Adaptation du rein après néphrectomie expérimentale chez l’animal : revue de la littérature

  1. Accueil
  2. Adaptation du rein après néphrectomie expérimentale chez l’animal : revue de la littérature
Retour
25 mars 2013

Auteurs : P. Rouvellat-Terrade, X. Game, G. de Bonnecaze, J.-B. Beauval, A. Mansouri, N. Doumerc, P. Rischmann, B. Malavaud
Référence : Prog Urol, 2013, 3, 23, 153-164
Téléchargement réservé aux membres

L’objectif était de réaliser une revue de littérature concernant l’adaptation du rein après néphrectomie expérimentale chez le mammifère. La masse rénale s’accroît après néphrectomie totale (NT) grâce à deux composantes, l’une vasculaire et immédiate par augmentation de l’afflux sanguin au sein des capillaires glomérulaires, l’autre cellulaire sous les effets successifs d’une phase d’hyperplasie puis d’une phase d’hypertrophie. L’animal jeune au moment de la néphrectomie possède une capacité d’adaptation du rein restant supérieure à celle de l’animal adulte. De même, le sexe de l’animal influence le volume du parenchyme rénal restant, l’augmentation des débits de filtration glomérulaire (DFG), l’intensité et la durée de la phase d’hyperplasie, les voies de signalisation de l’hypertrophie ainsi que les conséquences lésionnelles sur le glomérule et le tubule. L’adaptation du rein après NT est sous une régulation hormonale qui implique IGF-1, TGFβ-1 et angiotensine II (Ang-II).




 


Abréviations
Introduction
Matériel et méthodes
Résultats
Synthèse des connaissances
Description de l'hypertrophie et mécanismes régulateurs
Les différentes phases de l'adaptation morphométrique du rein après néphrectomie
Rôle de l'âge et du sexe
Conclusions
Déclaration d'intérêts


Abréviations


NT : néphrectomie totale
Nx : néphrectomie subtotale (1 rein+portion rein controlatéral)
SO : Sham Operated
[T3+] : thymidine tritiée
AT1R : récepteur de l'angiotensine II
OX : orchidectomie
ERKO : Estrogen Receptor Knock Out
NO : monoxyde d'azote
iNOS (ou NOS2) : inductible NO synthase
ADN : acide désoxyribonucléique
ARNm : acide ribonucléique messager
Ang-II : angiotensine II
AT1R : récepteur de l'angiotensine II
PTC : cellules tubulaires proximales
IGF-1 : Insulin-Like Growth Factor-1
GH : Growth Hormone
IGFBPS : Insulin-Like Growth Factor Binding Proteins
VEGF : Vascular Endothelial Growth Factor
EGF : Epidermal Growth Factor
TGF-β1 : Tumor Growth Factor β-1

Introduction


Au vu de l'argument de la mortalité cardiovasculaire et générale chez les patients qui présentaient une altération de la fonction rénale, même de faible intensité [1], les recommandations actuelles ont conduit à une modification des pratiques chirurgicales afin de préserver le capital néphronique lors de la prise en charge des tumeurs du rein [2]. Néanmoins, le développement du don d'organe à partir de donneur vivant apparenté (DVA) pose aussi la question des moyens d'adaptation de l'organisme à l'ablation rénale. À l'heure actuelle, seuls des travaux expérimentaux chez le mammifère ont recherché les conséquences cellulaires et hormonales sur le parenchyme rénal résiduel souvent qualifiées d'« hypertrophie rénale compensatrice ».


Cette revue de la littérature rassemble les principaux articles qui ont été publiés sur les 50 dernières années sur l'hypertrophie compensatrice et propose une synthèse des connaissances actuelles sur l'influence de l'âge et du sexe, l'origine des mécanismes humoraux qui la régulent et les modifications vasculaires du glomérule.

Matériel et méthodes


Une recherche bibliographique sur les 50 dernières années a été réalisée sur les bases de données PubMed et de la bibliothèque universitaire de l'université Paul-Sabatier de Toulouse à partir de l'association du mot clé « *nephrectomy » aux mots clés suivants : « compensatory renal growth », « kidney weight », « kidney hypertrophy », « kidney enlargement », « glomerular volume », « kidney hyperplasia ». Les titres sans résumé ont été exclus de cette recherche. Les articles ont été sélectionnés en fonction de leur modèle expérimental qui devait être exclusivement celui de l'animal, leur protocole expérimental devait s'intéresser aux modifications après réduction néphronique induite par néphrectomie partielle (NP), totale (NT) ou subtotale (Nx) (5/6 du parenchyme rénal total). Nous avons distingué les informations descriptives de l'adaptation du rein restant, les rôles de l'âge et du sexe pour expliquer les différences observées, les facteurs humoraux impliqués dans la suite des phénomènes adaptatifs, les modifications vasculaires et le rôle du NO au niveau glomérulaire après néphrectomie.

Résultats


Les résultats sont comme suit :

•
sélection des articles par mots clés (Tableau 1) ;
•
données descriptives et facteurs initiateurs (Tableau 2) ;
•
rôle de l'âge et du sexe (Tableau 3) ;
•
facteurs humoraux et paracrines (Tableau 4) ;
•
vascularisation et NO (Tableau 5).


Synthèse des connaissances


Le terme d'hypertrophie est habituellement utilisé pour résumer les modifications observées après néphrectomie alors que sa définition stricte désigne l'augmentation du volume d'une cellule ainsi que les changements physicochimiques de celle-ci (contenu protéique, ARN, composants membranaires...). Les premiers travaux cherchèrent à séparer l'hypertrophie de l'hyperplasie cellulaire où la construction tissulaire était la conséquence d'une division cellulaire. Ces deux mécanismes semblent intimement liés et se succéder. L'analyse de la littérature permet de distinguer, trois phases qui se superposent :

•
une phase initiale marquée par des modifications vasculaires qui aboutit à une augmentation du DFG et une prise de volume du glomérule ;
•
une phase précoce et de durée limitée de développement hyperplasique des cellules tubulaires ;
•
une phase prolongée d'hypertrophie des cellules glomérulaires, épithéliales, mésangiales et tubulaires.


Description de l'hypertrophie et mécanismes régulateurs


La quantification de l'ADN au sein du rein dans les jours qui suivaient une NT permit à Johnson puis Miskell de démontrer que le gain de volume du rein restant était la succession d'une phase d'hyperplasie caractérisée par des divisions cellulaires puis d'une phase d'hypertrophie correspondant à une augmentation du volume et du contenu cytoplasmique [3, 4]. Selon Olivetti, le volume mesuré par morphométrie au microscope électronique du corpuscule rénal doublait quasiment après NT et ces modifications affectaient essentiellement les glomérules juxtamédullaires. En effet, ces glomérules possédaient une anse de Henle plus courte et étaient supposés appartenir à des unités néphroniques quiescentes impliquées lors de la mise en jeu des réserves de filtration glomérulaire [5] (Figure 1).


Figure 1
Figure 1. 

Phases de l'adaptation rénale après néphrectomie : délai et topographie au niveau du néphron.




Par la suite, White qui avait constaté l'influence de l'alimentation sur le volume rénal, montrait qu'un régime riche en protéine augmentait de manière significative le volume rénal et le DFG. Ainsi il mettait en évidence l'existence d'une réserve fonctionnelle rénale qui pouvait être stimulée et évaluée de manière non invasive par une dose de charge d'acides aminés. Il montrait en outre qu'une consommation élevée de protéine dans les suites opératoires immédiates permettait d'optimiser l'hypertrophie compensatrice après néphrectomie [6].


Parmi les auteurs qui s'intéressaient aux facteurs initiant l'adaptation rénale, Katz avait supposé que le surcroît de filtration du Na+ par néphron suite à une réduction de la masse néphronique était responsable de l'hypertrophie rénale. Cependant, les résultats de cet auteur montraient que la réabsorption tubulaire du Na+ demeurait stable et que l'activité cellulaire du parenchyme rénal (production d'ADN ou ARN) n'était pas influencée par les taux accrus de Na+ intratubulaire [7]. De même, l'innervation végétative du rein ne modifiait pas le gain de poids du rein restant après néphrectomie [8].


À ce jour, la médiation hormonale ne fait plus de doute grâce aux travaux de Shames et Hansen [9, 10] qui avaient observé que le sérum de chien ou de rat prélevé au premier jour après néphrectomie provoquait la duplication de l'ADN des cellules tubulaires in vitro aussi longtemps que ce sérum était renouvelé.

Les différentes phases de l'adaptation morphométrique du rein après néphrectomie


Phase vasculaire d'hyperfiltration : rôle du NO


Le volume glomérulaire s'accroît après néphrectomie par augmentation de l'afflux sanguin au sein du floculus puis par hypertrophie cellulaire.


Plusieurs auteurs ont montré que l'augmentation de la filtration glomérulaire était la conséquence de l'action vasodilatatrice du NO sur l'artériole afférente du glomérule et l'effet relaxant des prostaglandines sur le mésangium [11, 12]. Chevalier [13] en 1985 montrait une augmentation du débit plasmatique rénal dès la 30e minute postopératoire ; Ziada [14] constatait que ces débits variaient dès l'intervention. Une adaptation aussi précoce supposait un mécanisme adaptatif rapide tel que la libération locale de NO sous l'effet de contraintes vasculaires de cisaillement qualifiées de « shear stress ». Plusieurs auteurs avaient mis en évidence une expression et une topographie spécifiques à chaque isoforme de la NO synthase au sein du parenchyme rénal suggérant plusieurs voies de production intrarénale du NO. En effet, Hirschberg démontrait qu'une partie de la production de NO et des prostaglandines dépendaient d'IGF-1 et constatait que l'augmentation du DFG s'expliquait par la baisse des résistances vasculaires [15]. La vasodilatation induite par le NO avait conduit certains auteurs à s'intéresser aux relations entre l'hyperfiltration glomérulaire et l'apparition de la glomérulosclérose. Kang [16] défendait le rôle protecteur du NO pour les capillaires du glomérule en mettant en évidence son effet stimulateur sur le VEGF, lequel permettait la régénération endothéliale alors que d'autres faisaient un lien entre la production de NO au sein de zones interstitielles et la glomérulosclérose associée [17, 18]. Lee [19] montrait que l'apparition de la glomérulosclérose était associée à l'hypertrophie mésangiale et à la transcription des ARNm du collagène I et IV entre le septième et le 15e jour après néphrectomie.


Phase d'hyperplasie


Johnson mettait en évidence l'hyperplasie de toutes les cellules tubulaires et mésangiales du glomérule sans participation des cellules glomérulaires. Il décrivait la cinétique de l'hyperplasie par la quantification d'ADN à différents moments. Ainsi après la néphrectomie, la quantité d'ADN augmentait et atteignait un pic de production entre le deuxième et le troisième jour puis se normalisait après le septième jour [3]. Par la suite, Fagin montrait que la production d'ADN au sein des cellules tubulaires dépendait d'IGF-1 dont les taux augmentaient dès les premières heures après NT, marquaient un pic de concentration au septième jour puis diminuaient progressivement jusqu'à retourner à des valeurs initiales [20]. Ainsi l'hyperplasie évoluait selon la même cinétique illustrant une relation causale. Gronboeck soulignait que les taux d'IGF-1 intrarénaux étaient supérieurs chez les animaux jeunes et inversement proportionnels à la quantité de tissu rénal résiduel. Par conséquent, l'hyperplasie pouvait être modulée par l'âge et la quantité de parenchyme rénal sain prélevé [21].


Les constatations de Dicker concernant l'existence d'un facteur inhibiteur intrarénal de l'hypertrophie du rein controlatéral [22] ont conduit Okada à étudier l'EGF produit à partir des cellules tubulaires proximales. Celui-ci montrait que les taux rénaux d'EGF s'effondraient 24heures après la néphrectomie puis se normalisaient à partir du troisième jour postopératoire. Cette baisse levait l'effet inhibiteur d'EGF sur la prolifération des cellules tubulaires proximales du rein restant sans influence sur les cellules glomérulaires [24, 23]. À partir du septième jour, cette phase hyperplasique ralentissait du fait de la baisse des taux d'IGF-1 et de l'action inhibitrice de TGF-β1 dont l'expression augmentait à partir du trioisième jour [25].


Phase d'hypertrophie


Les travaux d'Olivetti un mois après néphrectomie insistaient sur la prépondérance des phénomènes hypertrophiques. Ces modifications intervenaient seulement au niveau du glomérule et prédominaient sur les glomérules juxtamédullaires. L'inflation de ces glomérules correspondait à leur activation au cours de la mise en jeu des réserves physiologiques du rein après réduction néphronique [5]. Penaranda corroborait ces constatations en montrant que les cellules glomérulaires entraient directement en phase d'hypertrophie alors que les cellules tubulaires se divisaient d'abord selon un phénomène transitoire d'hyperplasie puis restaient en phase prémitotique en augmentant leur contenu protéique cytoplasmique selon un phénomène d'hypertrophie contrôlé par TGF-β1 [26].


Au total, l'adaptation compensatrice du rein comprend une phase initiale qui associe une vasodilatation glomérulaire et une hyperplasie des cellules tubulaires initiée par EGF et IGF-1 de durée limitée. Une phase plus longue de différentiation cellulaire avec synthèse protéique qui caractérise l'hypertrophie des cellules glomérulaires et tubulaires contrôlée par TGF-β1 (Figure 2).


Figure 2
Figure 2. 

Cinétiques et facteurs humoraux régulateurs de l'adaptation rénale.

Rôle de l'âge et du sexe


L'âge et la différentiation sexuelle au moment de la néphrectomie influencent les modifications de la masse parenchymateuse du rein restant et des DFG : l'immaturité et le sexe féminin favorisent l'hyperplasie tandis que le sexe masculin chez l'adulte aboutit à une hypertrophie plus importante et est plus souvent associé à des lésions glomérulaires et tubulaires.


Dicker et Galla montraient à partir de l'étude des ratios d'ADN/ARNm que la réponse adaptative du rein restant était supérieure chez le sujet prépubère en raison d'une phase hyperplasique prépondérante mise en évidence par une production d'ADN élevée [27, 28, 29]. À l'inverse, les animaux adultes privilégiaient l'hypertrophie comme l'illustraient les taux élevées de ARNm [28]. L'expérience menée in utero sur les fÅ“tus de mouton par Douglas-Denton montrait que l'animal prépubère possédait l'extraordinaire capacité d'élaborer de nouvelles unités néphroniques comprenant un appareil glomérulaire et tubulaire en réponse à la perte du rein controlatéral et suscitait des interrogations vis-à-vis des mécanismes impliqués in utero dans cette phase exceptionnelle de compensation du tissu rénal [30]. Ces observations ne pouvaient pas être reproduites après la vie fÅ“tale.


Plusieurs expériences avaient pour objectif de souligner le rapport entre l'hypertrophie et la différentiation sexuelle.


Sun constatait une activité hyperplasique supérieure chez les animaux femelles adultes par rapport à leurs congénères mâles mais qui restait inférieure à celle des sujets prépubères [31]. Mulroney comme Fervenza à partir de l'étude des taux intrarénaux d'IGF-1 et de son récepteur confirmaient que l'hyperplasie et le gain de masse parenchymateuse rénale étaient supérieurs chez l'animal prépubère et de sexe féminin et répondaient à un contrôle auto- ou paracrin indépendant de l'axe somatotrope GH/IGF-1 [32, 33]. Chez le mâle, l'augmentation des taux sériques d'IGF-1 par synthèse hépatique GH dépendante ne provoquait pas de réaction hyperplasique majeure car elle n'était pas accompagnée de surexpression des récepteurs membranaires à IGF-1 au niveau des cellules rénales [32]. Parallèlement, Zeier mettait en évidence l'influence de la testostérone sur l'hypertrophie des cellules glomérulaires des sujets adultes mâles et montrait que la surface de filtration glomérulaire était supérieure à celle constatée chez la femelle. Ces modifications étaient également associées à une sécrétion urinaire d'albumine supérieure qui témoignait de l'hyperfiltration glomérulaire et suggérait le développement plus important de lésions de glomérulosclérose chez les mâles [34]. Selon Mulroney et Mok, l'augmentation des DFG et du volume glomérulaire était associée à des lésions glomérulaires et tubulaires plus fréquentes chez le mâle mais absentes chez la femelle [35, 36]. Ces lésions de glomérulosclérose avaient pour origine l'augmentation de la synthèse des ARNm des collagènes de type I et IV sous l'effet de l'Ang-II, elle-même stimulée par TGF-β1 [37]. En effet, Wolf montrait que l'Ang-II stimulait in vitro l'hypertrophie cellulaire [38] et Mok constatait chez le mâle une surexpression du récepteur à l'Ang-II (ATI-R) sous la dépendance de la GH [36].

Conclusions


Les mécanismes de l'hypertrophie compensatrice rénale montrent l'importance de l'âge, du sexe de l'animal, d'IGF-1, de TGF-ß1 et de l'Ang-II. Ces facteurs représentent autant des cibles thérapeutiques potentielles pour limiter les lésions de glomérulosclérose qui accompagnent l'hypertrophie compensatrice et sont responsables chez certains du développement de l'insuffisance rénale chronique (Figure 3).


Figure 3
Figure 3. 

Effets des facteurs plasmatiques et intrarénaux au décours de l'adaptation du rein après néphrectomie totale.

Déclaration d'intérêts


Les auteurs déclarent ne pas avoir de conflits d'intérêts en relation avec cet article.




Tableau 1 - Recherche bibliographique.
Mots clés de la recherche associés à « *nephrectomy »  Nombre d'articles référencés en ligne (Medline ou PubMed)  Articles retenus  Articles sélectionnés après lecture critique 
Compensatory Renal Growth ou Compensatory Kidney Growth  165+16  78+12  18 
Kidney weight   141  37  6 
Glomerular volume   96  32  4 
Kidney hypertrophy   33  8  2 
Kidney hyperplasia   3  2  0 
Renal enlargement ou Kidney enlargement   35+14  5+5  2 
Articles reliés      3 
Total  505  179  35 





Tableau 2 - Données descriptives et facteurs initiateurs.
Objectif  Auteur  Modèle Exp  Durée O  Résultats  Réf 
Facteurs initiateurs de l'hypertrophie  Katz, 1976  Souris
NT et SO 		 1 à 7j  L'hypertrophie n'est pas dépendante d'un travail de réabsorption du Na+ accru (p <0,005)  [7] 
White, 1991  Chien
NX 7/8 		 7e et 14e mois  Un régime alimentaire hyper-protéiné augmentait le DFG et le volume rénal (p <0,05) tant que ce régime était maintenu. Ce régime introduit transitoirement en postopératoire provoquait une augmentation de la réserve fonctionnelle rénale à 7 mois selon un phénomène de mémorisation de la phase compensatoire  [6] 
Wada, 1999  Chat
NT SO 		 7 j  Pas de différence significative entre le groupe NT seule et NT+ dénervation du rein restant sur le gain de poids des reins  [8] 
 
L'hypertrophie succède à l'hyperplasie : démonstration par les taux d'ADN  Johnson, 1966  Souris
NT 		 1 à 5 j  1reh : augmentation synthèse ARN et protéines ; 2ej : pic de synthèse d'ADN
5ej : retour aux valeurs initiales 		 [3] 
Miskell, 1990  Rat
NT, Nx, SO 		 1 à 3 j  La synthèse d'ADN est précoce : l'hyperplasie précède la phase d'hypertrophie  [4] 
 
Modification du corpuscule rénal  Olivetti, 1977  Rat
NT et SO 		 35 j  Augmentation du volume glomérulaire prédominante sur les glomérules juxtamédullaires avec augmentation de la taille de toutes les cellules du glomérule  [5] 
 
Relation entre hypertrophie et glomérulosclérose  Lee, 1998  Rat
NT 1+2/3 		 7 et 15 j  Hypertrophie débutait par une phase d'expansion des cellules épithéliales jusqu'à j7, était suivie par une phase mésangiale à j15 associée à une synthèse de ARNm procollagène α1 (IV) constaté dans les lésions de glomérulosclérose (p <0,001)  [19] 



Légende :
Modèle Exp : modèle expérimental ; durée O : durée d'observation.



Tableau 3 - Rôle de l'âge et du sexe.
Objectif  Auteur  Modèle Exp  Durée O  Résultats  Réf 
Influence de l'âge au moment de la NT  Dicker, 1973  Rat
NT et SO 		 1 à 6 semaines  Le poids du rein rapporté au poids de l'animal diminuait avec l'âge
Le gain du volume rénal était d'autant plus important que l'animal était jeune
L'analyse des taux d'ADN révélait : synthèse d'ADN et ARN prédominante au niveau du cortex rénal ; hyperplasie prépondérante chez le jeune rat ; hypertrophie prépondérante chez le rat adulte (p <0,05) 		 [28] 
Galla, 1974  Rat
NT 		 7 et 28j  Gain de poids du rein restant au 28e j était supérieur pour les rats prépubères par rapport aux rats adultes (p <0,0001)  [29] 
Douglas-Denton, 2002  FÅ“tus mouton in utero
NT et SO 		 31±1j  Gain de poids du rein restant chez le fÅ“tus était de +33 % (p <0,05)
Augmentation du nombre de néphrons de 45 % (p <0,01) sans augmentation du volume total glomérulaire par rein par réduction du volume glomérulaire moyen 		 [30] 
 
Caractéristiques tardives de l'adaptation du rein après NT en fonction du sexe  Mulroney, 1999  Rat
NT et SO 		 56 et 70j  À 2 mois, le gain de poids du rein restant et le DFG étaient plus importants chez les mâles que les femelles (pourcentage de poids : 114±7 vs 57±4 % ; p <0,05) (DFG 2,88±0,23 vs 2,29±0,17 mL/min ; p <0,05)
Par comparaison avec un groupe témoin :
Mâles : gains de volume glomérulaire et DFG (126,2±13,4 %, p <0,001) plus élevés. Lésions glomérulaires et tubulaires plus fréquentes
Femelles : volume glomérulaire stable (20,2±16,1 %, p =NS) 		 [35] 
 
Caractéristiques précoces et facteurs impliqués dans l'adaptation dépendant du sexe  Mulroney, 2000  Rat
NT 		 1 à 72h  Gain de poids du rein restant au 2ej : pas de différence liée au sexe :
Mâles (0,3±0,03), femelles (0,26±0,02 ; p =NS)
Phase d'hyperplasie (mesurée par la synthèse d'ADN cellulaire) :
Rat prépubère ou rat femelle : hyperplasie prédominait au niveau des tubules corticaux du rein restant et était régulée par IGF1 (importante synthèse de l'ARN du récepteur d'IGF1) mais indépendante de la GH (p <0,05)
Rats prépubères : hyperplasie supérieure par rapport aux rats adultes femelles au 1er j après NT (p <0,05).
Rat mâle : pas d'hyperplasie constatée mais gain de poids du rein restant est dépendant de la GH (p <0,05) 		 [32] 
 
Rôle de la testostérone  Zeier, 1998  Rat
OX, NT+OX, NT+OX+testostérone et SO 		 28j-10 mois  La testostérone influençait positivement le gain de poids du rein restant (p <0,01)
NT+OX+testostérone (0,70±0,29 g), NT+OX (0,46±0,2 g), OX (0,36±0,13 g), SO (0,39±0,12 g)
La testostérone provoquait une excrétion urinaire accrue d'albumine (p <0,05). Elle semblait induire un risque supérieur de glomérulosclérose (p =NS) 		 [34] 
 
Rôle des estrogènes  Sun, 2005  Souris sauvages et transgéniques ERKO
NT et SO 		 48h  Les estrogènes influençaient la phase précoce de l'adaptation du rein restant qui avait les caractéristiques d'une phase d'hyperplasie
Comparaison femelles sauvages/souris ERKO (p <0,05) : gain de poids des reins 26±2 % vs 19±7 % ; surface glomérulaire 73 vs 51 %, quantité de DNA 98±7 % vs 78±6 % 		 [31] 
 
Rôle de l'Ang-II  Mok, 2003  Rat
NT et SO 		 18, 24 et 48h  Surexpression précoce d'AT1R chez le mâle et diminution chez la femelle (p <0,05)
L'administration de Losartan® diminuait le gain de poids du rein restant (p <0,01) 		 [36] 



Légende :
Modèle Exp : modèle expérimental ; durée O : durée d'observation.



Tableau 4 - Facteurs hormonaux et paracrins.
Objectif  Auteur  Modèle Exp  Durée O  Résultats  Réf 
Facteur inhibiteur intrarénal de l'adaptation du rein après NT  Dicker, 1972  Rat
NT 		 12 j  L'injection intrapéritonéale du produit de l'homogénéisation du rein prélevé inhibait l'adaptation du rein restant, la production d'ARN et ADN. Elle ne modifiait pas le DFG du rein restant dont l'augmentation se poursuit (p <0,01)  [22] 
Dicker, 1977  Rat
Ligatures vasculaires ou NT et SO 		 1 à 7 j  L'hypertrophie du rein controlatéral était retardée par la ligature isolée de l'artère rénale du rein opéré avec préservation du retour veineux et de son cortex ou l'administration d'extraits corticaux rénaux du rein prélevé : mise en évidence d'un facteur inhibiteur cortical au niveau des tubules proximaux par immunofluorescence  [27] 
 
Médiation hormonale de l'adaptation du rein après NT  Shames, 1976  Chien
NT et SO 		   Augmentation de la synthèse d'ADN in vitro du rein perfusé avec le sérum prélevé à la 24e h d'une NT  [10] 
Hansen, 1981  Cellules rénales+Sérum de rat 48h après NT  24h et 6e jour  La production d'ADN in vitro (incorporation élevée de [T3+]) s'élevait de manière significative (p <0,01) avec le sérum des rats ayant subit NT à partir de la 24e h et d'autant plus que ce sérum était maintenu longtemps avec la culture cellulaire  [9] 
 
Rôle d'EGF au cours de l'adaptation du rein après NT  Kanda, 1992  Souris mâle
NT et SO 		 2 et 7 j  L'inhibition d'EGF réduisait au 2e j la synthèse d'ADN au niveau tubulaire (p <0,001) mais ne modifiait pas le gain de poids du rein au 7e j (p <0,05)
EGF stimule l'hyperplasie tubulaire mais ne modifie pas l'hypertrophie 		 [24] 
Okada, 2010  Rats
NT et SO 		 1 à 3 j  Poids du rein restant supérieur après NT que SO (p <0,05). Seules les cellules glomérulaires et tubulaires proximales entraient en hyperplasie (p <0,05)
EGF était localisé par immunofluorescence exclusivement au niveau des cellules du tubule proximal avant NT. Les taux d'EGF baissaient au 1er j après NT puis se normalisaient au 3e j. EGF inhibait la prolifération des cellules tubulaires matures sans influence sur le glomérule (p <0,05) 		 [23] 
 
Modifications intrarénales et plasmatiques d'IGF1 et des IGF-BPs  Fagin, 1987  Rats
NT et SO 		 1à7 j  Importante expression intrarénale d'ARNm d'IGF-1 entre le 1er et 7e j après NT avec pic de concentration de la protéine IGF-1 au 4e j indépendante des taux sériques d'IGF-1 et de GH  [20] 
Gronboeck, 1997  Rat
NT 1/7, NT, NT 1+1/7, NT 1+2/7, SO 		 1,2 et 7 j  Corrélation positive entre quantité de tissu rénal enlevé et expression d'IGF1 dans le tissu rénal restant (p <0,0001) et taux plasmatiques de IGFBP-4 (p =0,02) au premier jour après NT (au 7e j respectivement p <0,05 et p =0,03)  [21] 
Fervenza, 1999  Rat
NT et SO 		 7 j  Gain de volume rénal supérieur chez le rat prépubère comparé à l'adulte (51 % vs 34 % ; p <0,01) grâce au maintien des taux d'IGF1 au 7e j alors qu'ils s'effondraient chez l'animal adulte (p <0,05)  [33] 
 
Effets d'IGF-1 sur la vascularisation rénale  Hirschberg, 1989  Rats
Injection d'IGF1 		 0-200 min  Augmentation maximale du DFG entre (40 et 100 min) après l'injection d'IGF-1 (p <0,05) et baisse de résistances vasculaires rénales de 26,1±3,9 % (p <0,05)  [15] 
 
Régulation des phases d'hyperplasie et d'hypertrophie par TGF-β1  Kanda, 1993  Rat
NT et SO 		   Au 3e j forte expression de TGF-β au niveau du tubule proximal associée à une baisse de synthèse d'ADN des cellules tubulaires : TGF-β régulait négativement la phase initiale d'hyperplasie et positivement la phase d'hypertrophie après NT  [25] 
Penaranda, 1996  Lapin
NT et SO 		 14 j  Concentration de TGF-β supérieure au niveau des cellules péritubulaires (PTC)
TGF-β régule positivement l'hypertrophie en bloquant le développement cellulaire en phase prémitotique et accroît leur contenu protéique (p <0,01) 		 [26] 
 
Rôle de l'Ang-II après NT  Wolf, 1990  Culture des PTC de rat    Élévation des ratios protéines/ADN et ARNm/ADN dans les PTC incubées avec Ang-II sans prolifération cellulaire  [39] 



Légende :
Modèle Exp : modèle expérimental ; durée O : durée d'observation.



Tableau 5 - Vascularisation et NO.
Objectif  Auteur  Modèle Exp  Durée O  Résultats  Réf 
Modification précoce du DPR : l'hyperfiltration glomérulaire  Chevalier, 1985  Rat NT et SO  30 min  Augmentation du débit plasmatique rénal de 16 % et de 13 % après NT pour des rats jeunes et adultes dès la 30e minute postopératoire  [13] 
Ziada, 2009  Mouton NT  30 min  Au décours des 30 premières minutes, élévation du DFG de 52,3 % (p <0,001) et du débit plasmatique rénal effectif de 40 % (p <0,001)  [14] 
 
Médiation du NO au cours de l'adaptation du rein après NT  Valdivielso, 1999  Rat NT  48 h  Augmentation du DPR secondaire à la production de NO par activation d'iNOS et diminution des résistances vasculaires intrarénales  [11] 
Sigmon, 2004  Rat NT et SO  2, 7 et 28 j  Augmentation du NO rénal d'un facteur 2,5 au 2e j
L-NAME (Antagoniste du NO) retardait l'augmentation du volume glomérulaire et du flux sanguin rénal au 7e j mais n'influençait pas les modifications constatées sur la surface tubulaire ainsi que les taux d'ADN tubulaire 		 [12] 
 
Rôle du NO dans la pathogénèse rénale  Kang, 2002  Rat 5/6NX et SO  4e et 8e semaines  L-NAME augmentait la pression artérielle systolique, la protéinurie, la progression de la glomérulosclérose et accélèrait la baisse des DFG (p <0,05). Le NO préservait le fonctionnement des capillaires glomérulaires et des capillaires péritubulaires (p <0,05) grâce à la production du VEGF  [16] 
 
Rôle d'iNOS dans la pathogénèse rénale après NT  Fujihara, 2002  Rat 5/6NX et SO  60 j  60 j après Nx : baisse des 3 isoformes de NOS dans le rein restant et des métabolites urinaires de NOS sauf pour le sous-types iNOS exprimés au sein des cellules interstitielles des zones inflammatoires dont la valeur augmente
Ces lésions inflammatoires préfiguraient la glomérulosclérose et étaient corrigées par l'aminoguanidine inhibiteur spécifique d'iNOS 		 [17] 
Bautista-Garcia, 2006  Rat 5/6NX et SO    Augmentation de l'expression dans les régions tubulo-interstitielles du cortex et de la medulla d'iNOS, de Cox2 mRNA et de TGF-β1 (p <0,05)
Taux d'iNOS étaient corrélés positivement avec la protéinurie, l'expression de Cox2 et de TGF-β1 (p <0,001 ; p <0,001 ; p <0,0001) 		 [18] 



Légende :
Modèle Exp : modèle expérimental ; durée O : durée d'observation.


Références



[1]
Go A.S., et al. Chronic kidney disease and the risks of death, cardiovascular events, and hospitalization N Engl J Med 2004 ;  351 (13) : 1296-1305 [cross-ref]
[2]
Bellec L., et al. Analysis of the evolution in surgical practice for the treatment of primary renal tumours during the period 2006-2010: apropos of series of 458 consecutive surgeries Prog Urol 2012 ;  22 (9) : 520-528 [inter-ref]
[3]
Johnson H.A., Vera Roman J.M. Compensatory renal enlargement. Hypertrophy versus hyperplasia Am J Pathol 1966 ;  49 (1) : 1-13
[4]
Miskell C.A., Simpson D.P. Hyperplasia precedes increased glomerular filtration rate in rat remnant kidney Kidney Int 1990 ;  37 (2) : 758-766 [cross-ref]
[5]
Olivetti G., et al. Morphometry of the renal corpuscle during normal postnatal growth and compensatory hypertrophy. A light microscope study J Cell Biol 1977 ;  75 (2 Pt 1) : 573-585 [cross-ref]
[6]
White J.V., et al. Effect of dietary protein on functional, morphologic, and histologic changes of the kidney during compensatory renal growth in dogs Am J Vet Res 1991 ;  52 (8) : 1357-1365
[7]
Katz A.I., Toback F.G., Lindheimer M.D. Independence of onset of compensatory kidney growth from changes in renal function Am J Physiol 1976 ;  230 (4) : 1067-1071
[8]
Wada T., et al. Effect of renal denervation on the compensatory renal growth following nephrectomy in the cat Jpn J Physiol 1999 ;  49 (4) : 373-377 [cross-ref]
[9]
Hansen P.A. Mediation of compensatory renal growth in the rat: cell culture demonstration of a serum factor J Physiol 1982 ;  322 : 83-93
[10]
Shames D., Murphy J.J., Berkowitz H. Evidence for a humoral factor in unilaterally nephrectomized dogs stimulating renal growth in isolated canine kidneys Surgery 1976 ;  79 (5) : 573-576
[11]
Valdivielso J.M., et al. Role of nitric oxide in the early renal hemodynamic response after unilateral nephrectomy Am J Physiol 1999 ;  276 (6 Pt 2) : R1718-R1723
[12]
Sigmon D.H., et al. Role of nitric oxide in the renal hemodynamic response to unilateral nephrectomy J Am Soc Nephrol 2004 ;  15 (6) : 1413-1420 [cross-ref]
[13]
Chevalier R.L., Kaiser D.L. Effects of acute uninephrectomy and age on renal blood flow autoregulation in the rat Am J Physiol 1985 ;  249 (5 Pt 2) : F672-F679
[14]
Ziada G., Youseif H., Khalil M. Compensatory changes in the function of the remaining kidney immediately after unilateral nephrectomy in sheep Tohoku J Exp Med 2009 ;  219 (2) : 165-168 [cross-ref]
[15]
Hirschberg R., Kopple J.D. Evidence that insulin-like growth factor I increases renal plasma flow and glomerular filtration rate in fasted rats J Clin Invest 1989 ;  83 (1) : 326-330 [cross-ref]
[16]
Kang D.H., et al. Nitric oxide modulates vascular disease in the remnant kidney model Am J Pathol 2002 ;  161 (1) : 239-248 [cross-ref]
[17]
Fujihara C.K., et al. Evidence for the existence of two distinct functions for the inducible NO synthase in the rat kidney: effect of aminoguanidine in rats with 5/6 ablation J Am Soc Nephrol 2002 ;  13 (9) : 2278-2287 [cross-ref]
[18]
Bautista-Garcia P., et al. Chronic inhibition of NOS-2 ameliorates renal injury, as well as COX-2 and TGF-beta 1 overexpression in 5/6 nephrectomized rats Nephrol Dial Transplant 2006 ;  21 (11) : 3074-3081 [cross-ref]
[19]
Lee G.S., et al. Differential response of glomerular epithelial and mesangial cells after subtotal nephrectomy Kidney Int 1998 ;  53 (5) : 1389-1398 [cross-ref]
[20]
Fagin J.A., Melmed S. Relative increase in insulin-like growth factor I messenger ribonucleic acid levels in compensatory renal hypertrophy Endocrinology 1987 ;  120 (2) : 718-724 [cross-ref]
[21]
Gronboek H., et al. Effect of graded renal ablation on kidney and serum insulin-like growth factor-I (IGF-I) and IGF binding proteins in rats: relation to compensatory renal growth Metabolism 1997 ;  46 (1) : 29-35
[22]
Dicker S.E. Inhibition of compensatory renal growth in rats J Physiol 1972 ;  225 (3) : 577-588
[23]
Okada T., et al. Compensatory renal growth in uninephrectomized immature rats: proliferative activity and epidermal growth factor J Vet Med Sci 2010 ;  72 (8) : 975-980 [cross-ref]
[24]
Kanda S., et al. Anti-epidermal growth factor antibody inhibits compensatory renal hyperplasia but not hypertrophy after unilateral nephrectomy in mice Biochem Biophys Res Commun 1992 ;  187 (2) : 1015-1021 [cross-ref]
[25]
Kanda S., et al. Transforming growth factor-beta in rat kidney during compensatory renal growth Growth Regul 1993 ;  3 (2) : 146-150
[26]
Penaranda C., et al. Hypertrophy of rabbit proximal tubule cells is associated with overexpression of TGF beta Life Sci 1996 ;  59 (21) : 1773-1782 [cross-ref]
[27]
Dicker S.E., Morris C.A., Shipolini R. Regulation of compensatory kidney hypertrophy by its own products J Physiol 1977 ;  269 (3) : 687-705
[28]
Dicker S.E., Shirley D.G. Compensatory renal growth after unilateral nephrectomy in the new-born rat J Physiol 1973 ;  228 (1) : 193-202
[29]
Galla J.H., Klein-Robbenhaar T., Hayslett J.P. Influence of age on the compensatory response in growth and function to unilateral nephrectomy Yale J Biol Med 1974 ;  47 (4) : 218-226
[30]
Douglas-Denton R., et al. Compensatory renal growth after unilateral nephrectomy in the ovine fetus J Am Soc Nephrol 2002 ;  13 (2) : 406-410
[31]
Sun J., et al. Compensatory kidney growth in estrogen receptor-alpha null mice Am J Physiol Renal Physiol 2006 ;  290 (2) : F319-F323
[32]
Mulroney S.E., Pesce C. Early hyperplastic renal growth after uninephrectomy in adult female rats Endocrinology 2000 ;  141 (3) : 932-937 [cross-ref]
[33]
Fervenza F.C., et al. Intrarenal insulin-like growth factor-1 axis after unilateral nephrectomy in rat J Am Soc Nephrol 1999 ;  10 (1) : 43-50
[34]
Zeier M., et al. Effects of testosterone on glomerular growth after uninephrectomy Nephrol Dial Transplant 1998 ;  13 (9) : 2234-2240 [cross-ref]
[35]
Mulroney S.E., et al. Gender differences in renal growth and function after uninephrectomy in adult rats Kidney Int 1999 ;  56 (3) : 944-953 [cross-ref]
[36]
Mok K.Y., et al. Growth hormone regulation of glomerular AT1 angiotensin receptors in adult uninephrectomized male rats Am J Physiol Renal Physiol 2003 ;  285 (6) : F1085-F1091
[37]
Wolf G., et al. Transforming growth factor beta mediates the angiotensin-II-induced stimulation of collagen type IV synthesis in cultured murine proximal tubular cells Nephrol Dial Transplant 1996 ;  11 (2) : 263-269 [cross-ref]
[38]
Wolf G., Neilson E.G. Angiotensin II as a renal growth factor J Am Soc Nephrol 1993 ;  3 (9) : 1531-1540
[39]
Wolf G., Neilson E.G. Angiotensin II induces cellular hypertrophy in cultured murine proximal tubular cells Am J Physiol 1990 ;  259 (5 Pt 2) : F768-F777






© 2012 
Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.