Investigadores del Instituto de Bioingeniería de Cataluña (IBEC) en el Parc Científic de Barcelona, en colaboración con científicos de la Perelman School of Medicine de la Universidad de Pennsylvania y del Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), han identificado los genes responsables de la enfermedad renal crónica y han demostrado que es posible revertir esta deficiencia, abriendo así una possible ruta terapéutica contra esta patología.

La enfermedad renal crónica afecta a más de 697 millones de personas en todo el mundo. En total, se estima que cada año mueren 1.2 millones de personas debido a esta enfermedad, lo que representa casi el 5% de todas las muertes anuales a nivel mundial. A pesar de la enorme carga económica y personal que esto conlleva, hasta ahora se desconocían cuáles eran los mecanismos biológicos detrás de esta afección, debido a la complejidad estructural y funcional del riñón. 

Ahora, un estudio codirigido por la Dra. Núria Montserrat – profesora de Investigación ICREA e Investigadora principal del grupo Pluripotencia para la regeneración de órganos del IBEC–,  la Dra. Katalin Susztak de la Universidad de Pennsilvània y el Dr. Ji-Hwan Park del Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), identifica los genes responsables de la enfermedad renal crónica y han demostrado que es posible revertir esta deficiencia, abriendo así una posible ruta terapéutica contra el daño renal. El trabajo, publicado en la revista Cell Metabolism, también demuestra que es possible revertir esta deficiencia.

Haciendo uso de técnicas innovadoras como la secuenciación de ARN a nivel de célula individual, los investigadores descifraron el papel crucial que desempeñan los genes del metabolismo lipídico a la hora de proteger frente a la insuficiencia renal crónica. Para ello, los análisis se realizaron con modelos animales y con minirriñones humanos, donde los resultados se validaron utilizando casi un centenar de muestras de pacientes.

En adultos sanos, cada uno de los nuestros riñones contiene un promedio de 1.5 millones de nefronas, las unidades funcionales básicas del riñón que filtran constantemente los productos de desecho de la sangre. Entre las diferentes células que conforman estas unidades de filtración, las células epiteliales del túbulo proximal de la nefrona son las encargadas de realizar la reabsorción de agua y solutos, representando el 90% del total de la masa renal.  En casi todos los casos de enfermedad renal crónica, se produce un daño en estas células, pero hasta ahora, no se sabía qué mecanismos celulares eran los responsables de tal disfunción.

Mediante la secuenciación del ARN de cada una de las miles de células presentes en el riñón, los investigadores observaron por primera vez, diferencias importantes entre las células sanas y enfermas del túbulo proximal. En concreto, en los riñones de ratones con enfermedad renal crónica, detectaron que una mayor proporción de las células del túbulo proximal presentaban una firma molecular distinta a la encontrada en los riñones de animales sanos.

Ante estas observaciones, las investigadoras de IBEC dieron un paso más y, utilizando minirriñones humanos, demostraron que estos cambios eran debidos a una disminución en la expresión de algunos de los genes que regulan el metabolismo de los lípidos en las células del túbulo proximal.  Además, “gracias a un abordaje multidisciplinar, utilizando modelos animales y minirriñones humanos que generamos mediante bioingeniería en el IBEC descubrimos que, al corregir esta deficiencia, las células del túbulo roximal podían recuperar su función en los diferentes modelos de estudio “, explica la Dra. Montserrat, que también es miembro del Centro de Investigación Biomédica en Red en Bioingeniería, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER–BBN).

» Artículo de referencia: Dhillon P, Park J, Hurtado Del Pozo C, et al. «The Nuclear Receptor ESRRA Protects from Kidney Disease by Coupling Metabolism and Differentiation». Cell Metabolism. 2020 Dec. DOI: 10.1016/j.cmet.2020.11.011

» Más información: web del IBEC [+]