Ricercatori scoprono enzimi reni utilizzare per proteggere se stessi da infiammazione

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Le cellule renali infiammate producono uno degli stessi enzimi che sopprimono l’infiammazione che i feti usano per sopravvivere, secondo uno studio pubblicato sul Journal of Immunology.

In un modello animale di malattia renale infiammatoria, i ricercatori del Dipartimento di Medicina del Medical College of Georgia presso la Georgia Regents University (MCG) hanno scoperto che le cellule renali rispondono a un’infiammazione potenzialmente distruttiva producendo l’enzima indoleamina 2,3-diossigenasi(IDO).

IDO mette in moto una catena di eventi che possono eliminare la proteina danneggiata prodotta durante l’infiammazione, consentendo alle cellule di recuperare meglio, ha detto la dottoressa Tracy L. McGaha, immunologa del Dipartimento di Medicina di MCG e autore corrispondente dello studio. Hanno anche trovato prove dello stesso scenario protettivo nel tessuto renale da esseri umani con una varietà di condizioni correlate all’infiammazione.

I ricercatori trovano il modo di sopprimere l’infiammazione durante i trattamenti di dialisi

I ricercatori hanno bloccato IDO in un modello animale e poi hanno dato una dose fatale di un anticorpo al collagene trovato nel rene, che ha accelerato il processo per cui la normale struttura del rene viene sostituita con tessuto cicatriziale disfunzionale.

“Quello che stiamo realizzando è che la maggior parte delle malattie hanno percorsi comuni a infiammazione, fibrosi o recupero”, ha detto Michael P. Madaio, nefrologo e presidente del dipartimento di medicina MCG.

“Quando le cellule renali non potevano fare IDO, l’infiammazione che è stata indotta dall’anticorpo ha causato la morte di quelle cellule renali”, ha detto McGaha.

Anche quando hanno dato solo abbastanza anticorpi per indurre lieve infiammazione nei topi privi di IDO, ha provocato la distruzione renale rapidamente progressiva e mortale. “Se inibisci il meccanismo, la malattia è peggiore”, ha detto McGaha.

Il ruolo dei podociti

Una volta visto il ruolo protettivo naturale di IDO nel rene, i ricercatori hanno scoperto che proveniva dai podociti, un tipo di cellula renale con appendici che avvolgono i capillari delle unità filtranti, consentendo al rene di ricircolare le sostanze necessarie, come sodio e proteine, ed espellere le tossine nelle urine che possono causare danni. Negli esseri umani e nei modelli animali, la perdita di podociti, che hanno una limitata capacità di replicarsi, è direttamente legata alla capacità persa dei reni di filtrare.

Secondo i ricercatori, i podociti producono IDO, che consuma triptofano, un amminoacido essenziale per il metabolismo. Un altro enzima, GCN2, viene attivato dalla carenza di aminoacidi, avviando una risposta allo stress nelle cellule renali, che induce un processo cellulare naturale chiamato autofagia.

Mentre parte di ciò che fa l’autofagia è abilitare la cellula a consumarsi, l’obiettivo è consentire alla cellula di sopravvivere e/o replicarsi. L’autofagia rallenta la produzione della proteina danneggiata prodotta dalle cellule infiammate e mangia la proteina danneggiata già prodotta, ha detto McGaha. Se è abbastanza presto nel processo, l’autofagia elimina essenzialmente il danno e le cellule renali si riprendono. Se l’autofagia va avanti troppo a lungo, perché l’infiammazione va avanti troppo a lungo, innesca un altro processo cellulare naturale, chiamato apoptosi, o suicidio cellulare. Era già noto che interrompere l’autofagia nei topi porta a malattie renali croniche e progressive.

I ricercatori hanno scoperto che l’attivazione della via IDO-GCN2 era essenziale per garantire l’autofagia.

“Il processo di autofagia non è avvenuto nei podociti senza quei due”, ha detto McGaha. “I podociti andarono avanti e morirono.”

trattamento Potenziale target

Quando i ricercatori hanno esaminato il tessuto renale da esseri umani con una vasta gamma di malattie renali, hanno trovato anche i livelli di IDO e stress geni sono stati molto al di sopra la linea di base per le persone sane,ha detto il Dottor Michael P. Madaio, nefrologo, e MCG Dipartimento di Medicina Presidente, ulteriormente indicando che l’IDO-GCN2 percorso è funzionale in molti tipi di malattie renali e identificato come un potenziale nuovo trattamento di destinazione.

Considerando la causa dell’insufficienza renale importante quando si pianifica un trattamento futuro

Quando hanno dato nanoparticelle di DNA note per indurre IDO, hanno trovato reni di topi sani prodotti IDO. Quando hanno dato ai topi una dose letale degli anticorpi che danneggiano il collagene e delle nanoparticelle di DNA allo stesso tempo, la via IDO-GCN2 era protettiva. I ricercatori hanno anche attivato direttamente GCN2, e che ha funzionato pure, rafforzando la teoria che ci vuole la coppia di enzimi per fornire protezione.

“Quello che stiamo realizzando è che la maggior parte delle malattie hanno percorsi comuni a infiammazione, fibrosi o recupero”, ha detto Madaio, coautore dello studio. “Quello che sta facendo il dottor McGaha è scoprire quei percorsi o identificare nuovi percorsi nell’infiammazione e nella protezione.”

I prossimi passi includono ulteriori informazioni su come l’autofagia protegge i podociti. I ricercatori vogliono anche confermare la loro osservazione che l’attivazione della via IDO-GCN2 è comune nell’infiammazione renale. -Rebecca Zumoff