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Mejorar la potencia energética de las células tubulares para combatir la fibrosis renal

03/02/2021
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La sobreexpresión de CPT1A impide la desdiferenciación de las células renales epiteliales tubulares y el fenotipo profibrótico al restaurar la bioenergética mitocondrial / UAM

Investigadores del Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa”, centro mixto de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), han demostrado que la mejora de la capacidad energética de las células epiteliales tubulares renales protege al riñón de la fibrosis, proceso que subyace a importantes patologías en aumento de prevalencia como la enfermedad renal crónica.

En un gran número de casos, la enfermedad renal crónica (ERC) es la evolución final de la nefropatía diabética, la nefropatía hipertensiva o el riñón envejecido. Debajo de estas patologías subyace la fibrosis, que es la sustitución de tejido celular funcional por proteínas de matriz extracelular, como el colágeno.

La fibrosis es un proceso que puede afectar a cualquier órgano, como el pulmón, el hígado o la piel. Los mecanismos de su producción son comunes y (si tenemos en cuenta todos los órganos) afecta a una de cada cuatro personas en el mundo.

En un reciente trabajo publicado en el Journal of Clinical Investigation, investigadores del Centro de Biología Molecular “Severo Ochoa” (CSIC/UAM) han demostrado que la mejora de la capacidad energética de las células epiteliales tubulares renales protege al riñón de la fibrosis.

Mediante la sobre-expresión de una proteína enzimática mitocondrial (Cpt1a), que permite que los ácidos grasos de cadena larga puedan entrar en las mitocondrias, los investigadores observaron en diferentes modelos experimentales que, efectivamente, existe una protección significativa frente al desarrollo de fibrosis.

“El metabolismo de los ácidos grasos dentro de la mitocondria confiere un gran poder bioenergético, al generar una gran cantidad de ATP y mantener a las células epiteliales en un estado óptimo para defenderse de la inflamación crónica, que es el origen principal de la fibrosis”, explican los autores.

El ATP es un nucleótido fundamental en la obtención de energía celular. Se produce durante la respiración celular, y es consumido por muchas enzimas en la catálisis de numerosos procesos químicos.


Problema metabólico

Los investigadores pudieron comprobar el acúmulo de metabolitos derivados de unos bajos niveles de la enzima Cpt1a en dos cohortes de pacientes con enfermedad renal crónica.

 “Aunque no existen activadores específicos de esta enzima —apuntan— hay fármacos disponibles que permiten mejorar el metabolismo de las células renales, algunos en fase de estudio”.

La prevalencia de enfermedad renal crónica ha crecido casi un 30% en los últimos diez años. Hoy, 1.300 personas por cada millón padecen de ERC, una causa importante de morbilidad y gasto médico y social, ya que requiere tratamiento sustitutivo crónico o trasplante.

“Un mensaje central de este trabajo es que la fibrosis que da lugar a la ERC es también un problema metabólico, quizá esencialmente, y que la modificación del metabolismo es una vía eficaz para combatirla”, concluyen los autores.

En el trabajo participan investigadores de diversas instituciones españolas y americanas, a través de un importante esfuerzo colaborativo. Su desarrollo ha sido apoyado por varias agencias españolas de investigación públicas, así como por la Fundación Renal “Iñigo Álvarez de Toledo”.

 

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Referencia bibliográfica:

Miguel, V., Tituaña, J., Herrero, J.I., Herrero, L., Serra, D., Cuevas-Delgado, P., Barbas, C., Rodriguez-Puyol, D., Marquez-Exposito, L., Ruiz-Ortega, M., Castillo, C., Sheng, X., Susztak, K., Ruiz-Canela, M., Salas-Salvado, J., Martinez-Gonzalez, M.A., Ortega, S., Ramos-Ruiz, R., Lamas, S. 2021. Renal tubule Cpt1a overexpression protects from kidney fibrosis by restoring mitochondrial homeostasis. Journal of Clinical Investigation, https://www.jci.org/articles/view/140695


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