Nlrp6: un componente Nefroprotector del inflamasoma

• Autores: Lara Valiño Rivas
• Directores de la Tesis: Alberto Ortiz Arduan (dir. tes.), M. Dolores Sánchez Niño (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Número de páginas: 134
• Tribunal Calificador de la Tesis: Lisardo Boscá (presid.), Concepción Peiró Vallejo (secret.), Alberto Lázaro Fernández (voc.), Gemma Olmos Centenera (voc.), Beatriz Fernández Fernández (voc.)
• Materias:
  • Antropología
    • Antropología cultural
      • Medicina tradicional
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen
  • español

    NLRP6 es un miembro recientemente descrito y poco caracterizado de la familia de receptores tipo NOD (NLR). NLRP6 es el único miembro de la familia de los NLR descrito hasta la fecha que es capaz de formar el inflamasoma clásico y el no clásico así como de regular negativamente las vías inflamatorias de NF-B y de las MAPK. NLRP6 se encuentra altamente expresado en las células epiteliales intestinales, donde parece desempeñar un papel protector, regulando la interacción con la microbiota intestinal. Sin embargo, la expresión y la función de NLRP6 en el riñón, un órgano estéril, aún no se han caracterizado.

    Hemos explorado el papel de NLRP6 en el fracaso renal agudo (FRA). Mediante el análisis transcriptómico de un modelo de FRA nefrotóxico murino, observamos que Nlrp6 es el gen de la familia NLR que más se expresa en los riñones sanos y es el gen de la familia cuya expresión más disminuye durante el FRA experimental. NLRP6 se expresa en el epitelio tubular de riñón humano y murino y su expresión disminuyó durante la lesión renal humana o el FRA nefrotóxico inducido por cisplatino o por una sobredosis de ácido fólico. La deficiencia genética de Nlrp6 in vivo causó un aumento de la fosforilación de las MAPK ERK1/2 y p38 en el riñón, un FRA más grave y una mayor inflamación renal. En células tubulares murinas cultivadas, el silenciamiento de Nlrp6 por siARNs específicos aumentó la fosforilación de ERK1/2 y de p38 y la expresión del ARNm de quimiocinas proinflamatorias y disminuyó la expresión del gen nefroprotector Klotho. La inhibición de las MAPK previno in vitro la respuesta inflamatoria.

    Se caracterizó también el papel de NLRP6 en la patogenia de la enfermedad renal crónica (ERC). Se buscaron los genes de la familia de los NLR en la base de datos Nephroseq de transcriptómica de riñones con ERC humana y se comprobó que NLRP6 destacó por estar disminuido y por existir una correlación entre unos menores niveles de ARNm renales y una menor tasa de filtración glomerular estimada (TFGe). El papel de NLRP6 en la fibrosis renal se exploró en un modelo de ERC causado por obstrucción ureteral unilateral (UUO).

    La deficiencia genética de Nlrp6 in vivo aumentó la fosforilación de la MAPK p38 del riñón, la expresión de genes asociados a la matriz extracelular y la inflamación renal. In vitro, el factor profibrótico TGF-β1 disminuyó los niveles de expresión de ARNm de Nlrp6.

    También evaluamos directamente el impacto de la lesión renal sobre la expresión intestinal de NLRP6. Durante el FRA experimental inducido por cisplatino o ácido fólico y en muestras humanas de pacientes con ERC, observamos una disminución de la expresión intestinal de NLRP6.

    En conclusión, en un ambiente estéril, NLRP6 tiene un papel nefroprotector, amortiguando las respuestas inflamatorias y fibróticas, probablemente al prevenir la activación de las MAPK. Nuestros resultados también demuestran la existencia de un eje daño renal-intestino, por el cual la expresión intestinal de NLRP6 baja durante el daño renal. Se deberían estudiar estrategias terapéuticas que mantengan la expresión de NLRP6 para el tratamiento de la enfermedad renal.

  • English

    NLRP6 is a recently described and poorly characterized member of the (NOD)-Like Receptor (NLR) family. NLRP6 is the only NLR member to date that is able to form the classical and the non-classical inflammasome and negatively regulate the NF-B and MAPK inflammatory pathways. NLRP6 is highly expressed in gut epithelial cells where it appears to play a protective role, regulating the interaction with microbiota. However, the expression and function of NLRP6 in the kidney, a sterile environment, have not been characterized yet. We have explored the role of NLRP6 in acute kidney injury (AKI). By transcriptomic analysis of murine nephrotoxic AKI, we found that Nlrp6 is the NLR family gene most expressed in healthy kidneys and the most significantly downregulated during experimental AKI. NLRP6 was expressed by healthy murine and human kidney tubular epithelium, and its expression was reduced during human kidney injury or murine nephrotoxic AKI induced by cisplatin or by a folic acid overdose. Genetic Nlrp6 deficiency in vivo resulted in phosphorylation of kidney ERK1/2 and p38 MAP kinases and more severe AKI and kidney inflammation. In cultured murine tubular cells, Nlrp6 downregulation induced by specific siRNAs resulted in upregulation of ERK1/2 and p38 phosphorylation, chemokine mRNA expression and downregulation of the nephroprotective gene Klotho.

    MAPK inhibition prevented the inflammatory response in Nlrp6-deficient cells.

    The role of NLRP6 in the pathogenesis of chronic kidney disease (CKD) was also characterized. We searched the human transcriptomics Nephroseq database for NLR genes differentially expressed in progressive human CKD. NLRP6 mRNA stood out as decreased in CKD kidney and low NLRP6 mRNA expression correlated with decreased estimated glomerular filtration rate (eGFR). The role of NLRP6 in kidney fibrosis was explored in an accelerated model of CKD, unilateral ureteral obstruction (UUO). Genetic Nlrp6 deficiency in vivo resulted in an upregulation of kidney p38 MAP kinase phosphorylation, upregulation of extracellular matrix-related gene expressions and more severe kidney inflammation after UUO. In vitro, the profibrotic factor TGF-β1 caused Nlrp6 mRNA downregulation.

    We also evaluated the impact of kidney disease on NLRP6 expression in other organs.

    During experimental AKI induced by cisplatin or folic acid and in human samples from patients with CKD, we observed that NLRP6 expression was downregulated in the colon as a consequence of kidney damage.

    In conclusion, in a sterile environment, NLRP6 has a nephroprotective role, dampening inflammatory and fibrotic responses, probably by preventing MAPK activation. Our results also demonstrate the existence of a kidney damage-gut axis in which gut NLRP6 is downregulated during kidney injury. Upregulation of NLRP6 expression may be explored as therapeutic option in kidney disease.