-ra, míg fiúknál 1,1%-ra teszi (4). Újabb közlemények-marild megfigyelései- a lányoknál az UTI megjelenését ennél nagyobb arányúnak találták: 6 éves életkor alatt lányok 8,4%- át, fiúknak pedig 1,7%-át érinti UTI (5). I./1./c. Pathogenesis A húgyúti infectiok pathogenesiseben a kórokozó virulentiajának és a szervezet védekező készségének van alapvető jelentősége. Az UTI-k több mint 3/4-ét, főként az első infectionál és az otthon szerzett fertőzéseknél Escherichia coli okozza (6). Az E. coli baktérium az emberi bélflóra tagja, a húgyutakba a húgycsövön /a rövid urethran ascendalva főként a lányokban/ keresztül juthat, valamint elsősorban csecsemőkben - Gram- negatív septicaemiat okozva - a véráram útján - haematogen módon - történik a fertőzés. UTI-t lényegesen ritkábban okoznak Proteus fajok, Pseudomonas aeruginosa, Streptococcus faecalis, valamint egyéb ritkább illetve atípusos kórokozók. A gazdaszervezet válaszreakcióját anatómiai, funktionalis és immunologiai faktorok határozzák meg (1. táblázat). 6

1. táblázat. Húgyúti infectiora hajlamosító tényezők /Szabó L./ (1) I./1./d. Formái A húgyúti infectiokat megkülönböztethetjük aszerint, hogy az alsó vagy a felső húgyutakat (is) érintik, valamint aszerint, hogy első vagy többedik fertőzésről van-e szó, és nagyon fontos az esetleges húgyszervi rendellenességgel való szövődés ismerete. Mindezek a terápia meghatározásában különös jelentőséggel bírnak (7). Alsó húgyúti fertőzés az urethritis, cystitis, vesegyulladással járó felső húgyúti fertőzésforma pedig a pyelonephritis, mely lehet acut és chronicus. Az alsó és felső húgyúti érintettség meghatározásában gyermekkorban klinikailag a legfontosabb a láz megjelenése. A további általános tünetek - bágyadtság, sápadtság, hányás, haspuffadás, deréktáji fájdalom, dysuria, pollakisuria - ugyancsak fontosak a diagnosztikában. A systemas gyulladást igazoló laborparaméterek (vérsejtsüllyedés, serum fehérvérsejtszám, C reaktív protein, procalcitonin emelkedés) főként fiatal életkorban - mindenekelőtt csecsemőknél segítenek a diagnózis felállításában. A tubularis laesio igazolása a kóros fehérjeürítés /béta - 2 - microglobulin, N-acetyl - glucosaminidase, lysosim/, a koncentráló képesség beszűkülésének kimutatásával fontos a differenciál diagnosztikában (2). Radiológiailag a statikus vesescintigraphias vizsgálat során a gyulladásos veseparenchyma kimutatható (8, 9). Komplikált húgyúti infectioról beszélhetünk, ha a UTI húgyúti fejlődési rendellenességgel társul, illetve ilyen gyermekekben jelentkezik. Leggyakoribb UTI-ra predisponáló húgyúti anomalia a vesicoureteralis reflux /VUR/. /ld. I/2. / A VUR után, de jóval kisebb arányban a különféle vese és ureter duplicatiok állnak. Egyéb vese, húgyúti fejlődési rendellenességek jóval ritkábbak pl. Prune-Belly, distalis obstructiok 7

(hátsó urethra-billentyű, ureterocele) komplex (uro-genitalis) fejlődési rendellenességek (1. ábra). 1. ábra. V.M. 1.5 éves kislány, komplex uro-genitalis fejlődési rendellenesség (Cloaca VUR-ral mictios cystourethrographia) I./1./e. Diagnosztikus stratégia A diagnózis felállításában az előbbiekben részletezett klinikai, laboratóriumi eltérések irányadóak. A képalkotó diagnosztikában az eltelt 15-20 év során alapvető változások történtek. A korábban a diagnosztikus protokoll bázisát jelentő i.v. urographia /IVU/ teljesen háttérbe szorult, csak speciális esetekben /pl. kettősrendszer, komplex fejlődési rendellenesség/ jön szóba. Helyét a hasi, kismedencei ultrahangvizsgálat (UH) foglalja el és a mictios cystourethrographia (MCU) (10). Az utóbbi években többen felvetették, hogy az első infectiot követő rutin UH - vizsgálat felesleges volna (10, 11), és a MCU is 8

- elismerve annak főként VUR-nál diagnosztikus jelentőségét - mindenképpen ritkábban ajánlott (1. ábra). tünetek diagnózis DMSA MCU DMSA 5 nap 6 hónap 2. ábra. DMSA vizsgálat az acut UTI diagnosztikus protokolljában / V. Camacho, et al./(55) Ebben az izotópdiagnosztika előretörésének van szerepe, hiszen a statikus vesescintigraphias vizsgálat /Technetium-99m dimercaptosuccinil acid - DMSA/ alkalmas a veseparenchyma gyulladásának, hegesedésének kimutatására, a mictioval kombinált dinamikus izotópvizsgálatnál pedig a VUR fennállta mutatható ki (2. ábra). Így a jelentős sugárterheléssel járó MCU-t sikerülhet a húgyúti infectios gyermeknek elkerülni (1, 12, 13). I./1./f. Terápiás stratégia A UTI kezelésében a kórokozó baktérium antibiotikum érzékenységének megfelelő célzott antibiotikus kezelés indokolt. Lázas, acut pyelonephritises /APN/ csecsemők esetében empírikusan választott szerrel kezdve, nem vesztegetve az időt az antibiotikum resistentia eredményére való várakozással (10, 12, 14, 15). Az antibiotikus 9

terápia hosszáról megoszlanak a vélemények. Általában 5-14 napos kúra ajánlott. A korábban kipróbált 1-3 napos lökéskezelés a nagyobbszámú recidíva miatt nem javasolható (16). Több szerző nem talált különbséget a per os és a parenteralis kezelés hatékonyságában (17, 18). Profilacticus, napi 1x adagban (fél, harmad adag) adott fenntartó kezelést kell alkalmazni az acut gyulladás lezajlását követően addig, amíg a húgyúti fejlődési anomalia kivizsgálása megtörténik, recidiváló esetekben, és ilyen kezelést kell VUR fennálltakor annak megszűnéséig vagy műtéti megoldásáig alkalmazni (19). I./2. A gyermekkori vesicoureteralis reflux definitioja, prevalentiaja, pathogenesise. Diagnosztikus, terápiás stratégiák. A gyermekkori UTI-k gyakran összefüggnek különféle húgyúti fejlődési rendellenességekkel. Leggyakoribb és legjellegzetesebb az egy évszázada ismert vesicoureteralis reflux. I./2./a. Definitio A VUR retrograd vizeletáramlás a húgyhólyagból a vesemedence felé. Megjelenését az ureterovesicalis junctio anatómiai vagy funkcionális rendellenessége teszi lehetővé. Jelentőségére Ransley eredményei hívták fel a figyelmet, melyek a következményként esetleg kialakuló vesehegesedésre, az u. n. reflux nephropathia/ RN / létrejöttére irányultak (15). A VUR mértékének meghatározásához az International Reflux Study Group által elfogadott öt súlyossági fokozatot megkülönböztető rendszer alkalmazható (20), a gyakorlatban az alacsony-közepes (I.-III. fokú) és magas fokú (IV- V.fokú) reflux megkülönböztetést alkalmazzuk (3. ábra). 10

3. ábra. A vesicoureteralis reflux súlyossági fokozatai /International Reflux Study I./2./b. Prevalentia Group/ (11) A VUR prevalentiaja húgyúti infectios gyermekekben irodalmi adatok alapján országonként és etnikumonként nagy szórást mutat: 7-85% (21, 22). A leány dominantia azonban mindenütt megfigyelhető és a testvérek közötti halmozott előfordulás bizonyítható (23). I./2./c. Pathogenesis Normális körülmények között ferde alagúton át hatol be az ureter a hólyagba, és ennek hossza, valamint az ureter átmérőjének viszonya jó ventil mechanizmust biztosít. Az ureter- trigonum és hólyagfalizomzat együtt működnek. Az ureter és a hólyagüreg között fennálló nyomásgradiens normális körülmények között nem tesz lehetővé retrograd áramlást. Ezen mechanizmusok congenitalis malformatiok miatt vagy secunderen, szerzett módon károsulhatnak. Az előbbihez az ureter duplex, ureter ectopia, ureter bifidus és diverticulum tartozik, de billentyű okozta subvesicalis akadály vagy neurogen úton kialakult magas intravesicalis nyomás is refluxot eredményezhet. Szerzett módon infectio miatt, a központi idegrendszer sérülése és iatrogen úton jöhet létre. 11

Következmények: reflux során a megemelkedett nyomás áttevődik az ureterre, pyelonra, calyxokra, sőt az intrarenalis tubulusokra (4. ábra). 4. ábra. A vesepapillák alakja (konkáv-b) intrarenalis reflux létrejöttére predisponálhat 1 Ezen mechanikus hatást fokozza az infectio, a fertőzött vizelet pyelonephritist okozó hatása. Perzisztáló reflux progrediáló vesekárosodáshoz, majd annak elégtelenségéhez vezet. Fontos, hogy az első húgyúti infectio után kiderüljön a VUR, mivel két vagy annál több fertőzés többszörösére emeli a kockázatot, hogy tartós hegesedés keletkezzen (24). A VUR gyakran szövődik egyéb congenitalis vese és húgyúti fejlődési rendellenességgel (CAKUT), ezek közül a későbbi következménye miatt a renalis hypoplasianak kiemelt jelentősége van. CAKUT a vese, húgyutak fejlődési rendellenességeinek összefoglaló megnevezése, melybe nagyon különböző anatómiai eltérést mutató anomáliákat sorolunk: vese aplasia, hypoplasia, multicystás dysplasias vese, uretero-vesicalis obstructio, uretero-vesicalis elégtelenség (VUR), ectopiás ureter, kettős üregrendszer valamint a hólyag és az urethra anomaliái (25). Mindezen rendellenességek a vese fejlődésének egy alapvetően fontos, az 5. héten zajló lépésének hibájával magyarázhatók. Az 5. héten a Wolff csőből keletkező ureterbimbó először üregesedik, majd növekedni kezd és dichotomicus oszlások nagy számát produkálja. A kezdeti szakasz megnyúlik (ureter), az oszlások első generációjából keletkezett csőpárok összeolvadnak, így alakítván ki a vesemedencét és a vesekelyheket. A metanephricus nephrotomba benőve minden egyes végágacska egy nephron képződését indukálja (5. ábra). 1 Edelmann, C.M., Jr.: Pediatric Kidney Disease. Boston: Little, Brown Company, 1978. 1974 o. 12

5. ábra. A nephron kalakulása a metanephrosban 2 Az ontogenesisnek ebben a kritikus lépésében bekövetkező hiba vezet CAKUT kialakulásához. Az ureterbimbó és a metanephricus blastema közötti interakció a meghatározó a helyes fejlődési irány kialakításában, ebben a bonyolult folyamatban a PAX 2, BMP4, EYA 1, és az AGTR2 géneknek fontos szerepe van (25, 26, 121). CAKUT-nál a húgyúti rendellenesség a vese fejlődési hibájával együtt jelenik/jelenhet meg, így VUR-nál a hypoplasias/dysplasias vesével való szövődést gyakran látjuk (25, 27). A húgyutakat és a vesét is érintő anomalia együttes létrejöttére egyértelmű magyarázatot Ichikawa teóriája, a CAKUT pathomechanismusának megismerése adott (6. ábra). 2 O Callaghan C.A., Brenner B.M.: Rövid nefrológia. Bp.: B+V (medical&technical) Lap és KvK., 2001. 16 o. 13

6. ábra. A vese és az ureter fejlődés dinamikája bud theoria (25) I./2./d. Diagnosztikus stratégia A VUR felismerését a specifikus tünet hiánya nehezíti. A UTI az, amely legtöbbször gyermekkorban a VUR irányába terelheti gyanúnkat. UH vizsgálatnál a változó tágasságú pyelon vesicoureteralis refluxot valószínűsíthet (28). Specifikus ultrahang kontrasztanyag használata, valamint izotóp-technika /indirect radionucleotid cystographia/ alkalmazása a VUR diagnózisát lehetővé teszi, - pl. kontroll vizsgálatra kiválóan alkalmas. A VUR fokának korrekt megállapítására azonban egyedüli vizsgálati eljárás a mictios cystographia (MCU). 14

I./2./e. Terápiás stratégiák A vesicoureteralis refluxnak konzervatív /folyamatosan alkalmazott vizeletfertőtlenítő/ és műtéti megoldása ismert (ureter neoimplantatiok legtöbbször alkalmazott: Politano-Leadbetter, Cohen, Gregoir szerinti megoldások, valamint ezen műtéti technikáknak sokféle módosítása) (29, 30, 31, 32). Az utóbbi 20 évben világszerte elterjedt - köztük hazánk gyermekklinikáinak sebészetein is - endoscopos technika (STING - suburetericus teflon, SDING - deflux, SMING - macroplast stb.) alkalmazásával megszüntethető a reflux (33, 34). A konzervatív és a sebészi megoldás hatékonyságának összehasonlítására nemzetközi összefogással készült tanulmányok készültek, melyek többnyire - főként Európában - nem találtak a két kezelési mód között lényeges különbséget (35, 36). Az utóbbi 2-5 évben több közlemény jelent meg a nagyobb gyermekeknél enyhébb fokú VUR-ok esetén az antibiotikus profilaxis elhagyásáról, és ily módon történő sikeres kezelésről (37, 38). 15

I./3. A húgyúti infectioval összefüggésben kialakuló veseparenchyma laesio definitioja, klinikai képe, prevalentiaja, pathogenesise. Diagnosztikus és terápiás lehetőségek. I./3./a. Definitio A krónikussá váló és /vagy recidiváló húgyúti fertőzés következtében kialakuló vesekárosodást évtizedekkel korábban krónikus pyelonephritisként definiáltuk, mely terminus technicust az utóbbi 10-15 évben mindinkább az egyértelműbb veseparenchyma laesio (scarring) meghatározás váltotta föl. A gyakorlatban azonban jóllehet egyre többször az utóbbi használatos - ma is mindkét megjelölés elfogadott. A VUR-ral összefüggésbe hozható veseparenchyma károsodás külön meghatározott, és reflux nephropathia (RN) néven szerepel az irodalomban, bár lényegileg hasonló elváltozásról van szó, mint a UTI-val kapcsolatos parenchyma laesionál. A mindkét vesét érintő hegesedési folyamat a vesefunkció beszűküléséhez, a vesék teljes pusztulásához vezethet, végsősoron az u.n. végállapotú vese kialakulásához. I./3./b. Klinikai kép A krónikus pyelonephritis mást jelent a klinikus, mást a radiologus és mást a pathologus számára. A három nem mindig fedi egymást, ezért célszerű a klinikus számára is a korszerű radiologia segítségét igénybevéve meghatározni a veseparenchyma laesiot. A krónikus pyelonephritis, a scarring klinikai képe specifikus tünetekkel nem hozható összefüggésbe, a legtöbb esetben a húgyúti fertőzés vezet - hasonlóképpen a VUR-hoz - a veseparenchyma laesio detektálásához. Nagyon sokszor tünetmentes a páciens, és valamilyen szűrővizsgálat /iskolai vizeletszűrés kapcsán talált pyuria, proteinuria, hypertonia/ során észrevett eltérés kivizsgálása vezet a scarring diagnosztizálásához. Enuresis nagyon ritka tünete a veseparenchyma laesionak, a nagyobb gyermekek, leginkább secundaer módon jelentkező diurnalis enuresise esetén kell gondolni UTI, illetve vesekárosodás lehetőségére. A gyermekkorban nem észlelt vesehegek a korai felnőttkorban okozhatnak 16

tüneteket: pl. hypertoniat, (39) a lányoknál pedig a korábban nem észlelt vesebetegség a terhesség alatt preeclampsia formájában jelentkezhet (40). A krónikus pyelonephritises gyermek a scarring kiterjedésétől függően a teljes mértékben panasz- és tünetmentes stádiumtól (pl. egyoldali focalis scarring esetén) - a discret eltéréseken /pyuria, mérsékelt persistaló proteinuria, változó mértékű haematuria, megtartott vesefunkciós vérkémiai paraméterekkel/ keresztül a krónikus veseelégtelenség / diffúz, kétoldali veseparenchyma laesio/ stádiumáig juthat (7. és 8. ábra). Posterior(1) 7. ábra. Kis bal vese diffus parenchyma laesioval 3 /Statikus vese scintigraphias felvétel/ 3 Dr Györke Tamás anyagából és engedélyével (SE, Radiológiai Klinika) 17

8. ábra. Heg mindkét oldali felső polusban 3 /Statikus vese scintigraphias felvétel/ 4 A betegséget jobbára tubularis funkcióbeli eltérések /koncentrációs kapacitás beszűkülése, Na, K vesztés, ritkábban és fiatalabb életkorban acidosis/ jellemzik, melyekhez a glomerularis funkció beszűkülése is társulhat. I./3./c. Pathogenesis A krónikus pyelonephritises vese kórbonctani képe már makroszkóposan is jellegzetes: a vese kisebb a normálisnál, a cortex elvékonyodott, a calyxok tágultak és szabálytalanok. Mikroszkóposan tágult és atrophias tubulusok láthatók relatíve megkímélt, periglomerularis fibrosist mutató, helyenként sclerotisalt glomerulusokkal. Jellegzetesen mesangialis proliferatio nem a mesangialis matrix fölszaporodásával, valamint diffúz corticalis, helyenként medullaris fibrosis. Tipikus vascularis eltérés a periarterialis fibrosis és a különféle hypertensív elváltozások (3). A veseparenchyma laesio létrejöttének mikéntje - bár intenzív kutatások tárgya - még ma is csak részben tisztázott. A vesehegek keletkezésének számos rizikófaktora ismert (2. táblázat). 4 Dr Györke Tamás anyagából és engedélyével (SE, Radiológiai Klinika) 18

Anatómiai tényezők Funkcionális tényezők Külsődleges ill. - VUR/magas fokú VUR -UTI-ra adott válasz reakció - Intrarenalis reflux /vese papillák anatómiai megjelenése/ - Obstructiv uropathiák /pl: hátsó húgycső billentyű/ a gazdaszervezet részéről /immunológiai faktorok: localis és syst. immunválasz/ - Hólyagműködési zavarok /pl:neurogén hólyag, gátolatlan hólyag működés, lusta hólyag/ egyébtényezők: - UTI-t előidéző kórokozók jellemzői /virulentia faktorok/ - Recidív UTI -A beteg életkora UTI elszenvedésekor - UTI kezelésével való késlekedés 2. táblázat. A vesehegek keletkezésének legismertebb rizikófaktorai Korábbi elképzelések a renalis scarring kialakulásának egyetlen rizikófaktoraként a VUR-t jelölték meg, ma már azonban tudjuk, hogy bár nagyon fontos tényező, de korántsem az egyetlen. Világossá vált az is, hogy vesehegek megjelenésével elsősorban a magas fokú (IV.-V. fokú) VUR-ok esetében találkozunk (41, 42, 43). A magas fokú (IV-V fokú) VUR-ok esetében ritkábban a kevésbé súlyos (I-III fokú) VUR-oknál a betegek többségénél a húgyúti anomalia a vese károsodásával (hypo-dysplasia) együtt veleszületetten jelentkezik, a pathomechanismust a CAKUT létrejöttének Ichikawa-féle teóriája magyarázza (25). Nyilvánvaló, hogy a húgyúti infectio ezekben az esetekben az eleve csökkent functiojú vesét tovább károsítja. A korai életkorban elszenvedett első lázas UTI, illetve csecsemőkori VUR veseparenchyma laesioval való összefüggése egyértelmű (44, 45), nem világos azonban, hogy a vesekárosodás ezekben az esetekben a UTI-val, vagy a VUR-ral van-e 19

összefüggésben vagy inkább congenitalis (hypo-dysplasias) eredetű. A csecsemőkben detektálható nagyobb arányú scarring, egyrészt valószínűleg congenitalis eredetű, másrészt összefügghet az ezen életkorban nehezen felismerhető, tünetszegény UTI-val, a kezelés késlekedésével. Nincs egyértelmű bizonyíték arra, hogy a fejlődő vese állománya érzékenyebb lenne vesekárosodás tekintetében, illetve, hogy a felnőttek veseszövete hatékonyabb védőmechanismussal bírna. Experimentalis tanulmányok nem támasztották alá az uroepithelium korfüggő gyulladásos válaszreakciójának elméletét (46). Arra sincs egyértelmű adat, hogy a későbbi (5 év utáni) életkorban elszenvedett UTI-t követő scarring gyakorisága kisebb lenne, mint fiatalabb életkorban. Klinikai megfigyelések is az utóbbit támasztják alá (8, 9, 47). A húgyúti infectiokat okozó pathogen baktériumok uroepitheliumhoz való kapcsolódásától a veseparenchyma laesio létrejöttéig rendkívül bonyolult folyamat vezet, melynek lépcsőfokai csak részben tisztázottak (9. ábra). 20

BAKTÉRIUMOK P-fimbria LPS TLR4 LOKÁLIS IMMUNVÁLASZ chemokinek cytokinek SEJTHALÁL Apoptosis, oncosis, necrosis GYULLADÁSOS SEJT INFILTRATIO Proteolytikus enzymek és szabadgyökök felszabadulása FIBROSIS ÉS VESEHEGESEDÉS 9. ábra. A vese epithelialis sejtjeit érő bakteriális támadás gyulladásos választ vált ki, mely kettős hatású: egyrészt a pathogen baktérium eradicatiojához vezet, másrészt sejtpusztuláshoz és scarring kialakuláshoz vezethet / T. Jahnukainen/ (61) A UTI-t átlagosan háromnegyedrészben okozó Escherichia coli-k kb. 80%-a P- fimbriával rendelkezik, mely ez uroepitheliumhoz való tapadást biztosítja, ugyanakkor a Gram-negatív (köztük az E. coli) külső membránját alkotó lipopolysaccharidok /LPS/ felismeresében, a localis immunválaszban, a bacterialis clearance-ben a TLR4-nek kulcsszerepe van (47, 48). A 9. ábrán látható, hogy a kórokozó vesehámsejthez történő kapcsolódását követően számtalan faktor vesz részt az immunválaszban, mely a veseparenchymában 21

fibrinogenesishez vezethet (49). Fibrinogenesis jön létre a tumor necrosis faktor alphan (TNFα) keresztül a parenchyma extracellularis matrix regulatiojában résztvevő proteolyticus enzimek (matrix metalloproteinasok-mmp) egyensúlyának megbontásával (50). A veseparenchyma laesio létrejöttében fentieken kívül jelentős szerepe van a szabad gyököknek, az apoptosis és a necrosis jelenségének. A klinikai gyakorlatban megfigyelhető és jelen tudásunkkal nem magyarázható, hogy némely betegek extrém módon hajlamosak a postinfectiosus hegképződésre, mások pedig nem - függetlenül életkoruktól, a VUR fennálltától, a UTI recidivájától. Ezekben az esetekben merül fel a "genetikai hajlam": a UTI, veseparenchyma laesio pathomechanismusában résztvevő faktorok gén - polymorphismusainak jelentősége. A gén-polymorphismusok kutatása ugyan még rövid időre tekinthet vissza, azonban a TLR4 (47, 51) és az ACE-gén polymorphismusainak (52, 53) UTI-val és veseparenchyma laesioval való összefüggésének vizsgálata tekintetében is felmerül a genetikai variabilitasnak prediktív szerepe. I./3./d. Prevalentia A húgyúti infectioval összefüggésbe hozható vesehegek előfordulásának gyakoriságára vonatkozóan az irodalomban számtalan adat olvasható - attól függően, hogy milyen beteganyagot vizsgáltak a szerzők. Két dolog azonban egyértelmű: minél fiatalabb korcsoport került vizsgálatra annál magasabb arányban találtak hegesedést (44, 45), valamint az izotópdiagnosztika gyakoribb alkalmazásával világossá vált, hogy az egyszeri lázas UTI-t követő permanens scarring gyakorisága a korábban 30-50%-os értéknek találtnál (44, 54) lényegesen kisebb 9,5-9,8-21% (11, 55, 56). 22

I./3./e. Diagnosztikus stratégia A veseparenchyma laesionak specifikus klinikai tünete nincs, de tekintve a UTIval illetve a VUR-ral való összefüggését minden lázas húgyúti infection átesett és /vagy tudottan VUR-os gyermeknél keresni kell a vesehegesedést. Ennek objektiv vizsgálati módszerei radiologiaiak. Korábbiakban IVU állt rendelkezésünkre, melyen a vese nagysága, a vesemedence, a kelyhek deformitasai jól megítélhetők. Ultrahang vizsgálattal a corticalis elvékonyodása, a hullámos, egyenetlen vesekontúr jól látható, de sem az IVU, sem pedig az UH nem a legmegfelelőbb metodika scarring kimutatására. A veseparenchyma laesio detektálásának "gold standard" vizsgálati módja a statikus veseszcintigraphia /DMSA/. A DMSA scaneken (újabban SPECT technikával kiegészítve) a kis, focalis defectusok is jól láthatók és követésre is kiválóan alkalmas (7., 8. ábra). I./3./f. Terápiás stratégia A veleszületetten jelenlévő - hypo-dysplasias vesékben - a veseparenchyma laesiot megszüntetni nem tudjuk, de a cél a scarring növekedésének illetve új heg létrejöttének a megakadályozása. A hegképződés pathomechanismusának jobb megismerésével, a prediktív faktorok meghatározásával érhető el ez a cél. Jelen tudásunk szerint a UTI minél korábbi felismerése - és 12-72 órán belül (57, 58) megkezdett adaequat antibiotikus terápiával való kezelése ilyen, a gyakorlatban megvalósítható lehetőség, valamint a VUR felismerése és megfelelő kezelése. Experimentalis adatok olvashatók pyelonephritisben glucocorticoidok és /vagy nonsteroid gyulladáscsökkentők hegképződést gátló hatásáról (59, 60), klinikai tapasztalat azonban erre vonatkozóan nem áll rendelkezésre, így ezek UTI kezelésében nem ajánlhatók (61). 23

II. HŐSOKK PROTEINEK II./1. A hősokkproteinek/hsp-k/ jellemzői, feladatuk, szabályozásuk A HSP-k, molekuláris chaperonok vagy más néven dajkafehérjék élettani és kóros állapotban egyaránt jelen vannak a sejtekben. Más fehérjék instabil alakjaihoz kötve, azokat rögzítve, megszabják az adott fehérje további sejten belüli sorsát. Fiziológiás körülmények között részt vesznek a fehérjék szintézisében, transzportjában, valamint szerepük van a lebontott fehérjék eliminációjában is (62). A dajkafehérjék rendkívül konzervatív struktúrák, a bakteriális és humán HSP-k génszekvenciája szinte teljesen megegyezik (63). Működésüket passzív és aktív hatásokra oszthatjuk. A passzív chaperon hatás lényege a hidrofób aminosavakban gazdag polipeptidláncok nagy affinitású kötése, mely meggátolja a denaturált fehérjék aggregációját. Passzív hatása mindegyik dajkafehérjének van (64). Az aktív chaperon hatás ezzel szemben mindig energiaigényes folyamat: vagy ATP hidrolízise (HSP60, HSP70, HSP110) vagy a redoxpotenciál (diszulfid hidak reverzibilis redukciója) terhére történik. Az aktív chaperon hatás segít az újonnan szintetizálódó fehérjék harmadlagos térszerkezetének kialakításában, illetve denaturálódott fehérjék esetében, a szerkezet helyreállításában. Hozzájárul a fehérje oligomerek összeszereléséhez és az endoplazmás retikulumba juttatásához, valamint részt vesz a károsodott proteinek lízisében, illetve zárványokba zárásában (65). A dajkafehérjék nagy része stresszfehérje. Ezek a szervezetet ért károsító ágens hatására rendkívül gyorsan expresszálódnak és szintézisük fokozódik. Ezáltal a sejt képessé válik működésének helyreállítására, vagy - akár az ismétlődő károsító inger ellenére - működésének fenntartására. A dajkafehérjék csoportosítása és elnevezése molekulatömegük alapján történik (3. táblázat). A továbbiakban a 70 kda tömegü HSP70 stresszfehérje család tulajdonságait ismertetem részletesebben. 24

3. táblázat. A dajkafehérjék családjai, legfontosabb funkcióik 5 A HSP70 család tagjai élettani körülmények között szerepet játszanak a frissen szintetizálódott fehérjék térszerkezetének kialakításában, a részlegesen károsodott vagy hibás fehérjék átstruktúrálódásában és a denaturálódott proteinek degradációjában. Citosceletalis struktúrákhoz kötődnek és ezáltal részt vesznek egyes fehérjék membránon keresztüli transzlokációjában (65). Ezek a folyamatok mind ATP igényesek, a HSP70 azonban önmagában gyenge ATPáz aktivitással rendelkezik. Ezért a szubsztrátok kötéséhez szükséges energiát kofaktorok (pl.hsp40) biztosítják (66). A HSP70 ATP-kötőhelye a fehérje N-terminálisán található és nagymértékben hasonlít az aktin illetve a glikolízisben résztvevő enzimek ATP-kötőhelyéhez. A peptidkötő régió a C-terminálison foglal helyet. A fehérjecsalád tagjai rendkívül változatos csoportot alkotnak. A cytosolban és a sejtmagban kimutatható egy állandóan jelenlevő konstitutív forma a HSP73 és egy stressz-indukált forma a HSP72. A mitokondriumban és az endoplazmatikus retikulumban fordul elő a HSP70-hom és a Grp78. A HSP73 és a HSP70-hom aminosavsorrendje 90%-ban megegyezik, tulajdonságaik, funkcióik nagymértékben hasonlóak (67). A HSP73 a vese minden részében kimutatható, közel azonos mennyiségben expresszálódik a kortikális és medulláris részén. Elsősorban fiziológiás körülmények között felelős a megfelelő fehérjetranszportért és degradációért (4. táblázat). 5 Soti Cs. PhD értekezése alapján, 2002 25

A HSP72, az indukálható forma a sejtet ért károsító hatást (hőmérsékletemelkedés, hypoxia, hyperoxia, gyulladás, fertőzés, toxikus károsodás) követően termelődik. A vesében a HSP72 mrns szintje a corticopapilláris tengely mentén fokozatosan emelkedik. Fiziológiás körülmények között elhanyagolható mennyiségü HSP72 mrns és fehérje expresszálódik a vese cortexben, közepes mennyiséget tartalmaz a külső medulla és a legmagasabb a HSP72 szintje a belső medullában. A medullában mért magas HSP72 expresszió összefügg a koncentráló vesében mért magas ozmolalitás értékkel (68). A HSP72 nemcsak a tubuláris károsodás kivédésében, a veseparenchyma regenerációjában vesz részt, hanem a természetes immunválaszban is (64). 4. táblázat. A HSPk fokozott expressiójához vezető állapotok /Prohászka Z./ (73) II./2. A HSP70 fehérjecsalád genetikai polymorphismusai A hormonális és környezeti hatások mellett egyes fehérjék expressioját genetikai polymorphismusok is nagymértékben befolyásolják. Alapjában véve a HSP-k egy-két kivételtől eltekintve nem polymorph fehérjék. A HSP90 családban eddig nem írtak le polymorphismust és mindössze egy tanulmány foglalkozik a HSP60 genetikai variációinak jelentőségével, a hirtelen bölcsőhalál kialakulásában. Sokkal többet vizsgálták azonban a HLA-kapcsolt, HSP70 fehérjecsalád genetikai polymorphismusait. A HSP70-s család három tagját (HSP72, HSP73 és HSP70-hom) kódoló gének a 6-os kromoszóma rövid karján, a 6p21 locuson találhatók. Ez a terület felelős a HSP70 fehérjecsalád mellett az MHC II (HLA-DRB1, HLA-DQB1) valamint MHC III régiót 26

alkotó (TNF-a, TNF-B) fehérjék kódolásáért is. A régió fehérjéinek fontos szerepe van az antigének felismerésében és a T-sejt mediált immunválasz beindításában is. A HSP70 család legfontosabb genetikai polymorphismusai az 5. táblázat foglalja össze. (HSPA1B) 5. táblázat. A humán HSP70 család génpolymorphismusai 6 Számos tanulmányban elemezték HSP70 génpolymorphismusok klinikai relevantiaját. Az eredmények nem egyértelműek. Favatier és mtsai szerint a HSP73 A110C promoter polymorphismusa nem befolyásolja a hősokk transzkripciós faktorok kötődését, sem a HSP70 mrns szintézisét, illetve akkumulációját EBV-vel transzformált humán sejtvonalakban (69). Hasonló eredményt kaptak Schröder és mtsai., akik a HSP72 génpolymorphismus és a mrns közötti kapcsolatot elemezték, és azt találták, hogy a HSP72-t kódoló gén, a HSPA1B 1267G polymorphismusa nem befolyásolja ex vivo a HSP72 mrns expresszióját (70). Ezzel szemben Pociot és mtsai. kísérletei alapján humán perifériás vérben hősokkot követően alacsonyabb a HSP72 mrns expressziója a HSPA1B 1267GG genotípusú egyedekben, mint heterozigóta vagy 1267AA típusú társaikban (71). Bár sem kísérletes, sem klinikai tanulmányok nem támasztották alá egyértelműen a genetikai polymorphismusok HSP70 mrns, illetve fehérje expressiora kifejtett közvetlen szabályozó szerepét, a HSP70 gének polymorphismusainak jelentőségét számos immunmediált folyamatban kimutatták. A HSP72 genetikai variációit számos esetben kapcsolatba hozták egyes kórfolyamatok morbiditásával és a kimenetelével. Az HSPA1B 1267G allélt hordozók gyakrabban betegszenek meg asthmában, Basedow-Graves kórban, rheumatoid arthritisben valamint SLE-ben (71). Kimutatták továbbá, hogy az HSPA1B 1267GG genotípust hordozó nők között 6 Fekete Andrea Phd értekezése alapján, 2004 27

significansan nagyobb az emlőrák és egyes nőgyógyászati daganatok előfordulásának rizikója (72). Több vizsgálat igazolta az HSPA1B 1267G allél hordozás káros hatását ishaemiás károsodás során is. Acut myocardiális infarctust és agyi hypoxiát követően jelentős különbség mutatkozott a túlélésben és az ishaemiás terület kiterjedésében az egyes HSP72 genotípusok hordozói között. Különféle tanulmányok igazolták a HSPA1B (1267)G allél hordozás és gyulladásos betegségek közötti összefüggést (74, 75, 76). Fekete és mtsai. a HSPA1B (1267)GG genotípus gyakoribb megjelenését bizonyították az infectiokra fokozott hajlamot mutató koraszülöttekben (77). A HSP72-vel szemben a HSP73, illetve a HSP70-hom polymorphismusai nem mutattak significans összefüggést a vizsgált betegségekkel (asthma, coeliakia, spondyloarhtropathia, SLE) (71). 28

III. TOLL-LIKE RECEPTOROK III./1. A Toll-like receptorcsalád jelentősége, feladata, fajtái A pathogenek speciális molekuláris mintázatát (Pathogen-Associated Molecular Patterns (PAMP) felismerő receptor struktúrák közül központi szerepe van a toll-like receptoroknak (TLR), amelyek a nevüket azért kapták, mert homológiát mutatnak a Drosophilákban leírt és ilyen néven elnevezett, az evolúció során csupán kevéssé változó receptorstruktúrákkal (78, 79). A TLR-ek családjába eddigi ismereteink szerint 11 transzmembrán receptor tartozik és mindegyikük szerkezetében három rész különíthető el. Extracellulárisan helyezkedik el a TLR-ligandkötő része, amelyre jellemző, hogy leucinban gazdag ismétlődő szekvenciákat tartalmaz és szerkezetük az egyes TLR-ekben egymástól különböző. Ezt követi egy rövid transzmembrán szakasz, majd a receptorok homológ, harmadik része, a Toll/interleukin-1 receptor (TIR) domén, amelyeknek a struktúrája hasonló az interleukin-1 receptor családhoz és a ligandkötés után a szignáltranszdukció elindításában van szerepe (79, 80). Az egyes TLR-ek jellemző ligandjait a 6. táblázat mutatja. Mint a táblázatból látható a TLR-eknek nagy jelentősége van a mikróbák felismerésében, hiszen azok jellemző ligandjai aktiválják őket. Külön érdemes hangsúlyozni, hogy a TLR2 elsősorban a Gram-pozitív, míg a TLR4 a Gram-negatív baktériumok felismerésében játszik szerepet, míg a TLR5 a flagellint, a TLR9 pedig a baktériumokra jellemző hypometilált CpG DNS-mintázatokat érzékeli (80, 81, 82). 29

TLR-ek TLR1 TLR2 TLR3 TLR4 TLR5 TLR6 TLR7 TLR8 TLR9 TLR10 TLR11 Ligandjaik Triacilált lipoproteinek (baktériumok, mycobacteriumok), Szobubilis faktorok (Neisseria meningitidis) Lipoproteinek (számos patogén), Peptidoglikán (Gram-pozitív baktériumok), Lipotejkolsav (Gram-pozitív baktériumok), Lipoarabinomannán (mycobacteriumok), Fenol oldaékony modulin (Staphylococcus epidermidis), Glikoinozitolfoszfolipidek (Trypanosoma Cruzi), Glikolipidek (Treponema maltophilium), Porinok (Neisseria), Zimozán (gombák), HSP70 (gazdaszervezet) Dupla szálú RNS (vírusok) Lipopoliszacharid (Gram-negatív baktériumok) Taxol (növények) Fúziós fehérje (RSV), Burokfehérje (MMTV), HSP60 (Chlamydia pneumoniae), HSP60 (gazdaszervezet) HSP70 (gazdaszervezet), Fibronektin (gazdaszervezet), Hialuronsav oligoszacharidjai (gazdaszervezet), Heparin-szulfát poliszacharid fragmentumai (gazdaszervezet), Fibrinogén (gazdaszervezet) Flagellin (baktériumok) Diacilált lipoproteinek (mycoplasma) Imidazokinolin (szintetikus immunmodulátor), Loxoribin (szintetikus immunmodulátor), Bropirimin (szintetikus immunmodulátor), Egyszálú RNS (vírusok) Egyszálú RNS (vírusok) Nem metilált CpG DNS (baktériumok, vírusok) Liganduma még nem ismert Uropatogén E.coli (pontos specifitás nem ismert), profilin (Toxoplasma gondii) 6. táblázat. Az eddig ismert TLR-ek és ligandjaik /Arató A./ (81) 30

III./2. TLR4 és polymorphismusai A TLR4-et a TLR-ek kulcsfontosságú elemének tartják, a Gram negatív baktériumok LPS falának felismerésével ezen baktériumok elleni védelmében vesz részt. A receptor még sokféle egyéb ligandot is megköt. (83) In vivo a LPS endotoxin sokkot válthat ki azáltal, hogy indukálja a gyulladásos cytokinek és chemokinek immun- és nem immunsejtekből való felszabadulását. Ezt kizárólag a TLR4 közvetíti. A B-defensin 2 a mucosa szövet vagy a bőr mikrobiális fertőződésére való reakció közben jön létre és a TLR4 közvetítésével aktiválja a dendrites sejteket (84). Biragyn és mtsai igazolták a TLR4 gén pontmutációját, mely az LPS-re adott csökkent válaszkészség molekuláris alapja a C3H/HeJ egerekben (85). Ugyanezt a fenotípust látták azokban a C57BL/10ScCR egerekben is, amelyekben teljes TLR4 génvesztéshez vezető kromoszóma-rendellenesség volt kimutatható (86). Emberben a TLR4 mutációk szintén károsodott LPS válaszkészséghez vezetnek (87). A TLR4 nem csupán az LPS-t ismeri fel, a PAMP is kapcsolódik az LPS-hez (88, 89) és endogén ligandok is a TLR4-en keresztül hathatnak. A HSP60-ról és a HSP70-ről kimutatták, hogy aktiválják az NFkB mobilizálódást és a mitogén aktiválta protein kináz (mitogen-activated protein kinases = MAPK) pályákat a TLR4-hez való direkt kapcsolódásuk révén (90, 91). Az olyan extracelluláris mátrix lebomlási termékek, mint hyaluronan, a heparitin szulfát, a fibrinogén valamint a fibronectin EDA domén szintén aktiválhatják a TLR4-et (92, 93, 94). Feltételezik, hogy a TLR4 felismeri azokat az endogén molekulákat, amelyek érintettek a celluláris károsodásban és az extracellularis matrix remodelingben (95). A TLR4 központi szereppel bír az uropathogen E.coli /UPEC/ által kiváltott pyelonephritis elleni védelemben. Erre utal, hogy a vesetubulusok epitheliel sejtjei TLR-eket expressálnak gyulladásos betegségekben. Inaktív TLR4-et hordozó egértörzs C3H/HeJ (Lps /d/) és vad törzs UPEC-infectioja kapcsán bizonyították a vesetubulus hámsejtek aktív részvételét az immunválaszban, elsősorban TLR4 signalizációs úton, valamint egy TLR4-től független, TNF receptorral összefüggésben (96). Agnese és mtsai a TLR4 A(896)G helyén egy A-G szubsztitutiot írtak le, mely egy aszpartámsav-glicin szubsztitutiot eredményezve a Gram negatív infekciók fokozott kockázatával jár (97). ugyancsak kimutatták septikus shockban (98), gyulladásos 31

bélbetegségekben (99, 100) és a hörgőnyálkahártya LPS-ra adott csökkent válaszreakcióját (101) a TLR4 A(896)G polymorphismusával összefüggésben. 32

IV. RENIN-ANGIOTENSIN RENDSZER 10 ábra. A renin-angiotensin rendszer 7 IV./1. Renin-angiotensin rendszer /RAS/ jelentősége, feladatai 1898. óta, mióta a renint Tigerstedt és Bergmann felfedezte a renin-angiotensin rendszer /RAS/ intenzíven kutatott területe a pathophysiologiának (10 ábra). A RAS újabb és újabb funkcionális komponenseinek felfedezésével egyre bonyolultabb, komplexebb rendszert ismerhetünk meg. Napjainkban a pathophysiologiai vonatkozások mellett a RAS inhibitorainak: az ACE /angiotensin-convertaló enzim/ gátlóknak és az AT II. receptorblockolóknak a klinikumban van nagy jelentősége. A cardiovascularis betegségek - a hypertonia, a szívelégtelenség, és a nephrologia - glomerularis proteinuriák, diabeteses nephropathia - területén széles körben használatosak (102). 7 Ádám, Dux, Faragó, Fésűs, Machovich, Mandl, Sümegi: Orvosi biokémia. Bp. Medicina Könyvkiadó, 2001. 215 o. 33

Kevéssé ismert, hogy a RAS számtalan szervre gyakorol különféle élettani hatást. az utóbbi évek kutatásai bizonyították, hogy a prenatális szervfejlődésben - köztük a nephrogenesisben is - központi szereppel bír (103). IV./2. RAS polymorphismusok A RAS legismertebb és legtöbbet vizsgált polymorphismusa az ACE gén insertios/deletios polymorphismusa, (11 ábra) melynek génje a 17-es kromoszómán (17q 23-24, 21 kb nagyságú, 26 exonból áll) található. Az 16. intronban (490 bp, 190 bp) lévő 287 bázispár hiánya (deletios -D) vagy megléte (insertios-i) szerint DD, ID, vagy II genotípus lehetséges. ACE DD genotípus: ACE-szint kétszeres II-hez képest ID genotípus: ACE-szint kissé emelkedett ANGIOTENSIN I. ACE ANGIOTENSIN II Vasokonstrictio Aldosteronszintézis fokozása ACE génje (17q23: I/D Polymorphismusa) 11. ábra. Az ACE génjének insertios / deletios polymorphismusa A deletios allél jelenlétében magasabb plazma és szöveti ACE aktivitás mérhető. (104) Az emelkedett ACE szint magasabb angiotensin II. szinthez vezet a szívben és a vese szöveteiben, ezáltal predisponálva cardiovasculáris, valamint különféle vesebetegség kialakulására (105). Vesefejlődési rendellenességekhez társuló UTI esetén a veseparenchyma laesio progresszióját elsősorban a tubulointerstitium érintettsége határozza meg, amelyben az angiotensin II-nek/AT II/ fontos pathophysiologiai szerepe van. A DD genotípus 34

magasabb ACE, AT II. aktivitást okozva a vesében, elősegíti a glomerularis sclerosis mellett az interstitialis fibrosis, végeredményben a vesehegesedés folyamatát. A D allél jelenléte, mint a vesehegesedésre predisponáló genetikai rizikófaktor a 90-es évek óta ismert (106, 107, 108). VUR-os beteganyagon, a veseparenchyma laesióval összefüggésben - pozítiv korrelációt észlelve - Ozen, Ohtomo és Liu (109, 110, 111) vizsgálta az ACE gén I/D polymorphismusát. Olasz munkacsoport CAKUTos gyermekeken igazolta a DD genotípust, mint jellemző genetikai variánst a veseparenchyma laesiot mutató esetekben (122). Végstádiumú vesebetegekben ugyancsak a DD genotípust, mint jellemző genetikai variánst találták (112). Vesefibrosissal járó különféle egyéb nephrologiai kórképek is összefüggést mutatnak D allél hordozással: Schönlein-Henoch nephropathia, IgA nephropathia, diabeteses nephropathia, autosom dominans polycystás vesebetegség, focalis glomerulosclerosis (113, 114, 115, 116, 117). Az ACE gén I/D polymorphismusának szerepét igazolták még különféle kórképekben: II. tipusú diabetes mellitusban az inzulin resistentiaval összefüggésben, coronaria betegekben, ugyanakkor cerebrális stroke-kal nem sikerült a korrelációt igazolni (118, 119, 120). 35

CÉLKITŰZÉSEK I. KLINIKAI ADATGYŰJTÉS I./1./a. Húgyúti infectioban szenvedő betegek adatainak összegyűjtése és klinikai szempontok szerinti elemzése a Jász-Nagykun Szolnok Megyei Kórház Gyermekosztálya beteganyagának feldolgozásával / Nemi megoszlás, átlagéletkor, a gondozás kezdete, familiáris érintettség./ I./1./b. VUR gyakorisága és jellemzői UTI-s gyermekekben I./1./c. VUR kezelési tapasztalatai I./1./d. Egyéb húgyszervi anomaliák előfordulása I./1./e. Veseparenchyma laesio gyakorisága, UTI-val, VUR-ral való összefüggése I/2. A renin-angiotensin rendszer génmutáció vizsgálatába bevont VUR-os betegek klinikai jellemzői / VUR jellemzői, veseparenchyma laesio gyakorisága, VUR-ral való összefüggése/ II. GENETIKAI VIZSGÁLATOK II. Milyen a HSPA1B A(1267)G illetve a TLR4 A(896)G genetikai polymorphismusok előfordulása UTI-ban szenvedő gyermekekben egészséges kontrollokhoz viszonyítva? II./1. Kimutatható-e összefüggés az UTI, a VUR, a veseparenchyma laesio és a HSPA1B A(1267)G genetikai polymorphismusai között? II./2. Kimutatható-e összefüggés az UTI, a VUR, a veseparenchyma laesio és a TLR4 A (896)G genetikai polymorphismusai között? II./3. Kimutatható-e összefüggés az UTI, a VUR, a veseparenchyma laesio és a HSPA1B (1267)G allél és a TLR4 (896)G allél együttes hordozása között? II./4. A renin-angiotensin rendszer 3 génjének mutáció gyakoriságában észlelhető-e különbség VUR-os és egészséges kontrollok összehasonlításában? II./4./a. Kimutatható-e összefüggés az ATG gén M(235)T polymorphismusai és a VUR, valamint a veseparenchyma laesio között? 36