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Les cellules rénales enflammées produisent l’une des mêmes enzymes de suppression de l’inflammation que les fœtus utilisent pour survivre, selon une étude publiée dans le Journal of Immunology.
Dans un modèle animal de maladie rénale inflammatoire, des chercheurs du département de médecine du Medical College of Georgia de l’Université Georgia Regents (MCG) ont découvert que les cellules rénales répondaient à une inflammation potentiellement destructrice en produisant l’enzyme indoléamine 2,3-dioxygénase (IDO).
L’IDO met en mouvement une chaîne d’événements qui peuvent éliminer la protéine endommagée produite lors de l’inflammation, permettant aux cellules de mieux se rétablir, a déclaré le Dr Tracy L. McGaha, immunologiste au département de médecine de MCG et auteur correspondant de l’étude. Ils ont également trouvé des preuves du même scénario protecteur dans le tissu rénal d’humains atteints de diverses affections liées à l’inflammation.
Les chercheurs trouvent un moyen de supprimer l’inflammation pendant les traitements de dialyse
Les chercheurs ont bloqué l’IDO dans un modèle animal, puis ont administré une dose fatale d’un anticorps au collagène présent dans le rein, ce qui a accéléré le processus par lequel la structure normale du rein est remplacée par un tissu cicatriciel dysfonctionnel.
« Ce que nous réalisons, c’est que la plupart des maladies ont des voies communes d’inflammation, de fibrose ou de guérison », a déclaré Michael P. Madaio, néphrologue et président du département de médecine de MCG.
« Lorsque les cellules rénales ne pouvaient pas fabriquer d’IDO, l’inflammation induite par l’anticorps a provoqué la mort de ces cellules rénales », a déclaré McGaha.
Même lorsqu’ils n’ont donné qu’assez d’anticorps pour induire une légère inflammation chez les souris dépourvues d’IDO, cela a entraîné une destruction rénale rapidement progressive et mortelle. « Si vous inhibez le mécanisme, la maladie est pire », a déclaré McGaha.
Le rôle des podocytes
Une fois qu’ils ont vu le rôle protecteur naturel de l’IDO dans le rein, les chercheurs ont découvert qu’il provenait des podocytes, un type de cellule rénale avec des appendices qui s’enroulent autour des capillaires des unités de filtration, permettant au rein de recirculer les substances nécessaires, telles que le sodium et les protéines, et d’excréter des toxines dans l’urine qui peuvent causer des dommages. Chez les modèles humains et animaux, la perte de podocytes, qui ont une capacité limitée à se répliquer, est directement liée à la perte de capacité de filtration des reins.
Selon les chercheurs, les podocytes fabriquent l’IDO, qui consomme du tryptophane, un acide aminé essentiel au métabolisme. Une autre enzyme, GCN2, est activée par la pénurie d’acides aminés, initiant une réponse au stress dans les cellules rénales, ce qui induit un processus cellulaire naturel appelé autophagie.
Alors qu’une partie de ce que fait l’autophagie est de permettre à la cellule de se consommer elle-même, l’objectif est de permettre à la cellule de survivre et / ou de se répliquer. L’autophagie ralentit la production de la protéine endommagée fabriquée par les cellules enflammées et mange la protéine endommagée déjà fabriquée, a déclaré McGaha. Si c’est assez tôt dans le processus, l’autophagie efface essentiellement les dommages et les cellules rénales se rétablissent. Si l’autophagie dure trop longtemps, parce que l’inflammation dure trop longtemps, elle déclenche un autre processus cellulaire naturel, appelé apoptose, ou suicide cellulaire. On savait déjà que la perturbation de l’autophagie chez la souris entraîne une maladie rénale chronique et progressive.
Les chercheurs ont découvert que l’activation de la voie IDO-GCN2 était essentielle pour assurer l’autophagie.
« Le processus d’autophagie ne s’est pas produit dans les podocytes sans ces deux-là », a déclaré McGaha. « Les podocytes sont allés de l’avant et sont morts. »
Cible de traitement potentielle
Lorsque les chercheurs ont examiné le tissu rénal d’humains atteints d’un large éventail de maladies rénales, ils ont également constaté que les niveaux de gènes IDO et de stress étaient bien au-dessus des valeurs de référence pour les individus en bonne santé, a déclaré le Dr Michael P. Madaio, néphrologue et président du département de médecine de MCG, indiquant en outre que la voie IDO-GCN2 est fonctionnelle dans de nombreux types de maladies rénales et l’identifiant comme une nouvelle cible de traitement potentielle.
Considérant la cause de l’insuffisance rénale importante lors de la planification d’un traitement futur
Lorsqu’ils ont donné des nanoparticules d’ADN connues pour induire l’IDO, ils ont découvert que des reins de souris sains produisaient de l’IDO. Lorsqu’ils ont administré à des souris une dose létale des anticorps blessant le collagène et des nanoparticules d’ADN en même temps, la voie IDO-GCN2 était protectrice. Les chercheurs ont également activé directement le GCN2, ce qui a également fonctionné, renforçant la théorie selon laquelle il faut la paire d’enzymes pour fournir une protection.
« Ce que nous réalisons, c’est que la plupart des maladies ont des voies communes d’inflammation, de fibrose ou de guérison », a déclaré Madaio, coauteur de l’étude. « Ce que fait le Dr McGaha, c’est de découvrir ces voies ou d’identifier de nouvelles voies dans l’inflammation et la protection. »
Les prochaines étapes consistent à en apprendre davantage sur la façon dont l’autophagie protège les podocytes. Les chercheurs veulent également confirmer leur observation selon laquelle l’activation de la voie IDO-GCN2 est fréquente dans l’inflammation rénale. – par Rebecca Zumoff
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