IgA nefropatija (IgAN) je bolest imunog odgovora koja utiče na filtrirajuće jedinice bubrega. To je neizlečiva bolest sa složenim fiziološkim procesom. Streptococcus mutans, bakterijski patogen koji izaziva karijes, povezan je sa progresijom bolesti IgAN. Sada su istraživači sa Univerziteta Okaiama, Japan, otkrili virulentnu ulogu Cnm—površinskog proteina koji vezuje kolagen eksprimiran na S. mutans u razvoju IgAN-a— ističući potencijalnu vezu između zubnog karijesa i lezija bubrega.
Bubrezi deluju kao sistem za filtriranje u ljudskom telu koji pomažu u uklanjanju viška tečnosti i neželjenog otpada iz krvotoka. Zapaljenje glomerula ili sitnih filterskih jedinica u bubrezima, takođe poznato kao glomerulonefritis, dovodi do promene u funkcionisanju bubrega. IgAN je najčešći tip primarnog glomerulonefritisa sa depozicijom antitela — imunoglobulina A (IgA) u glomerularnom regionu.
Progresija osnovne bolesti je složena i multifaktorska, a 30–40% pacijenata razvije terminalnu insuficijenciju bubrega. Imajući u vidu teško lečivu prirodu bolesti, postoji potreba da se razumeju specifični patološki mehanizmi koji doprinose IgAN-u i da se razviju ciljani tretmani.
Tonzilitis (zapaljenje ili imuni odgovor krajnika) i bakterije povezane sa karijesom zuba i parodontalnom bolešću su umešani u patogenezu IgAN. Ovo je verovatno zbog ulaska patogena u cirkulaciju tokom invazivnih stomatoloških procedura.
Streptococcus mutans je jedan od takvih bakterijskih patogena koji izazivaju karijes, za koji se zna da uzrokuje bakterijsku sepsu (ekstremni odgovor imunog sistema na infekciju koja vodi do smrti) i infektivni endokarditis (zapaljenje unutrašnje obloge srca). Štaviše, S. mutans koji eksprimuje površinski protein koji vezuje kolagen (Cnm) je češće pronađen kod pacijenata sa IgAN nego kod zdravih osoba. Precizna uloga u razvoju IgAN-a je, međutim, nejasna.
Istraživački tim koji predvodi dr Šuhei Naka, uključujući prvog autora, profesora Michiio Macumoto-Nakano sa Odeljenja za dečju stomatologiju Univerziteta Okaiama, profesora Kazuhiko Nakano sa Odeljenja za dečju stomatologiju Univerziteta u Osaki, dr Taro Misakija sa Seirei Opšta bolnica Hamamatsu, i docent Daiki Macuoka sa odeljenja za Dečja stomatologija, Univerzitet Okaiama, Japan, bila je uključena u ovu studiju.
Tim istraživača je pokušao da otkrije potencijalnu virulentnu ulogu Cnm iz S. mutans u napredovanju bolesti IgAN.
„Do sada su oralni patogeni i bolesti bubrega proučavani nezavisno. Uspeli smo da dobijemo korisne rezultate istraživanja tokom 10 godina uspostavljanjem saradnje između kliničara i istraživača oralnih patogena i bolesti bubrega“, kaže dr Naka.
Tim je ranije pokazao da injekcija soja S. mutans koji eksprimira Cnm kod pacova izaziva formiranje bubrežnih lezija sličnih IgA nakon intenzivnog karijesa i simulacije invazivnih stomatoloških procedura. Potencijalna veza između oralnog patogena i lezija bubrega podstakla je istraživače da procene ulogu samog Cnm proteina.
Objašnjavajući razloge za njihov trenutni rad objavljen u Communications Biologi, 14. septembra 2024., dr Naka, odgovarajući autor članka, kaže: „Protein koji vezuje kolagen, jedan od proteina prisutnih na površini zubnog karijesa, može biti povezan sa razvojem IgA nefropatije Budući razvoj istraživanja kroz medicinsku saradnju može dovesti do razvoja fundamentalnog tretmana za IgA nefropatija.“
Oni su ubrizgali Cnm-pozitivan soj S. mutans izolovan iz usne duplje pacijenta sa teškim IgAN-om, soj sa nedostatkom Cnm, soj komplementarnosti (sa sličnim genetskim sastavom kao Cnm pozitivan) i rekombinantni Cnm protein ([rCnm ], genetski modifikovana varijanta), intravenozno kod pacova. Zatim su nastavili da procenjuju kliničke karakteristike IgAN-a, naime proteinuriju (prisustvo proteina u urinu), hematuriju (prisustvo krvi u urinu) i funkciju bubrega kod životinja.
Primetno, iako nije bilo promene u proteinuriji i bubrežnoj funkciji kod eksperimentalnih životinja, hematurija je bila značajno viša u Cnm-pozitivnim, Cnm komplementarnim grupama i rCnm grupama, u poređenju sa negativnim kontrolama. Ovaj nalaz sugeriše da Cnm protein ili S. mutans koji eksprimiraju Cnm mogu izazvati hematuriju u ranim fazama IgAN.
Zatim su istraživači procenili obojene delove tkiva bubrega izolovane od tretiranih životinja. Proliferacija mezangijalnih ćelija i matriksa (tipovi ćelija u tkivu bubrega koje su izmenjene u IgAN-u prisutnim u potpornom medijumu poznatom kao mezangijalni matriks) bile su značajno veće u Cnm-pozitivnim i rCnm grupama u poređenju sa Cnm-negativnim grupama.
Štaviše, preseci tkiva dobijeni od Cnm-pozitivnih pacova pokazali su veće taloženje IgA, komplementa C3 i IgG (istaknuta karakteristika IgAN) u mezangijalnom regionu glomerula. Istraživači su takođe primetili prisustvo Cnm proteina u mezangijalnom regionu – još jedno obeležje IgAN – kod životinja kojima je ubrizgan rCnm. S obzirom da i S. mutans koji eksprimuje Cnm i rCnm indukuju nefropatiju sličnu IgA, Cnm protein sam po sebi može imati patogenu ulogu u razvoju IgAN.
Istraživači takođe naglašavaju da je količina Cnm proteina prisutna u jednom miligramu zubnog plaka ekvivalentna količini ubrizganoj u model pacova. Stoga, invazivne stomatološke procedure koje dozvoljavaju ulazak S. mutans koji eksprimiraju Cnm mogu izazvati nefropatiju sličnu IgAN-u. Štaviše, taloženje Cnm može nezavisno, ili u kombinaciji sa IgA i/ili IgG, doprineti razvoju IgAN.
Govoreći sa nama o dugoročnim implikacijama ovih nalaza, dr Naka kaže: „Naši nalazi sugerišu da se stanje bubrega može poboljšati smanjenjem karijesnih bakterija kroz preventivni stomatološki pristup kod pacijenata sa IgAN-om. Nameravamo da dalje unapredimo ovaj projekat i dobiti rezultate koji se mogu dostaviti kliničkim ustanovama.“
