Une perte de sel et de liquide corporel peut stimuler la régénération et la réparation des reins chez la souris, selon une étude financée par le NIH et dirigée par le scientifique des cellules souches de l’USC Janos Peti-Peterdi et publiée dans The Journal de recherche clinique. Cette réponse régénérative innée repose sur une petite population de cellules rénales dans une région connue sous le nom de macula densa (MD), qui détecte le sel et exerce un contrôle sur la filtration, la sécrétion hormonale et d’autres fonctions clés de cet organe vital.
Notre mission personnelle et professionnelle est de trouver un remède à la maladie rénale, une épidémie mondiale croissante qui touche un adulte sur sept, ce qui représente 850 millions de personnes dans le monde, soit environ 2 millions dans la région de Los Angeles. Il n’existe actuellement aucun remède contre cette maladie silencieuse. Au moment où la maladie rénale est diagnostiquée, les reins sont irréversiblement endommagés et nécessitent finalement des thérapies de remplacement, telles que la dialyse ou la transplantation. »
Janos Peti-Peterdi, professeur de physiologie, neurosciences et médecine à la Keck School of Medicine de l’USC
Pour faire face à cette épidémie croissante, Peti-Peterdi, la première auteure Georgina Gyarmati, et leurs collègues ont adopté une approche très non traditionnelle. Au lieu d’étudier comment les reins malades ne parviennent pas à se régénérer, les scientifiques se sont concentrés sur la manière dont les reins sains ont évolué à l’origine.
“D’un point de vue de la biologie évolutive, la structure primitive des reins du poisson s’est transformée en reins plus compliqués et fonctionnant plus efficacement pour absorber plus de sel et d’eau”, a déclaré Peti-Peterdi, qui dirige également le noyau de microscopie multiphotonique à l’Institut neurogénétique de Zilkha. (ZNI). “Cela était nécessaire pour s’adapter à l’environnement terrestre lorsque les espèces animales ont quitté l’eau de mer riche en sel. Et c’est pourquoi les oiseaux et les mammifères ont développé des cellules MD et cette belle structure rénale, plus grande et plus efficace, pour se maintenir et s’adapter fonctionnellement. survivre. Ce sont les mécanismes que nous ciblons et essayons d’imiter dans notre approche de recherche.
En gardant à l’esprit cette histoire évolutive, l’équipe de recherche a administré à des souris de laboratoire un régime alimentaire très pauvre en sel, ainsi qu’un médicament couramment prescrit, appelé inhibiteur de l’ECA, qui a permis de réduire encore davantage les niveaux de sel et de liquide. Les souris ont suivi ce régime pendant deux semaines, car les régimes extrêmement pauvres en sel peuvent déclencher de graves problèmes de santé s’ils sont poursuivis à long terme.
Dans la région du DM, les scientifiques ont observé une activité régénératrice qu’ils ont pu bloquer en administrant des médicaments interférant avec les signaux envoyés par le DM. Cela a souligné le rôle clé du DM dans l’orchestration de la régénération.
En analysant plus en détail les cellules MD de souris, les scientifiques ont identifié des caractéristiques génétiques et structurelles étonnamment similaires à celles des cellules nerveuses. Il s’agit d’une découverte intéressante, car les cellules nerveuses jouent un rôle clé dans la régulation de la régénération d’autres organes tels que la peau.
Dans les cellules MD de souris, les scientifiques ont également identifié des signaux spécifiques provenant de certains gènes, notamment Wnt, NGFR et CCN1, qui pourraient être renforcés par un régime pauvre en sel pour régénérer la structure et la fonction rénale. Conformément à ces résultats chez la souris, l’activité de CCN1 s’est avérée considérablement réduite chez les patients atteints d’insuffisance rénale chronique (IRC).
Pour tester le potentiel thérapeutique de ces découvertes, les scientifiques ont administré CCN1 à des souris atteintes d’un type d’IRC connu sous le nom de glomérulosclérose segmentaire focale. Ils ont également traité ces souris avec des cellules MD cultivées dans des conditions pauvres en sel. Les deux approches ont été couronnées de succès, le traitement cellulaire MD produisant les plus grandes améliorations de la structure et de la fonction rénale. Cela pourrait être dû au fait que les cellules MD sécrètent non seulement CCN1, mais également d’autres facteurs inconnus favorisant la régénération rénale.
« Nous sommes convaincus de l’importance de cette nouvelle approche de la réparation et de la régénération rénale », a déclaré Mme Peti-Peterdi. « Et nous sommes pleinement convaincus que cela aboutira bientôt, espérons-le, à une approche thérapeutique nouvelle et très puissante. »
Français Les co-auteurs supplémentaires sont Urvi Nikhil Shroff, Anne Riquier-Brison, Dorinne Desposito, Audrey Izuhara, Sachin Deepak, Alejandra Becerra Calderon, James L. Burford, Hiroyuki Kadoya, Ju-Young Moon, Yibu Chen, Nariman Ahmadi, Berislav V. Zlokovic et Inderbir S. Gill de l’USC ; Wenjun Ju et Matthias Kretzler de l’Université du Michigan ; Sean D. Stocker de la Faculté de médecine de l’Université de Pittsburgh ; Markus M. Rinschen de l’Université de Cologne ; Lester Lau de l’Université de l’Illinois à Chicago ; Daniel Biemesderfer de la Faculté de médecine de l’Université Yale ; Aaron W. James de l’Université Johns Hopkins ; et Liliana Minichiello de l’Université d’Oxford.
Ce travail a été financé par le gouvernement fédéral par les National Institutes of Health (subventions DK064324, DK123564, DK135290, S10OD021833 et 2P30-DK-081943) et soutenu en outre par une bourse de recherche prédoctorale de l’American Heart Association (subvention 19PRE34380886).
Source:
École de médecine Keck de l’USC
Référence du journal :
Gyarmati, G., et autres. (2024). Les cellules macula densa différenciées neuronalement régulent le remodelage et la régénération des tissus dans le rein. Le Journal d’Investigation Clinique. doi.org/10.1172/JCI174558.
2024-06-29 05:19:00
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