Los reguladores transcripcionales PGC-1(alfa) y RUNX1 en el fracaso renal agudo

Abstract

El fracaso renal agudo (FRA) es un síndrome clínico caracterizado por una rápida pérdida de la función renal. El FRA no tiene tratamiento satisfactorio y la mortalidad es alta. Por ello, es necesaria la búsqueda de nuevas dianas terapéuticas. En esta tesis doctoral, hemos identificado mediante transcriptómica renal dos reguladores transcripcionales diferencialmente expresados en el FRA, PGC-1α y RUNX1, y hemos caracterizado su función en células tubulares cultivadas y durante el FRA experimental. PGC-1α (del inglés peroxisome proliferator-activated receptor γ coactivator-1α) es un coactivador transcripcional que regula la expresión de genes relacionados con el metabolismo y la biogénesis mitocondrial. Un análisis funcional de un array transcriptómico de riñones de ratones de genotipo salvaje con FRA nefrotóxico inducido por sobredosis de ácido fólico (AF-FRA) mostró que PGC-1α era el regulador con actividad transcripcional más reducida. Además, su expresión estaba reducida en biopsias de pacientes con FRA. Los ratones deficientes en PGC-1α (Pgc-1α-/-) tenían inflamación renal espontánea y daño renal subclínico. En el AF-FRA, la deficiencia de PGC-1α redujo la supervivencia, aumentó la gravedad del FRA y disminuyó la biogénesis y la masa mitocondrial. Además, los ratones Pgc-1α-/- con AF-FRA tenían una inflamación más acentuada que los de ratones de genotipo salvaje, con un defecto de la polarización de macrófagos desde el fenotipo M1 o proinflamatorio al fenotipo M2 o reparador. El silenciamiento de la expresión de PGC-1α en células tubulares proximales (MCTs) cultivadas favoreció la muerte celular y una respuesta proinflamatoria exacerbada. RUNX1 (del inglés Runt-related transcription factor 1) es un factor de transcripción implicado en la proliferación y diferenciación de múltiples linajes celulares, destacando sus funciones en la regulación de la hematopoyesis. La expresión renal de RUNX1 aumentó en dos modelos de FRA experimental, el AF-FRA y el FRA endotoxémico inducido por la administración de LPS (LPS-FRA), en biopsias de pacientes con FRA y en MCTs estimuladas con la citoquina proinflamatoria TWEAK o la endotoxina LPS. La inhibición de RUNX1 en MCTs con Ro5-3335 o con un ARN de interferencia específico mostró que RUNX1 modulaba la expresión de citoquinas inflamatorias inducida por TWEAK o LPS. En concreto, RUNX1 se unía directamente al promotor del gen Il-6 y aumentaba su expresión. p21 es un inhibidor de quinasas dependientes de ciclina que regula la parada del ciclo celular y que está sobrexpresado en el AF-FRA y el LPS-FRA. Tanto TWEAK como LPS inducían la expresión de p21 a través de RUNX1 en MCTs. La inhibición de RUNX1 in vivo con Ro5-3335 protegió del AF-FRA y del LPS-FRA, mejorando la función renal y reduciendo la muerte celular, la inflamación la parada del ciclo celular y disminuyendo la expresión de p21. En resumen, hemos identificado nuevos mecanismos de daño renal en el FRA que implican una menor actividad del regulador transcripcional PGC-1α y una mayor actividad de RUNX1, causando una disminución de la biogénesis mitocondrial, y un aumento de la inflamación y de la parada del ciclo celular. La traslación clínica de estos hallazgos vendrá de la mano de la identificación de aproximaciones terapéuticas que permitan mantener o aumentar la actividad renal de PGC-1α o inhibir RUNX1 de forma segura en humanos