Modern view on the complement system role in membranous nephropathy

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Membranous nephropathy (MN), an immune-mediated glomerular disease, is the most common cause of adult nephrotic syndrome. In MN, proteinuria is developed by podocyte damage due to the complement system activation in response to the subepithelial deposition of immune complexes containing various auto- and exogenous antigens. Membrane-attacking complex (MAC) is the terminal product of any complement pathways activation (classical, lectin or alternative) and plays the leading role in the complement-mediated podocytic damage. Thus far, the main pathway of complement activation leading to the formation of MAC in MN has not been established. The review highlights current evidence of various complement pathways activation in the development of MN, as well as recently established new molecular mechanisms of complement-mediated podocyte damage.

About the authors

Elena S. Kamyshova

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Author for correspondence.
Email: kamyshova_e_s@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-1823-0125

канд. мед. наук, доц. каф. внутренних, профессиональных болезней и ревматологии Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского

Russian Federation, Moscow

Tatyana A. Semeryuk

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: kamyshova_e_s@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-3271-6412

аспирант каф. внутренних, профессиональных болезней и ревматологии Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского

Russian Federation, Moscow

Irina N. Bobkova

Sechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)

Email: kamyshova_e_s@staff.sechenov.ru
ORCID iD: 0000-0002-8007-5680

д-р мед. наук, проф. каф. внутренних, профессиональных болезней и ревматологии Института клинической медицины им. Н.В. Склифосовского

Russian Federation, Moscow

References

  1. Cybulsky AV, Rennke HG, Feintzeig ID, Salant DJ. Complement-induced glomerular epithelial cell injury. Role of the membrane attack complex in rat membranous nephropathy. J Clin Invest. 1986;77(4):1096-107. doi: 10.1172/JCI112408
  2. Perkinson DT, Baker PJ, Couser WG, et al. Membrane attack complex deposition in experimental glomerular injury. Am J Pathol. 1985;120(1):121-8.
  3. Couser WG, Johnson RJ, Young BA, et al. The effects of soluble recombinant complement receptor 1 on complement-mediated experimental glomerulonephritis. J Am Soc Nephrol. 1995;5(11):1888-94. doi: 10.1681/ASN.V5111888
  4. Petermann AT, Krofft R, Blonski M, et al. Podocytes that detach in experimental membranous nephropathy are viable. Kidney Int. 2003;64(4):1222-31. doi: 10.1046/j.1523-1755.2003.00217.x
  5. Kerjaschki D, Schulze M, Binder S, et al. Transcellular transport and membrane insertion of the C5b-9 membrane attack complex of complement by glomerular epithelial cells in experimental membranous nephropathy. J Immunol. 1989;143(2):546-52.
  6. Takano T, Elimam H, Cybulsky AV. Complement-Mediated Cellular Injury. Semin Nephrol. 2013;33(6):586-601. doi: 10.1016/j.semnephrol.2013.08.009
  7. Koopman JJE, van Essen MF, Rennke HG, et al. Deposition of the Membrane Attack Complex in Healthy and Diseased Human Kidneys. Front Immunol. 2021;11:599974. doi: 10.3389/fimmu.2020.599974
  8. Ootaka T, Suzuki M, Sudo K, et al. Histologic localization of terminal complement complexes in renal diseases. An immunohistochemical study. Am J Clin Pathol. 1989;91(2):144-51. doi: 10.1093/ajcp/91.2.144
  9. Lai KN, Lo ST, Lai FM. Immunohistochemical study of the membrane attack complex of complement and S-protein in idiopathic and secondary membranous nephropathy. Am J Pathol. 1989;135(3):469-76.
  10. Papagianni AA, Alexopoulos E, Leontsini M, Papadimitriou M. C5b-9 and adhesion molecules in human idiopathic membranous nephropathy. Nephrol Dial Transplant. 2002;17(1):57-63. doi: 10.1093/ndt/17.1.57
  11. Salant DJ, Belok S, Madaio MP, Couser WG. A new role for complement in experimental membranous nephropathy in rats. J Clin Invest. 1980;66(6):1339-50. doi: 10.1172/JCI109987
  12. Baker PJ, Ochi RF, Schulze M, et al. Depletion of C6 prevents development of proteinuria in experimental membranous nephropathy in rats. Am J Pathol. 1989;135(1):185-94.
  13. Schulze M, Donadio JV Jr, Pruchno CJ, et al. Elevated urinary excretion of the C5b-9 complex in membranous nephropathy. Kidney Int. 1991;40(3):533-8. doi: 10.1038/ki.1991.242
  14. Montinaro V, Lopez A, Monno R, et al. Renal C3 synthesis in idiopathic membranous nephropathy: correlation to urinary C5b-9 excretion. Kidney Int. 2000;57(1):137-46. doi: 10.1046/j.1523-1755.2000.00812.x
  15. Zhang MF, Huang J, Zhang YM, et al. Complement activation products in the circulation and urine of primary membranous nephropathy. BMC Nephrol. 2019;20(1):313. doi: 10.1186/s12882-019-1509-5
  16. Kon SP, Coupes B, Short CD, et al. Urinary C5b-9 excretion and clinical course in idiopathic human membranous nephropathy. Kidney Int. 1995;48(6):1953-8. doi: 10.1038/ki.1995.496
  17. Brenchley PE, Coupes B, Short CD, et al. Urinary C3dg and C5b-9 indicate active immune disease in human membranous nephropathy. Kidney Int. 1992;41(4):933-7. doi: 10.1038/ki.1992.143
  18. Coupes BM, Kon SP, Brenchley PEC, et al. The temporal relationship between urinary C5b-9 and C3dg and clinical parameters in human membranous nephropathy. Nephrol Dial Transplant. 1993;8(5):397-401. doi: 10.1093/oxfordjournals.ndt.a092491
  19. Leenaerts PL, Hall BM, Van Damme BJ, et al. Active Heymann nephritis in complement component C6 deficient rats. Kidney Int. 1995;47(6):1604-14. doi: 10.1038/ki.1995.224
  20. Spicer ST, Tran GT, Killingsworth MC, et al. Induction of passive Heymann nephritis in complement component 6-deficient PVG rats. J Immunol. 2007;179(1):172-8. doi: 10.4049/jimmunol.179.1.172
  21. Alsharhan L, Beck LH. Membranous Nephropathy: Core Curriculum 2021. Am J Kidney Dis. 2021;77(3):440-53. doi: 10.1053/j.ajkd.2020.10.009
  22. Beck LH Jr, Bonegio RG, Lambeau G, et al. M-type phospholipase A2 receptor as target antigen in idiopathic membranous nephropathy. N Engl J Med. 2009;361(1):11-21. doi: 10.1056/NEJMoa0810457
  23. Tomas NM, Beck LH Jr, Meyer-Schwesinger C, et al. Thrombospondin type-1 domain-containing 7A in idiopathic membranous nephropathy. N Engl J Med. 2014;371(24):2277-87. doi: 10.1056/NEJMoa1409354
  24. Borza DB. Alternative Pathway Dysregulation and the Conundrum of Complement Activation by IgG4 Immune Complexes in Membranous Nephropathy. Front Immunol. 2016;7:157. doi: 10.3389/fimmu.2016.00157
  25. Jennette JC, Hipp CG. Immunohistopathologic evaluation of C1q in 800 renal biopsy specimens. Am J Clin Pathol. 1985;83(4):415-20. doi: 10.1093/ajcp/83.4.415
  26. Segawa Y, Hisano S, Matsushita M, et al. IgG subclasses and complement pathway in segmental and global membranous nephropathy. Pediatr Nephrol. 2010;25(6):1091-9. doi: 10.1007/s00467-009-1439-8
  27. Yang Y, Wang C, Jin L, et al. IgG4 anti-phospholipase A2 receptor might activate lectin and alternative complement pathway meanwhile in idiopathic membranous nephropathy: an inspiration from a cross-sectional study. Immunol Res. 2016;64(4):919-30. doi: 10.1007/s12026-016-8790-1
  28. Hayashi N, Okada K, Matsui Y, et al. G-32lomerular mannose-binding lectin deposition in intrinsic antigen-related membranous nephropathy. Nephrol Dial Transplant. 2018;33(5):832-40. doi: 10.1093/ndt/gfx235
  29. Haddad G, Lorenzen JM, Ma H, et al. Altered glycosylation of IgG4 promotes lectin complement pathway activation in anti-PLA2R1-associated membranous nephropathy. J Clin Invest. 2021;131(5):e140453. doi: 10.1172/JCI140453
  30. Huang CC, Lehman A, Albawardi A, et al. IgG subclass staining in renal biopsies with membranous glomerulonephritis indicates subclass switch during disease progression. Mod Pathol. 2013;26(6):799-805. doi: 10.1038/modpathol.2012.237
  31. Zhang MF, Cui Z, Zhang YM, et al. Clinical and prognostic significance of glomerular C1q deposits in primary MN. Clin Chim Acta. 2018;485:152-7. doi: 10.1016/j.cca.2018.06.050
  32. Wiech T, Stahl RAK, Hoxha E. Diagnostic role of renal biopsy in PLA2R1-antibody-positive patients with nephrotic syndrome. Mod Pathol. 2019;32(9):1320-8. doi: 10.1038/s41379-019-0267-z
  33. Larsen CP, Messias NC, Silva FG, et al. Determination of primary versus secondary membranous glomerulopathy utilizing phospholipase A2 receptor staining in renal biopsies. Mod Pathol. 2013;26(5):709-15. doi: 10.1038/modpathol.2012.207
  34. Ravindran A, Madden B, Charlesworth MC, et al. Proteomic Analysis of Complement Proteins in Membranous Nephropathy. Kidney Int Rep. 2020;5(5):618-26. doi: 10.1016/j.ekir.2020.01.018
  35. Sethi S, Madden BJ, Debiec H, et al. Exostosin 1/Exostosin 2-Associated Membranous Nephropathy. J Am Soc Nephrol. 2019;30(6):1123-36. doi: 10.1681/ASN.2018080852
  36. Debiec H, Hanoy M, Francois A, et al. Recurrent membranous nephropathy in an allograft caused by IgG3κ targeting the PLA2 receptor. J Am Soc Nephrol. 2012;23(12):1949-54. doi: 10.1681/ASN.2012060577
  37. Vivarelli M, Emma F, Pellé T, et al. Genetic homogeneity but IgG subclass-dependent clinical variability of alloimmune membranous nephropathy with anti-neutral endopeptidase antibodies. Kidney Int. 2015;87(3):602-9. doi: 10.1038/ki.2014.381
  38. Bally S, Debiec H, Ponard D, et al. Phospholipase A2 Receptor-Related Membranous Nephropathy and Mannan-Binding Lectin Deficiency. J Am Soc Nephrol. 2016;27(12):3539-44. doi: 10.1681/ASN.2015101155
  39. Luo W, Olaru F, Miner JH, et al. Alternative Pathway Is Essential for Glomerular Complement Activation and Proteinuria in a Mouse Model of Membranous Nephropathy. Front Immunol. 2018;9:1433. doi: 10.3389/fimmu.2018.01433
  40. Seikrit C, Ronco P, Debiec H. Factor H Autoantibodies and Membranous Nephropathy. N Engl J Med. 2018;379(25):2479-81. doi: 10.1056/NEJMc1805857
  41. Valoti E, Noris M, Remuzzi G. More about Factor H Autoantibodies in Membranous Nephropathy. N Engl J Med. 2019;381(16):1590-2. doi: 10.1056/NEJMc1905608
  42. Kawata N, Kang D, Aiuchi T, et al. Proteomics of human glomerulonephritis by laser microdissection and liquid chromatography-tandem mass spectrometry. Nephrology (Carlton). 2020;25(4):351-9. doi: 10.1111/nep.13676

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2022 Consilium Medicum

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
 
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».