Μελέτη των φαινοτυπικών αλλαγών κυττάρων του νεφρικού παρεγχύματος κατά την ανάπτυξη της νεφρικής ίνωσης

Abstract

Chronic Kidney Disease, the end result of most renal and some systemic diseases, is a common condition where renal function is compromised mainly due to fibrosis. During renal fibrosis, calreticulin, a multifunctional chaperone of the endoplasmic reticulum (ER) is upregulated in tubular epithelial cells (TECs) both in vitro and in vivo. Proteomic analysis of cultured TECs overexpressing calreticulin led to the identification of the family of 14-3-3 proteins as key proteins overexpressed as well. Furthermore, an increased expression in the majority of 14-3-3 family members was observed in three different animal models of renal pathologies: the unilateral ureteric obstruction, the nephrotoxic serum administration and the ischemia-reperfusion. In all these models, the 14-3-3σ isoform (also known as stratifin) was predominantly overexpressed. Since in all these models ischemia is a common denominator, we showed that the ischemia-induced transcription factor HIF1α is specifically associated with the promoter region of the 14-3-3σ gene. Finally, we evaluated the expression of the family of 14-3-3 proteins and specifically 14-3-3σ in biopsies from patients with glomerulopathies of various etiology. These results establish an involvement of 14-3-3σ in renal pathology and provide evidence for the first time, that hypoxia may be responsible for its altered expression.

Η Χρόνια Νεφρική Νόσος, το τελικό αποτέλεσμα των περισσότερων νεφρικών και ορισμένων συστηματικών παθήσεων, είναι μια κατάσταση στην οποία υπάρχει έκπτωση της νεφρικής λειτουργίας οφειλόμενη κυρίως στην ίνωση. Κατά την ανάπτυξη της νεφρικής ίνωσης, η calreticulin, μια πολυλειτουργική πρωτεΐνη-συνοδός του ενδοπλασματικού δικτύου υπερεκφράζεται στα σωληναριακά επιθηλιακά κύτταρα του νεφρού τόσο in vitro όσο και in vivo. Η πρωτεωμική ανάλυση σε κυτταρική σειρά σωληναριακών επιθηλιακών κυττάρων που υπερεκφράζουν calreticulin οδήγησε στην ταυτοποίηση της οικογένειας των 14-3-3 πρωτεϊνών. Η έκφραση της πλειοψηφίας των μελών της οικογένειας αυτής βρέθηκε αυξημένη σε τρία διαφορετικά ζωικά πρότυπα νεφρικών παθήσεων: το μοντέλο της μονόπλευρης ουρητηρικής απόφραξης, το μοντέλο της χορήγησης νεφροτοξικού ορού και το μοντέλο της ισχαιμίας-επαναιμάτωσης. Σε όλα τα μοντέλα, η ισομορφή 14-3-3σ (γνωστή και ως stratifin) είχε την μεγαλύτερη υπερέκφραση. Καθώς σε όλα τα μοντέλα που μελετήθηκαν η υποξία είναι κοινός παρανομαστής δείξαμε ότι ο επαγόμενος από την υποξία μεταγραφικός παράγοντας HIF1α προσδένεται στον υποκινητή του γονιδίου 14-3-3σ in vivo. Τέλος, αξιολογήσαμε την έκφραση της οικογένειας των 14-3-3 πρωτεϊνών καθώς και της ισομορφης 14-3-3σ σε βιοψίες από ασθενείς με σπειραματονεφριτιδες ποικίλης αιτιολογίας. Τα αποτελέσματα αυτά υποδεικνύουν εμπλοκή της 14-3-3σ στην νεφρική παθολογία και παρέχουν για πρώτη φορά στοιχεία ότι η υποξία μπορεί να είναι υπεύθυνη για την αλλαγή στην έκφρασή της.