Identificación de genes de reloj relacionados con la hipertensión en el riñón de ratas espontáneamente hipertensas
Feb 20, 2022
ANTECEDENTESHay una variación diurna en la fluctuación de la presión arterial de la hipertensión, y la anormalidad de la fluctuación de la presión arterial se considera un factor de riesgo independiente para el daño de órganos, incluidas las complicaciones cardiovasculares. En el estudio actual, tratamos de identificar las moléculas responsables de la formación del ritmo circadiano de la presión arterial bajo el control delriñónreloj biológico en la hipertensión.
MÉTODOS El análisis de micromatrices de ADN se realizó enriñonesde ratas espontáneamente hipertensas (SHR)/Izm de 5-semanas de edad, ratas SHR propensas a accidentes cerebrovasculares (SHRSP)/Izm y ratas Wistar Kyoto (WKY)/Izm. Para detectar la variación, se estimularon células epiteliales tubulares de ratón (TCMK-1) con dexametasona. Realizamos análisis de inmunotinción y western blot en elrenalmédula deriñónde ratas WKY y SHR de 5-semanas de edad.
RESULTADOSExtrajimos 1032 genes con E-box, una secuencia de unión para BMAL1 y CLOCK mediante un análisis de enriquecimiento de conjuntos de genes. En un análisis de micromatrices, identificamos 12 genes aumentados en más de 2-veces en elriñonesde SHR y SHRSP en comparación con ratas WKY. En un análisis de regresión periódica, la fosforribosil pirofosfato amidotransferasa (Ppat) y el retraso mental X frágil, el homólogo autosómico 1 (Fxr1) mostraron ritmo circadiano. La inmunocitoquímica reveló positividad para PPAT en núcleos y citoplasma en los túbulos, y positividad para FXR1-en el citoplasma de TCMK-1. En ratas WKY de 5-semanas y SHRriñones, PPAT se localizó en el núcleo y el citoplasma de los túbulos proximales y distales, y FXR1 se localizó en el citoplasma de los túbulos proximales y distales.
CONCLUSIONESPPAT y FXR1 son moléculas fundamentales en el control del ritmo circadiano de la presión arterial por parte delriñónen hipertensión.
Palabras clave:presión arterial;; hipertensión; riñón; nefrotúbulo; rata espontáneamente hipertensa
Varios fenómenos biológicos, incluidos el ciclo del sueño, la frecuencia cardíaca y la presión arterial, tienen un ritmo circadiano. Para el ritmo circadiano se descubrió la presencia del reloj biológico, luego se ha establecido que el ritmo circadiano existe en todos los organismos vivos desde las arqueobacterias hasta el ser humano. 1
El núcleo supraquiasmático (SCN), que se considera que funciona como un reloj central, es un centro que ejerce una oscilación autónoma del ritmo circadiano. Además, los relojes internos presentes en los órganos periféricos están controlados por relojes centrales, y marcan el ritmo adecuado para cada órgano. 2 El reloj central controla los relojes periféricos a través de factores neurales y humorales. El SCN consta de una gran cantidad de neuronas que oscilan de forma autónoma, cuando estas células se aislaron y dispersaron en ratas y ratones, mostraron ritmos circadianos con ligeras diferencias en su frecuencia de activación y expresión génica. Por tanto, las neuronas individuales del SCN son células de reloj con sus propios osciladores circadianos. 3
Recientemente, se han aclarado los mecanismos moleculares que subyacen al ritmo de los relojes biológicos. El reloj biológico consta de un bucle principal en el que el cerebro y el músculo arnt-like 1 (BMAL1), los ciclos de producción locomotora circadiana kaput (CLOCK), el período (PER) y el criptocromo (CRY) funcionan como proteínas centrales. CLOCK y BMAL1 forman un dímero para actuar como factor de transcripción y unirse a una secuencia E-box (CACGTG). 4 Los genes objetivo incluyen otros genes de reloj, como Per y Cry. Las proteínas PER y CRY generadas se trasladan al núcleo y suprimen los genes BMAL1 y CLOCK. Posteriormente, PER y CRY se resuelven con el tiempo a través de la fosforilación de varios pasos por la caseína quinasa (CKIε), la glucógeno sintasa (GSK-3) y la proteína quinasa activada por AMP (AMPK). Por lo tanto, la supresión de BMAL1 y CLOCK es cancelada por PER y CRY, y la promoción de la expresión génica por CLOCK y BMAL1 comienza de nuevo, y el reloj gira. Además de este bucle principal, también hay un subbucle que implica el miembro 1 del grupo D de la subfamilia 1 del receptor nuclear (NR1D1), el receptor huérfano relacionado con el receptor del ácido retinoico (ROR), el sitio D de la proteína de unión al promotor de la albúmina (DBP) y E4 proteína de unión al promotor 4 (E4BP4). NR1D1 se une a la secuencia RRE (AGGTCA) y suprime el bucle principal a través de una retroalimentación negativa, mientras que DBP promueve el bucle principal a través de una retroalimentación positiva al unirse a la secuencia D-box (TTATGTAA). 5 También se informa que las proteínas que marcan el ritmo circadiano bajo el control del reloj biológico alcanzan aproximadamente el 15 por ciento en cada tejido. 6 El reloj biológico está involucrado en la formación de los ritmos circadianos de varios fenómenos fisiológicos.
Se sabe que existe una variación diurna en la fluctuación de la presión sanguínea de la hipertensión, y la anormalidad de la fluctuación de la presión sanguínea se considera un factor de riesgo independiente para el daño de órganos, incluidas las complicaciones cardiovasculares. 7 Los trastornos del ritmo circadiano de la presión arterial provocan daños en los órganos. Hay muchos informes sobre la relación entre la presión arterial y los relojes biológicos, como Per, Cry, Bmal1 y Clock. Se ha informado de disminución de la presión arterial, pérdida de la fluctuación diaria de la presión arterial y lesión de las células endoteliales vasculares en ratones knockout para Bmal1. 8 Se ha informado que los ratones con bloqueo de reloj muestran una mayor excreción urinaria de sodio, una disminución de la presión arterial e incluso una frecuencia cardíaca reducida y una amplitud circadiana de la frecuencia cardíaca reducida. 9 Dashti et al. informaron que los genes del reloj inducen una gran proporción de variación fenotípica en la presión arterial sistólica. 10
En cuanto a la contribución de lariñonesa los ritmos circadianos, normalesriñonestienen mayor excreción de electrolitos y producción de orina durante el día que durante la noche, y hay un ritmo circadiano en la excreción de sodio, potasio y cloro. 11 En la hipertensión, se informa que la falla del ritmo circadiano de estas funciones está asociada con complicaciones cardiovasculares. Los ratones knockout para 12 Per1 muestran un aumento de la excreción de sodio y una disminución de la presión arterial en relación con la subunidad delrenalcanal de sodio epitelial (ENaC) en el conducto colector delriñón, indicando la presencia de un reloj biológico en elriñón.13 Además, se observa variación diurna de la presión arterial (estado nondipper) en pacientes conenfermedad del riñon. 14 Así, el reloj central ubicado en el SCN regula larenalreloj periférico, marcando el tiempo óptimo para elriñón.
Se ha informado que la rata espontáneamente hipertensa (SHR), un modelo genético de hipertensión esencial, muestra desviación en la frecuencia cardíaca y fluctuación diurna de la presión arterial, que aumentan con el envejecimiento. 15 Previamente, investigamos el reloj circadiano de la glándula suprarrenal en ratas SHR y Wistar Kyoto (WKY) mantenidas bajo un ciclo de luz-oscuridad de 12- horas y encontramos que SHR posee un reloj circadiano suprarrenal anormal
y muestran el ritmo circadiano alterado de la enzima limitante de la velocidad de codificación de genes controlados por reloj en la génesis de esteroides, así como el nivel alterado de glucocorticoides en suero. 16 Además de la señal del reloj central del SCN, se sabe que el glucocorticoide liberado por la glándula suprarrenal sincroniza el reloj circadiano periférico en otro órgano. 17 La estimulación con dexametasona puede reproducir la fluctuación circadiana del gen del reloj y ser aplicable para estudios in vitro. 18 En esta circunstancia, es posible que SHR también tenga relojes circadianos periféricos anormales en varios órganos, incluidosriñónque juega un papel fundamental en la regulación de la presión arterial. Sin embargo, el reloj circadiano enriñónde SHR no se ha entendido completamente.
En el estudio actual, tratamos de identificar los genes del reloj responsables delriñónen la hipertensión utilizando SHR y ratas SHR propensas a los accidentes cerebrovasculares (SHRSP), y evaluó las funciones de los genes del reloj implicados en la regulación del ritmo circadiano de la presión arterial anormal.
MÉTODOS
Ética y animalesNuestra investigación se ajustó a la Guía para el cuidado y uso de animales de laboratorio publicada por los Institutos Nacionales de Salud de EE. UU. (NIH Publicación No. 85-23, 1996). Los protocolos de investigación que implican el uso de animales vivos fueron evaluados por el comité de ética de la Facultad de Medicina de la Universidad de Nihon (No. 11-034). Se compraron ratas WKY/Izm y SHR/Izm mantenidas en la Asociación de Investigación Cooperativa de Modelos de Enfermedades de Japan SLC (Hamamatsu, Shizuoka, Japón). La presión arterial sistólica se midió por el método del manguito de cola. En este estudio, con el fin de evitar cambios secundarios en la expresión génica por la elevación de la presión arterial e identificar los genes responsables que afectan los ritmos circadianos y eventualmente asocian la hipertensión, elegimos ratas prehipertensas de 5-semanas de edad.
Búsqueda de genes con E-box en todo el genoma
Usamos la base de datos de firmas moleculares en el análisis de enriquecimiento de conjuntos de genes (GSEA; Broad Institute, Boston, MA) para buscar en el grupo de genes objetivos de factores de transcripción humanos y usamos la base de datos con la mayor cantidad de genes aguas arriba desde el punto de inicio de la transcripción A gen, en el que E-box (CACGTG) estaba presente a 2,000 pb aguas arriba.
análisis de micromatrices de ADN
Riñonesse extrajeron de ratas SHR/Izm, SHRSP/Izm y WKY/Izm de 5-semanas de edad a las 12:00. el resecadoriñónse homogeneizó con un estándar TaKaRa BioMasher (Takara, Otsu, Shiga, Japón) y se extrajo el ARN total. Después de la hibridación y el escaneo, la cuantificación se realizó con Agilent Feature Extraction 10.7.3.1 (Agilent Technologies). Se comparó y examinó la expresión génica. Los genes cuya expresión fluctúa entre cepas se extrajeron con un umbral de más de 2-veces o menos de 0,5-veces.
Detección de variación de genes candidatos en células TCMK-1
Células epiteliales tubulares de ratón (TCMK{{0}}) de la American Type Culture Collection (ATCC, Manassas, VA) se estimularon con 0,5 µmol/l dexametasona como se describe
previamente. 18 El medio se cambió a medio Eagle modificado por Dulbecco sin suero. El ARN total se extrajo cada 4 horas después de la estimulación con dexametasona y la abundancia de ARNm de Npm1, Nptx1, Trim46, Plbd1, Plagl1, Bcl6, Fxr1, Tbl1, Hnrnpa3, Ppat y Tef se cuantificó mediante la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real. En el mismo paso, se realizó la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real en el ARN de gliceraldehído 3-fosfato deshidrogenasa (GAPDH) y se usó como estándar interno. Los cebadores utilizados se enumeran en la Tabla complementaria S1 en línea. La periodicidad de la fluctuación del ARNm después de la estimulación con dexametasona de las células TCMK-1 se analizó mediante un análisis de regresión multivariable que determinó la curva de malla (MESS), la amplitud (AMP), la fase (TZ1) mediante la optimización de la curva de coseno utilizando el método de mínimos cuadrados Estimaciones de MESS, AMP y TZ1; sus intervalos de confianza del 95 por ciento se calcularon utilizando el método de coincidencia simple.
Tinción inmunofluorescente de células TCMK-1Las células TCMK-1 se fijaron con paraformaldehído al 4 por ciento. Después de lavar con solución salina tamponada con fosfato, las células se incubaron con anticuerpo monoclonal de conejo anti-PPAT.
(Sigma-Aldrich) diluido 250 veces y anticuerpo monoclonal de conejo anti-FXR1 (Abcam, Cambridge, Reino Unido) diluido 300 veces a temperatura ambiente durante 1 hora. Una dilución de 1000- veces de IgG anti-conejo Alexa Fluor 488 (Invitrogen), como anticuerpo secundario, se hizo reaccionar en la oscuridad durante 1 hora.
Inmunostinción en el riñón de ratas WKY y SHRlosrenalmédula de lariñónde ratas WKY/Izm de 5-semanas de edad y SHR/Izm se aisló e incrustó en parafina, y se incubó con anticuerpo monoclonal de conejo anti-PPAT diluido 250 veces, y anticuerpo monoclonal de conejo anti-FXR1 diluido 200 veces. Se aplicó Histofine Simple Stain Rat MAX-PO (MULTI) (Nichirei Biosciences, Tokio, Japón) como anticuerpo secundario. Los cortes se deshidrataron, aclararon, sellaron con marinol y se observaron al microscopio óptico.
Western blotting para proteínas FXR1 y PPAT en los riñones de ratas WKY y SHRlosrenalla médula se sometió a extracción de proteínas utilizando tampón de ensayo de radioinmunoprecipitación (Nacalai Tesque, Kioto, Japón). Los cortes se transfirieron a una membrana de difluoruro de polivinilideno con iblot (Invitrogen) y se bloquearon con una solución de leche desnatada al 5 por ciento durante 1 hora. Se aplicaron los anticuerpos primarios, que eran anticuerpo monoclonal de conejo anti-FXR1 y anticuerpo monoclonal de conejo anti-PPAT. Se usó IgG anticonejo de cabra conjugada con peroxidasa de rábano picante (Jackson ImmuneReseach, West Grove, PA) como anticuerpo secundario. Se utilizó GAPDH como patrones internos.
Análisis estadísticoLos valores se informaron como la media ± SE. Se utilizó la prueba t de Student para el análisis de datos no apareados. También se utilizó un análisis de varianza de 2-vía con el procedimiento de Bonferroni/Dunn como prueba posterior. valores p de<0.05 were="" considered="" to="" indicate="" statistical="">
RESULTADOS
Presión arterialLa presión arterial sistólica de ratas WKY/Izm de {{0}}semanas de edad, ratas SHR/Izm y ratas SHRSP/Izm fue 116 ± 3,0 (n=6), 121 ± 3,3 (n=6), y 125 ± 3,4 (n=5) mm Hg, respectivamente. La presión arterial sistólica no difirió entre las 3 cepas en un grado estadísticamente significativo.
Búsqueda de genes con E-box en promotor por análisis GSEABuscamos genes que llevaran la secuencia de unión de E-box (CACGTG) de CLOCK y heterodímero BMAL1 en todo el genoma. Como resultado, se identificaron 1032 genes que portaban una caja E entre 2, 000 pb aguas arriba o aguas abajo del punto de inicio de la transcripción (Tabla complementaria S2 en línea).
Comparación de la expresión génica en el riñón de ratas WKY, SHR y SHRSP mediante análisis de micromatrices de ADNComparamos la expresión génica enriñonesde ratas WKY/Izm y ratas SHR/Izm de 5-semanas de edad utilizando micromatrices de ADN. Trescientos sesenta y tres genes estaban altamente expresados (más de 2-veces) en elrenalcorteza de ratas SHR/Izm en comparación con ratas WKY/Izm. Los niveles de expresión de 281 genes en elriñónfueron más de 0.5-veces en comparación con las ratas WKY/Izm. En elrenalmédula de ratas SHR/Izm, 284 genes mostraron niveles de expresión más altos y 203 genes
mostró niveles de expresión más bajos en comparación con las ratas WKY/Izm. En elrenalcorteza de ratas SHRSP/Izm, los niveles de expresión de 267 genes fueron más de 2-veces en comparación con los de las ratas WKY/Izm. Los niveles de expresión de 580 genes fueron menos de 0,5-veces en comparación con las ratas WKY/Izm. En elrenalmédula de SHRSP/Izm, 639 genes mostraron niveles de expresión más altos y 251 genes mostraron niveles de expresión más bajos en comparación con las ratas WKY/Izm. Entre 1032 genes con una caja E, el nivel de expresión de los ARNm de 17 genes fue más de 2-veces en elrenalcorteza de ratas SHR/Izm en comparación con
Figura 2. La variación de la expresión de los ARNm del gen candidato en células TCMK-1 después de la estimulación con dexametasona. Las células TCMK-1 se estimularon con 0,5 µmol/l dexametasona durante 2 horas. El ARN total se extrajo cada 4 horas después de la estimulación con dexametasona, y la abundancia de ARNm de Npm1, Nptx1, Trim46, Plbd1, Plagl1, Bcl6, Fxr1, Tbl1, Hnrnpa3, Ppat y Tef se evaluó mediante la reacción en cadena de la polimerasa en tiempo real. La expresión génica relativa se analizó por comparación con el ARNm de GAPDH. Los datos se presentan como la media ± SEM (n=6).
Ratas WKY/Izm. Entre estos 17 genes, la expresión de 4 genes (Bcl6, Nr1d1, Ppat y Tef) aumentó más de 2- veces en elrenalcorteza de ratas SHRSP/Izm en comparación con ratas WKY/Izm (Tabla 1). En elrenalcorteza de ratas SHR/Izm, se detectó la expresión de ARNm de 10 genes, que disminuyó menos de 0,5- veces en comparación con las ratas WKY/Izm; 8 de estos genes (Fxr1, Hnrnpa3, Npm1, Nptx1, Plagl1,
Plbd1, Tbl1x y Trim46) también se redujeron en menos de 0.5- veces en elrenalcorteza de ratas SHRSP/Izm (Tabla 1). La expresión de ARNm de 10 genes en elrenalla médula de las ratas SHR/Izm aumentó más de 2- veces en comparación con las ratas WKY/Izm. Entre estos 10 genes, la expresión de ARNm de Nr1d1 y Tef en elrenalla médula de las ratas SHRSP/Izm aumentó más de 2- veces en comparación con las ratas WKY/Izm (Tabla 1). La expresión del ARNm del receptor de transferrina (Tfrc) en elrenalla médula de las ratas SHR/Izm mostró menos de 0.5-veces en comparación con las ratas WKY/Izm. Sin embargo, la expresión del ARNm de Tfrc aumentó en elrenalmédula de ratas SHRSP/Izm (Tabla 1).
Inducción de ARNm del gen del reloj en células nefrotubularesLa Figura 1 muestra la variación en la expresión de los ARNm de Per1, Bmal1, Nr1d1 y Cry1 después de la adición de dexametasona en células TCMK-1. Las amplitudes de la expresión de ARNm de Per1, Bmal1 y Nr1d1 mostraron picos a las 28 y 44 horas después de 4 horas de estimulación con dexametasona. La amplitud de la expresión del ARNm de Cry1 mostró picos a las 4, 28 y 44 horas después de 4 horas de estimulación con dexametasona. Por lo tanto, la estimulación con dexametasona indujo la fluctuación de la expresión del ARNm del gen reloj en TCMK-1 (Figuras 1 y 2).
estimulación con dexametasona. La expresión de ARNm de Ppat alcanzó su punto máximo a las 28 horas después de la estimulación con dexametasona y luego aumentó de nuevo a las 44 horas. Hnrnpa3 mostró picos a las 16, 28 y 44 horas y mostró amplitudes relativamente similares a Per1. Npm1 mostró un pico a las 28 horas, similar a Per1. Fxr1 mostró un pico a las 24 y 44 horas (Figura 2). Realizamos un análisis de regresión periódica para evaluar la significación estadística de estas variaciones. El análisis indicó que la variación de la expresión del ARNm de Cry1 y Bmal1 mostró una periodicidad significativa (P < 0.05)="" después="" de="" la="" carga="" de="" dexametasona="" en="" células="" tcmk-1="" (figura="" complementaria="" s1="" y="" tabla="" s3="" en="" línea).="" los="" resultados="" del="" análisis="" de="" regresión="" periódica="" de="" 7="" genes="" se="" muestran="" en="" la="" figura="" complementaria="" s2="" y="" la="" tabla="" s3="" en="" línea.="" el="" análisis="" indicó="" que="" fxr1="" y="" ppat="" mostraron="" una="" regresión="" significativa="" (p="">< 0,05).="" en="" la="" regresión="" de="" fxr1,="" tanto="" el="" período="" como="" la="" amplitud="" mostraron="" ondas="" grandes,="" mientras="" que="" en="" ppat,="" tanto="" el="" período="" como="" la="" amplitud="" fueron="" pequeños="" y="" mostraron="" un="" ritmo="">
Inmunostinción de PPAT y FXR1 en células nefrotubulares y en riñones de ratas WKY y SHRPPAT se localizó tanto en el citoplasma como en el núcleo. FXR1 solo se localizó en el citoplasma de las células TCMK-1 (Figura 3). La PPAT se tiñó tanto en el núcleo como en el citoplasma de los túbulos proximal y distal (Figura 4). FXR1 se tiñó principalmente en el citoplasma de los túbulos proximal y distal (Figura 4). No hubo diferencias aparentes en la tinción o localización en los riñones de ratas WKY y SHR.
La expresión de proteínas FXR1 y PPAT en riñones de ratas WKY y SHRLa Figura 5 muestra la transferencia Western de las proteínas FXR1 y PPAT en elrenalmédula de ratas WKY y SHR de 5-semanas de edad. La abundancia de la proteína FXR1 estaba en elrenalla médula de las ratas SHR fue significativamente menor en comparación con las ratas WKY (P < 0.05).="" la="" expresión="" de="" la="" proteína="" ppat="" en="">renalla médula de las ratas WKY y SHR no difirió en un grado estadísticamente significativo.
DISCUSIÓNLa hipertensión induce enfermedades cardiovasculares yrenalcomplicaciones, como crónicaenfermedad del riñon(ERC). Se sabe que los pacientes con ERC desarrollan anomalías en la fluctuación de la presión arterial, lo que sugiere que lariñónpuede estar involucrado en los ritmos circadianos de presión arterial anormales en la hipertensión. 19 Por lo tanto, en el estudio actual, nuestro objetivo fue identificar las moléculas responsables de la formación del ritmo circadiano de la presión arterial bajo el control del reloj biológico delriñónen hipertensión. Obtuvimos 1,032 genes candidatos que portaban la secuencia E-box de la base de datos GSEA. Debido a que el heterodímero BMAL1/CLOCK se une a E-box para regular la transcripción de genes aguas abajo, se considera que estos genes están controlados por un reloj circadiano biológico. Con el fin de identificar las moléculas involucradas en el ritmo circadiano de la presión arterial en el riñón, investigamos exhaustivamente la expresión génica en riñones de ratas SHR, SHRSP y WKY utilizando una micromatriz de ADN. Entre los 1032 genes, seleccionamos transcripciones que aumentaron más de 2-veces o disminuyeron menos de 0,5-veces
en SHRriñónen relación con las de las ratas WKY. Luego nos enfocamos en los genes que mostraban tendencias similares en elriñonesde SHRSP, en concreto, Bcl6, Nr1d1, Ppat, Tef, Fxr1, Hnrnpa3, Npm1, Nptx1, Plagl1, Plbd1, Tbl1x y Trim46. Estos 12 genes portadores de la secuencia E-box, que mostraron niveles de expresión más altos o más bajos en ambos modelos de ratas hipertensas (SHR y SHRSP) en comparación con las ratas WKY normotensas, posiblemente estén asociados con el ritmo circadiano de la presión arterial. Entre estos genes, se ha informado que Nr1d1, también llamado virus de la eritroblastosis inversa- (Rev-erb), forma un subbucle del reloj biológico. 20
Se ha confirmado que someter las células cultivadas a una carga de dexametasona oa un choque con suero de caballo de alta concentración reprodujo la amplitud de la expresión del gen del reloj in vitro. 21,22 La adición de suero de alta concentración y glucocorticoides se consideran útiles para la reproducción de la expresión del gen del ritmo circadiano del reloj en tejidos periféricos. 18,23 En este estudio, logramos inducir la amplitud de los genes del reloj del ARNm Per1, Cry1 y Nr1d1 in vivo con carga de dexametasona en células epiteliales tubulares de ratón. Con la carga de dexametasona, Per1 aumentó a las 4, 20–24 y 44 horas después de la estimulación, Cry1 aumentó a las 0–8 y 24–32 horas, y Nr1 d1 aumentó a las 0– 4, 16–24 y 40–44 horas. Estos cambios son similares a los descritos en informes anteriores. 21 Utilizando este sistema de dexametasona, identificamos la inducción de amplitudes de 2 genes: Fxr1 y Ppat. Además, la inmunotinción demostró que PPAT se expresaba en el núcleo y el citoplasma de los túbulos, y FXR1 se expresaba en el citoplasma de los túbulos. Estos resultados sugieren que estas 2 moléculas están controladas por elrenalreloj periférico y son candidatos potenciales para la formación del ritmo circadiano de la presión arterial.
Western Blot reveló que la expresión de la proteína de FXR1 fue menor en elrenalmédula de ratas SHR que en la de ratas WKY. La expresión de PPAT en la médula renal de ratas WKY y SHR no difirió de forma estadísticamente significativa. Fxr1 pertenece a la misma familia de genes que el gen 1 de retraso mental X frágil (Fmr1), que se considera el gen causante del síndrome X frágil. FXR1 es una proteína de unión a ARN que interactúa con FMR1 y FXR2. Se plantea la hipótesis de que el citoplasma y el núcleo pueden ser recíprocos porque tienen señales de localización nuclear y señales de exportación nuclear. 24 En humanos, se ha demostrado que la expresión aberrante de Fxr1 en el músculo esquelético causa distrofia muscular facioescapulohumeral. 25 En este estudio, la expresión de Fxr1 se redujo en elriñonesde ratas SHR y SHRSP y se expresó en el citoplasma tubular de origen mesodérmico, que es el mismo que el del músculo esquelético, y puede estar involucrado en la proliferación y crecimiento de las células tubulares. PPAT forma un homotetrámero en forma de rosquilla y se convierte en un homotetrámero inactivado al unirse a los nucleótidos de purina para afectar el metabolismo del ácido úrico. En este estudio, la expresión de PPAT se incrementó en elriñonesde ratas SHR y SHRSP, y PPAT se localizó en el citoplasma y núcleo de células tubulares. Dado que el ácido úrico tiene una fuerte toxicidad vascular y es un factor de riesgo independiente para la arteriosclerosis. Por lo tanto, la función PPAT aberrante podría estar asociada con las características fisiopatológicas de SHR.
Este estudio aplicó análisis de secuencia y expresión y experimentos con células cultivadas en un nuevo intento de reducir las moléculas que están relacionadas con la regulación de la presión arterial y que están controladas por el reloj biológico. Además, Fxr1 y Ppat están controlados por el reloj biológico y están relacionados con la regulación de la presión arterial. Son necesarios más estudios para medir y confirmar la variación temporal de la expresión de los genes Fxr1 y Ppat en la ratariñón.Se espera que se aclaren los mecanismos de acción de estas moléculas. El control de estas moléculas se considera un objetivo para el tratamiento biológico de las alteraciones de la fluctuación de la presión arterial.
Con base en los hallazgos del presente estudio, un posible circuito de retroalimentación circadiano en elriñónde SHR se muestra en la Figura 6. PPAT y FXR1 tienen un EBOX en el que BMAL1 y CLOCK se unen al promotor, lo que sugiere que están involucrados en la formación del ritmo circadiano en los túbulos bajo el control de los genes del reloj. Se considera que intervienen en la reabsorción y excreción de agua y electrolitos en los túbulos, pudiendo afectar la hipertensión y el ritmo circadiano de la presión arterial.
Por lo tanto, PPAT y FXR1 se consideraron moléculas involucradas en la formación del ritmo circadiano de la presión arterial en elriñón. Con respecto a los mecanismos de regulación de la presión arterial, estas moléculas son candidatas principales para estudios que buscan dilucidar los mecanismos que subyacen a la formación del ritmo circadiano de la presión arterial.