Novo estudo mostra que células se envolvem em relacionamentos prejudiciais após lesão renal aguda em camundongos

Um estudo publicado em Comunicações da Natureza fornece novos insights sobre como células danificadas interagem dentro de microambientes promotores de doenças após lesão renal aguda, ou IRA. Com opções limitadas de tratamento, a IRA frequentemente progride para doença renal crônica (DRC), que afeta mais de 1 em cada 7 adultos nos EUA — cerca de 37 milhões de pessoas.

As novas descobertas podem contribuir para esforços futuros para prevenir a DRC, que pode levar à insuficiência renal.

O estudo reuniu cientistas do laboratório de Andy McMahon na USC e do laboratório de Long Cai no Caltech.

No estudo, os coautores Michal Polonsky do Caltech e Louisa Gerhardt da USC alavancaram uma ferramenta de ponta, chamada seqFISH, desenvolvida no laboratório Cai. Com essa ferramenta, os pesquisadores podem reunir informações sobre a atividade genética e estudar interações celulares em tecido renal intacto em camundongos com IRA. Isso permitiu que os cientistas analisassem a expressão precisa de mais de 1.000 genes no tecido renal lesionado, identificassem microambientes associados à lesão e previssem interações celulares associadas à progressão para DRC.

“A tecnologia seqFISH do Dr. Cai fornece insights sem precedentes sobre a interação celular no rim após lesão”, disse McMahon, que é o WM Keck Provost e Professor Universitário de Biologia de Células-Tronco e Medicina Regenerativa na USC e se juntará ao corpo docente do Caltech em outubro. “Uma melhor compreensão da lesão renal é necessária para identificar alvos para prevenir a progressão para doença renal crônica.”

Cai, que é professor de Biologia e Engenharia Biológica, acrescentou: “Estamos entusiasmados que nossa tecnologia tenha permitido uma compreensão mais profunda de lesões e doenças renais. Este estudo exemplifica a importância de colaborações interinstitucionais e interdisciplinares para o avanço da pesquisa biomédica.”

Na camada mais externa do rim, os cientistas identificaram um provável microambiente patológico, que eles apelidaram de “ME-5”. Esse microambiente contém um tipo de célula renal particularmente vulnerável a lesões, conhecida como célula do túbulo proximal ou PT.

No ME-5, PTs lesionados e células vizinhas do tecido conjuntivo, conhecidas como fibroblastos, trocam sinais que podem impulsionar a progressão da lesão. Os principais sinais envolveram os genes Clcf1 e Crfl1, que codificam proteínas que podem promover inflamação e fibrose, ou cicatrização. Sinais adicionais detectados no ME-5 podem contribuir para o recrutamento de células imunes, contribuindo ainda mais para o desenvolvimento de inflamação, fibrose e outras alterações patológicas.

Os cientistas também identificaram outro importante microambiente associado a lesões, que eles chamaram de “ME-16”, apresentando agregações de vários tipos de células imunes chamadas estruturas linfoides terciárias que são conhecidas por contribuir para a inflamação crônica. Em vez de ficar confinado a uma região específica do rim, o ME-16 foi distribuído por todo o órgão lesionado.

Para compartilhar suas descobertas, a equipe construiu um mapa abrangente de mudanças celulares, moleculares e estruturais após AKI, o que refina nossa compreensão da transição para CKD. Este mapa está disponível publicamente.

Outros coautores são Kari Koppitch, da USC; Jina Yun, Katsuya Lex Colón, Henry Amrhein, Matt Thomson e Barbara Wold, do Caltech; e Shiwei Zheng e Guo-Cheng Yuan, da Escola de Medicina Icahn, no Monte Sinai.