Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ...

IRFMN
l’apoptosi delle cellule renali e preservando la microcircolazione renale. Infatti all’analisi
morfometrica si è osservato un aumento del diametro dei capillari peritubulari oltre che della
densità di volume delle cellule endoteliali e del lume dei capillari peritubulari. Questi dati
indicano che l’infusione di MSC umane preserva l’integrità del tessuto renale e della
microcircolazione peritubulare prolungando la sopravvivenza degli animali con IRA. Le cellule
mesenchimali stromali da midollo osseo rappresentano una popolazione cellulare ideale per
future terapie cellulari e per una possibile applicazione clinica in pazienti con IRA.
La Shigatoxin-2 riduce l’espressione di nefrina attraverso l’induzione di
Endotelina-1 in podociti in coltura
In collaborazione con il Laboratorio di Modelli Sperimentali di Malattie renali e con l’Unità
di terapia genica
La tossina batterica Shigatoxin (Stx), è il principale agente infettivo nella forma tipica della
Sindrome Emolitica Uremica (SEU), la causa più comune d’insufficienza renale acuta nel
bambino. Questa malattia è caratterizzata principalmente da microangiopatia trombotica e
ischemia glomerulare. Per chiarire i meccanismi alla base di tali lesioni, abbiamo studiato gli
effetti della tossina in cellule epiteliali glomerulari (podociti) che esprimono alti livelli del
recettore per la Stx e rappresentano un componente cruciale nella barriera di filtrazione
glomerulare. Il nostro gruppo ha recentemente dimostrato che in vitro l’esposizione dei podociti
murini a Stx-2 induceva alti livelli del trascritto e del peptide vasoattivo endotelina-1 (ET-1)
attraverso l’attivazione di fattori trascrizionali come AP-1 e NF-kB e delle p38 e p42/44 MAP
chinasi. Inoltre la Stx-2 promuoveva alterazioni del citoscheletro e determinava un aumento
della permeabilità alle proteine attraverso un meccanismo dipendente dall’azione di ET-1 sul
recettore di tipo A per ET-1 (ETAR). Successivamente, abbiamo valutato se la Stx-2 fosse in
grado di alterare l’espressione della nefrina, una proteina associata al citoscheletro, che unisce
tra loro i pedicelli dei podociti e cruciale nella filtrazione glomerulare. Il trattamento delle
cellule per 24 ore con Stx-2 50pM e 1nM riduceva significativamente l’espressione genica della
nefrina in maniera dose-dipendente rispetto a cellule di controllo. Il blocco farmacologico
dell’ETAR preveniva la riduzione dell’espressione della nefrina indotta da Stx-2, indicando un
coinvolgimento di ET-1 attraverso il recettore ETAR. Come osservato per Stx-2, anche
l’aggiunta di ET-1 (100 nM) esogena ai podociti diminuiva del 58% i livelli di nefrina.
L’inibizione della Rho chinasi –proteina che regola la formazione di stress fiber di F-actinaproteggeva
parzialmente dalla perdita di nefrina provocata da Stx-2. L’iniezione di Stx-2 in topi
Balb/c causava alterazioni strutturali dei podociti caratterizzate da fusione dei pedicelli. Questo
fenomeno si associava ad un’aumentata espressione glomerulare di ET-1. Inoltre in questi
animali si riscontrava una riduzione del 30% dell’espressione di nefrina rispetto ad animali di
controllo. In conclusione, i nostri dati suggeriscono che ET-1 prodotta dai podociti in risposta a
Stx-2 è un importante mediatore della riduzione dell’espressione di nefrina, e potrebbe giocare
un ruolo cruciale nella disfunzione della barriera di filtrazione glomerulare tipica della SEU.
La Shiga toxin induce la deposizione di complemento sulle cellule
endoteliali umane della microcircolazione
La Shiga toxin (Stx) prodotta da E.coli è la causa principale della Sindrome Emolitico Uremica
associata a diarrea (D+ HUS), una malattia caratterizzata da anemia emolitica microangiopatica,
piastrinopenia e insufficienza renale acuta che colpisce soprattutto i bambini. In uno studio
precedente avevamo dimostrato che la Stx altera le proprietà antitrombogeniche dell’endotelio
promuovendo la formazione di trombi sulle cellule attraverso l’aumento di espressione
dell’integrina beta3 e della P-selettina in condizioni di alto sforzo di taglio.
Inoltre ci sono evidenze che la P-selettina espressa sulle cellule attivate interagisce con la frazione
C3 del complemento.
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RAPPORTO ATTIVITA’ 2007