{"id":80277,"date":"2020-12-10T12:08:40","date_gmt":"2020-12-10T11:08:40","guid":{"rendered":"http:\/\/ibecbarcelona.eu\/?p=80277"},"modified":"2021-02-04T13:07:41","modified_gmt":"2021-02-04T12:07:41","slug":"un-estudio-internacional-coliderado-por-el-ibec-identifica-los-genes-que-actuan-como-protectores-contra-las-enfermedades-renales","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ibecbarcelona.eu\/es\/un-estudio-internacional-coliderado-por-el-ibec-identifica-los-genes-que-actuan-como-protectores-contra-las-enfermedades-renales\/","title":{"rendered":"Un estudio internacional coliderado por el IBEC identifica los genes que act\u00faan como protectores contra las enfermedades renales"},"content":{"rendered":"

En e<\/span>l estudio, publicado hoy en la revista Cell\u00a0Metabolism,<\/span>\u00a0tambi\u00e9n\u00a0<\/span>han demostrado<\/span>,<\/span>\u00a0en modelos animales<\/span>,<\/span>\u00a0<\/span>que es posible revertir esta deficiencia<\/span>.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

La enfermed<\/span>ad\u00a0<\/span>renal cr\u00f3nica<\/span>\u00a0<\/span>afecta a<\/span>\u00a0m\u00e1s de<\/span>\u00a0697<\/span>\u00a0<\/span>millones de personas\u00a0<\/span>en todo el mundo.<\/span>\u00a0<\/span>En total<\/span>,<\/span>\u00a0<\/span>se estima que\u00a0<\/span>cada a\u00f1o mueren 1.2 millones de personas<\/span>\u00a0debido a esta enfermedad<\/span>, lo que\u00a0<\/span>representa<\/span>\u00a0casi el 5% de todas las muertes anuales<\/span>\u00a0a nivel mundial<\/span>.\u00a0<\/span>A pesar de la enorme carga<\/span>\u00a0econ\u00f3mica y personal<\/span>\u00a0<\/span>que esto conlleva<\/span>,\u00a0<\/span>hasta ahora se desconoc\u00edan\u00a0<\/span>cu\u00e1les\u00a0<\/span>eran\u00a0<\/span>los mecanismos biol\u00f3gicos detr\u00e1s de esta\u00a0<\/span>afecci\u00f3n<\/span>,<\/span>\u00a0<\/span>debido a la complejidad\u00a0<\/span>estructural y funcional\u00a0<\/span>del ri\u00f1\u00f3n.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

En un estudio publicado<\/span>\u00a0<\/span>hoy en la\u00a0<\/span>prestigiosa\u00a0<\/span>revista\u00a0<\/span>Cell\u00a0Metabolism<\/span><\/i>, investigadores del Instituto de\u00a0<\/span>Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a<\/span>\u00a0(IBEC),<\/span>\u00a0liderados por la Dra. N\u00faria Montserrat,\u00a0<\/span>en colaboraci\u00f3n con investigadores\u00a0<\/span>de la Universidad de Pensilvania y del Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Gwangju,\u00a0<\/span>han identificado los genes responsables de\u00a0<\/span>la enfermedad renal cr\u00f3nica<\/span>\u00a0y han\u00a0<\/span>demostrado<\/span>\u00a0que es posible revertir esta deficiencia<\/span>, abriendo as\u00ed una posible ruta terap\u00e9utica contra el da\u00f1o renal.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Haciendo uso de\u00a0t\u00e9cnicas\u00a0innovadoras\u00a0como la secuenciaci\u00f3n de\u00a0ARN\u00a0a nivel\u00a0de c\u00e9lula individual,\u00a0los\u00a0investigadores\u00a0descifraron\u00a0el papel crucial que desempe\u00f1an los genes del metabolismo lip\u00eddico a la hora de proteger frente a la insuficiencia renal cr\u00f3nica. Para ello,\u00a0los\u00a0an\u00e1lisis se\u00a0realizaron con\u00a0modelos animales\u00a0y con\u00a0minirri\u00f1ones\u00a0humanos, donde los resultados se\u00a0validaron\u00a0utilizando casi un centenar de muestras de pacientes.<\/p>\n

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Imagen de microscop\u00eda confocal de un organoide de ri\u00f1\u00f3n generado in vitro a partir de c\u00e9lulas madre pluripotentes humanas que han sido diferenciadas durante 20 d\u00edas usando cultivos tridimendionales. Estos organoides de ri\u00f1\u00f3n contienen estructuras renales que incluyen t\u00fabulos proximales (marcados con LTL, en verde) y podocitos (que expresan PODXL, en rojo) que se asemejan en parte a las estructuras renales del ri\u00f1\u00f3n humano.<\/figcaption><\/figure>\n

En adultos sanos, cada uno de los<\/span>\u00a0<\/span>nuestros\u00a0<\/span>ri\u00f1ones contiene<\/span>\u00a0un promedio\u00a0<\/span>d<\/span>e<\/span>\u00a01.5 millones de nefron<\/span>a<\/span>s<\/span>,<\/span>\u00a0las unidades funcionales b\u00e1sicas<\/span>\u00a0del ri\u00f1\u00f3n<\/span>\u00a0<\/span>que filtran constantemente los productos de desecho de la sangre. Entre las diferentes\u00a0<\/span>c\u00e9lulas\u00a0<\/span>que conforman\u00a0<\/span>estas\u00a0<\/span>unidades de filtraci\u00f3n,<\/span>\u00a0<\/span>las\u00a0<\/span>c\u00e9lulas epiteliales\u00a0<\/span>del t\u00fabulo\u00a0<\/span>proximal\u00a0<\/span>de la nefrona\u00a0<\/span>son las\u00a0<\/span>encargadas de realizar<\/span>\u00a0<\/span>la reabsorci\u00f3n de agua y solutos<\/span>, representando el 90% del\u00a0<\/span>total<\/span>\u00a0<\/span>de la masa renal.\u00a0\u00a0<\/span>En casi todos los casos de enfermedad renal cr\u00f3nica<\/span>,<\/span>\u00a0s<\/span>e<\/span>\u00a0produce un<\/span>\u00a0da\u00f1o en\u00a0<\/span>estas c\u00e9lulas<\/span>, pero hasta<\/span>\u00a0ahora, no se\u00a0<\/span>sab\u00eda\u00a0<\/span>qu\u00e9 mecanismos celulares eran los responsables de tal disfunci\u00f3n.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Mediante la<\/span>\u00a0secuenciaci\u00f3n\u00a0<\/span>del ARN de cada una de\u00a0<\/span>l<\/span>a<\/span>s miles<\/span>\u00a0de\u00a0<\/span>c\u00e9lulas\u00a0<\/span>presentes en el<\/span>\u00a0ri\u00f1\u00f3n<\/span>, los investigadores\u00a0<\/span>observaron<\/span>\u00a0por primera vez<\/span>,<\/span>\u00a0diferencias importantes entre las c\u00e9lulas<\/span>\u00a0sanas y enfermas<\/span>\u00a0del t\u00fabulo proximal. E<\/span>n concreto<\/span>, en l<\/span>os ri\u00f1ones de ratones con enfermedad renal cr\u00f3nica<\/span>,\u00a0<\/span>detectaron<\/span>\u00a0<\/span>que\u00a0<\/span>una mayor proporci\u00f3n de\u00a0<\/span>las\u00a0<\/span>c\u00e9lulas del t\u00fabulo proximal<\/span>\u00a0presentaban una\u00a0<\/span>firma\u00a0<\/span><\/i>molecular\u00a0<\/span>distinta\u00a0<\/span>a la encontrada e<\/span>n los ri\u00f1ones de animales sanos.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Ante estas observaciones, las investigadoras de IBEC dieron un paso m\u00e1s y, utilizando minirri\u00f1ones humanos, demostraron que estos cambios eran debidos a una disminuci\u00f3n en la expresi\u00f3n de algunos de los genes que regulan el metabolismo de los l\u00edpidos en las c\u00e9lulas del t\u00fabulo proximal.\u00a0\u00a0Adem\u00e1s, \u00abgracias a un abordaje multidisciplinar, utilizando modelos animales y minirri\u00f1ones humanos que generamos mediante bioingenier\u00eda en el IBEC descubrimos que, al corregir esta deficiencia, las c\u00e9lulas del t\u00fabulo roximal pod\u00edan recuperar su funci\u00f3n en los diferentes modelos de estudio \u00ab, explica la Dra. Montserrat.<\/p>\n

T\u00e9cnicas de an\u00e1lisis innovadoras: ingenier\u00eda gen\u00e9tica y celular<\/strong><\/h2>\n

Combinando<\/span>\u00a0la<\/span>\u00a0secuenciaci\u00f3n<\/span>\u00a0de<\/span>\u00a0<\/span>ARN\u00a0<\/span>a nivel de c\u00e9lula\u00a0<\/span>individual,\u00a0<\/span>y e<\/span>l uso de bioingenier\u00eda para producir<\/span>\u00a0mini<\/span>r<\/span>r<\/span>i\u00f1ones<\/span>,<\/span>\u00a0<\/span>fue<\/span>\u00a0posible identificar\u00a0<\/span>a nivel celular\u00a0<\/span>las diferencias clave entre los ri\u00f1ones sanos y\u00a0<\/span>enfermos.<\/span>\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Los\u00a0minirri\u00f1ones\u00a0humanos \u2014tambi\u00e9n denominados\u00a0organoides\u00a0de ri\u00f1\u00f3n\u2014 est\u00e1n creados mediante t\u00e9cnicas de bioingenier\u00eda a partir de c\u00e9lulas madre humanas, y recogen<\/span>\u00a0algunos aspectos de<\/span>\u00a0la complejidad de este \u00f3rgano real. El pasado mes de abril, ya demostraron su eficacia como modelo de estudio al utilizarlos para descifrar en tiempo r\u00e9cord c\u00f3mo el SARS-Co-V2 interacciona e infecta las c\u00e9lulas\u00a0<\/span>de estos\u00a0minirri\u00f1ones<\/span>, adem\u00e1s de identificar una terapia dirigida a reducir\u00a0<\/span>la\u00a0<\/span>carga viral.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

En este estudio la secuenciaci\u00f3n de ARN a nivel de c\u00e9lula individual de las muestras de los\u00a0mini<\/span>r<\/span>ri\u00f1ones\u00a0se ha realizado en el laboratorio del Dr. Felipe\u00a0Pr\u00f3sper\u00a0de la\u00a0<\/span>Cl\u00ednica\u00a0<\/span>U<\/span>niversidad de Navarra y CIMA<\/span>\u00a0Universidad de Navarra<\/span>.<\/span>\u00a0\u201cEl ri\u00f1\u00f3n tiene m\u00e1s de 23 tipos de c\u00e9lulas diferentes\u201d, explica\u00a0<\/span>la<\/span>\u00a0Dr. Montserrat. \u201cHace\u00a0<\/span>unos\u00a0<\/span>a\u00f1os, era necesario examinar<\/span>\u00a0m\u00faltiples muestras por separado para obtener la informaci\u00f3n<\/span>, lo que pod\u00eda llevar\u00a0<\/span>a\u00f1os<\/span>\u00a0de\u00a0<\/span>trabajo<\/span>,\u00a0<\/span>ahora<\/span>\u00a0esta<\/span>\u00a0misma<\/span>\u00a0informaci\u00f3n la podemos\u00a0<\/span>obtener en\u00a0<\/span>pocos\u00a0<\/span>d\u00edas<\/span>\u201d, y a\u00f1ade: \u201cc<\/span>on la secuenciaci\u00f3n de ARN de\u00a0<\/span>cada una de las c\u00e9lulas de<\/span>l ri\u00f1\u00f3n<\/span>\u00a0<\/span>y utilizando<\/span>\u00a0m\u00faltiples\u00a0<\/span>muestras, podemos<\/span>\u00a0<\/span>identificar qu\u00e9 genes est\u00e1n diferencialmente expresados en cada una de las c\u00e9lulas<\/span>\u00ab.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Estudiando estas diferencias\u00a0<\/span>o,<\/span>\u00a0dicho de otra manera,\u00a0<\/span>analizando la\u00a0<\/span>\u201cfirma\u201d\u00a0<\/span>de la expresi\u00f3n del ARN\u00a0<\/span>de cada una de estas c\u00e9lulas, los investigadores identificaron que\u00a0<\/span>la disfunci\u00f3n del t\u00fabulo proximal\u00a0<\/span>es consecuencia de\u00a0<\/span>la desregulaci\u00f3n de una v\u00eda metab\u00f3lica clave. Espec\u00edficamente, en las muestras enfermas<\/span>\u00a0de ratones<\/span>,\u00a0<\/span>tambi\u00e9n\u00a0<\/span>se hall\u00f3<\/span>\u00a0una mayor proporci\u00f3n de c\u00e9lulas inmaduras. \u201cSe sabe que\u00a0<\/span>una peque\u00f1a proporci\u00f3n de\u00a0<\/span>las c\u00e9lulas de los t\u00fabulos proximales<\/span>\u00a0del ri\u00f1\u00f3n<\/span>\u00a0<\/span>presentan\u00a0<\/span>un<\/span>\u00a0comportamiento similar al de las c\u00e9lulas madre\u201d, se\u00f1ala\u00a0<\/span>la<\/span>\u00a0<\/span>Dra. Carmen Hurtado del Pozo,\u00a0<\/span>investigadora del IBEC y\u00a0<\/span>co<\/span>aut<\/span>ora del estudio.\u00a0<\/span>\u00a0\u201cCuando\u00a0<\/span>se producen<\/span>\u00a0da\u00f1o<\/span>s<\/span>\u00a0en el ri\u00f1\u00f3n, el t\u00fabulo proximal tiende a responder muy r\u00e1pidamente y<\/span>a que<\/span>\u00a0puede restaurar las partes\u00a0<\/span>de la nefrona\u00a0<\/span>que est\u00e1n lesionadas. Sin embargo,\u00a0<\/span>durante\u00a0<\/span>la enfermedad renal cr\u00f3nica,\u00a0<\/span>estas\u00a0<\/span>c\u00e9lulas\u00a0<\/span>pierden su capacidad regenerativa<\/span>\u00ab<\/span>, s<\/span>uscribe\u00a0<\/span>la\u00a0Dra.<\/span>Montserrat.<\/span>\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

El papel protector del metabolismo\u00a0en el da\u00f1o renal\u00a0<\/strong><\/h2>\n

Este trabajo ha\u00a0<\/span>identificado<\/span>\u00a0los genes metab\u00f3licos\u00a0<\/span>que\u00a0<\/span>se desactiva<\/span>n cuando el ri\u00f1\u00f3n est\u00e1 sometido a un da\u00f1o cr\u00f3nico<\/span>, perdi\u00e9ndose la \u201cfirma\u201d sana en las c\u00e9lulas del t\u00fabulo proximal del ri\u00f1\u00f3n.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span>Para esa firma, el\u00a0<\/span>receptor<\/span>\u00a0de estr\u00f3geno alfa<\/span>\u00a0<\/span>(<\/span>ESRR<\/span>a,<\/span>\u00a0por sus siglas en ingl\u00e9s)<\/span>\u00a0<\/span>e<\/span>s uno de los marcadores que tiene un pape<\/span>l m\u00e1s relevante. \u201cEstos genes son especialmente importantes para las<\/span>\u00a0<\/span>c\u00e9lulas\u00a0<\/span>del t\u00fabulo<\/span>\u00a0proximal, ya que necesitan tener un metabolismo muy activo. De hecho,\u00a0<\/span>despu\u00e9s de las c\u00e9lulas del coraz\u00f3n, son estas c\u00e9lulas, las que tienen el mayor\u00a0<\/span>requerimiento<\/span>\u00a0<\/span>energ\u00e9t<\/span>ic<\/span>o de nuestro<\/span>\u00a0cuerpo<\/span>\u201d<\/span>, explica\u00a0<\/span>la<\/span>\u00a0Dr. Montserrat. \u00abCuando\u00a0<\/span>la expresi\u00f3n de\u00a0<\/span>los genes que controlan el metabolismo de los l\u00edpidos\u00a0<\/span>disminuye<\/span>,\u00a0<\/span>el ri\u00f1\u00f3n pierde su capacidad de responder frente al da\u00f1o<\/span>\u00ab<\/span>,\u00a0<\/span>a\u00f1ade la\u00a0<\/span>Dra.\u00a0<\/span>Carmen Hurtado del Pozo<\/span>.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Mediante\u00a0<\/span>la generaci\u00f3n<\/span>\u00a0de\u00a0<\/span>mini<\/span>r<\/span>ri\u00f1ones<\/span>,\u00a0<\/span>l<\/span>as<\/span>\u00a0investigado<\/span>ra<\/span>s\u00a0<\/span>de IBEC\u00a0<\/span>pudieron\u00a0<\/span>simular condiciones de cultivo con el fin de\u00a0<\/span>manipular l<\/span>os niveles de\u00a0ESRRa\u00a0en las c\u00e9lulas de estos\u00a0mini\u00f3rganos<\/span>.<\/span>\u00a0<\/span>C<\/span>u<\/span>an<\/span>do\u00a0<\/span>s<\/span>e<\/span>\u00a0vo<\/span>l<\/span>vi\u00f3<\/span>\u00a0a e<\/span>n<\/span>c<\/span>ende<\/span>r e<\/span>l<\/span>\u00a0<\/span>E<\/span>SRRa<\/span>,<\/span>\u00a0<\/span>el t\u00fabulo proximal parec<\/span>\u00eda volver a recuperar su funci\u00f3n. Tales observaciones se daban en los modelos animales<\/span>\u00a0que los colaboradores de la Universidad de Pens<\/span>i<\/span>l<\/span>v<\/span>ania<\/span>\u00a0<\/span>\u2014<\/span>quienes hace dos\u00a0<\/span>a\u00f1os ya publicaron, por primera vez, el uso de la secuenciaci\u00f3n de ARN a nivel de c\u00e9lula individual en ri\u00f1ones de\u00a0<\/span>ratones sanos<\/span>.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

Es<\/span>te trabajo demuestra que la combinaci\u00f3n de<\/span>\u00a0tecnolog\u00edas emergentes<\/span>,<\/span>\u00a0<\/span>como la secuenciaci\u00f3n de ARN a nivel de c\u00e9lula<\/span>\u00a0<\/span>\u00fanica y los\u00a0mini\u00f3rganos<\/span>,<\/span>\u00a0pueden ser<\/span>\u00a0muy ventajosas\u00a0<\/span>a la hora\u00a0<\/span>avanzar<\/span>\u00a0en investigaci\u00f3n biom\u00e9dica<\/span>.<\/span>\u00a0<\/span>\u00a0Este estudio<\/span>\u00a0propone\u00a0<\/span>que\u00a0<\/span>junto\u00a0<\/span>a\u00a0E<\/span>SRRa<\/span>\u00a0<\/span>existen\u00a0<\/span>o<\/span>tro<\/span>s<\/span>\u00a0receptores nucleares<\/span>\u00a0que pueden actuar, en un futuro cercano, como dianas\u00a0<\/span>terap\u00e9uticas<\/span>\u00a0para revertir la enfermedad renal cr\u00f3nica.\u00a0<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

El estudio ha estado codirigido por la Dra. Nuria Montserrat, Profesora de Investigaci\u00f3n ICREA e Investigadora principal del grupo \u201c<\/span>Pluripotencia para la regeneraci\u00f3n de \u00f3rganos<\/span><\/a>\u201d del Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC), el\u00a0Dr\u00a0Katalin\u00a0Susztak\u00a0de la Universidad de Pensilvania y el\u00a0Dr\u00a0Jihwan\u00a0Park del Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Gwangju.<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

N\u00faria Montserrat tambi\u00e9n es<\/span>\u00a0miembro del Centro de Investigaci\u00f3n Biom\u00e9dica en Red en Bioingenier\u00eda, Biomateriales y Nanomedicina (CIBER<\/span>–<\/span>BBN)<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

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Sobre el\u00a0Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC):<\/strong>
\n<\/span>El Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC) es un centro CERCA<\/span>\u00a0(Centres de Recerca de Catalunya)<\/span>, dos veces reconocido como Centro de Excelencia Severo Ochoa, y miembro del Instituto de Ciencia y Tecnolog\u00eda de Barcelona (BIST). El IBEC lleva a cabo investigaciones multidisciplinares de excelencia en la frontera entre la ingenier\u00eda y las ciencias de la vida para generar conocimiento, integrando campos como la nanomedicina, biof\u00edsica, biotecnolog\u00eda, ingenier\u00eda de tejidos y las aplicaciones tecnol\u00f3gicas de la informaci\u00f3n en el campo de la salud. El IBEC se\u00a0<\/span>cre\u00f3<\/span>\u00a0en 2005 por la Generalitat de Catalu\u00f1a, la Universidad de Barcelona (UB) y la Universidad Polit\u00e9cnica de Catalu\u00f1a (UPC).<\/span>\u00a0<\/span><\/p>\n

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Para m\u00e1s informaci\u00f3n contactar con:<\/span><\/i>\u00a0<\/span><\/p>\n

\u00c0ngels L\u00f3pez\u00a0<\/span>
\nDepartamento de comunicaci\u00f3n (IBEC)<\/span>
\nalopez@ibecbarcelona.eu<\/span><\/a><\/p>\n

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Investigadoras del Instituto de Bioingenier\u00eda de Catalu\u00f1a (IBEC), lideradas por la Dra. Nuria Montserrat, en colaboraci\u00f3n con investigadores internacionales, han identificado los genes que podr\u00edan proteger al ri\u00f1\u00f3n del da\u00f1o cr\u00f3nico. 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