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Jun 02, 2023

L'acido micofenolico protegge direttamente i podociti preservando il citoscheletro di actina e aumentando la sopravvivenza cellulare

Scientific Reports volume 13, numero articolo: 4281 (2023) Cita questo articolo 749 Accessi 1 Dettagli metriche altmetriche Il micofenolato mofetile (MMF) ha un ruolo consolidato come agente terapeutico in

Rapporti scientifici volume 13, numero articolo: 4281 (2023) Citare questo articolo

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Il micofenolato mofetile (MMF) ha un ruolo consolidato come agente terapeutico nella sindrome nefrosica infantile. Mentre è stato dimostrato che altri immunosoppressori influenzano positivamente i podociti, gli effetti diretti dell'MMF sui podociti rimangono in gran parte sconosciuti. Il presente studio esamina gli effetti del componente attivo acido micofenolico (MPA) dell'MMF sul trascrittoma dei podociti e ne indaga il significato biologico. Abbiamo eseguito la trascrittomica in podociti murini in coltura esposti all'MPA per generare ipotesi sugli effetti specifici dei podociti dell'MPA. Di conseguenza, abbiamo analizzato ulteriormente gli effetti biologici dell'MPA sulla morfologia del citoscheletro di actina dopo il trattamento con albumina sierica bovina (BSA) mediante colorazione con immunofluorescenza, nonché sulla sopravvivenza cellulare in seguito all'esposizione a TNF-α e cicloesimide mediante dosaggio del rosso neutro. Il trattamento con MPA ha influenzato significativamente (p aggiustato < 0,05) l'espressione di 351 geni nei podociti. L'analisi dell'arricchimento dei termini dell'ontologia genetica ha raggruppato in particolare termini correlati all'actina e alla morte cellulare correlata all'infiammazione. Infatti, la quantificazione del citoscheletro di actina dei podociti trattati con BSA ha rivelato un aumento significativo dello spessore e del numero dei filamenti di actina dopo il trattamento con MPA. Inoltre, l’MPA ha ridotto significativamente la morte cellulare indotta dal TNFα e dalla cicloesimide. L'MPA ha un effetto sostanziale sul trascrittoma dei podociti in vitro, in particolare includendo cluster funzionali relativi a meccanismi dipendenti dalle cellule non immuni. Ciò potrebbe fornire una base molecolare per gli effetti benefici diretti dell’MPA sull’integrità strutturale e sulla sopravvivenza dei podociti in condizioni proinfiammatorie.

L'acido micofenolico (MPA) è il componente attivo del profarmaco micofenolato mofetile (MMF). L'MPA agisce come un inibitore potente e altamente selettivo dell'inosina-5′-monofosfato deidrogenasi (IMPDH), portando a un depauperamento del pool di guanosina trifosfato (GTP) e deossi GTP1,2. È stato dimostrato che l’MPA lega l’isoforma di tipo II dell’IMPDH, espressa nei linfociti B e T attivati, con un’affinità cinque volte superiore rispetto all’isoforma di tipo I costitutivamente espressa, portando ad un efficace blocco della proliferazione dei linfociti pur avendo solo minori effetti sulla moltiplicazione di altri tipi cellulari3,4. Questo meccanismo d’azione, che si traduce in un profilo di rischio avverso relativamente basso, ha portato a un ampio utilizzo dell’MMF nel campo dei trapianti di organi, dove è emerso come un farmaco efficace per la prevenzione del rigetto acuto, tra l’altro, degli allotrapianti di rene5. Inoltre, l’MMF è stato una parte vitale della terapia del lupus eritematoso sistemico, soprattutto nei pazienti con manifestazioni di organi solidi, come la nefrite da lupus6. L'MMF è anche raccomandato come agente risparmiatore di glucocorticoidi per la sindrome nefrosica sensibile agli steroidi nella recente pubblicazione KDIGO 2021 Clinical Practice Guideline for the Management of Glomerular Diseases7. Il suo utilizzo nel trattamento della causa più diffusa di malattia glomerulare nei bambini, la sindrome nefrosica idiopatica (INS), è in costante espansione8. Nonostante ricerche approfondite, il meccanismo patogenetico dell’INS non è stato ancora completamente chiarito. Tradizionalmente, l'INS è stata considerata una malattia derivata dai linfociti T, ma il successo del trattamento con l'anticorpo anti-CD20 rituximab ha modificato questo punto di vista9,10,11,12. È importante sottolineare che vi sono prove crescenti del ruolo centrale dei podociti nella patogenesi dell'INS. I podociti sono cellule terminalmente differenziate, i cui processi del piede (FP), si interdigitano con quelli dei podociti vicini. Questa connessione costituisce lo strato esterno della barriera di filtrazione glomerulare, il diaframma a fessura (SD)13. Durante la malattia il citoscheletro di actina subisce cambiamenti dinamici, inducendo così la cancellazione di FP, che porta ad una ridotta forza di compressione sulla membrana glomerulare e di conseguenza alla perdita di albumina e altre proteine ​​nelle urine14,15,16. Altri immunosoppressori utilizzati nel trattamento dell'INS come glucocorticoidi, ciclosporina A e rituximab influenzano positivamente il citoscheletro di actina dei podociti come parte del loro effetto antiproteinurico17,18,19. La ricerca sugli effetti dell’MPA sulle cellule renali è scarsa. Sia in esperimenti in vitro che in vivo, è stato dimostrato che l'MPA inibisce la proliferazione delle cellule mesangiali, attraverso la deplezione del pool di guanosina20,21. Per quanto riguarda i podociti, l'MPA ha mostrato un effetto conservante sull'espressione della nefrina nei modelli di nefrite e diabete mellito indotti da adriamicina22,23. In quest'ultimo modello, l'MPA è stato in grado di ridurre l'apoptosi dei podociti attraverso una riduzione dei livelli di proteina Bax e caspasi-3 (CC3). L'analisi trascrittomica dei reni murini in un modello di nefrite da lupus ha mostrato un aumento dei termini associati all'actina dopo il trattamento con MMF24. Nello stesso studio, l'MMF ha ridotto l'attivazione di Rac1 dei podociti in coltura rispetto ai controlli. Per migliorare la nostra comprensione dell'effetto dell'MPA sui podociti, siamo stati spinti a studiare ulteriormente le risposte dirette, mediate dalle cellule, attraverso le quali l'MPA potrebbe influenzare favorevolmente queste cellule. Abbiamo quindi eseguito un'analisi trascrittomica dei podociti trattati con MPA, seguita da un'indagine sull'impatto funzionale dei cambiamenti scoperti nei livelli di mRNA.