Caracterització dels sistemes renals de ratolí i humà (PCT3 i HK-2). Mecanismes moleculars implicats en la nefrotoxicitat produïda per la CsA en el túbul proximal renal.

Abstract

La CsA és un potent immunosupressor àmpliament utilitzat en el trasplantament d'òrgans sòlids que com a principal efecte secundari mostra una elevada toxicitat renal que pot conduir a la pèrdua de la funció renal (Borel J.F. et al., 1976; Bennet W.M. et al., 1983). Els mecanismes moleculars pels quals la CsA exerceix els seu efecte immunosupressor han estat ben estudiats (Schreiber S.L., 1991; Liu J. et al., 1992), no obstant poc es coneix dels mecanismes d'acció a nivell molecular implicats en el dany renal. El tractament de cèl·lules PCT3 i HK-2 amb dosis creixents de CsA (desde 0 fins a 20 µM) demostra que la concentració de 10 µM és una dosi crítica a partir de la qual es posen de manifest varis esdeveniments cel·lulars tals com la disminució de la viabilitat cel·lular de manera dosi i temps dependent, la mort cel·lular per apoptosi, la disminució de la respiració mitocondrial i del percentatge de cèl·lules en fase S. Mitjançant un estudi proteòmic diferencial entre cèl·lules control i cèl·lules tractades amb la dosi 10 µM de CsA s'identifiquen putatius marcadors que ens permeten distingir la toxicitat renal creada per la CsA de la resta de símptomes de la nefropatia crònica i determinar l'evolució del dany renal causat per la CsA per tal de poder ajustar el tractament amb dosis de CsA que no siguin tòxiques. <br/>Les ciclofilines són una família de proteïnes expressades de forma ubiqua que posseeixen activitat peptidil-prolil cis/trans isomerasa i que s'uneixen selectivament al fàrmac immunosupressor CsA. La disminució de l'expressió de les ciclofilines mitjançant RNA d'interferència demostra una davallada de la sensibilitat cel·lular al tractament amb CsA. L'anàlisi proteòmic realitzat entre cèl·lules amb una de les dues ciclofilines silenciades gènicament i cèl·lules sense interferir ens ha de permetre esbrinar la participació de la CsA, les ciclofilines A i B o be l'activitat PPIasa d'aquestes en la toxicitat renal.

The use of CsA as a potent immunosuppressant has been limited by its severe nephrotoxic effects. The mechanisms involved are hemodynamic but also related with direct toxic effects of CsA on proximal tubule epithelial cells.<br/>CsA-induced toxicity analyses revealed that 10 µM CsA for 24h was the threshold condition to induce significant changes in cell viability and proteomic profile. At this concentration also appears apoptosis, decrease the percentage of cells in S phase and oxygen consumption.<br/>By means of high-throughput differential proteomic analyses and mass spectrometry techniques, we identified 38 differentially-expressed proteins on CsA-treated mouse PCT3 and human HK-2 cells, related to protein metabolism, response to damage, cell organization and cytoskeleton, energy metabolism, cell cycle and nucleobase/nucleoside/nucleotidic metabolism. Proteins identified in this work might be useful markers to eventually distinguish CsA toxicity from chronic allograft nephropathy in protocol biopsies of transplanted patients, facilitating the adjustment of CsA doses to non-toxic ranges, as well as, to study the impact of potential therapeutic interventions in an animal model. <br/>Cyclophilins are a family of proteins that posses peptidil prolil cis-trans isomerase activity and bind selectively at the immunosuppressant drug CsA. When we decrease the expression of the cyclophilin A or B by RNA interference techniques we observe that the cells are less sensible to CsA citotoxicity. Proteomic analysis between cells with cyclophilin A or B interfered and wild type cells will reveal the role of CsA, cyclophilins and the PPIase activity in the nephrotoxicity.