Resumen de Papel del complejo de proteínas rab-rabphilin en un modelo de daño renal en drosophila
La enfermedad renal crónica (ERC) es una de las enfermedades más prevalentes en la actualidad, con un 10 % de personas que la sufren en todo el mundo. La aparición de la enfermedad puede deberse a diferentes causas como la diabetes, hipertensión, estado del sistema inmune y genéticas, siendo la hiperglucemia una de las más comunes y responsable de la mayoría de los casos. Esto convierte a la nefropatía diabética en la causa más frecuente de enfermedad renal en etapa terminal (ESRD) en la mayoría de los países.
La ERC es progresiva y el tratamiento sólo logra enlentecer su progresión, pero no revertirla. De ahí la necesidad de identificar mecanismos implicados en el daño renal y de encontrar posibles tratamientos.
Estudios anteriores mostraron la posible implicación del complejo Rab-Rabphilin en enfermedades proteinúricas. En éstos, se describió la localización y la alteración de la expresión de estas proteínas. Además, otros autores mostraron que presentar un determinado polimorfismo del gen Rabphilin aumentaba el riesgo de padecer albuminuria. A pesar de que se dispone de esta información, todavía se desconoce el papel de este complejo en el sistema renal y su papel en el desarrollo de la ERC.
Para contribuir al entendimiento de la función de este complejo en las enfermedades renales, la presente tesis titulada “Papel del complejo de proteínas Rab-Rabphilin en un modelo de daño renal en Drosophila”, se centró en determinar la función del complejo formado por proteínas Rab GTPasas, Rab 3 y Rab 27, y su efector Rabphilin en un modelo de daño renal. Además, en el mismo modelo, también se abordó el estudio de la afectación cardiaca, el papel del complejo Rab-Rabphilin en un modelo de nefropatía diabética y la búsqueda de fármacos que puedan revertir los procesos del daño renal.
Los nefrocitos de Drosophila, que son las células encargadas de filtrar, metabolizar y eliminar moléculas presentes en la hemolinfa, poseen gran homología funcional, estructural y molecular con los podocitos de mamíferos. Esta gran similitud entre ambos tipos celulares permite usar a la mosca como modelo para el estudio de enfermedades renales.
En el primer capítulo de este trabajo describimos que Rph, además de estar implicado en el transporte vesicular en los nefrocitos, también contribuye al mantenimiento del estado diferenciado de los mismos. En este apartado, determinamos cómo niveles bajos de Rph provocaron una disrupción en las funciones de filtración y reabsorción de moléculas llevadas a cabo por los 2 nefrocitos. Concretamente, la falta de Rph promovió la aparición de modificaciones citoesqueléticas que condujeron a alteraciones estructurales (desorganización de la membrana basal y ausencia de canales laberínticos) y la infraexpresión de genes esenciales como Sns y Cubilin que tuvieron como efecto una disfunción del tráfico vesicular y pérdida del estado diferenciado de los nefrocitos.
El capítulo 2 se abordó con el objetivo de determinar la afectación del corazón debido a los bajos niveles de Rph, tanto en los nefrocitos como en conjunto con los cardiomiocitos. Determinamos que Rph también está presente en los cardiomiocitos. Los resultados mostraron el papel relevante de Rph en el sistema cardiaco. La falta de expresión de Rph en este órgano provocó anormalidades en la disposición de miofibrillas transversales, un mayor diámetro diastólico y sistólico y una disminución del grosor de las paredes del corazón. La falta de la expresión de Rph exclusivamente en los nefrocitos no resultó en una desorganización de las fibras cardíacas ni en cardiopatía. No obstante, se apreció un aumento en el diámetro diastólico y una reducción de la vida media. Estos resultados indican el efecto a distancia entre dos sistemas distintos.
En el tercer capítulo de este trabajo se demostró que las proteínas Rab son esenciales para la función y el mantenimiento de los nefrocitos. Al igual que la interferencia en la expresión de Rph, la alteración de la función de las proteínas Rab provocó cambios en la expresión de genes específicos y esenciales, Sns y Kirre, para el mantenimiento y función de las células, lo que además se vio apoyado por la perturbación de las estructuras subcelulares típicas de los nefrocitos, la hendidura de filtración y los canales laberínticos. Por otra parte, se estudió el papel del complejo Rab-Rabphilin en un modelo de daño renal inducido por hiperglucemia (modelo de nefropatía diabética). Los resultados mostraron que Rph y Rab 3 podrían tener un papel relevante en la aparición y progresión de la nefropatía diabética.
En el último capítulo de esta memoria se describe el rastreo químico llevado a cabo con un modelo de daño renal que combinaba la interferencia de la expresión de Rph con niveles de hiperglucemia constantes. En total se testaron 1200 compuestos procedentes de la quimioteca Prestwick, de los cuales 48 mostraron tener una regulación positiva de la expresión de Sns. Uno de estos compuestos, el ácido retinoico, demostró recuperar las alteraciones estructurales y funcionales en el modelo con falta de actividad de Rph (descrito en el capítulo 1).
Los resultados presentados en esta tesis respaldan la hipótesis de que el complejo Rab-Rabphilin tiene un papel importante en la función de las células que forman parte del sistema excretor de Drosophila. Dada la alta similitud entre los podocitos y los nefrocitos, esto apoyaría la idea de que este complejo es relevante en el establecimiento de la enfermedad renal. Además, los datos 3 confirman la relevancia de la función de los nefrocitos en la función cardíaca, es decir, estos resultados sugieren que existe un efecto no autónomo a distancia entre ambos tejidos. Finalmente, en este trabajo se ha descrito al ácido retinoico como posible fármaco para detener y revertir la progresión del daño renal en un modelo de mosca.
