Un nuevo estudio muestra que las células se involucran en relaciones no saludables después de una lesión renal aguda en ratones

Un estudio publicado en Comunicaciones de la naturaleza Proporciona nuevos conocimientos sobre cómo interactúan las células dañadas dentro de los microambientes que promueven la enfermedad después de una lesión renal aguda o IRA. Con opciones de tratamiento limitadas, la IRA con frecuencia progresa a enfermedad renal crónica (ERC), que afecta a más de 1 de cada 7 adultos estadounidenses, aproximadamente 37 millones de personas.

Los nuevos hallazgos pueden contribuir a futuros esfuerzos para prevenir la ERC, que puede conducir a insuficiencia renal.

El estudio reunió a científicos del laboratorio de Andy McMahon en la USC y del laboratorio de Long Cai en Caltech.

En el estudio, los coautores Michal Polonsky, de Caltech, y Louisa Gerhardt, de USC, utilizaron una herramienta de vanguardia, llamada seqFISH, desarrollada en el laboratorio de Cai. Con esta herramienta, los investigadores pueden recopilar información sobre la actividad genética y estudiar las interacciones celulares en el tejido renal intacto en ratones con IRA. Esto permitió a los científicos analizar la expresión precisa de más de 1000 genes en el tejido renal dañado, identificar microambientes asociados con la lesión y predecir interacciones celulares asociadas con la progresión a la enfermedad renal crónica.

«La tecnología seqFISH del Dr. Cai proporciona una perspectiva sin precedentes de la interacción celular en el riñón después de una lesión», dijo McMahon, quien es el rector de WM Keck y profesor universitario de Biología de células madre y Medicina regenerativa en la USC y se unirá al cuerpo docente de Caltech en octubre. «Es necesario comprender mejor la lesión renal para identificar objetivos para prevenir la progresión a la enfermedad renal crónica».

Cai, profesor de Biología e Ingeniería Biológica, añadió: «Estamos encantados de que nuestra tecnología haya permitido una comprensión más profunda de las lesiones y enfermedades renales. Este estudio ejemplifica la importancia de las colaboraciones interinstitucionales e interdisciplinarias para avanzar en la investigación biomédica».

En la capa más externa del riñón, los científicos identificaron un microambiente probablemente patológico, al que llamaron «ME-5». Este microambiente contiene un tipo de célula renal especialmente vulnerable a las lesiones, conocida como célula del túbulo proximal o PT.

En ME-5, los PT lesionados y las células del tejido conectivo vecinas, conocidas como fibroblastos, intercambian señales que podrían impulsar la progresión de la lesión. Las señales clave involucraron a los genes Clcf1 y Crfl1, que codifican proteínas que pueden promover la inflamación y la fibrosis o cicatrización. Las señales adicionales detectadas en ME-5 podrían contribuir al reclutamiento de células inmunes, contribuyendo así aún más al desarrollo de la inflamación, la fibrosis y otros cambios patológicos.

Los científicos también identificaron otro microambiente importante asociado a la lesión, al que llamaron «ME-16», que contiene acumulaciones de varios tipos de células inmunitarias llamadas estructuras linfoides terciarias que se sabe que contribuyen a la inflamación crónica. En lugar de estar confinada a una región específica del riñón, la ME-16 se distribuyó por todo el órgano lesionado.

Para compartir sus descubrimientos, el equipo construyó un mapa completo de los cambios celulares, moleculares y estructurales posteriores a la IRA, que mejora nuestra comprensión de la transición a la enfermedad renal crónica. Este mapa es disponible públicamente.

Otros coautores son Kari Koppitch de la USC; Jina Yun, Katsuya Lex Colón, Henry Amrhein, Matt Thomson y Barbara Wold de Caltech; y Shiwei Zheng y Guo-Cheng Yuan de la Escuela de Medicina Icahn en el Monte Sinaí.