APOL 1 Bruno Madureira

A percepção em estudos epidemiológicos da diferente evolução da doença renal

crônica (DRC) entre afro-americanos (AF) e outros grupos étnicos estimulou a busca de

diferenças genéticas que justificassem a prevalência maior de DRC e pior evolução desta neste

grupo de pacientes. Os pacientes AF tem prevalência 3,5 a 5 vezes maior de DRC quando

comparada a pacientes de descendência europeia, sendo a prevalência de 8% e 2-3%, entre

AF e caucasianos, respectivamente. Nos Estados Unidos, os AF tem o dobro de chance de

evoluir com DRC mesmo quando equiparados quanto à fatores de risco e variáveis

socioeconômicas.

No cromossomo 22, o gene MYH9 codifica a apolipoproteina 1 com seis variantes,

cujos alelos G1 e G2 estāo correlacionados à pior desfecho renal. O alelo G1 compreende duas

variações de depleções (p.S342G:1284M) e a variante G2 é a depleção de 6 pares com

remoção de 2 aminoácidos (N388Y389). Estes alelos estão em cromossomos opostos e por

sua proximidade não houve recombinação durante a evolução. Ambos os alelos são

recessivos, desta forma as variantes de alto risco incluem ambos os alelos, seja em

homozigose ou heterozigose composta.

A presença de dois destes alelos, mesmo que sem homozigose, é responsável pelo

aumento do risco de DRC. A homozigose de G1 causa maior risco e pior prognóstico, inclusive

com início mais precoce de terapia renal substitutiva. A homozigose deste gene gera aumento

do risco de DRC no paciente hipertenso de 7 a 10 vezes, 10 a 17 vezes risco maior de

glomeruloesclerose segmentar e focal e risco 29 vezes maior de nefropatia relacionada ao

HIV.

Com a descoberta do gene que codifica a APOL1, seu impacto no desfecho renal, e sua

alta penetrância na população AF, pesquisadores buscaram a base evolutiva que gerou a alta

prevalência deste gene nesta população. Foi desvendado que o princípio evolutivo que gerou

esta prevalência foi a proteção que mesmo que 01 alelo confere contra o Trypanossoma

brucei rhodesienses, causador da chamada doença do sono, endêmica na África no passado,

cujo resistência causada pela mutação trouxe benefícios evolutivos.

O gene Apol1 é membro da família de genes APOL que é composta por 6 genes

localizados no cromossomo 22, todos com ação na imunidade inata. A perda completa deste

gene na evolução dinâmica dos primatas, indica que o mesmo não tem função essencial na

fisiologia, a constatação de humanos nulo para este gene e com função renal preservada

corrobora esta suposição. Em adição a isso, tanto APOL1 quanto APOL6 sāo tóxicos para

células humanas, mostrando que sua expressão, outrora vantagem evolutiva, atualmente é

uma desvantagem genética.

A APOL1 circula ligada ao HDL, principal fonte de nutrientes do trypanossoma quando

infecta humanos, após ser endocitada pelo parasita e sofrer degradação lisossomal, em meio

ácido, que induz uma inserção irreversível da APOL1 na membrana criando um poro aniônico

e gerando lise da célula parasitária. Evolutivamente o t. b. rhodesiense criou mecanismos de

proteção ao efeito da APOL1, porém as variantes G1 e G2 produzem uma APOL1 capaz de

ultrapassar os mecanismos de proteção do parasita. A variante G1 tem maior frequência no

Oeste da África enquanto a G2, na África subsaariana. A diferente distribuição destas

variantes em populações de pouca integração indica caminhos evolutivos distintos.

A Apol1 com peso molecular de 43 kda, da família das apoliproteinas, é a única que se

liga ao HDL, é encontrada ligada às subfrações HDL3b e HDL3c com ação antioxidativa e

antiinflamatória, porém a participação da APOL1 neste efeito é desconhecido. Apesar disso,

os níveis dessas frações do HDL, assim como da própria APOL1, cuja concentração sérica varia

em torno de 0,3mg/dl em paciente sem as VAR. Nos pacientes com VAR, sua concentração

aumenta tanto por aumento da produção quanto por redução da degradação, contudo a

concentração sérica não foi relacionada com seus possíveis efeitos protetores ou a própria

toxidade, mostrando que a toxidade deve ser causada por isoforma metabolizada

endogenamente pelo próprio rim.

A toxidade do APOL1 tem sua ação na morte celular programada, autofagia e

degradação lisossomal para manter a homeostase tecidual e a qual ocorre através do

mecanismo da homologia BcL-2 3 ( BH3), corroborado pelo fato de todas as apolipoproteínas

da família APOL terem um domínio em comum com BH3 e, em estudos a depleção do domínio

comum BH3, as APOL1 e APOL6 tiveram seu efeito citotóxico inativado.

Os estudos sugerem que os eventos renais relacionados à APOL1 necessitam da

ativação de um ˜second hit˜, de provável origem imunológica/ inflamatória. A relação com a

imunidade inata, indicada pelo fato de que os genes da família APOL são induzidos por

interferon (IFN) e fator necrose tumoral alfa (TNF alfa), e sítios de ligação de fatores

associados à transcrição de IFN (IRF1 e IRF2) e o sinal transdutor ativador da transcrição 2

(STAT2) estão presentes na região promotora do gene APOL.

A APOL 1 é encontrada em diversos órgãos do nosso organismo como: pâncreas,

próstata, baço, fígado, rim, cérebro, placenta e pulmão. No rim, especificamente, está nos

podócitos, no túbulo contorcido proximal e endotélio arteriolar. Na análise de material

histopatológico de casos de Nefropatia relacionada ao HIV (HIVAN) e de GESF foi encontrada

também na camada media arteriolar. Os podócitos, quando isolados em culturas celulares,

não expressam a APOL1, demonstrando que esta é endocitada e não produzida por esta

célula. Em relação a esta células pacientes que expressam esta variante tem menor

quantidade de podócitos para a idade, e menor integridade do citoesqueleto devido menos

adesão intercelular.

Outra relação patológica que está sendo estudada do gene é sua relação com

esquizofrenia, visto que variantes do APOL1 tem sua expressão alterada em regiões chave do

cérebro em casos desta patologia.

As variantes de alto risco (VAR) são compostas por homozigose ou heterozigose

composta, enquanto a presença de apenas um alelo é considerada mutação de baixo risco e

não tem relação com piores desfechos. Os AF com as VAR tem risco maior de desenvolver:

nefrite lúpica (3 vezes maior), nefroesclerose hipertensiva (7 vezes maior), GESF (17 vezes

maior) e HIVAN (29 vezes maior). Os pacientes com VAR tiveram também perda maior da

função renal e menor resposta ao tratamento independente da glomerulopatia que os

acometia. Em relação a nefropatia diabética, os pacientes com VAR tem os mesmos desfechos

da população geral.

O estudo AASK, caso controle, que avaliou pacientes hipertensos mostrou que

pacientes com os 2 alelos tiveram quase 2 vezes mais chance de evoluírem para nefropatia

hipertensiva com DRC terminal, com razão de chance de 1,88. A heterozigose com apenas 01

dos alelos de risco não trouxe incremento no risco destes pacientes. Este estudo demonstrou

também que a presença de APOL1 não trouxe diferença no controle pressórico ou na

proteinúria, nāo sendo estes fatores os responsáveis pelo pior desfecho. Neste estudo a

presença de 2 alelos de MYH9, mas sem a presença de APOL1 teve redução de risco com odds

ratio 0,73.

Outro estudo que avaliou o impacto da presença deste gene na população, o estudo

CRICS, comparou pacientes com e sem diabetes mellitus, demonstrou que o risco maior de

DRC dos pacientes AF não pode ser exclusivamente atribuído à APOL1. Mostrou que os

pacientes AF tiveram o risco de DRC aumentado mesmo na ausência da mutação, porém a

prevalência de DRC foi ainda maior na presença da mutação, nos diabéticos sendo 5,8%

caucasianos, 9,5% em afrodescendentes sem a mutação e 13,7% em AF com a mutação, e

nos não diabéticos 2,1% caucasianos, 4,4% e 7,5% em AF sem e com mutação,

respectivamente. No grupo de diabéticos a proteinúria foi maior na presença da mutação,

neste mesmo grupo o risco de evolução para DRC terminal foi o dobro em AF sem a mutação

e quatro vezes maior no grupo AF com mutação em comparação a caucasianos.

Na população mundial, a mutação G2 é mais antiga na evolução e sua prevalência

chega a 10% na população AF. A mutação G1, que é mais recente evolutivamente, é mais rara,

estando presente em menos de 1%. Em alguns países da África, de onde se originou a

mutação, a penetrância de um dos alelos chega a 45%. Já no Brasil, devido à grande

miscigenação que ocorreu no processo de colonização, essa mutação é quase ausente na

nossa população.

Bras. J. Nephol. 2018; 40 (4): 388-402.

Quando avaliados os doadores de rim, existem relatos de aumento do risco de

hipertensão e DRC em doadores AF comparados com não doadores. Um estudo que avaliou

geneticamente doadores AF demostrou que aqueles que expressavam as VAR tinham taxa de

filtração glomerular (TFG) menor pré e pós doação e queda mais rápida da TFG após a doação

quando comparada com pacientes sem mutações, porém este declínio mais acentuado não

foi relevante para sobrevida ou desfecho renal, portanto a presença de VAR não é

contraindicação à doação renal.

GESF COLAPSANTE

A glomeruloesclerose segmentar e focal colapsante (GESFc), que nos primeiros relatos

nos anos 70 foi chamada de GESF maligna, e também chamada de glomerulopatia colapsante,

atualmente classificada como uma das variantes histológicas da glomeruloesclerose

segmentar e focal (GESF), contudo devido a sua fisiopatologia, evolução e prognóstico

diferentes de todas as outras variantes de GESF provavelmente será reclassificada como outra

entidade em breve.

Apesar dos primeiros relatos serem da década de 70, foi nos anos 80-90 em razão da

epidemia do vírus HIV e a evolução de alguns paciente para uma nefropatia proteinúrica com

rápida evolução para doença renal crônica estágio terminal e resposta pobre ao tratamento,

cujo o achado histológico era GESFc. Em razão da relação fisiopatológica com esta infecção

viral, o número de casos nesta época cresceu exponencialmente, inclusive recebendo o nome

de Nefropatia associado ao HIV, da sigla em inglês HIVAN.

A GESFc, cujo achado histopatológico de encolhimento e colapso abrupto da

membrana basal com hipertrofia e hiperplasia do epitélio visceral, é definida por estes

achados, segundo a classificação de Genebra de GESF, mesmo que em apenas um glomérulo.

Estudos de revisão de biópsias renais demonstraram a GESFc como sendo a mais rara das

variantes da GESF, e presente 1 a 3,5% das biopsias de GESF, porém esta porcentagem vem

crescendo ao longo dos anos.

Na literatura, esta patologia foi relacionada a insultos infeciosos como: HIV, parvovírus

B19, CMV, tuberculose e leishmaniose; a eventos imunológicos: síndrome de ativação

macrofágica, microangiopatia trombótica, doença Still, vasculites; a malignidades: mieloma

múltiplo e leucemia monoblástica, a alterações genéticas: anemia falciforme e polimorfismos

do gene APOL1, além de medicações: pamidronato e interferon. As causas de GESF colapsante

estão listadas na Tabela 1 abaixo.

Tabela 1.

Infecçāo: HIV, CMV, Parvovírus B19, tuberculose pulmonar, leishmaniose

Imunológico: Doença Still, síndrome lúpus-like, vasculites, microangiopatia trombótica

Malignidade: mieloma múltiplo e leucemia monoblástica aguda

Genética: insuficiência mioclônica renal, mitocondriopatia citopática, anemia falciforme,

MYH9 e APOL1 polimorfismo

Medicações: Interferon, esteroides anabolizantes, bisfosfonatos

Transplante: recorrente, de novo, rejeição vascular aguda, microangiopatia trombótica

Em alguns casos nos quais ainda não foi elucidado fator causal são definidos como

idiopáticos, ou no caso de transplantes de novo. A predominância de pacientes

afrodescendentes (AF) nas séries de casos relatadas na literatura, representando 50-60% dos

casos e quando associado ao HIV de 80 a 95% dos pacientes são AF.

Na fisiopatologia, os agentes causadores lesariam as células epiteliais e tubulares, e

em consequência, células próximas responderiam de forma errônea com desdiferenciação,

proliferação e transdiferenciaçāo, criando alterações estruturais nas células. Essas alterações

ocasionam a perda de seus prolongamentos podocitários, conhecidos como pedicelos,

fazendo com que estes se desliguem da membrana basal caindo no espaço de Bowman, com

a perda de seu citoesqueleto estrutural ocorre o colapso da estrutura glomerular. Mais

recentemente foi comprovado que células do epitélio parietal estāo aderidas aos podócitos

no espaço de Bowman.

Nesse processo, há mudança dos receptores expressos na membrana fazendo com

que haja proliferação exagerada deste podócito desdiferenciado. Essa proliferação foi

comprovada pela hiperexpressāo de Ki-67, marcador não expresso por podócitos saudáveis,

através de análise imunohistoquímica. Foi comprovado também que há perda de marcadores

de maturidade fisiológicos destas células e proliferação de marcadores semelhantes à

macrófagos, entre eles as ciclinas.

À microscopia óptica, além do colapso glomerular que pode ser de focal a difuso e de

segmentar a global, há imagem de pseudo-crescentes que são diferenciados dos crescentes

verdadeiros em razão de não haver ruptura da capsula de Bowman, e os podócitos não

assumirem forma fusiforme como as células características do crescente verdadeiro. Há

também no podócito degenerado vacuolização citoplasmática e hialinose.

A imunofluorescência, na maioria dos casos, é negativa, podendo ter acometimento

focal leve de IgM, C3 e raramente C1q. Na microscopia eletrônica, há ausência de depósitos

eletrodensos.

Apesar de definida pelos achados glomerulares, diversos autores referem que os

achados intersticiais e tubulares são mais relevantes pois indicam o prognóstico. Estes

achados são graus variáveis de atrofia tubular, fibrose intersticial, edema, infiltrado

infamatório e alterações tubulares degenerativas com formação de microcistos repletos de

cilindros hialinos.

World J Nephrol 2012. April 6; 1(2) 35-42 Renal Failure, 0886-022k

A HIVAN, GESFc com mais casos descrito na literatura, tem como característica o

acometimento de pacientes com altas cargas virais do HIV, comumente virgens de

tratamento, proteinúria elevada e rápida progressão à doença renal crónica estágio terminal

e predileção por pacientes afrodescendentes. A ampla distribuição do tratamento

antirretroviral e seguimento adequado dos pacientes portadores do vírus HIV fez com que a

ocorrência de HIVAN tivesse queda acentuada nos últimos anos.

No caso especificamente do HIV, fator causal mais descrito e mais estudado,

estabeleceu-se que o HIV-1 é capaz de entrar nos podócitos e expressar seus genes nessas

células, interferindo nas vias de sinalização intracelular e causando o processo de

desdiferenciação. O mecanismo molecular de entrada do vírus nestas células não é elucidado,

porém já foi comprovado que o vírus se utiliza outra via que não a CCR5 que utiliza para

invadir os linfócitos CD4.

Além do HIV, outro agente bastante relatado no passado foi o interferon, seja ele

endógeno ou sintético, comprovando relação deste entidade com a ativação do sistema

imune. Na literatura, há séries de casos relatando a ocorrência desta, em razão do uso

terapêutico das variantes IFN, IFN e IFN, com relação temporal clara, em alguns casos

redução parcial da proteinúria após suspensão da droga e em outros recorrência após

reintrodução. Os IFN, mais utilizado, é o mais descrito relacionado à GESFc apesar de haver

relatos com os outros IFN sintéticos. Nos casos relacionados à estas drogas a ocorrência em

pacientes AF alcança os 90%.

Outra classe de drogas relacionado como fator causal de GESFc são os bisfosfonatos,

sendo o pamidronato o mais relatado na literatura porém existindo casos relatados com

ibandronato, ácido zolendrônico e etidronato, inclusive com comprovação de sua lesão direta

ao podócito. No caso do alendronato, mais usado no Brasil, há casos de síndrome nefrótica

mas sem descrição de variante colapsante da GESF.

Em relação aos eventos imunológicos, foi desvendado a ação do linfócito T helper tipo

1, conhecido por induzir aceleração da proliferação celular em glomerulonefrites

crescênticas. No caso de insultos isquêmicos como microangiopatia trombótica ou toxidade

por inibidor de calcineurina, que é vista em rins transplantados, postula-se que haja

disregulaçāo mitocondrial e alteração na interação parácrina entre as células epiteliais

parietais e viscerais (podócitos).

Nos casos de rins transplantados, os estudos mostram que a GESFc ocorre em torno

de 0,5% das glomerulopatias, seja como recorrência ou de novo. Nestes casos, tem um melhor

prognóstico semelhante aos casos de rins nativos. Quando comparados os casos de GESF com

os casos de GESFc, estes ocorrem mais em doadores falecidos, a maioria são “de novo”, tem

incidência aumentada uso de ciclosporina e reduzida com uso de sirolimo, ocorre mais

precocemente, normalmente no primeiro ano de transplante, e não há relação com o painel

de compatibilidade ou rejeições prévias. A perda do enxerto ocorre em 100% dos casos de

GESFc e 40% dos casos de GESF.

Nos casos em rim transplantado, fica ainda mais claro a relação desta patologia com

insultos virais, em estudo realizado na Mayo Clinic, encontrou-se DNA do vírus Parvovírus B19

em 78% das biópsias renais dos pacientes com GESFc e em apenas 28% nos casos de GESF. Já

o Simian virus 40 (SV40) foi encontrado em 56% das biopsias de GESFc.

Quanto ao tratamento existem poucos estudos e nenhum consenso internacional. Nas

séries de casos que descrevem tratamento, a resposta completa é atingida em cerca de 10%

e remissão parcial por volta de 15 a 18%. Na maioria delas, o tratamento foi baseado em

corticosteroides, em outros casos descrito uso de ciclosporina, ciclofosfamida ou

micofenolato, sempre com baixa taxa de reposta. Nos casos de causa virais, o tratamento

específico antiviral e suspensão da droga causadora são, no momento, as medidas

terapêuticas de maior impacto.

Referências

Apol1

1.Afshin Parsa,., W.H. Linda Kao,, Dawei Xie, Brad C. Astor, Man Li, Chi-yuan Hsu, Harold I.

Feldman, Rulan S. Parekh, John W. Kusek, Tom H. Greene, Jeffrey C. Fink, Amanda H.

Anderson, Michael J. Choi, Jackson T. Wright, Jr.James P. Lash, Barry I. Freedman, Akinlolu

Ojo, Cheryl A. Winkler, Dominic S. Raj, Jeffrey B. Kopp, Jiang He, Nancy G. Jensvold, Kaixiang

Tao, Michael S. Lipkowitz, and Lawrence J. Appel, APOL1 Risk Variantes, Race and Progression

of Chronic Kidney Disease. NEJM December 5,2013.

2.Patrick D. Dummer, Sophie Limou, Avi Z. Rosenberg, Jurgen Heymann, George Nelson,

Cheryl A, Winkler, Jeffrey B. Kopp. APOL1 kidney disease risk variants – an evolving landscape.

Semin Nephrol, 2015 May; 35 (3) 222-236.

3. Barru L. Freedman, Marva Money- Mims. The APOL1 Long-Term Kidney Transplantation

Outcomes Network – APOLLO. Clin J Am Soc Nephrol 13: 940-942, 2018.

4.Tobias August Siemens, Miguel Carlos Riella, Thyago Proença de Moraes, Cristian Vidal

Riella. Variantes de risco APOL1 e doença renal: o que sabemos até agora. Bras. J. Nephol.

2018; 40 (4): 388-402.

5.Etty Kruzel – Davila, Walter G. Wasser, Sharon Aviram, Karl Skorecki. APOL1 nephropathy:

form gene to mechanisms of kidney injury. Nephrol Dial Transplant (2016) 31: 349-358.

6.Mona D. Doshi, Mariella Ortigosa-Goggins, Amit X. Garg, Lihua Li, Emilio d. Poggio, Cheryl A.

Winkler, Jeffrey B. Kopp. APOL1 Genotype and Renal Function of Black Living Donors. J Am

Soc Nephrol 29:2018.

7.Peyman Mohammadi Torbati. Focal segmental glomerulosclerosis; collapsing variant. J

Nephropathology, 2012, 1 (2): 87-90.

GESF

1.Avi z. Rpsenberg, Jeffrey B. Kopp. Focal Segmental Glomerulosclerosis. Clin J Am Soc

Nephrol Vol 12 March, 2017.

2.Ramacharndran Raja, Ritambhra Nada, Ashok K. Yadav, Ashwani Kumar, Ajay Goyal, Vivek

Kumar, Manish Rathi, H.S. Kohli, K.L.Gupta, Vinay Sakhuja, Vivekanand Jha. A prospective

study of collapsing focal segmental glmerulosclerosis. Renal Failure, 0886-022k.

3. Glen S, Markowitz, Samih H. Nasr, M. Barry Stokes, Vivette D. DÁgati.Treatment with IFN,

- or - Is Assocuated with Collapsinf Focal Segmental Glomerulosclerosis Clin J Am Soc

Nephrol March 4, 2010.

4. Muhammed Mubarak. Collapsing Focal Segmental Glomerulosclerosis: Current concepts.

World J Nephrol 2012. April 6; 1(2) 35-42.

5. Muhammed Mubarak , Javed I. Kazi. Collapsing Focal Segmental Glomerulosclerosis: A

Morphological Lesion in Search of Nosologic Identity.Urol. Mon. 2011 :3 (4): 240-6.

6. Arvvdas Laurinavicius, Shelley Hurwitz, Helmt G. Rennke. Collapsing glomerulopathy in HIV

and non-HIV patients: A clinicopathological and follow up study. Kidney International, Vol. 56

( 1999), pp 2203-2213.

7. Preeti Chandra, Jeffrey B. Kapp. Viruses and collapsing glomerulopathy: a brief critical

review. Clin Kidney j (2013) 6,1-5.

8. Mamdouh Albaqumi, Timothy J. Soos, Laura Barisoni, Peter J. Nelson. Collapsing

Glomerulopathy. J Am Soc Nephrol 17; 2854-2863, 2006.

Guditi Swarnalatha, R. Ram, Kiran Mai Ismal, Sharmas Vali, Manisha Sahay, KV Dakshinamurty.

Focal and Segmental Glomerulosclerosis: Does prognosis vary with variants?. Saudi Journal of

kidney Diseases 2015, Vol 26, Issue 1 , Pg 173-181.

9. Sundararaman Swaminathas, Donna J. Lager, Xiang Qian, Mark D. Stegall, Timothy S.

Larson, Matthew D. Griffin. Collapsin and non Collapsing Focal Segmental Glomerulosclerosis

in Kidney Transplants. Nephol Dial Transplant (20060 21:2607-2614.

10.Ning Ja, Fionnuala C. Comarck, Bin Xie, Zita Shiue, Behzad Najafian, Julie R. Gralow.

Collapsing Focal segmental glomerulosclerosis following long -term treatment with oral

ibandronato: case report and review of literature. BMC Cancer (2015) 15:535.

11. Patricia Ferreira Abreu, Gianna Mastroianni Kirsztajn, Marcello Fabiano de Franco,

Aparecido Bernardo Pereira. Revisāo: Glomerulosclerose segmentar e focal colapsante. J

Bras Nefrol 2002, 24 (4): 176-81