Los científicos descubren el mecanismo detrás de cómo ciertos osmolitos causan daño renal
El estrés hiperosmótico conduce a una reorganización de la estructura de actina en las células epiteliales tubulares, con una incorporación elevada de alfa-SMA y una reorganización de las adherencias focales. Esto conduce a EMT, como lo demuestra una disminución en la expresión de E-cadherina. (Abajo) Señal de fluorescencia que muestra la disminución de E-cadherina (izquierda) y el aumento de alfa-SMA (derecha) en células renales después del tratamiento con manitol. Crédito: Universidad Metropolitana de Tokio
Investigadores de la Universidad Metropolitana de Tokio han descubierto el mecanismo por el cual los osmolitos utilizados para tratar la presión de líquido alta en el ojo y el cráneo pueden causar daño renal. Usando células de riñón de rata tratadas con manitol, demostraron que ciertas células renales sufrieron un cambio en su estructura esquelética, induciendo una transformación que puede conducir a insuficiencia renal. También encontraron formas de detener este cambio, sugiriendo nuevas formas de evitar efectos secundarios graves.
La presión alta en el ojo o en el líquido craneal es un síntoma de problemas de salud graves y puede causar un daño tremendo. En el ojo, la hipertensión ocular puede provocar glaucoma y, finalmente, pérdida permanente de la visión. Los medicamentos utilizados para tratar esto a menudo son diuréticos y pertenecen a una clase de sustancias químicas conocidas como osmolitos. Al dispersarse en la sangre, entran en contacto con compartimentos de nuestro cuerpo con una presión demasiado alta, extrayendo líquido y reduciendo la presión. Esto incluye manitol, una sustancia química común que se administra por vía intravenosa para abordar el exceso de presión tanto en el ojo como en el cerebro. Sin embargo, se sabe que este tratamiento que salva vidas tiene algunos efectos secundarios, incluida la posible insuficiencia renal aguda. La razón por la que esto ocurre ha seguido desconcertando a los investigadores.
Ahora, un equipo dirigido por el profesor asociado Naoya Sakamoto de la Universidad Metropolitana de Tokio ha descubierto una parte clave del mecanismo por el cual esto puede ocurrir. Usando células de riñón de rata, aplicaron un tratamiento con manitol y estudiaron cómo afectaba a las células epiteliales (piel o superficie) en los tubos proximales, la parte del riñón que se dice que es la más vulnerable al tratamiento con osmolitos. En primer lugar, confirmaron que se produjo una transformación conocida como transición epitelial-mesenquimatosa (EMT), transformando efectivamente las células a un estado primordial donde ya no funcionan como células de la piel. Por ejemplo, dejan de expresar E-cadherina, una proteína clave que ayuda a unir las células. La EMT está fuertemente asociada con la lesión renal. Curiosamente, sin embargo, no se observó el mismo cambio en otro osmolito, la urea. El equipo descubrió que el manitol, que no podía atravesar la membrana de estas células, provocaba que las propias células se encogieran debido a la presión osmótica, y que era esta contracción la que causaba problemas.
Observando más a fondo la estructura de la célula, encontraron que la estructura esquelética de las células, el citoesqueleto, se vio significativamente afectada. El citoesqueleto es una red de filamentos hechos de proteína actina y contiene ensamblajes importantes conocidos como adherencias focales que ayudan a transmitir las tensiones mecánicas y los estímulos desde el exterior de la célula hacia el interior. Se descubrió que estas adherencias focales se reorganizaban en presencia de manitol, acompañadas de un aumento significativo en la incorporación de un tipo particular de actina llamada alfa-SMA en los filamentos. El equipo pasó a introducir un inhibidor que impidió la reorganización de las adherencias focales. Resulta que este paso previene con éxito estos cambios en el citoesqueleto y también evita que ocurra EMT con manitol en el medio ambiente.
Los hallazgos del equipo muestran que la reorganización de las adherencias focales juega un papel clave en la EMT en células tubulares proximales y sugerir una estrategia para prevenirlo. Traducido a tratamientos, esto puede conducir a una mejora en el valor terapéutico de los osmolitos comunes como tratamiento que salva vidas.
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El uso a largo plazo de medicamentos para la presión arterial puede causar daño renal, según sugiere un estudio. adherencias en células epiteliales tubulares, PLOS ONE (2021). DOI: 10.1371/journal.pone.0261345 Información de la revista: PLoS ONE
Proporcionado por la Universidad Metropolitana de Tokio Cita: Los científicos descubren el mecanismo detrás de cómo ciertos osmolitos causan daño renal ( 2022, 28 de febrero) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2022-02-scientists-mechanism-osmolytes-kidney.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.