Czynnik wzrostu fibroblastów-23 (FGF-23). Czêœæ I. Znaczenie w homeostazie fosforanowej i metabolizmie kostnym

PRACE POGL DOWE Danuta FEDAK 2 Katarzyna BIGAJ 3 W³adys³aw SU OWICZ 1 Czynnik wzrostu fibroblastów-23 (FGF-23). Czêœæ I. Znaczenie w homeostazie fosforanowej i metabolizmie kostnym Fibroblast growth factor-23 (FGF-23). Part I. Significance in phosphate homeostasis and bone metabolism 1 Katedra i Klinika Nefrologii Uniwersytet Jagielloñski, Collegium Medicum w Krakowie Kierownik: Prof. dr hab. med. W³adys³aw Su³owicz 2 Katedra i Zak³ad Biochemii Klinicznej, Uniwersytet Jagielloñski, Collegium Medicum w Krakowie Kierownik: Dr hab. med. Bogdan Solnica 3 Oddzia³ Nefrologii ze Stacj¹ Dializ Szpitala Powiatowego w Chrzanowie Kierownik: Dr med. Maciej Kiersztejn Dodatkowe s³owa kluczowe: fosforany czynnik wzrostu fibroblastów-23 bia³ko Klotho parathormon witamina D Additional key words: phosphate fibroblast growth factor-23 Klotho protein parathyroid hormone vitamin D Odkryty w ostatnich latach czynnik wzrostu fibroblastów-23 (FGF-23) produkowany przez osteocyty i osteoblasty jest hormonem obni aj¹cym osoczowe stê enie fosforanów poprzez zmniejszenie ich resorpcji zwrotnej w kanaliku proksymalnym (dzia³anie fosfaturyczne) oraz ograniczanie wch³aniania w jelitach w wyniku hamowania aktywnoœci 1a-hydroksylazy w nerkach co powoduje zmniejszenie syntezy 1,25(OH) 2 D. FGF-23 dzia³a w obecnoœci koreceptora stabilizuj¹cego jego wi¹zanie z receptorem tzw. bia³ka Klotho. Stany patologiczne przebiegaj¹ce ze zwiêkszon¹ produkcj¹ FGF-23 przy zachowanej funkcji nerek prowadz¹ do hipofosfatemii natomiast w nastêpstwie jego niedoborów mo e rozwijaæ siê ciê ka hiperfosfatemia. Zwiêkszone wydzielanie FGF-23 u chorych z przewlek³¹ chorob¹ nerek (PChN) umo liwia utrzymanie prawid³owego stê enia fosforanów mimo znacznego upoœledzenia funkcji wydalniczej nerek. Zagadnienie to zostanie szczegó- ³owo omówione w II czêœci pracy. Fibroblast growth factor-23 (FGF- 23) discovered in the last years, produced by osteocytes and osteoblast is hormone that lowers plasma phosphate level due to inhibition of renal tubule phosphate reabsorption (phosphaturic effect). It diminishes gut absorption of phosphate as a result of lowered kidney 1a-hydroxylase activity and respective decreased active vitamin D 1,25(OH) 2 D synthesis. FGF-23 acts in the presence of the co-receptor Klotho protein which stabilizes its binding with receptor. The pathological states that are associated with increased FGF-23 synthesis in normal renal function lead to hypophosphatemia, while its deficiency may lead to severe hyperphosphatemia. The increased FGF-23 synthesis in patients with chronic kidney disease (CKD) allow to maintain phosphate concentration in spite of severe kidney dysfunction. This problem will be discussed in the II -nd part of this review. Adres do korespondencji: Prof. W³adys³aw Su³owicz Katedra i Klinika Nefrologii UJ CM 31-501 Krakow, Ul. Kopernika 15 c e-mail: wladsul@mp.pl Gospodarka fosforanowa - mechanizmy regulacyjne Homeostaza fosforanowa u ludzi jest zjawiskiem z³o onym obejmuj¹cym wspó³dzia³anie kilku organów i kr¹ ¹cych we krwi hormonów, wœród których, jak dotychczas uwa ano parathormon (PTH) i aktywna witamina D (1,25(OH) 2 D, kalcytriol) s¹ g³ównymi regulatorami surowiczego stê enia fosforanów [129]. Stê enie fosforanów we krwi jest regulowane ich jelitow¹ absorpcj¹ i nerkow¹ reabsorpcj¹, wewn¹trzkomórkowym stê eniem oraz zawartoœci¹ tego pierwiastka w tkance kostnej. Fosfor nieorganiczny (Pi) jest absorbowany w jelicie cienkim, g³ównie w jelicie czczym w procesie transportu przezkomórkowego (transcelularnego) przy udziale kotransporterów fosforanowych zale nych od sodu typu IIb, oraz transportu oko³okomórkowego (paracelularnego), który w g³ównej mierze zale y od stê enia fosforanów obecnych w œwietle jelit, czyli wzrost iloœci spo- ywanych fosforanów determinuje jego absorpcjê w jelicie [34]. Wchodzenie Pi z krwi do tkanek (np. do koœci) jest przynajmniej w czêœci wynikiem dzia³ania kotransporterów fosfosforanowych zale nych od sodu typu III [34,135]. Fosforany osoczowe s¹ filtrowane w k³êbuszkach nerkowych i reabsorbowane w kanalikach proksymalnych, przede wszystkim drog¹ kotransporterów fosforanowych zale nych od sodu typu IIa i IIc [33,110]. Rolê reabsorpcji nerkowej w utrzymaniu fizjologicznego stê enia fosforanów potwierdzono doœwiadczalnie u myszy ze znokautowanym genem kotransportera typu IIa, u której stwierdzono hipofosfatemiê wskutek zaburzonej reabsorpcji Pi [5]. Wykazano równie, e mutacje w genie koduj¹cym typ IIc kotransportera fosforanowego skutkuj¹ chorob¹ genetyczn¹ zwan¹ wrodzon¹ krzywic¹ hipofosfatemiczn¹ z hiperkalciuri¹ (hereditary hypophosphatemic rickets with hypercalciuria - HHRH) [9,86], w której hipofosfatemia jest spowodowana upoœledzon¹ reabsorpcj¹ fosforanów. Fosfor odgrywa decyduj¹c¹ rolê w wie- Przegl¹d Lekarski 2011 / 68 / 4 231

lu procesach biologicznych, obejmujacych metabolizm energetyczny, sygnalizacjê komórkow¹, metabolizm kwasów nukleinowych, zachowanie integralnoœci b³on i mineralizacjê koœci. U doros³ych 80-90% fosforu zawarte jest w koœciach pod postaci¹ hydroksyapatytu. Pozosta³a czêœæ wystêpuje w tkankach miêkkich, p³ynie wewn¹trz- i zewn¹trzkomórkowym oraz we krwi. Przedzia³ osocza zawiera tylko ma³¹ czêœæ fosforu ca³ego organizmu, a zmiany w stê eniu nieorganicznego fosforu niekoniecznie odzwierciedlaj¹ zasoby ustrojowe tego pierwiastka [110]. Poniewa wewn¹trzkomórkowy Pi jest zaanga owany w wa ne funkcje komórkowe [2], a zewn¹trzkomórkowe fosforany s¹ niezbêdne do mineralizacji macierzy [93], dlatego zarówno hipofosfatemia jak i hiperfosfatemia mog¹ mieæ powa ne negatywne skutki dla organizmu [2,13]. W toku ewolucji rozwin¹³ siê mechanizm adaptacyjny dla zapobiegania hipofosfatemii i hiperfosfatemii, który historycznie uto samiano z osi¹ hormonaln¹ PTH /1,25(OH) 2 D, reguluj¹c¹ homeostazê zarówno wapnia jak i fosforanów [11,12]. W odpowiedzi na hipokalcemiê gruczo³ przytarczyczny zwiêksza produkcjê i wydzielanie PTH, który dzia³a na komórki kanalika nerkowego dystalnego zmniejszaj¹c wydzielanie wapnia, a na kanalik proksymalny hamuj¹c reabsorpcjê fosforanów i zwiêkszaj¹c produkcjê aktywnej witaminy D. Dzia³anie witaminy D na jelito cienkie zwiêksza aktywny transport wapnia i fosforanów [104]. PTH równie wywiera bezpoœredni wp³yw na koœæ drog¹ receptorów dla PTH na osteoblastach, co skutkuje wzrostem nap³ywu wapnia i fosforanów z frakcji wymienialnej przedzia³u kostnego [124] oraz drog¹ zwiêkszonego procesu resorpcji zmineralizowanej macierzy kostnej [88]. Bezpoœredni wp³yw PTH na nerki i na koœæ, równolegle z dzia³aniem aktywnej witaminy D przywraca prawid³owe stê enia wapnia. Absorpcjê fosforanów stymulowan¹ dzia³aniem aktywnej witaminy D na jelito cienkie [104] oraz zale ny od PTH wyrzut Pi z tkanki kostnej [116] kompensuje fosfaturyczne dzia³anie PTH, które chroni organizm przed rozwojem hiperfosfatemii. Badania ostatnich lat wykaza³y, e PTH i aktywna witamina D nie s¹ jedynymi regulatorami homeostazy fosforanowej. Zidentyfikowano bowiem grupê substancji bia³kowych (fosfatoniny), spoœród których FGF- 23 w powi¹zaniu z bia³kiem Klotho reprezentuje uk³ad reguluj¹cy homeostazê fosforanów i witaminy D, a tak e procesy mineralizacji kostnej [50,57,64,65,106,114, 130,141]. Badania prowadzone nad trzema rzadkimi chorobami - osteomalacj¹ indukowan¹ nowotworem (TIO - Tumor-induced rickets/osteomalacia), autosomaln¹ dominuj¹c¹ krzywic¹ hipofosfatemiczn¹ - (ADHR - Autosomal dominant hypophosphatemic rickets/osteomalacia) i sprzê on¹ z chromosomem X krzywic¹ hipofosfatemiczn¹ (XLH - X-linked hypophosphatemic rickets/osteomalacia) - rzuci³y ca³kiem nowe œwiat³o na metabolizm fosforanów i ujawni³y rolê grupy peptydów, które mog¹ bezpoœrednio wp³ywaæ na stê enie fosforanów w surowicy drog¹ zwiêkszania wydalania fosforanów z moczem. Najlepiej zbadanym przedstawicielem tej grupy bia³ek jest FGF-23 [41,129]. Fizjologia i funkcja FGF-23 Termin fosfatonina powsta³ w 1994 roku dla opisania kr¹ ¹cego czynnika fosfaturycznego (czyli zwiêkszaj¹cego wydalanie fosforanów z moczem) obecnego w surowicy pacjentów z TIO [19,28]. FGF-23 zosta³ zidentyfikowany niemal równoczeœnie przez trzy grupy naukowców. Najpierw sklonowano fgf23 u myszy [141], a nastêpnie zidentyfikowano jako gen odpowiedzialny za ADHR [1,143] i czynnik przyczynowy TIO [55,114]. Okaza³o siê, e FGF-23 jest zaanga owany w rozwój kilku chorób charakteryzuj¹cych siê hipofosfatemi¹ (o chorobach genetycznych zwi¹ anych z hiper- i hipofosfatemi¹ w dalszej czêœci artyku³u). FGF-23 nale y do rodziny czynników wzrostu fibroblastów (fibroblast growth factor - FGF), której cz³onkowie s¹ opisywani jako czynniki humoralne, które wykazuj¹ homologiê w regionie FGF i maj¹ powinowactwo do receptorów dla FGF (FGFRs) [57]. Zidentyfikowano 22 cz³onków tej rodziny u ludzi i mo na ich podzieliæ na kilka podrodzin. FGF-23 nale y do podrodziny FGF- 19 (razem z FGF-19 i FGF-21) [39]. FGF- 23 ulega ekspresji g³ównie w osteocytach kostnych, w linii komórek endotelialnych pochodz¹cych z zatok ylnych szpiku kostnego i w grasicy [83,120]. Jest kr¹ ¹cym bia³kiem wydzielniczym o masie cz¹steczkowej 32-kDa zbudowanym z 251 aminokwasów, zawierajacym peptyd sygna³owy w N-koñcowej czêœci ³añcucha polipeptydowego obejmuj¹cy 23 aminokwasy. Czêœæ puli tego kr¹ ¹cego bia³ka jest ciêta proteolitycznie pomiêdzy Arg 179 i Ser 180 przez enzym konwertazê bia³kow¹ - furynê [7,114], co powoduje powstanie dwóch fragmentów N- i C-koñcowych, nie wykazuj¹cych aktywnoœci biologicznej, czyli nie zmniejszaj¹cych stê enia Pi [115]. Zatem biologiczn¹ aktywnoœæ FGF-23 prowadz¹c¹ do redukcji stê- enia Pi w surowicy obserwuje siê przy nienaruszonej (nie przeciêtej proteolitycznie) cz¹steczce FGF-23. Aktywnoœæ biologiczn¹ FGF-23 badano przy u yciu rekombinowanego FGF-23, poprzez pojedyncze wstrzykniêcia FGF-23 myszkom, co skutkowa³o zmniejszeniem surowiczego stê enia Pi i 1,25(OH) 2 D [112]. Potwierdzono, e FGF-23 zmniejsza nerkow¹ reabsorpcjê Pi hamuj¹c zale ne od sodu kotransportery fosforanowe IIa i IIc w b³onie brze ka szczoteczkowego kanalika proksymalnego. Hamuje równie ekspresjê 1a-hydroksylazy 25-hydroksywitaminy D (CYP27B1) i zwiêksza ekspresjê 24-hydroksylazy 25-hydroksywitaminy D (CYP24) w nerkach. Poniewa 1a-hydroksylaza 25-hydroksywitaminy D jest enzymem, który uczestniczy w produkcji aktywnej witaminy D, natomiast 24-hydroksylaza 25-hydroksywitaminy D konwertuje aktywn¹ witaminê D w metabolit o mniejszej aktywnoœci biologicznej, zatem FGF-23 modyfikuj¹c poziom ekspresji enzymów metabolizuj¹cych witaminê D zmniejsza jej surowicze stê enie. Czyli FGF-23 zmniejsza stê enia Pi w surowicy krwi dwoma drogami: obni eniem kanalikowej reabsorpcji (zmniejszaj¹c ekspresjê kotransporterów fosforanowych w kanaliku proksymalnym) i obni eniem ich jelitowej absorpcji (poprzez zmniejszenie syntezy i stê enia aktywnej witaminy D). W badaniach eksperymentalnych maj¹cych na celu okreœlenie roli FGF-23 myszka ze znokautowanym genem fgf23 (FGF-23 null mice) mia³a obni on¹ gêstoœæ minera³u kostnego, podwy szone stê enie Pi i kalcytriolu oraz niskie stê enie PTH [101, 113,120], czyli dzia³anie fizjologiczne FGF- 23 polega³o na redukcji surowiczego stê enia Pi i 1,25(OH) 2 D. Trudno by³o ustaliæ czy obni ona mineralizacja kostna by³a bezpoœrednim skutkiem zredukowanego stê enia FGF-23 czy konsekwencj¹ podwy szonego stê enia Pi i aktywnej witaminy D. Zwapnienia ektopowe u myszki FGF23-null mo na by³o znacznie zmniejszyæ przez ablacjê receptora dla witaminy D lub karmi¹c myszkê diet¹ ubog¹ w fosforany, co sugerowa³o, e podwy szone stê enie wapnia i fosforanów s¹ istotne w powstawaniu ektopowych depozytów mineralnych [102,122]. Myszki transgeniczne z nadekspresj¹ FGF-23 mia- ³y obni one stê enie Pi, fosfaturiê i zmniejszon¹ liczbê nerkowych kotransporterów fosforanowych zale nych od sodu [68]. U ludzi nadmierne dzia³anie FGF-23 powoduje kilka chorób, którym towarzyszy hipofosfatemia, charakteryzuj¹cych siê zaburzon¹ nerkow¹ reabsorpcj¹ fosforanów i krzywic¹/osteomalacj¹. Natomiast obni ona aktywnoœæ lub brak FGF-23 skutkuje rozwojem hiperfosfatemicznej kalcynozy nowotworowej (hyperphosphatemic tumoral calcinosis) ze zwiêkszon¹ reabsorpcj¹ nerkow¹ fosforanów. FGF-23 wchodzi w interakcjê z receptorem FGF, nale ¹cym do przezb³onowych receptorów typu 1 kinazy fosfotyrozynowej i wywo³uje odpowiedÿ biologiczn¹ w tkankach docelowych [50]. Ostatnie badania wykaza- ³y, e FGF-23 do aktywacji receptora wymaga obecnoœci kofaktora Klotho [66,131]. Zarówno u ludzi jak i u myszy gen klotho koduje pojedyncze bia³ko przecinaj¹ce b³onê komórkow¹ posiadaj¹ce homologiê do ß- glukuronidazy [59,64,117,128,131]. We krwi oraz w p³ynie mózgowo-rdzeniowym kr¹ y forma rozpuszczalna Klotho, która powstaje wskutek ciêcia proteolitycznego formy zwi¹zanej z b³on¹ [53,117]. Klotho ulega ekspresji w wielu tkankach, w tym w nerkach, w tkankach reprodukcyjnych i w mózgu [59]. Potwierdzenie znaczenia Klotho jako koreceptora dla FGF-23 uzyskano z faktu, e myszki pozbawione Klotho posiadaj¹ fenotyp podobny do myszki FGF23-null, czyli maj¹ hiperfosfatemiê i wysokie stê enie 1,25(OH) 2 D [64]. Myszka Klotho sta³a siê mysim modelem starzenia zwi¹zanym z hiperfosfatemi¹ i paradoksalnie wysokimi stê- eniami aktywnej witaminy D [64]. Klotho dzia³a zatem jako ko-receptor dla pewnych podtypów receptorów dla FGF-23 zawieraj¹cych strukturê FGFR1c [65,131]. Potwierdzenie, e FGF-23 produkowany przez koœæ, dzia³a na nerki drog¹ wi¹zania do specyficznego receptora dla FGF-23 i fizjologicznie reguluje surowicze stê enie Pi i 1,25(OH) 2 D wskazuje, e jest on hormonem a nie lokaln¹ cytokin¹ (jak inni cz³onkowie rodziny FGF) [37,39]. Istniej¹ ró ne systemowe czynniki reguluj¹ce poziom kr¹ ¹cego FGF-23. Najlepiej 232 Przegl¹d Lekarski 2011 / 68 / 4 D. Fedak i wsp.

opisanym jest wp³yw sprzê enia zwrotnego zwi¹zanego z nadmiarem aktywnej witaminy D. 1,25(OH) 2 D bezpoœrednio zwiêksza ekspresjê FGF-23 w osteocytach drog¹ wi¹zania VDRE (vitamin D response element) w promotorze fgf23 [36,46,81]. W odpowiedzi FGF-23 hamuje aktywnoœæ 1a-hydroksylazy i produkcjê 1,25(OH) 2 D zamykaj¹c pêtlê sprzê enia zwrotnego [81]. W nadmiarze aktywnej witaminy D i przy redukcji PTH, fosfaturia stymulowana FGF-23 chroni przed hiperfosfatemi¹ spowodowan¹ nadmiern¹ absorpcj¹ Pi w przewodzie pokarmowym zale n¹ od witaminy D i obni on¹ fosfaturi¹ z niedoboru PTH. Opisany mechanizm mo e mieæ znaczenie w ochronie organizmu przed intoksykacj¹ witamin¹ D [81,110,111]. Poniewa FGF-23 jest hormonem fosfaturycznym, którego obecnoœæ stwierdzono w kr¹ eniu u zdrowych ludzi oczekiwano, e powinien on byæ regulowany poziomem surowiczego Pi. Zaobserwowano jednak, e u ludzi krótkotrwa³e wahania poziomu Pi w diecie nie zmieniaj¹ stê enia FGF- 23 [96], a d³ugoterminowe zmiany w poziomie spo ycia Pi maj¹ równie niewielki lub aden wp³yw na stê enia FGF-23 [18,30]. U zwierz¹t natomiast mo na obni yæ stê- enie FGF-23 niskofosforanow¹ diet¹ oraz podwy szyæ diet¹ bogat¹ w Pi [94,98,121]. Natomiast surowicze stê enia FGF-23 wzrastaj¹ po podaniu egzogennej 1,25(OH) 2 D [106], równie ekspresja FGF- 23 jest zwiêkszona w komórkach kostnych po leczeniu aktywn¹ witamin¹ D [62]. Jest wysoce prawdopodobne, e wzrost Pi spowodowany podaniem aktywnej witaminy D stymuluje uwalnianie FGF-23, które z kolei zmniejsza stê enie Pi zwiêkszaj¹c fosfaturiê. W badaniach klinicznych w przewlek³ej chorobie nerek (PChN) wykazano, e podwy szone stê enia FGF-23 kompensuj¹ wzrost Pi spowodowany zmniejszonym klirensem nerkowym fosforanów a stopieñ podwy szenia tej fosfatoniny koreluje z ciê - koœci¹ hiperfosfatemii [134]. Wydaje siê jednak, e stê enie zewn¹trzkomórkowe fosforanów nie stymuluje bezpoœrednio syntezy mrna dla FGF-23 ani aktywnoœci promotora genu FGF-23 w hodowli osteoblastów [81]. Mimo, e zaobserwowane w uk³adzie doœwiadczalnym, ob³adowanie fosforanami zwiêksza u myszy poziom FGF-23 [98] to znaczenie fosforanów w diecie u ludzi w regulacji stê enia FGF-23 jest niejednoznaczne [30,96]. Zatem nieznane pozostaj¹ czynniki poœrednicz¹ce we wp³ywie fosforanów na produkcjê FGF-23. Wykazano, e szlaki kontroluj¹ce poziom wapnia mog¹ równie regulowaæ stê enie FGF-23 [60,99,132]. Poniewa ani wapñ pozakomórkowy ani PTH nie stymuluj¹ promotora genu FGF-23 w osteoblastach [81], mo na przypuszczaæ, e wp³yw FGF-23 mo e byæ zwi¹zany z nieznanym jeszcze mechanizmem poœrednim. Obserwowane nieprawid³owoœci zwi¹zane z nadmiarem lub niedoborem FGF-23, takie jak: krzywica/osteomalacja, nieprawid³owoœci homeostazy glukozy, zahamowanie wzrostu, nieprawid³owoœci funkcji grasicy i zmiany zwi¹zane ze starzeniem siê sugeruj¹ szeroko rozprzestrzenion¹ rolê dla FGF-23 [79,113,120]. Nowym pozytywnym regulatorem sekrecji FGF-23 okaza³y siê estrogeny. Zwiêkszaj¹ one syntezê FGF-23 w modelach in vivo i in vitro, co mo e w czêœci wyjaœniaæ wp³yw tych hormonów na obni enie surowiczego stê enia aktywnej witaminy D i poziomu fosforanów [21]. Sekrecja FGF-23 jest równie regulowana przez czynniki lokalne, pochodz¹ce z tkanki kostnej, takie jak: gen reguluj¹cy fosforany homologiczny do endopeptydazy na chromosomie X (phosphate regulating gene with homologies to endopeptidases on chromosome X - PHEX), bia³ko macierzy zêbiny (dentin matrix protein 1 - DMP1) i fosfoproteina macierzy pozakomórkowej (matrix extracellular phosphoglycoprotein - MEPE), ale ich szczegó³owe znaczenie wymaga wyjaœnienia w dalszych badaniach in vivo i in vitro [100,137]. Wartoœci stê eñ FGF-23 u ludzi zdrowych mieszcz¹ siê w zakresie 25-50 pg/ml (przy pomiarze intact FGF-23), natomiast poziom ten wzrasta 10- do 20-krotnie u pacjentów z krzywic¹ hipofosfatemiczn¹ [55,143]. Nadmiar FGF-23 skutkuje utrat¹ Pi przez nerki, hipofosfatemi¹ i nieprawid³owo niskimi stê eniami aktywnej witaminy D w surowicy oraz osteomalacj¹ [1,4]. Natomiast niedobór FGF-23 powoduje hiperfosfatemiê, nadmierne stê enie aktywnej witaminy D i zwapnienia tkanek miêkkich [16,24,27,67]. FGF-23 podlega proteolitycznej obróbce potranslacyjnej, w ktorej powstaj¹ 2 fragmenty N- i C-koñcowy, z których jak wspomniano uprzednio aden nie posiada aktywnoœci biologicznej [115]. U pacjentów z wrodzonymi chorobami zwi¹zanymi z niedoborem FGF-23 podwy szona produkcja C-koñcowego fragmentu nie zmniejsza hiperfosfatemii i hiperwitaminozy D [67,127]. Przebadano trzy dostêpne na rynku testy s³u ¹ce oznaczaniu stê enia FGF-23 w osoczu krwi [47]. Dwa intact FGF-23 (Kainos, Immutopics) oraz jeden zestaw oznaczaj¹cy C-koñcowy peptyd FGF-23 (Immutopics). Oznaczano wspó³czynniki zmiennoœci wewn¹trz serii i miêdzy seriami, liniowoœæ i interferencje macierzy. Porównano równie wyniki oznaczeñ w populacji ludzi zdrowych i pacjentów z oczekiwanymi wysokimi wartoœciami FGF-23. Wykazano, e spoœród trzech tylko dwa zestawy charakteryzuj¹ siê dobr¹ jakoœci¹ i s¹ to: intact FGF23 Kainos oraz C-terminal FGF-23 Immutopics. Oprócz FGF-23 zidentyfikowano inne zwi¹zki o dzia³aniu fosfaturycznym. S¹ to wydzielnicze bia³ko sfrp-4 (secreted frizzled-related protein), FGF-7 oraz MEPE. Podobnie jak FGF-23, sfrp-4 obni a nerkow¹ reabsorpcjê Pi zmniejszaj¹c iloœæ transporterów fosforanowych w kanaliku proksymalnym oraz hamuje tworzenie aktywnej witaminy D [10]. FGF-7 wykazuje podobne dzia³anie w stosunku do komórek nerkowych oposa [20] oraz dzia³anie fosfaturyczne in vivo u szczurów [109]. MEPE zwiêksza frakcyjne wydzielanie Pi i indukuje hipofosfatemiê in vivo, hamuje mineralizacjê kostn¹ in vitro, a myszka MEPE-null ma zwiêkszon¹ mineralizacjê kostn¹. MEPE nie hamuje powstawania aktywnej witaminy D [105]. Swoistoœæ tkankowa FGF-23 i rola bia³ka Klotho FGF-23 jest produkowany i uwalniany g³ównie przez osteocyty w koœci, ale równie ulega ekspresji w pericyto podobnych komórkach otaczaj¹cych zatoki ylne w szpiku kostnym, w przyœrodkowo-bocznym j¹drze wzgórza (ventrolateral thalamic nucleus) w mózgu, w grasicy i wêz³ach ch³onnych [83,128]. Nie znany jest iloœciowy stosunek kr¹ ¹cego FGF-23 do jego rozmieszczenia w tkankach obwodowych, ale poniewa ulega silnej ekspresji w osteocytach, komórkach najliczniej wystêpuj¹cych w koœci, mo na s¹dziæ, e w³aœnie osteocyty s¹ g³ównym Ÿród³em kr¹ ¹cego FGF-23 [83]. Swoistoœæ tkankowa FGF-23 jest zdeterminowana ekspresj¹ receptorów dla FGF- 23: FGFR1c, -3c, 4 oraz bia³ka Klotho [65,131]. Najlepiej poznano ekspresjê FGFR w kanaliku dystalnym nerek, przytarczycach, tkance kostnej i skórze [100]. Klotho natomiast ulega ekspresji w przytarczycach, nerkach, j¹drach, jajnikach, mózgu, przysadce mózgowej, szczytowej b³onie plazmatycznej komórek ependymalnych splotów naczyniowych, oraz tkance t³uszczowej, ale nie ulega ekspresji w koœci, p³ucach, w¹trobie, skórze, œledzionie, jelicie cienkim i nadnerczach [49,72,82,128]. G³ównym fizjologicznym celem dla FGF-23 s¹ nerki, w których hormon hamuje reabsorpcjê fosforanów i produkcjê aktywnej witaminy D [83,113]. Receptorem dla aktywacji dzia³ania FGF-23 w nerce jest prawdopodobnie FGFR1c [82]. W kanaliku dystalnym nerek wykazano du e iloœci kompleksów: FGFR1/Klotho, podczas gdy aktywnoœæ biologiczna FGF-23 realizuje siê w kanaliku proksymalnym [72]. Mo - na zatem s¹dziæ, e dzia³anie FGF-23 na kanalik proksymalny jest poœrednie, byæ mo e drog¹ stymulacji czynników parakrynnych w kanaliku dystalnym, które reguluj¹ funkcje kanalika proksymalnego w pêtli sprzê enia zwrotnego z kanalikiem dystalnym (distal-to-proximal tubular feedback mechanism). Wiadomo równie, e FGF-23 zmniejsza ekspresjê Klotho w nerce, drog¹ z³o onego mechanizmu sprzê enia zwrotnego ujemnego zwi¹zanego z regulacj¹ metabolizmu wapnia i fosforanów [54,91]. Przytarczyce równie ekspresjonuj¹ zarówno FGFR jak i Klotho i s¹ tkank¹ docelow¹ dla dzia³ania FGF-23, chocia do koñca nie wiadomo czy fosfatonina ta stymuluje czy hamuje sekrecjê PTH [6,17,118,139]. Ostatnio wykazano, e wprawdzie FGF-23 hamuje ekspresjê mrna dla PTH oraz sekrecjê PTH w hodowlach prawid³owych komórek przytarczyc [6,40,63], to podwy szone stê enia FGF-23 w chorobach u ludzi i w modelu mysim mog¹ byæ zwi¹zane z nadczynnoœci¹ tego gruczo³u [4,61]. Wydaje siê równie, e wzrost PTH mo e byæ zjawiskiem wórnym do zmniejszenia aktywnoœci 1,25(OH) 2 D. Splot naczyniowy i przysadka s¹ tkankami docelowymi dla FGF-23, ale jego funkcja pozostaje nieznana. Nie wiadomo równie, czy FGF-23 wywiera efekt bezpoœredni na koœæ czy poœredni drog¹ zmiany aktywnoœci 1,25(OH) 2 D. Koncepcjê poœredniego wp³ywu FGF-23 na koœæ potwierdzaj¹ obserwacje wskazuj¹ce na podobne defekty mineralizacji tkanki kostnej zwi¹zane z nadmiarem aktywnej witaminy Przegl¹d Lekarski 2011 / 68 / 4 233

D spowodowane delecj¹ 24-hydroksylazy oraz brakiem ekspresji Klotho w tkance kostnej, jak równie z faktu, e delecja receptora witaminy D poprawia fenotyp myszki fgf23-null [48,119,122]. Chocia ostatnio przeprowadzone badania wskazuj¹, e FGF-23 mo e wywieraæ efekt bezpoœredni na osteoblasty in vitro, ale znaczenie fizjologiczne tego mechanizmu nie zosta³o jeszcze potwierdzone in vivo [133]. Mimo potwierdzenia potencjalnego udzia³u FGF-23 w fizjologii przytarczyc i tkanki kostnej to nadal uwa a siê, e g³ówn¹ funkcj¹ kompleksu FGF-23/Klotho jest regulacja homeostazy fosforanów i aktywnej witaminy D z wtórnym wp³ywem na klirens nerkowy wapnia. Aby zrozumieæ biologiczne dzia³anie FGF-23 konieczne by³o zidentyfikowanie i scharakteryzowanie receptorów poœrednicz¹cych w sygna³owaniu FGF-23. G³ówny prze³om w tych badaniach pochodzi z eksperymentu Urakawy i wsp. [131], którzy wykazali, e zwi¹zane z b³on¹ bia³ko Klotho wi¹ e siê do FGFR1c, a FGF-23 w swoim fragmencie C-koñcowym konwertuje kanoniczny receptor dla FGF w swoisty receptor dla FGF-23 [41,65,131]. Innymi s³owy Klotho dzia³a jako przyzwalaj¹cy kofaktor dla receptora FGF-23 i determinanta specyficznoœci tkankowej FGF-23. Znaczenie Klotho w sygna³owaniu FGF-23 zosta³o potwierdzone w uk³adzie doœwiadczalnym na myszkach pozbawionych genu klotho (klotho-null mice), które charakteryzuj¹ siê prawie identycznym fenotypem biochemicznym z myszkami fgf-23 knockout pomimo wyjatkowo wysokich stê eñ FGF-23 [64,102,108,113, 120,131]. Wyniki aktualnych eksperymentow potwierdzaj¹, e FGF-23 nawet w ponadfizjologicznych stê eniach nie ma wp³ywu na metabolizm mineralny bez obecnoœci Klotho. Klotho posiada jeszcze inne funkcje ró - ne od jego roli jako poœrednika dzia³ania FGF-23 [88], obejmuj¹ one: regulacjê absorpcji wapnia w nerkowym kanaliku dystalnym drog¹ stabilizacji i aktywacji kana³u wapniowego TRPV5 (transient receptor potential v-5) i regulacjê wydzielania PTH przez przytarczyce zwiêkszaj¹c rekrutacjê Na + /K + - ATP-azy do b³ony komórkowej przytarczyc [15]. Kr¹ ¹ca forma Klotho zawieraj¹ca N- koñcow¹ domenê pozakomórkow¹ mo e byæ produktem zarówno osobnego transkryptu genu klotho, koduj¹cego formê rozpuszczaln¹ tego bia³ka [117] jak i zrzuconego fragmentu zewn¹trzkomórkowego pod wp³ywem proteinaz ADAM10 i ADAM17 [22]. Œcinanie proteolityczne Klotho z powierzchni komórki jest regulowane wahaniami stê enia wapnia pozakomórkowego oraz insulin¹. Kr¹ ¹ce Klotho posiada wiele innych funkcji; m.in. wp³ywa na kaskadê sygna³ow¹ wewn¹trzkomórkow¹ insulina/igf-1 i ró nicowanie adipocytów [23,66,92]. Podsumowuj¹c rolê bia³ka Klotho w dzia³aniu FGF-23 [107] nale y podkreœliæ kilka jego cech: 1) Klotho lokalizuje siê w nerkach, przytarczycach, przysadce, splocie naczyniowym i mózgu [72], w tych tkankach obserwuje siê indukcjê ekspresji early growth response (Egr)-1 i fosforylacjê kinazy regulowanej sygna³em zewn¹trzkomórkowym (ERK) po iniekcji FGF-23 u myszy [131]. 2) Myszki FGF-null i Klotho maj¹ podobne fenotypy charakteryzuj¹ce siê hiperfosfatemi¹, nieprawid³owo wysokimi stê eniami aktywnej witaminy D pomimo hiperfosfatemii, zwapnieniami tkanek miêkkich i krótkim czasem ycia. 3) Przeciwcia³a anty- Klotho zwiêkszaj¹ poziom Pi w surowicy i stê enia aktywnej witaminy D u myszek szczepu dzikiego [131]. 4) Stê enie kr¹ ¹cego FGF-23 jest bardzo wysokie u myszek Klotho. 5) Klotho, FGF-23 i FGFR1c tworz¹ heterodimeryczny kompleks in vitro i wi¹zanie FGF-23 do FGFR1c jest wzmocnione przez bia³ko Klotho [66,131]. Termin Klotho dotyczy stricte a-klotho, nale y jednak pamiêtaæ, e istnieje jeszcze ß-klotho, inna forma tego bia³ka. Obecnie wydaje siê oczywiste, e Klotho i FGF-23 odgrywaj¹ aktywn¹ rolê w fizjologicznej kontroli homeostazy mineralnej i w zaburzeniach wapnia i fosforanów charakterystycznych dla zmian kostnych w przewlek³ej chorobie nerek (CKD-MBD). Choroby genetyczne zwi¹zane z krzywic¹/osteomalacj¹, rola FGF-23 Fizjologiczne dzia³anie FGF-23 w metabolizmie fosforanów i witaminy D zosta³o potwierdzone kilkoma wrodzonymi zespo- ³ami prowadz¹cymi zarówno do nadmiaru jak i niedoboru aktywnego biologicznie FGF- 23, zwi¹zanymi z wystêpowaniem krzywicy/osteomalacji. Krzywica i osteomalacja s¹ chorobami koœci charakteryzuj¹cymi siê zaburzon¹ mineralizacj¹ macierzy kostnej prowadz¹c¹ do zmiêkczenia koœci. Krzywica jest chorob¹ wieku dzieciêcego i powoduje zahamowanie wzrostu i ³ukowate zniekszta³cenie nóg, osteomalacja natomiast dotyka doros³ych i powoduje s³aboœæ miêœni oraz bóle kostne. Pomimo ró nej etiologii zarówno krzywicy jak i osteomalacji najwa niejsz¹ i najczêstsz¹ przyczyn¹ tych dwóch chorób jest przewlek³a hipofosfatemia [39]. Istnieje kilka chorób powoduj¹cych krzywicê/osteomalacjê hipofosfatemiczn¹, które maj¹ bardzo podobne cechy kliniczne; s¹ to trzy choroby genetyczne: ADHR, autosomal recessive hypophosphatemic rickets/ osteomalacia (ARHR), XLH, jeden zespó³ paraneoplastyczny TIO oraz hypophosphatemic rickets/osteomalacia zwi¹zana z zespo³em McCune-Albright/fibrous dysplasia koœci. Hipofosfatemia spowodowana zaburzon¹ reabsorpcj¹ Pi jest typow¹ cech¹ u osób dotkniêtych tymi chorobami, chocia surowicze stê enia 1,25(OH) 2 D u tych chorych nie s¹ wysokie i pozostaj¹ na poziomie prawid³owym lub niskim. We wszystkich trzech chorobach stwierdza siê zarówno zaburzenia reabsorpcji fosforanów jaki i metabolizmu witaminy D [25,39]. Biochemiczne cechy przedstawionych schorzeñ, spowodowane zosta³y nadmiernym dzia³aniem FGF-23 co potwierdzi³o wysokie jego stê enie u osób z chorobami hipofosfatemicznymi [58,143]. Mechanizm nadaktywnoœci FGF-23 w tych chorobach jest zró nicowany (tabela I). FGF-23 i choroby przebiegaj¹ce z hipofosfatemi¹ W chorobie ADHR w genie fgf23 wystêpuje kilka nonsensownych mutacji [1]. Te mutacje wystêpuj¹ w miejscach koduj¹cych Arg 176 i Arg 179, czyli przy sekwencji aminokwasowej zlokalizowanej blisko miejsca wra liwego na trawienie proteolityczne pomiêdzy Arg 179 i Ser 180 i niszcz¹ to miejsce rozpoznawane przez protezê, co skutkuje uniemo liwieniem obróbki proteolitycznej FGF-23 przez furynê. Opornoœæ na trawienie proteolityczne jest przyczyn¹ wzrostu stê enia biologicznie aktywnego (o pe³nej d³ugoœci) FGF-23 [138]. Ale poziom FGF- 23 nie zawsze jest podwy szony u pacjentów ADHR. Poziom FGF-23 zmienia siê (fluktuuje) u tych pacjentów i zaobserwowano, e wysokie stê enia FGF-23 s¹ zwi¹zane z hipofosfatemi¹ [52]. Czyli mutacje w genie FGF-23 zaburzaj¹ce w jakiœ sposób mechanizmy regulacyjne produkcji FGF-23 le ¹ u podstaw hipofosfatemii u pacjentów z ADHR. Genami odpowiedzialnymi za XLH i ARHR s¹ PHEX [126] i DMP1 [29,85]. Wprawdzie dok³adna funkcja fizjologiczna tych czynników nie zosta³a jeszcze poznana, to zaobserwowano zwiêkszon¹ ekspresjê FGF-23 u myszek XLH i DMP1-null [29,143] oraz u pacjentów z tymi chorobami [26,56,58,143], co mo e sugerowaæ, e PHEX i DMP1 w nie do koñca poznany sposób hamuj¹ ekspresjê FGF-23 w koœci. ARHR jest spowodowana inaktywuj¹c¹ mutacj¹ w DMP1, która zwiêksza mineralizacjê [29,74]. Utrata DMP1 skutkuje wzrostem transkrypcji FGF-23 przez osteocyty [29]. XLH jest spowodowane inaktywuj¹c¹ mutacj¹ w PHEX [43,126], która prowadzi do wzrostu ekspresji FGF-23 w osteocytach [75]. Niektóre badania wykaza³y, e PHEX jest odpowiedzialny za degradacje FGF-23 in vitro [14], podczas gdy inni nie potwierdzili tego efektu [7,42,76]. Nie wiadomo jeszcze w jaki sposób utrata funkcji przez DMP1 i PHEX powoduje wzrost transkrypcji genu dla FGF-23 [78]. TIO [114] charakteryzuje siê hipofosfatemi¹, hiperfosfaturi¹, nieprawid³owo niskim stê eniem aktywnej witaminy D oraz osteomalacj¹ [19], a mo na j¹ wyleczyæ ca³kowit¹ resekcj¹ nowotworu. Stê enia FGF-23 s¹ podwy szone praktycznie u wszystkich pacjentów z TIO i gwa³townie spadaj¹ do poziomów prawid³owych, a nawet poni ej po usuniêciu nowotworu [56,123,143]. Poniewa wykazano, e nowotwory powoduj¹ce TIO silnie ekspresjonuj¹ FGF-23 [114,140], uwa a siê, e TIO jest zwi¹zane z nadekspresj¹ FGF-23 w kilku nowotworach. Wiêkszoœæ nowotworów powoduj¹cych TIO obecnie jest zaklasyfikowanych jako fosfaturyczne guzy mezenchymalne (mixed connective tissue variant) [32]. FGF-23 ulega równie nadekspresji w koœci w regionach zaatakowanych przez w³óknist¹ dysplazjê (fibrous dysplasia) u pacjentów z zespo³em McCune-Albrighta [103]. Zespó³ ten jest chorob¹ genetyczn¹ nie dziedziczon¹ spowodowan¹ somatyczn¹ aktywacj¹ mutacji nonsensownych GNAS1 (guanine nucleotide binding protein, alpha stimulating gene), powoduj¹cych zmienne cechy kliniczne obejmuj¹ce: polyostotic fibrous dysplasia, z nieprawid³owoœciami endokrynnymi (przedwczesne pokwitanie, gigantyzm przysadkowy, zespó³ Cushinga, thyrotoxykoza) oraz skórnymi (barwnikowe plamy na skórze) [71]. 234 Przegl¹d Lekarski 2011 / 68 / 4 D. Fedak i wsp.

Tabela I Choroby przebiegaj¹ce z hipofosfatemi¹ spowodowane nadmiarem dzia³ania FGF-23 i przyczyny nadmiernej aktywnoœci FGF-23 [zaadaptowano z 39]. Diseases with hypophosphatemia caused by FGF-23 overproduction and FGF-23 superactivity {adapted from 39]. Choroba Przyczyna nadaktywnoœci FGF-23 ADHR - autosomal dominant hypophosphatemic rickets/osteomalacia ARHR - autosomal recessive hypophosphatemic rickets/osteomalacia XLH - X-linked hypophosphatemic rickets/osteomalacia McCune-Albright syndrome/fibrous dysplasia TIO tumor-induced rickets/osteomalacia Tabela II Hiperfosfatemiczna kalcynoza nowotworowa i kr¹ ¹ce stê enia FGF-23 [zaadaptowano z 39]. Hyperphosphatemic tumoral calcinosis and FGF-23 concentration [adapted from 39]. Przyczynowy gen Mechanizm zaburzonego dzia³ania FGF23 FGF-23 Zwiêkszona proteoliza FGF-23 GALNT3 Zwiêkszona proteoliza FGF-23 Klotho Opornoœæ na FGF-23 FGF-23 i choroby przebiegaj¹ce z hiperfosfatemi¹ W przeciwieñstwie do kilku chorób przebiegaj¹cych z hipofosfatemi¹ spowodowan¹ nadmiernym dzia³aniem FGF-23, u pacjentów z hiperfosfatemiczn¹ kalcynoz¹ nowotworow¹ (hyperphosphatemic tumoral calcinosis) stwierdza siê hiperfosfatemiê, zwiêkszon¹ reabsorpcjê nerkow¹ Pi i wysokie stê enia 1,25(OH) 2 D [87]. Poniewa te cechy zaobserwowano równie u myszek ze znokautowanym genem klotho oraz fgf23-null uznano, e hiperfosfatemiczna kalcynoza nowotworowa mo e byæ spowodowana deficytem aktywnoœci FGF-23. Czynnikiem odpowiedzialnym za hiperfosfatemiczn¹ kalcynozê nowotworow¹ okaza³ siê gen GALNT3 koduj¹cy enzym UDP- N-acetyl-alpha-D-galactosamine: polypeptide N-acetylgalactosaminyltransferase3 (ppgantase-t3) [127], który przenosi N- acetylgalaktozaminê jako cukier inicjuj¹cy powstanie wi¹zania O-glikozydowego typu mucyny [127]. U pacjentów z mutacj¹ w genie GALNT3 wykazano wzrost stê enia fragmentu C-koñcowego FGF-23 przy niskim prawid³owym poziomie cz¹steczki intact [35] (tabela II). Oznacza to, e niewielkiej iloœci pe³nej d³ugoœci (full-lenght) FGF-23 towarzyszy du a iloœæ nieaktywnego C-koñcowego fragmentu FGF-23. Mutacje w genie GALNT3 skutkuj¹ zaburzon¹ glikozylacj¹ FGF-23 w pozycji Thr 178 i powoduj¹ zwiêkszon¹ proteolizê FGF-23. Hiperfosfatemia i wysokie stê- enie 1,25(OH) 2 D s¹ spowodowane deficytem intact FGF-23. Mutacje w samym genie koduj¹cym fgf- 23 mog¹ równie powodowaæ hiperfosfatemiczn¹ kalcynozê nowotworow¹ [3,8,67,69], obni one-normalne stê enie intact FGF-23 i wysokie stê enie fragmentu C-koñcowego [3]. Mechanizm nadwra liwoœci na proteolizê zmutowanego FGF-23 nie zosta³ jeszcze wyjaœniony. Ta mutacja powoduje nieprawid³ow¹ obróbkê FGF-23 i retencjê w Rozregulowana ekspresja FGF-23 przez mutacjê w genie dla FGF-23 Nadekspresja FGF-23 w koœci przez mutacjê w genie DMP1 Nadekspresja FGF-23 w koœci w genie PHEX przez mutacjê Nadekspresja FGF-23 w koœci Nadekspresja FGF-23 w nowotworze Stê enia FGF23 Intact FGF-23 C-terminal FGF-23 Niski-normalny Niski-normalny Wysoki Wysoki Wysoki Wysoki aparacie Golgiego. Zaburzenie sekrecji FGF- 23 skutkuje niskim poziomem tego bia³ka, co z kolei powoduje hiperfosfatemiê spowodowan¹ zmniejszonym wydalaniem Pi przez nerki. Ostatnio przeprowadzone analizy wykaza³y, e hiperfosfatemiczna kalcynoza nowotworowa równie mo e byæ spowodowana mutacj¹ w genie klotho, co po raz kolejny wskazuje na zaanga owanie Klotho w sygna³owanie FGF-23 [51]. Mutacja w genie klotho mo e byæ przyk³adem opornoœci na hormon, która skutkuje spadkiem ekspresji Klotho, zmniejszon¹ iloœci¹ kompleksów FGF-23/Klotho/FGFR1 i opornoœci¹ narz¹dów docelowych na dzia³anie FGF-23 [51]. Istnieje choroba charakteryzuj¹ca siê hipofosfatemi¹ nie zwi¹zan¹ z FGF-23 (FGFindependent hypophosphatemic disorders). Pierwotnym defektem powoduj¹cym schorzenie jest zaburzenie reabsorpcji Pi w kanaliku proksymalnym powoduj¹ce wzrost stê enia aktywnej witaminy D, która zwiêksza absorpcjê wapnia w przewodzie pokarmowym i hiperkalciuriê - dwie cechy, które odró niaj¹ pierwotne zaburzenia nerkowe reabsorpcji Pi od zaburzeñ z nadmiaru FGF- 23 [100]. Schorzeniem charakteryzuj¹cym siê wtórnym/adaptacyjnym wzrostem FGF-23 jest PChN, w której obni enie aktywnoœci CYP27B1 i wzrost CYP24 przez nadmiar FGF-23 powoduje zmniejszenie poziomu kalcytriolu i przyczynia siê do nasilenia wtórnej nadczynnoœci przytarczyc (WNP) [46]. W dodatku wzrost FGF-23 jest zwi¹zany ze zwiêkszon¹ œmiertelnoœci¹ u pacjentów z zaawansowan¹ PChN, co ka e przypuszczaæ, e FGF-23 mo e dzia³aæ jako toksyna mocznicowa [45]. Neutralizuj¹ce przeciwcia- ³a anty-fgf-23 stanowi¹ potencjalny sposób leczenia tych zaburzeñ zwi¹zanych z nadmiarem FGF-23 [142], ale nie wiadomo, czy takie leczenie bêdzie klinicznie przydatne. Rola FGF-23 w metabolizmie tkanki kostnej Mimo, e FGF-23 ulega ekspresji w wielu tkankach, to wiêkszoœæ kr¹ ¹cego FGF- 23 pochodzi z osteocytów (w wysokich stê- eniach) i osteoblastów (w ni szych stê eniach) [29]. I chocia nie opisano w tkance kostnej obecnoœci Klotho (obligatoryjnego koreceptora dzia³ania FGF-23 na gospodarkê mineraln¹), to wiele badañ wskazuje na bezpoœredni lokalny wp³yw FGF-23 na koœæ. Fizjologiczne znaczenie FGF-23 w metabolizmie mineralnym zaobserwowano po raz pierwszy w przebiegu chorób genetycznych zwi¹zanych z krzywic¹ i osteomalacj¹ [137]. Dostêpne wyniki badañ nie s¹ wprawdzie zgodne, ale wskazuj¹ na mo liwoœæ pe³nienia przez FGF-23 lokalnych funkcji w tkance kostnej [80,133]. FGF-23 reguluje ró nicowanie osteoblastów, a brak FGF-23 upoœledza mineralizacjê szkieletu mimo prawid³owych lub zwiêkszonych poziomów wapnia i fosforu. W PChN zmiana ekspresji szkieletowej FGF-23 wspó³istnieje z upoœledzeniem metabolizmu kostnego. Fakt, e nie znaleziono Klotho w tkankach szkieletowych, mo e wskazywaæ, e FGF-23 wp³ywa na koœci bezpoœrednio. FGF-23 indukuje dojrzewanie osteoblastów i mineralizacjê macierzy tkanki kostnej, szczególnie w stadium embrionalnym. Ró ne czynniki produkowane w koœci wp³ywaj¹ na ekspresjê, stabilizacjê i rozk³ad FGF-23, m.in PHEX, MEPE, DMP1 i bone morphogenic protein 1 (BMP1) [137]. Nie jest pewne, czy sta³y wzrost FGF- 23 w PChN wp³ywa na szkielet i przyczynia siê do zaburzeñ mineralizacji obserwowanych w niektórych postaciach osteodystrofii nerkowej. Badania na zwierzêtach wykaza³y bezpoœredni wp³yw FGF-23 na mineralizacjê koœci, niezale nie od jego wp³ywu na regulacjê fosforanów. Równie badania poza ustrojem wykaza³y, e wysokie stê enie FGF-23 w osteoblastach mog¹ prowadziæ do hamowania ich ró nicowania, jak równie mineralizacji macierzy. Badania przeprowadzone u dzieci i m³odzie y z PChN wykaza³y zwiêkszon¹ zawartoœæ FGF-23 w koœci beleczkowej, a ponadto u tych dzieci wzrastaj¹cy poziom FGF-23 objawia³ siê wczeœnie w PChN i by³ powi¹zany z popraw¹ mineralizacji szkieletu. Te badania mog¹ wskazywaæ na lokaln¹ rolê FGF-23 w mineralizacji koœci w PChN [90]. FGF-23 jest produkowany przez osteocyty w mineralizowanej koœci [144] i badania nad ludzkimi chorobami wrodzonymi i nabytymi a tak e przeprowadzane na modelu zwierzêcym wykaza³y, e zwiêkszenie lub zmniejszenie ekspresji tego hormonu w ró nych sytuacjach klinicznych [1,113,120] zawsze prowadzi do zaburzenia biologii koœci. Nale y pamiêtaæ, ze obserwowana upoœledzona mineralizacja kostna u pacjentów z nadmiarem FGF-23 mo e byæ konsekwencj¹ niskiego stê enie Pi i witaminy D. Badania prowadzone na modelu zwierzêcym dotycz¹ce niedoborów FGF-23 sugeruj¹, e wp³yw na koœæ maj¹ zarówno FGF- 23 jak i bia³ka reguluj¹ce FGF-23 [73,77, 133]. W tych modelach FGF-23 bezpoœrednio reguluje ró nicowanie osteoblastów [133] i ca³kowity brak FGF-23 zaburza mineralizacjê macierzy, pomimo prawid³owe- Przegl¹d Lekarski 2011 / 68 / 4 235

go poziomu (a nawet nadmiaru) Pi i witaminy D [113,120]. Sugeruje siê, e FGF-23 bezpoœrednio hamuje dojrzewanie osteoblastów i mineralizacjê macierzy kostnej, szczególnie podczas rozwoju embrionalnego tkanki kostnej [133]. U myszek z nadekspresj¹ FGF-23 wykazano, e jest ona mniejsza w szkielecie embrionalnym w porównaniu z doros³ymi zwierzêtami [144] i zak³óca szlak sygna- ³owy Wnt, który jest odpowiedzialny za proliferacjê osteoblastów [79]. U dojrza³ych zwierz¹t ca³kowity brak FGF-23 równie skutkuje ogniskowymi zaburzeniami mineralizacji szkieletu, pomimo prawid³owego stê enia Pi, wapnia i witaminy D [113,120], co sugeruje rolê tego bia³ka w utrzymaniu mineralizacji szkieletu w póÿniejszych stadiach rozwojowych. Wyniki badañ na zwierzêtach i poza ustrojem sugeruj¹, e FGF-23 mo e odgrywaæ rolê w mineralizacji koœci, niezale nie od systemowego wp³ywu na homeostazê fosforanów. U pacjentów dializowanych nie wykryto adnej wspó³zale noœci pomiêdzy FGF-23 a mineraln¹ gêstoœci¹ koœci i markerami obrotu kostnego. Taki zwi¹zek pozostaje do ustalenia, szczególnie w przeddializacyjnym etapie PChN [24,38,90]. Opisano kilka czynników, które s¹ produkowane w tkance kostnej i reguluj¹ szkieletow¹ ekspresjê FGF-23 i które mog¹ wp³ywaæ na proces mineralizacji macierzy kostnej. Nale y do nich PHEX, endopeptydaza zwi¹zana z powierzchni¹ komórki, lokalnie wystêpuj¹ca w osteoblastach i osteocytach [76], która reguluje produkcjê FGF-23 w koœci jak równie mineralizacjê macierzy pozakomórkowej [81]. Rola DMP1 w regulacji FGF-23 i mineralizacji szkieletu mo e mieæ du e znaczenie, poniewa DMP1, lub raczej 2 aktywne fragmenty (N- i C-koñcowy) DMP1 generowane podczas tego ciêcia przez proteinazy takie jak BMP-1 [89], promuj¹ tworzenie minera³u [125], a dysfunkcja DMP1 skutkuje wzrostem stê enia FGF-23 kr¹ ¹cego i szkieletowego jak równie defektem mineralizacji koœci [29,85] oraz zniszczon¹ struktur¹ osteocytów [29]. Myszki podwójnie znokautowane dmp1/ fgf23 s¹ fenotypowo podobne do myszek znokautowanych w genie fgf23 [84], sugeruj¹c, e DMP1 reguluje ekspresjê/aktywnoœæ FGF-23. DMP1 ulega ekspresji w mineralizowanej tkance, w tym ameloblastach, cementoblastach, ale równie ulega ekspresji w niezmineralizowanch tkankach, takich jak mózg, œlinianki, w¹troba, miêœnie, trzustka i nerki [31]. Jak niedobór DMP1 stymuluje produkcjê FGF-23 nie wiadomo, ale istnieje kilka mo liwoœci wynikaj¹cych z badania struktury i funkcji DMP1 (mechanizm regulacji FGF-23 opisano w pracy 47). U ludzi mutacje aktywuj¹ce FGFR1 [139] i mutacje zwiêkszaj¹ce poziom kr¹ ¹cego Klotho [17] s¹ zwi¹zane z podwy szonymi poziomami FGF-23, wzrasta zatem prawdopodobieñstwo, e te czynniki mog¹ równie regulowaæ produkcjê FGF-23 w osteocytach. Potencjalnymi mediatorami ekspresji FGF-23 s¹ m.in.: wzrost szkieletowej ekspresji FGF-1, który bezpoœrednio stymuluje promotor genu FGF-23 [79] oraz obni ona ekspresja GALNT3, enzymu wa nego dla glikozylacji (a tym samym stabilnoœci) bia³ka FGF-23 [79]. Wskazuje siê równie na rolê lokalnego œrodowiska i stê eñ dwuwêglanów/cytrynianu, które mog¹ równie zaburzaæ mineralizacjê przez pozbawianie osteocytów cytrynianu niezbêdnego dla metabolizmu energetycznego [79]. Inhibitory mineralizacji, w tym MGP i trombospondyna 4 mog¹ równie uczestniczyæ w zaburzonej mineralizacji szkieletu [79]. Ostatnio przeprowadzane badania wykaza³y, e stê enie FGF-23, kluczowego regulatora metabolizmu Pi i kalcytriolu gwa³townie wzrasta ze spadkiem funkcji nerek i mo e odgrywaæ rolê inicjatora w zaburzeniach metabolizmu mineralnego i kostnego pacjentów z PChN [46]. Nieprawid³owoœci mineralne i kostne wystêpuj¹ bardzo wczeœnie w przebiegu PChN i postêpuj¹ wraz z utrat¹ funkcji nerek [70]. Tradycyjnie te nieprawid³owoœci opisuje siê jako nastêpstwo zaburzenia funkcjonowania osi PTH - witamina D, co w konsekwencji powoduje zaburzenia w metabolizmie wapnia i Pi [70,95]. Zaobserwowano, e zaburzenia w ekspresji FGF-23 w koœci wspó³istniej¹ z zaburzeniami metabolizmu szkieletowego u pacjentów z PChN, a wczesna up-regulacja FGF-23 w przebiegu PChN koreluje z indeksami mineralizacji u chorych [136]. Mechanizm, na drodze którego FGF-23 wp³ywa na koœæ jest nieznany i mo e zachodziæ przy udziale wielu bia³ek, reguluj¹cych zarówno FGF-23 jak i mineralizacjê szkieletu [44]. Badania u pacjentów pediatrycznych z PChN wykaza³y, e wiêkszoœæ z nich ma zaburzenia kostne ju na pocz¹tku choroby oraz, e bardzo wczeœnie ulega zwiêkszonej ekspresji FGF-23 i DMP1 w porównaniu z kontrol¹, a ekspresja tych bia³ek jest zwi¹zana z zaburzeniami metabolizmu kostnego. Zatem dysregulacja ekspresji bia³ek osteocytarnych zachodzi bardzo wczeœnie w przebiegu PChN i wydaje siê byæ najwa - niejsza w zaburzeniach metabolizmu kostnego i mineralnego w tej populacji chorych [137]. Jednoczeœnie nie wykazano znamiennych ró nic w stê eniu tych bia³ek u pacjentów dializowanych i w okresie przeddializacyjnym, tzn pomimo ró nic w stê eniu surowiczym FGF-23 i DMP1 w ró nych stadiach PChN ich kostna ekspresja by³a sta³a w przebiegu PChN, czyli ró nice w surowiczym stê eniu tych bia³ek mog¹ wynikaæ ze zmniejszonego klirensu nerkowego [97]. Zagadnienie to zostanie szczegó³owo omówione w II czêœci pracy. Piœmiennictwo 1. ADHR Consortium: Autosomal dominat hypophosphatemic rickets is associated with mutations in FGF23. Nat. Genet. 2000, 26, 345. 2. Amanzadeh J., Reilly R.F.Jr.: Hypophosphatemia: an evidence-based approach to its clinical consequences and management. Nat. Clin. Pract. Nephrol. 2006, 2, 136. 3. Araya K., Fukumoto S., Backenroth R. et al.: A novel mutation in fibroblast growth factor (FGF)23 gene as a cause of tumoral calcinosis. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2005, 90, 5523. 4. Bai X., Miao D., Li J. et al.: Transgenic mice overexpressing human fibroblast growth factor 23 (R176Q) delineate a putative role for parathyroid hormone in renal phosphate wasting disorders. Endocrinology 2004, 145, 5269. 5. Beck L., Karaplis A.C., Amizuka N. et al.: Targeted inactivation of Npt2 in mice leads to severe renal phosphate wasting, hypercalciuria, and skeletal abnormalities. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998, 95, 5372. 6. Ben-Dov I.Z., Galitzer H., Lavi-Moshayoff V. et al.: The parathyroid is a target organ for FGF23 in rats. J. Clin. Invest. 2007, 117, 4003. 7. Benet-Pages A., Lorenz-Depiereux B., Zischka H. et al.: FGF23 is processed by proprotein convertases but not by PHEX. Bone 2004, 35, 455. 8. Benet-Pages A., Orlik P., Strom T.M., Lorenz- Depiereux B.: An FGF23 missense mutation causes familial tumoral calcinosis with hyperphosphatemia. Hum. Genet. 2005, 14, 385. 9. Bergwitz C., Roslin N.M., Tieder M. et al.: SLC34A3 mutations in patients with hereditary hypophosphatemic rickets with hypercalciuria predict a key role for the sodium-phosphate cotransporter NaPi-Iic in maintaining phosphate homeostasis. Am. J. Hum. Genet. 2006, 78, 179. 10. Berndt T., Craig T.A., Bowe A.E. et al.: Secreted frizzled-related protein 4 is a potent tumor-derived phosphaturic agent. J. Clin. Invest. 2003, 112, 785. 11. Berndt T., Kumar R.: Phosphatonins and regulation of phosphate homeostasis. Ann. Rev. Physiol. 2007, 69, 341. 12. Berndt T.J., Schiavi S., Kumar R.: "Phosphatonins" and the regulation of phosphorus homeostasis. Am. J. Physiol. Renal. Physiol. 2005, 289, F1170. 13. Block G.A. Klassen P.S., Lazarus J.M. et al.: Mineral metabolism, mortality, and morbidity in maintenance hemodialysis. J. Am. Soc. Nephrol. 2004, 15, 2208. 14. Bowe A.E., Finnegan R., Jan de Beur S.M. et al.: FGF-23 inhibits renal tubular phosphate transport and is a PHEX substrate. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001, 284, 977. 15. Brown E.M., Watson E.J., Thatcher J.G. et al.: Ouabain and low extracellular potassium inhibit PTH secretion from bovine parathyroid cells by a mechanism that does no involve increases in the cytosolic calcium concentration. Metabolism 1987, 36, 36. 16. Brown W.W., Juppner H., Langman C.B. et al.: Hypophosphatemia with elevation in serum fibroblast growth factor 23 in a child with Jansen`s metaphyseal chondrodysplasia. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2009, 94, 17. 17. Brownstein C.A. Adler F., Nelson-Williams C. et al.: A translocation causing increased alpha-klotho level results in hypophosphatemic rickets and hyperparathyroidism. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2008, 105, 3455. 18. Burnett S.M., Gunawardene S.C., Bringhurst F.R. et al.: Regulation of C-terminal and intact FGF-23 by dietary phosphate in men and women. J. Bone Miner. Res. 2006, 21, 1187. 19. Cai Q., Hodgson S.F., Kao P.C. et al.: Brief report: inhibition of renal phosphate transport by a tumor product in a patient with oncogenic osteomalacia. N. Engl. J. Med. 1994, 330, 1645. 20. Carpenter T.O., Ellis B.K., Insogna K.L. et al.: Fibroblast growth factor 7: an inhibitor of phosphate transport derived from oncogenic osteomalacia-causing tumors. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2005, 90, 1012. 21. Carrillo-Lopez N., Roman-Garcia P., Rodriguez- Rebollar A. et al.: Indirect regulation of PTH by estrogens may require FGF23. J. Am. Soc. Nephrol. 2009, 20, 2009. 22. Chen C.D., Podvin S., Gillespie E. et al.: Insulin stimulates the cleavage and release of the extracellular domain of Klotho by ADAM10 and ADAM17. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 2007, 104, 19796. 23. Chihara Y., Rakugi H., Ishikawa K. et al.: Klotho protein promotes adipocyte differentiation. Endocrinology 2006, 147, 3835. 24. Cozzolino M., Mazzafero S.: The fibroblast growth factor 23: a new player in the field of cardiovascular, bone and renal disease. Curr. Vasc. Pharmacol. 2010, 8, 404. 25. Drezner M.K.: Hypophosphatemic rickets. Endocr. Dev. 2003, 6, 126. 26. Drezner M.K.: PHEX gene and hypophosphatemia. Kidney Int. 2000, 57, 9. 27. Du L., Desbarats M., Viel J. et al.: cdna cloning of the murine Pex gene implicated in X-linked hypophosphatemia and evidence for expression in bone. Genomics 1996, 36, 22. 28. Econs M.J., Drezner M.K.: Tumor-induced osteomalacia - unveiling a new hormone. N. Engl. J. Med. 236 Przegl¹d Lekarski 2011 / 68 / 4 D. Fedak i wsp.

1994, 330, 1679. 29. Feng J.Q., Ward L.M., Liu S. et al.: Loss of DMP1 causes rickets and osteomalacia and identifies a role for osteocytes in mineral metabolism. Nat. Genet. 2006, 38, 1310. 30. Ferrari S.L., Bonjur J.P. Rizzoli R.: Fibroblast growth factor-23 relationship to dietary phosphate and renal phosphate handling in healthy young men. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2005, 90, 1519. 31. Fisher L.W., Fedarko N.S.: Six genes expressed in bones and teeth encode the current members of the SIBLING family of proteins. Connect. Tissue Res. 2003, 44 (Suppl.1), 33. 32. Folpe A.L., Fanburg-Smith J.C., Billings S.D. et al.: Most osteomalacia-associated mesenchymal tumors are single histopathologic entity: an analysis of 32 cases and comprehensive review of the literature. Am. J. Surg. Pathol. 2004, 28, 1. 33. Forster I.C., Hernando N., Biber J., Murer H.: Proximal tubular handling of phosphate: a molecular perspective. Kidney Int. 2006, 70,1548. 34. Forster I.C., Virkki L., Bossi E. et al.: Electrogenic kinetics of mammalian intestinal type Iib Na(+)P(I) cotransporter. J. Memb. Biol. 2006, 212, 177. 35. Frishberg T., Ito N., Rinat C. et al.: Hyperostosishyperphosphatemia syndrome: A congenital disorder of glycosylation associated with augmented processing of fibroblast growth factor 23. J. Bone Miner. Res. 2007, 22, 235. 36. Fukagawa M., Nii-Kono T., Kazama J.J.: Role of fibroblast growth factor 23 in health and in chronic kidney disease. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2005, 14, 325. 37. Fukumoto S., Yamashita T.: FGF23 is a hormone regulating phosphate metabolism-unique biological characteristic of FGF23. Bone 2007, 40, 1190. 38. Fukumoto S.: Hormones and osteoporosis update. FGF23/Klotho and bone metabolism. Clin. Calcium 2009, 19, 945. 39. Fukumoto S.: Physiological regulation and disorders of phosphate metabolism - pivotal role of fibroblast growth factor 23. Intern. Med. 2008, 47, 337. 40. Galitzer H., Ben-Dov I.Z., Silver J., Naveh-Many T.: Parathyroid cell resistance to fibroblast growth factor 23 in secondary hyperparathyroidism of chronic kidney disease. Kidney Int. 2010, 77, 211. 41. Goetz R., Beenken A., Ibrahimi O.A. et al.: Molecular insight into the klotho-dependent, endocrine mode of action of fibroblast growth factor 19 subfamily members. Mol. Cell. Biol. 2007, 27, 3417. 42. Guo R., Liu S., Spurney R.F., Quarles L.D.: Analysis of recombinant Phex: an endopeptidase in search of substrate. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2001, 281, E837. 43. Guo R., Quarles L.D.: Cloning and sequencing of human PEX from a bone cdna library: evidence for its developmental stage-specific regulation in osteoblasts. J. Bone Miner. Res. 1997, 12, 1009. 44. Guo R., Rowe P.S., Liu S. et al.: Inhibition of MEPE cleavage by Phex. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2002, 297, 38. 45. Gutierres O.M., Mannstadt M., Isakova T. et al.: Fibroblast growth factor 23 and mortality among patients undergoing hemodialysis. N. Engl. J. Med. 2008, 359, 584. 46. Gutierrez O., Isakova T., Rhee E. et al.: Fibroblast growth factor-23 mitigates hyperphosphatemia but accentuates calcitriol deficiency in chronic kidney disease. J. Am. Soc. Nephrol. 2005, 16, 2205. 47. Heijboer A.C., Levitus M., Vervloet M.G. et al.: Determination of fibroblast growth factor 23. Ann. Clin. Biochem. 2009, 46, 338. 48. Hesse M., Frohlich L.F., Zeitz U. et al.: Ablation of vitamin D signaling rescues bone, mineral, and glucose homeostasis in Fgf-23 deficient mice. Matrix Biol. 2007, 26, 75. 49. Hofman-Bang J., Martuseviciene G., Santini M.A. et al.: Increased parathyroid expression of Klotho in uremic rats. Kidney Int. 2010, 78, 1119. 50. Hsu C.: FGF-23 and outcomes research - when physiology meets epidemiology. N. Engl. J. Med. 2008, 359, 640. 51. Ichikawa S., Imel E.A., Kreiter M.L. et al.: A homozygous missense mutation in human KLOTHO causes severe tumoral calcinosis. J. Clin. Invest. 2007, 117, 2684. 52. Imel E.A., Hui S.L., Econs M.J.: FGF23 concentrations vary with disease status in autosomal dominant hypophosphatemic rickets. J. Bone Miner. Res. 2007, 22, 520. 53. Imura A., Iwano A., Tohyama O. et al.: Secreted Klotho protein in sera and CSF: implication for posttranslational cleavage in release of Klotho protein from cell membrane. FEBS Lett. 2004, 565, 143. 54. Imura A., Tsuji Y., Murata M. et al.: Alpha-Klotho as a regulator of calcium homeostasis. Science 2007, 316, 1615. 55. Isakova T., Gutierrez O.M., Wolf M.: A blueprint for randomized trials targeting phosphorus metabolism in chronic kidney disease. Kidney Int. 2009, 76, 705. 56. Ito N., Fukumoto S., Takeuchi Y. et al.: Comparison of two assays for fibroblast growth factor (FGF)- 23. J. Bone Miner. Metab. 2005, 23, 435. 57. Itoh N., Ornitz D.M.: Evolution of the Fgf and Fgfr gene families. Trends Genet. 2004, 20, 563. 58. Jonsson K.B., Zahradnik R., Larsson T. et al.: Fibroblast growth factor 23 in oncogenic osteomalacia and X-linked hypophosphatemia. N. Engl. J. Med. 2003, 348, 1656. 59. Kato Y., Arakawa E., Kinoshita S. et al.: Establishment of the anti-klotho monoclonal antibodies and detection of Klotho protein in kidneys. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000, 267, 597. 60. Kawata T., Imanishi I., Kabayashi K. et al.: Parathyroid hormone regulates fibroblast growth factor- 23 in a mouse model of primary hyperparathyroidism. J. Am. Soc. Nephrol. 2007, 18, 2683. 61. Kazama J.J., Gejyo F., Shigematsu T. et al.: Role of circulating fibroblast growth factor 23 in the development of secondary hyperparathyroidism. Ther. Apher. Dial. 2005, 9, 328. 62. Kolek O.I., Hines E.R., Jones M.D. et al.: 1a,25- Dihydroxyvitamin D3 upregulates FGF23 gene expression in bone: the final link in a renalgastrointestinal-skeletal axis that controls phosphate transport. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2005, 289, G1036. 63. Krajisnik T., Bjorklund P., Marsell R. et al.: Fibroblast growth factor-23 regulates parathyroid hormone and 1alpha-hydroxylase expression in cultured bovine parathyroid cells. J. Endocrinol. 2007, 195, 125. 64. Kuro-o M., Matsumura Y., Aizawa H. et al.: Mutation of the mouse klotho gene leads to a syndrome resembling ageing. Nature 1997, 390, 45. 65. Kurosu H., Ogawa Y., Miyoshi M. et al.: Regulation of fibroblast growth factor-23 signaling by klotho. J. Biol. Chem. 2006, 281, 6120. 66. Kurosu H., Yamamoto M., Clark J.D. et al.: Suppresion of aging in mice by the hormone Klotho. Science 2005, 309, 1829. 67. Larsson T., Devis S.I., Garringer H.J. et al.: Fibroblast growth factor-23 mutants causing familial tumoral calcinosis are differentially processed. Endocrinology 2005, 146, 3883. 68. Larsson T., Nisbeth U., Ljunggren O. et al.: Circulating concentration of FGF-23 increases as renal function declines in patients with chronic kidney disease, but does not change in response to variation in phosphate intake in healthy volunteers. Kidney Int. 2003, 64, 2272. 69. Larsson T., Yu X., Davis S.I. et al.: A novel recessive mutation in fibroblast growth factor-23 causes familial tumoral calcinosis. J. Clin. Endocrinol. Metab. 2005, 90, 2424. 70. Levin A., Bakris G.L., Molitch M. et al.: Prevalence of abnormal serum vitamin D, PTH, calcium and phosphorus in patients with chronic kidney disease: results of the study to evaluate kidney disease. Kidney Int. 2007, 71, 31. 71. Levine M.A.: The McCune-Albright syndrome. The whys and wherefores of abnormal signal transduction. N. Engl. J. Med. 1991, 325, 1738. 72. Li S.A., Watanabe M., Yamada H. et al.: Immunohistochemical localisation of Klotho protein in brain, kidney, and reproductive organs of mice. Cell Struct. Funct. 2004, 29, 91. 73. Ling L., Murali S., Dombrowski C. et al.: Sulfated aminoglycans mediate the effect of FGF 2on the osteogenic potential of ret calvarial osteoprogenitor cells. J. Cell Physiol. 2006, 209, 811. 74. Ling Y., Rios H.F., Myers E.R. et al.: DMP1 depletion decreases bone mineralization in vivo: an FT1R imaging analysis. J. Bone Miner. Res. 2005, 20, 2169. 75. Liu S., Guo R., Simpson L.G. et al.: Regulation of fibroblastic growth factor 23 expression but not degradation by PHEX. J. Biol. Chem. 2003, 278, 37419. 76. Liu S., Guo R., Tu Q., Quarles L.D.: Overexpression of Phex in osteoblasts fails to rescue the Hyp mouse phenotype. J. Biol. Chem. 2002, 277, 3686. 77. Lin S., Gupla A., Quarles L.D.: Emerging role of fibroblast growth factor 23 in a bone-kidney axis regulating systemic phosphate homeostasis and extracellular matrix mineralization. Curr. Opin. Nephrol. Hypertens. 2007, 16, 329. 78. Liu S., Quarles L.D.: How fibroblast growth factor 23 works. J. Am. Soc. Nephrol. 2007, 18, 1637. 79. Liu S., Tang W., Fang J. et al.: Novel regulators of Fgf23 expression and mineralization in Hyp bone. Mol. Endocrinol. 2009, 23, 1505. 80. Liu S., Tang W., Zhou J. et al.: Distinct roles for intrinsic osteocyte abnormalities and systemic factors in regulation of FGF23 and bone mineralization in Hyp mice. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2007, 293, E1636. 81. Liu S., Tang W., Zhou J. et al.: Fibroblast growth factor 23 is a counter-regulatory phosphaturic hormone for vitamin D. J. Am. Soc. Nephrol. 2006, 17, 1305. 82. Liu S., Vierthaler L., Tang W. et al.: FGFR3 and FGFR4 do not mediate renal effects of FGF23. J. Am. Soc. Nephrol. 2008, 19, 2342. 83. Liu S., Zhou J., Tang W. et al.: Pathogenic role of Fgf23 in Hyp mice. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2006, 291, E38. 84. Liu S., Zhou J., Tang W. et al.: Pathogenic role of Fgf23 in DMP1-null mice. Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2008, 295, E254. 85. Lorenz-Depiereux B., Bastepe M., Benet-Pages A. et al.: DMP1 mutations in autosomal recessive hypophosphatemia implicate a bone matrix protein in the regulation of phosphate homeostasis. Nat. Genet. 2006, 38, 1248. 86. Lorenz-Depiereux B., Benet-Pages A., Eckstein G. et al.: Hereditary hypophosphatemic rickets with hyperclaciuria is caused by mutations in the sodiumphosphate cotransporter gene SLC34A3. Am. J. Hum. Genet. 2006, 78, 193. 87. Lyles K.W., Halsey D.L., Friedman N.E., Labaugh B.: Correlations of serum concentrations of 1,25- dihydroxyvitamin D, phosphorus, and parathyroid hormone in tumoral calcinosis. J. Clin. Endocrinol. Metab. 1988, 67, 88. 88. Ma Y.L., Cain R.L., Halladay D.L. et al.: Catabolic effects of continuous human PTH (1-38) in vivo is associated with sustained stimulation of RANKL and inhibition of osteoprotegerin and gene-associated bone formation. Endocrinology 2001, 142, 4047. 89. Maciejewska I., Cowan C., Svoboda K. et al.: The NH2-terminal and COOH-terminal fragments of dentin matrix protein 1 (DMP1) localize differentially in the compartments of dentin and growth plate of bone. J. Histochem. Cytochem. 2009, 57, 155. 90. Manghat P., Fraser W.D., Wierzbicki A.S. et al.: Fibroblast growth factor-23 is associated with C-reactive protein, serum phosphate and bone mineral density in chronic kidney disease. Osteoporos. Int. 2010, 21, 1853. 91. Marsell R., Krajisnik T., Goransson H. et al.: Gene expression analysis of kidney from transgenic mice expressing fibroblast growth factor-23. Nephrol. Dial. Transplant. 2008, 23, 827. 92. Mori K. Yahata K., Mukoyama M. et al.: Disruption of klotho gene causes an abnormal energy homeostasis in mice. Biochem. Biophys. Res. Comm. 2000, 278, 665. 93. Murshed M., Harmey D., Millan J.L. et al.: Unique coexpression in osteoblast of broadly expressed genes accounts for the spatial restriction of ECM mineralization to bone. Genes. Dev. 2005, 19, 1093. 94. Nagano N., Miyata S., Abe M. et al.: Effect of manipulating serum phosphorus with phosphate binder on circulating PTH and FGF23 in renal failure rats. Kidney Int. 2006, 69, 531. 95. National Kidney Foundation (2005) K/DOQI clinical practice guidelines for bone metabolism and disease in children with chronic kidney disease. Am. J. Kidney Dis. 2005, 46, S1. 96. Nishida Y., Taketani Y., Yamanaka-Okumura H. et al.: Acute effect of oral phosphate loading on serum fibroblast growth factor 23 levels in healthy men. Kidney Int. 2006, 70, 2141. 97. Pereira R.C., Juppner H., Azucena-Serrano C.E. Przegl¹d Lekarski 2011 / 68 / 4 237