Caracterització de la nova línia nod.Ace2-/-: estudi de l’aparició de diabetis i la progressió de la nefropatia diabètica

Abstract

L’enzim convertidor d’angiotensina (ECA) promou la formació de l’angiotensina II (Ang-II). Contràriament, l’ECA2, una monocarboxipeptidasa que presenta un 40% d’homologia amb l’ECA, degrada l’Ang-II (accions vasoconstrictores) a angiotensina 1-7 (Ang-(1-7) (accions vasodilatadores). L’eix ECA2/Ang-(1-7) desencadena accions oposades a les de l’eix ECA/Ang-II. A nivell clínic, el tractament amb inhibidors de l’ECA i/o bloquejants dels receptors d’angiotensina en pacients amb nefropatia diabètica (ND) ha demostrat disminuir l’albuminúria i frenar la progressió cap a malaltia renal crònica (MRC). Donat aquest fet i que l’ECA2 és un regulador negatiu del sistema renina angiotensina (SRA), hipotetitzem que la manca d’ECA2 contribuirà a un augment de l’aparició de la diabetis i a una major progressió de la ND en un model experimental espontani de diabetis tipus 1, la soca no obesa diabètica (NOD). Amb aquesta finalitat s’ha generat la nova línia de ratolins NOD.ACE2-/- i els respectius controls. L’estudi de la diabetis en els animals NOD.ACE2-/- s’ha observat: 1) viabilitat, fertilitat i, fenotípicament, una alteració de la coloració del pelatge i menor pes corporal, 2) major aparició de diabetis acompanyada d’una alteració en l’homeòstasi de la glucosa i 3) augment en la sensibilitat a la insulina exògena. En l’estudi de la ND, els animals NOD.ACE2-/- mostren: 1) hipertrofia glomerular, expansió de la matriu mesangial i pèrdua podocitària sense alteracions en la filtració glomerular ni l’albuminúria, 2) menor activitat renal cortical d’ECA. En resum, la manca d’ECA2 en la soca NOD contribueix a un empitjorament en l’homeòstasi de la glucosa i de la insulina així com alteracions estructurals a nivell del glomèrul que inclouen: augment de l’àrea glomerular, expansió de la matriu mesangial i pèrdua podocitària.

Angiotensin converting enzyme (ACE) promotes angiotensin II (Ang II) formation. Conversely, ACE2, a monocarboxipeptidase that shares 40% homology with ACE, degrades promotes angiotensin 1-7 (Ang- (1-7) (vasodilator actions) formation from Ang-II (vasoconstrictor actions). ACE2/Ang-(1-7) axis actions opposite ACE/Ang-II axis actions. ACE inhibitors and/or angiotensin receptor blockers treatment in patients with diabetic nephropathy (DN) have shown to blunt albuminuria progression to chronic kidney disease (CKD). Given this and the fact that ACE2 acts as a negative regulator of the renin angiotensin system (RAS), we hypothesize that ECA2 loss contribute to an increase in diabetis development and a greater progression of DN in an experimental model of spontaneous type 1 diabetes, the non obese diabetic (NOD) mice. With this aim, we have generated a new experimental model, the NOD.ACE2-/- mice and their respective controls. The study of diabetes onset in NOD.ACE2-/- showed: 1) viability, fertility and, phenotypically, a change in coat color and lower body weight, 2) higher diabetis incidence accompanied by altered glucose homeostasis and 3) increase in exogenous insulin sensitivity. Within the DN study, NOD.ACE2-/- mice showed: 1) glomerular hypertrophy, mesangial matrix expansion and podocyte loss without changes in glomerular filtration rate nor albuminuria, 2) lower renal cortical activity.In summary, loss of ACE2 in the NOD strain contributes to a glucose homeostasis and insulin impairment involving structural alterations within the glomerulus, including: increased glomerular area, mesangial matrix expansion and podocyte loss.