La enfermedad renal en etapa terminal a menudo comienza con una lesión de los podocitos.
Estas células altamente especializadas son una parte crítica de los glomérulos, grupos de capilares que sirven como unidades de filtración en las nefronas de nuestros riñones muy compactas.
por Nancy Fliesler, Children’s Hospital Boston
Como sugiere su nombre, los podocitos extienden los diminutos procesos del pie para entremezclarse con los capilares y filtrar la sangre, manteniendo el equilibrio adecuado de agua y sal.
En muchas enfermedades renales, los procesos del pie se dañan y los podocitos mismos se desprenden de los capilares. La pérdida resultante de capacidad de filtración puede poner en peligro la vida. Más de 100,000 estadounidenses terminan en diálisis cada año por falta de cualquier otro tratamiento eficaz . Los afroamericanos se ven afectados de manera desproporcionada.
El laboratorio de Jordan Kreidberg, MD, Ph.D., en los departamentos de urología y nefrología del Boston Children’s Hospital, ha estado tratando de comprender cómo se mantienen naturalmente los riñones y los podocitos. En un estudio publicado hoy en Science Advances , el equipo describe un programa genético maestro que parece orquestar la respuesta innata de reparación de lesiones de los podocitos.
«Comprender esta red de genes es un paso importante hacia la identificación de vías que podrían ser dirigidas terapéuticamente», dice Kreidberg.
En el corazón de la red se encuentra una proteína llamada tumor de Wilms-1 (WT-1). Conocido como factor de transcripción, el WT-1 interactúa con múltiples genes, regulando cuáles transcriben su ADN y, por lo tanto, se expresan o «activan». (Kreidberg y sus colegas demostraron anteriormente que si se elimina el WT-1 en un ratón, los riñones nunca se desarrollan).
Un programa de reparación natural para podocitos
El equipo de Kreidberg trabajó con dos modelos para aprender qué sucede genéticamente después de la lesión de los podocitos : un modelo de ratón y organoides de riñón humano con mini-nefronas, creados a partir de células madre.
Descubrieron que, después de una lesión, los niveles de WT-1 aumentaron. Esto llevó a la activación de otros factores de transcripción y cambios en la expresión de múltiples genes que se sabe son importantes para mantener la barrera de filtración del riñón. (Se incluye el gen de la nefrina, que se muestra arriba). De los más de 1200 genes a los que se unió el WT-1, 223 al menos duplicaron sus niveles de expresión .
«Desafortunadamente, y por razones que aún no comprendemos por completo, la expresión de WT-1 finalmente disminuye y terminas con riñones que funcionan mal», dice Kreidberg. «Nuestros estudios aún no apuntan a un objetivo en particular, pero si hubiera una forma de mantener la expresión de WT-1, imaginamos que esto podría proteger a los podocitos y evitar la insuficiencia renal».
Kreidberg y sus colegas continúan estudiando WT-1 y otros factores de transcripción involucrados en el proceso de reparación de podocitos. Si bien aún no existen objetivos específicos para los medicamentos, las investigaciones podrían conducir a mejores tratamientos para la glomeruloesclerosis focal y segmentaria (FSGS), una forma grave de síndrome nefrótico, así como la insuficiencia renal debido a la diabetes o la hipertensión, dice Kreidberg.
Una célula rara y difícil de estudiar
El estudio también marca un logro técnico significativo.
«Solo en los últimos años hemos podido extraer podocitos del glomérulo y realizar estudios de expresión genética en ellos», señala Kreidberg. «Los glomérulos constituyen sólo el 1 por ciento de la masa del riñón «.