Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.

Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.



СІМЕЙНІ ЛІКАРІ ТА ТЕРАПЕВТИ

НЕВРОЛОГИ, НЕЙРОХІРУРГИ, ЛІКАРІ ЗАГАЛЬНОЇ ПРАКТИКИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

КАРДІОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, РЕВМАТОЛОГИ, НЕВРОЛОГИ, ЕНДОКРИНОЛОГИ

СТОМАТОЛОГИ

ІНФЕКЦІОНІСТИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, ГАСТРОЕНТЕРОЛОГИ, ГЕПАТОЛОГИ

ТРАВМАТОЛОГИ

ОНКОЛОГИ, (ОНКО-ГЕМАТОЛОГИ, ХІМІОТЕРАПЕВТИ, МАМОЛОГИ, ОНКО-ХІРУРГИ)

ЕНДОКРИНОЛОГИ, СІМЕЙНІ ЛІКАРІ, ПЕДІАТРИ, КАРДІОЛОГИ ТА ІНШІ СПЕЦІАЛІСТИ

ПЕДІАТРИ ТА СІМЕЙНІ ЛІКАРІ

АНЕСТЕЗІОЛОГИ, ХІРУРГИ

"Kidneys" Том 10, №4, 2021

Back to issue

Uromodulin as a potential candidate marker for predicting the course of chronic kidney disease

Authors: Денова Л.Д.
Національний університет охорони здоров’я України імені П.Л. Шупика, м. Київ, Україна

Categories: Nephrology

Sections: Specialist manual

print version


Summary

Уромодулін — це нефроспецифічний білок, який є найбільш поширеним у нормальній сечі. І хоча він відомий більше 70 років, функція уромодуліну залишається до кінця не ясною. Уромодулін бере участь у регулюванні транспорту солей, захищає від інфекцій сечовивідних шляхів, зокрема слизову оболонку сечового міхура, та попереджає утворення каменів у нирках, а також відіграє роль у пошкодженні нирок та вродженому імунітеті. Активно досліджуються сироватковий уромодулін та уромодулін сечі, добова екскреція та екскреція уромодуліну на мілілітр кліренсу креатиніну. Завдяки повногеномним дослідженням асоціації був встановлений зв’язок між мутаціями гена уромодуліну й автосомно-домінантними тубулоінтерстиціальними захворюваннями нирок.

Уромодулин — это нефроспецифический белок, наиболее распространенный в нормальной моче. И хотя он известен более 70 лет, функция уромодулина остается до конца не ясной. Уромодулин принимает участие в регулировании транспорта солей, защищает от инфекций мочевыводящих путей, в частности слизистую мочевого пузыря, и предупреждает образование камней в почках, а также играет роль в повреждении почек и врожденном иммунитете. Активно исследуются сывороточный уромодулин и уромодулин мочи, суточная экскреция и экскреция уромодулина на миллилитр клиренса креатинина. Благодаря полногеномным исследованиям ассоциации была установлена связь между мутациями гена уромодулина и аутосомно-доминантными тубулоинтерстициальными заболеваниями почек.

Uromodulin is a nephrospecific protein that is most common in normal urine. And although it has been known for more than 70 years, the function of uromodulin remains unclear. Uromodulin is involved in regulating the transport of salts, protects against urinary tract infections, namely, the mucous membrane of the bladder, and prevents the formation of kidney stones, as well as plays a role in kidney damage and innate immunity. Serum uromodulin and uromodulin of urine, daily excretion and excretion of uromodulin per 1 milliliter of creatinine clearance are actively studied. Complete genome studies of the association have established a correlation between uromodulin gene mutations and autosomal dominant tubulointerstitial kidney disease.


Keywords

хронічна хвороба нирок; уромодулін; оксидантний стрес; креатинін; нефролітіаз; фіброз нирок; тубулоінтерстиціальні захворювання нирок; інфекції сечовивідних шляхів

хроническая болезнь почек; уромодулин; оксидантный стресс; креатинин; нефролитиаз; фиброз почек; тубулоинтерстициальные заболевания почек; инфекции мочевыводящих путей

chronic kidney disease; uromodulin; oxidative stress; creatinine; nephrolithiasis; renal fibrosis; tubulointerstitial kidney disease; urinary tract infections


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Devuyst O., Olinger E., Rampoldi L. Uromodulin: from physiology to rare and complex kidney disorders. Nat. Rev. Nephrol. 2017 Sep. 13(9). 525-544. doi: 10.1038/nrneph.2017.101. Epub 2017 Aug 7. PMID: 28781372.
2. Wolf M.T.F., Zhang J., Nie M. Uromodulin in mineral metabolism. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2019 Sep. 28(5). 481-489. doi: 10.1097/MNH.0000000000000522. PMID: 31205055; PMCID: PMC6764599.
3. Weiss G.L., Stanisich J.J., Sauer M.M., Lin C.W., Eras J., Zyla D.S., Trück J., Devuyst O., Aebi M., Pilhofer M., Glockshuber R. Architecture and function of human uromodulin filaments in urinary tract infections. Science. 2020 Aug 21. 369(6506). 1005-1010. doi: 10.1126/science.aaz9866. Epub 2020 Jul 2. PMID: 32616672.
4. Bleyer A.J., Zivná M., Kmoch S. Uromodulin-associated kidney disease. Nephron. Clin. Pract. 2011. 118(1). c31-6. doi: 10.1159/000320889. Epub 2010 Nov 11. PMID: 21071970.
5. Micanovic R., LaFavers K., Garimella P.S., Wu X.R., El-Achkar T.M. Uromodulin (Tamm-Horsfall protein): guardian of urinary and systemic homeostasis. Nephrol. Dial. Transplant. 2020 Jan 1. 35(1). 33-43. doi: 10.1093/ndt/gfy394. PMID: 30649494; PMCID: PMC8205501.
6. Simon F., Varela D., Cabello-Verrugio C. Oxidative stress-modulated TRPM ion channels in cell dysfunction and pathological conditions in humans. Cell. Signal. 2013 Jul. 25(7). 1614-24. doi: 10.1016/j.cellsig.2013.03.023. Epub 2013 Apr 16. PMID: 23602937.
7. Carney E.F. Uromodulin regulates oxidative stress. Nat. Rev. Nephrol. 2020 Jan. 16(1). 2. doi: 10.1038/s41581-019-0224-6. PMID: 31616068.
8. Garimella P.S., Sarnak M.J. Uromodulin in kidney health and disease. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2017 Mar. 26(2). 136-142. doi: 10.1097/MNH.0000000000000299. PMID: 27898524.
9. Ponte B., Devuyst O. Circulating Uromodulin and Risk of Cardiovascular Events and Kidney Failure. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2020 May 7. 15(5). 589-591. doi: 10.2215/CJN.03580320. Epub 2020 Apr 14. PMID: 32298233; PMCID: PMC7269228.
10. Pivin E., Ponte B., de Seigneux S., Ackermann D., Guessous I., Ehret G., Pechère-Bertschi A., Olinger E., Mohaupt M., Vogt B., Martin P.Y., Burnier M., Bochud M., Devuyst O., Pruijm M. Uromodulin and Nephron Mass. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2018 Oct 8. 13(10). 1556-1557. doi: 10.2215/CJN.03600318. Epub 2018 Jul 27. PMID: 30054352; PMCID: PMC6218822.
11. Lhotta K. Uromodulin and chronic kidney disease. Kidney Blood Press. Res. 2010. 33(5). 393-8. doi: 10.1159/000320681. Epub 2010 Oct 14. PMID: 20948228.
12. Plotkin M., O’Brien C.A., Goellner J., Williams J., Carter W., Sharma S., Stone A. A Uromodulin Mutation Drives Autoimmunity and Kidney Mononuclear Phagocyte Endoplasmic Reticulum Stress. Am. J. Pathol. 2020 Dec. 190(12). 2436-2452. doi: 10.1016/j.ajpath.2020.08.015. Epub 2020 Sep 11. PMID: 32926855; PMCID: PMC7722528.
13. Borštnar Š., Večerić-Haler Ž., Boštjančič E., Pipan Tkalec Ž., Kovač D., Lindič J., Kojc N. Uromodulin and microRNAs in Kidney Transplantation-Association with Kidney Graft Function. Int. J. Mol. Sci. 2020 Aug 5. 21(16). 5592. doi: 10.3390/ijms21165592. PMID: 32764335; PMCID: PMC7460670.
14. Scolari F., Izzi C., Ghiggeri G.M. Uromodulin: from monogenic to multifactorial diseases. Nephrol. Dial. Transplant. 2015 Aug. 30(8). 1250-6. doi: 10.1093/ndt/gfu300. Epub 2014 Sep 16. PMID: 25228753.
15. Iorember F.M., Vehaskari V.M. Uromodulin: old friend with new roles in health and disease. Pediatr. Nephrol. 2014 Jul. 29(7). 1151-8. doi: 10.1007/s00467-013-2563-z. Epub 2013 Jul 24. PMID: 23880785.
16. Then C., Then H.L., Lechner A., Thorand B., Meisinger C., Heier M., Peters A., Koenig W., Rathmann W., Scherberich J., Seissler J. Serum uromodulin and risk for cardiovascular morbidity and mortality in the community-based KORA F4 study. Atherosclerosis. 2020 Mar. 297. 1-7. doi: 10.1016/j.atherosclerosis.2020.01.030. Epub 2020 Feb 4. PMID: 32058862.
17. Tokonami N., Olinger E., Debaix H., Houillier P., Devuyst O. The excretion of uromodulin is modulated by the calcium-sensing receptor. Kidney Int. 2018 Nov. 94(5). 882-886. doi: 10.1016/j.kint.2018.07.022. Erratum in: Kidney Int. 2021 Jul. 100(1). 243-244. PMID: 30348305.
18. Schaeffer C., Devuyst O., Rampoldi L. Uromodulin: Roles in Health and Disease. Ann. Rev. Physiol. 2021 Feb 10. 83. 477-501. doi: 10.1146/annurev-physiol-031620-092817. PMID: 33566673.
19. Scolari F., Caridi G., Rampoldi L., Tardanico R., Izzi C., Pirulli D., Amoroso A., Casari G., Ghiggeri G.M. Uromodulin storage diseases: clinical aspects and mechanisms. Am. J. Kidney Dis. 2004 Dec. 44(6). 987-99. doi: 10.1053/j.ajkd.2004.08.021. PMID: 15558519.
20. Steubl D., Schneider M.P., Meiselbach H., Nadal J., Schmid M.C., Saritas T., Krane V., Sommerer C., Baid-Agrawal S., Voelkl J., Kotsis F., Köttgen A., Eckardt K.U., Scherberich J.E.; GCKD Study Investigators. Association of Serum Uromodulin with Death, Cardiovascular Events, and Kidney Failure in CKD. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2020 May 7. 15(5). 616-624. doi: 10.2215/CJN.11780919. Epub 2020 Apr 14. PMID: 32291270; PMCID: PMC7269219.
21. El-Achkar T.M., Wu X.R. Uromodulin in kidney injury: an instigator, bystander, or protector? Am. J. Kidney Dis. 2012 Mar. 59(3). 452-61. doi: 10.1053/j.ajkd.2011.10.054. Epub 2012 Jan 23. PMID: 22277744; PMCID: PMC3288726.
22. Schiano G., Glaudemans B., Olinger E., Goelz N., Müller M., Loffing-Cueni D., Deschenes G., Loffing J., Devuyst O. The Urinary Excretion of Uromodulin is Regulated by the Potassium Channel ROMK. Sci Rep. 2019 Dec 20. 9(1). 19517. doi: 10.1038/s41598-019-55771-x. PMID: 31863061; PMCID: PMC6925250.
23. Usui R., Ogawa T., Takahashi H., Iwasaki C., Koike M., Morito T., Hatano M., Nitta K. Serum uromodulin is a novel renal function marker in the Japanese population. Clin. Exp. Nephrol. 2021 Jan. 25(1). 28-36. doi: 10.1007/s10157-020-01964-y. Epub 2020 Sep 11. PMID: 32915368.
24. Vyletal P., Bleyer A.J., Kmoch S. Uromodulin biology and pathophysiology — an update. Kidney Blood Press. Res. 2010. 33(6). 456-75. doi: 10.1159/000321013. Epub 2010 Nov 25. PMID: 21109754.
25. Whitehead M., Shanahan C.M. Circulating uromodulin: a cytokine trap for osteoinductive inflammatory mediators in chronic kidney disease? Cardiovasc. Res. 2021 Feb 22. 117(3). 651-652. doi: 10.1093/cvr/cvaa348. PMID: 33367494.
26. Immler R., Lange-Sperandio B., Steffen T., Beck H., Rohwedder I., Roth J., Napoli M., Hupel G., Pfister F., Popper B., Uhl B., Mannell H., Reichel C.A., Vielhauer V., Scherberich J., Sperandio M., Pruenster M. Extratubular Polymerized Uromodulin Induces Leukocyte Recruitment and Inflammation In Vivo. Front. Immunol. 2020 Dec 22. 11. 588245. doi: 10.3389/fimmu.2020.588245. PMID: 33414784; PMCID: PMC7783395.
27. Padmanabhan S., Graham L., Ferreri N.R., Graham D., McBride M., Dominiczak A.F. Uromodulin, an emerging novel pathway for blood pressure regulation and hypertension. Hypertension. 2014 Nov. 64(5). 918-23. doi: 10.1161/HYPERTENSIONAHA.114.03132. Epub 2014 Aug 4. PMID: 25110906.
28. Bostom A., Steubl D., Garimella P.S., Franceschini N., Roberts M.B., Pasch A., Ix J.H., Tuttle K.R., Ivanova A., Shireman T., Kim S.J., Gohh R., Weiner D.E., Levey A.S., Hsu C.Y., Kusek J.W., Eaton C.B. Serum Uromodulin: A Biomarker of Long-Term Kidney Allograft Failure. Am. J. Nephrol. 2018. 47(4). 275-282. doi: 10.1159/000489095. Epub 2018 Apr 26. PMID: 29698955; PMCID: PMC6754623.
29. Venkat-Raman G., Gast C., Marinaki A., Fairbanks L. From juvenile hyperuricaemia to dysfunctional uromodulin: an ongoing metamorphosis. Pediatr. Nephrol. 2016 Nov. 31(11). 2035-42. doi: 10.1007/s00467-015-3308-y. Epub 2016 Feb 12. PMID: 26872483.
30. Wiromrat P., Bjornstad P., Roncal C., Pyle L., Johnson R.J., Cherney D.Z., Lipina T., Bishop F., Maahs D.M., Wadwa R.P. Serum uromodulin is associated with urinary albumin excretion in adolescents with type 1 diabetes. J. Diabetes Complications. 2019 Sep. 33(9). 648-650. doi: 10.1016/j.jdiacomp.2019.05.023. Epub 2019 Jun 3. PMID: 31253490; PMCID: PMC6690747.
31. Krajcoviechova A., Marois-Blanchet F.C., Troyanov S., Harvey F., Dumas P., Tremblay J., Cifkova R., Awadalla P., Madore F., Hamet P. Uromodulin in a Pathway Between Decreased Renal Urate Excretion and Albuminuria. Am. J. Hypertens. 2019 Mar 16. 32(4). 384-392. doi: 10.1093/ajh/hpy190. PMID: 30551216.
32. Patabandige M.W., Go E.P., Desaire H. Clinically Viable Assay for Monitoring Uromodulin Glycosylation. J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 2021 Feb 3. 32(2). 436-443. doi: 10.1021/jasms.0c00317. Epub 2020 Dec 10. PMID: 33301684; PMCID: PMC8541689.
33. Lv L., Wang J., Gao B., Wu L., Wang F., Cui Z., He K., Zhang L., Chen M., Zhao M.H. Serum uromodulin and progression of kidney disease in patients with chronic kidney disease. J. Transl. Med. 2018 Nov 19. 16(1). 316. doi: 10.1186/s12967-018-1693-2. PMID: 30454063; PMCID: PMC6245763.
34. Rampoldi L., Scolari F., Amoroso A., Ghiggeri G., Devuyst O. The rediscovery of uromodulin (Tamm-Horsfall protein): from tubulointerstitial nephropathy to chronic kidney disease. Kidney Int. 2011 Aug. 80(4). 338-47. doi: 10.1038/ki.2011.134. Epub 2011 Jun 8. PMID: 21654721.
35. Lin Z., Yang J., Liu H., Cai D., An Z., Yu Y., Chen T. A novel uromodulin mutation in autosomal dominant tubulointerstitial kidney disease: a pedigree-based study and literature review. Ren. Fail. 2018 Nov. 40(1). 146-151. doi: 10.1080/0886022X.2018.1450757. PMID: 29569962; PMCID: PMC6014484.
36. Olinger E., Lake J., Sheehan S., Schiano G., Takata T., Tokonami N., Debaix H., Consolato F., Rampoldi L., Korstanje R., Devuyst O. Hepsin-mediated Processing of Uromodulin is Crucial for Salt-sensitivity and Thick Ascending Limb Homeostasis. Sci Rep. 2019 Aug 23. 9(1). 12287. doi: 10.1038/s41598-019-48300-3. PMID: 31444371; PMCID: PMC6707305.
37. LaFavers K.A., Macedo E., Garimella P.S., Lima C., Khan S., Myslinski J., McClintick J., Witzmann F.A., Winfree S., Phillips C.L., Hato T., Dagher P.C., Wu X.R., El-Achkar T.M., Micanovic R. Circulating uromodulin inhibits systemic oxidative stress by inactivating the TRPM2 channel. Sci Transl. Med. 2019 Oct 2. 11(512). eaaw3639. doi: 10.1126/scitranslmed.aaw3639. PMID: 31578243; PMCID: PMC7034444.
38. Tokonami N., Takata T., Beyeler J., Ehrbar I., Yoshifuji A., Christensen E.I., Loffing J., Devuyst O., Olinger E.G. Uromodulin is expressed in the distal convoluted tubule, where it is critical for regulation of the sodium chloride cotransporter NCC. Kidney Int. 2018 Oct. 94(4). 701-715. doi: 10.1016/j.kint.2018.04.021. Epub 2018 Jul 12. PMID: 30007527.
39. Sanchez-Niño M.D., Sanz A.B., Ortiz A. Uromodulin, inflammasomes, and pyroptosis. J. Am. Soc. Nephrol. 2012 Nov. 23(11). 1761-3. doi: 10.1681/ASN.2012090942. Epub 2012 Oct 18. PMID: 23085634.
40. Steubl D., Block M., Herbst V., Nockher W.A., Schlumberger W., Kemmner S., Bachmann Q., Angermann S., Wen M., Heemann U., Renders L., Garimella P.S., Scherberich J. Urinary uromodulin independently predicts end-stage renal disease and rapid kidney function decline in a cohort of chronic kidney disease patients. Medicine (Baltimore). 2019 May. 98(21). e15808. doi: 10.1097/MD.0000000000015808. PMID: 31124979; PMCID: PMC6571211.
41. Stsiapanava A., Xu C., Brunati M., Zamora-Caballero S., Schaeffer C., Bokhove M., Han L., Hebert H., Carroni M., Yasumasu S., Rampoldi L., Wu B., Jovine L. Cryo-EM structure of native human uromodulin, a zona pellucida module polymer. EMBO J. 2020 Dec 15. 39(24). e106807. doi: 10.15252/embj.2020106807. Epub 2020 Nov 16. PMID: 33196145; PMCID: PMC7737619. 
42. Kraus D., Wanner C. Uromodulin in the Bloodstream: Old Wine in a New Wineskin. J. Am. Soc. Nephrol. 2017 Jul. 28(7). 1955-1957. doi: 10.1681/ASN.2017040447. Epub 2017 Jun 7. PMID: 28592424; PMCID: PMC5491303.
43. Bleyer A.J., Kmoch S. Tamm Horsfall Glycoprotein and Uromodulin: It Is All about the Tubules! Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2016 Jan 7. 11(1). 6-8. doi: 10.2215/CJN.12201115. Epub 2015 Dec 18. PMID: 26683889; PMCID: PMC4702239.
44. Leiherer A., Muendlein A., Saely C.H., Kinz E., Brandtner E.M., Fraunberger P., Drexel H. Serum uromodulin is associated with impaired glucose metabolism. Medicine (Baltimore). 2017 Feb. 96(5). e5798. doi: 10.1097/MD.0000000000005798. PMID: 28151855; PMCID: PMC5293418.
45. Leiherer A., Muendlein A., Saely C.H., Brandtner E.M., Geiger K., Fraunberger P., Drexel H. The value of uromodulin as a new serum marker to predict decline in renal function. J. Hypertens. 2018 Jan. 36(1). 110-118. doi: 10.1097/HJH.0000000000001527. PMID: 28858977.
46. Bednarek-Skublewska A., Woliński A. Uromodulin and its two discoverers: Igor Tamm and Frank Lappin Horsfall, Jr. G. Ital. Nefrol. 2018 Feb. 35(Suppl. 70). 125-127. PMID: 29482292.
47. Yu L., Pei F., Sun Q., Shen F., Yang X., Hu Z., Liu M. Uromodulin aggravates renal tubulointerstitial injury through activation of the complement pathway in rats. J. Cell. Physiol. 2021 Jul. 236(7). 5012-5021. doi: 10.1002/jcp.30208. Epub 2021 Jan 5. PMID: 33400289.
48. Fugiel A., Kuzniewski M., Fedak D. Uromodulina — czy moze być nowym wskaznikiem uszkodzenia nerek? [Uromodulin — can it be a new marker of kidney damage?]. Przegl. Lek. 2013. 70(11). 976-82. Polish. PMID: 24697042.

Back to issue