Manejo de cálculos renales en etapa temprana: señalización de TGF- 1

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Parte Ⅱ: Eversión de fosfatidilserina regulada por fosfolípido scramblase activado por señalización de TGF- 1/Smad en la etapa temprana de formación de cálculos renales

Xiu Guo Gan1 · Hai Tao Xu1 · Zhi Hao Wang

Resumen

El mecanismo subyacente a la eversión de fosfatidilserina en las células del túbulo renal después del daño mediado por oxalato de calcio sigue sin estar claro; por lo tanto, investigamos los efectos deTGF- 1/Smad señalización sobre la eversión de fosfatidilserina en la membrana celular del túbulo renal durante la etapa temprana decálculos renalesdesarrollo. En un modelo de rata de la etapa temprana de la formación de cálculos de oxalato de calcio, se detectó la eversión de fosfatidilserina en la membrana de las células tubulares renales mediante citometría de flujo, y la expresión deTGF- 1(factor de crecimiento transformante- 1), Smad7 y fosfolípido scramblasa en la membrana de la célula tubular renal se midió mediante transferencia Western. Observamos que elTGF- 1La vía de señalización de /Smad aumentó la eversión de la fosfatidilserina a nivel del organismo. Los resultados de los estudios in vitro demostraron que la exposición al oxalato en las células del túbulo renal inducía la expresión de TGF-1, lo que aumentaba la actividad de la fosfolípido scramblasa y la eversión de la fosfatidilserina en la membrana de las células del túbulo renal. Estos resultados indican queTGF- 1estimula la eversión de fosfatidilserina al aumentar la actividad de fosfolípidos scramblasa en la membrana celular del túbulo renal durante la etapa temprana decálculos renalesdesarrollo. Los resultados de este estudio forman la base para una investigación más detallada sobre el desarrollo de agentes terapéuticos que traten específicamente la urolitiasis y ejerzan menos efectos adversos.

Palabras clave:Fosfolípido scramblasa. Fosfatidilserina.Cálculos renales.TGF- 1

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Discusión

Hasta la fecha, los estudios en animales no se han centrado en el papel de la PS encálculos renalesformación ni abordó si los hallazgos de los estudios in vitro se traducen en aquellos en animales. Para obtener resultados más fiables, son preferibles los estudios con modelos in vitro. En nuestro modelo de rata de cálculos de CaOx en etapa temprana, elTGF- 1nivel y tasa de eversión de PS en elcálculos renalesgrupo aumentó, lo que es consistente con los resultados obtenidos a nivel celular, mostrando que con el aumento de la concentración de ácido oxálico, un aumento concomitante en la eversión de la membrana celular-PS permite que los cristales se adhieran a la membrana celular [28]. Por lo tanto, confirmamos que los estudios citológicos anteriores son adecuados para examinar el modelo de rata. Descubrimos que el oxalato en sí mismo es dañino para las células y que puede servir como un agente primario para regular al alzaTGF- 1. Además, elTGF- 1nivel y la externalización de PS fueron inhibidos sustancialmente por SB431542, lo que sugiere que elTGF- 1La vía de señalización de /Smad facilita una mayor externalización de PS a nivel de organismo. Activación progresiva de NAD(P)H oxidasa en células tubulares renales a través de la inducción deTGF- 1, es un mecanismo molecular potencial deTGF- 1La producción de ROS inducida por señalización de /Smad [7], mientras que la acumulación mediada por ROS de MRP-1 o BCRP juega un papel clave en la externalización de PS inducida por oxalato en la membrana celular epitelial renal [23]. Por lo tanto, concluimos que el mecanismo deTGF- 1La eversión de PS inducida por señalización de /Smad en células epiteliales tubulares renales está mediada por el estrés oxidativo causado por ROS.

Cuando las células LLC-PK1 se trataron con 1 mmol de oxalato de potasio (Kox) durante 6, 12, 24 o 48 h, Khan et al. no detectaron cambios morfológicos apoptóticos significativos en las células después de 6 h de tratamiento con oxalato. Sin embargo, después de 12 horas de exposición, observaron cambios apoptóticos significativos, incluida la condensación y la marginación de la cromatina nuclear, la fragmentación del ADN y la migración de PS en la bicapa de la membrana plasmática desde el interior hasta la superficie celular [8]. En nuestro estudio anterior, demostramos que { {10}}.5 mmol de oxalatos causaron un aumento dependiente del tiempo y de la concentración en la externalización de PS en la línea de células epiteliales renales MDCK [2]. En este estudio, se aplicó CaOx al 0,5 por ciento a las células, y la tasa de eversión del PS aumentó en elcálculos renalesgrupo. Aunque la PS de la membrana celular se invirtió en nuestro presente estudio, estas células no deberían haber sufrido apoptosis. La eversión de PS es un importante marcador de superficie de la apoptosis. Estudios recientes han demostrado que la apoptosis y la eversión de PS son dos eventos independientes, es decir, las células apoptóticas no necesariamente muestran eversión de PS y las células con eversión de PS no son necesariamente apoptóticas [29]. No es apropiado depender únicamente de la eversión de PS para determinar si una célula es apoptótica, porque los estudios han informado exposición a PS en células no apoptóticas [30-32].

En este estudio, se detectó un nivel insignificante de PLSCR en las células del grupo de control, mientras que esta proteína aumentó significativamente en el grupo CaOx, lo que indica una sobreexpresión de PLSCR. Estos resultados son consistentes con los hallazgos de Singireesu et al. con respecto a los efectos potencialmente tóxicos de DHCL en las células renales [33]. Cuando las células del grupo CaOx fueron tratadas con anti-TGF- 1anticuerpo, el nivel de PLSCR se redujo significativamente, lo que indica que la activación de PLSCR fue mediada porTGF- 1Además, observamos un mayor movimiento hacia afuera de NBD-PS en elTGF- 1grupo y grupo CaOx. Cuando las células epiteliales tubulares renales de estos grupos se transfectaron con PLSCR siRNA, la tasa de internalización de PS aumentó, mientras que la tasa de externalización disminuyó, lo que indica queTGF- 1provoca la finalización de PSexter en la membrana celular del túbulo renal al activar PLSCR en la membrana celular del túbulo renal in vitro. En conjunto, la exposición de oxalato a las células del túbulo renal induceTGF- 1expresión, lo que resulta en una mayor producción de ROS a través de la NAD (P) H oxidasa; ROS luego altera la actividad de PLSCR [9,10]. Finalmente, PLSCR conduce a la externalización de PS en la membrana celular del túbulo renal, como se demuestra en nuestro estudio.

Un estudio previo sugirió que el tratamiento con oxalato no activa PLSCR en células MDCK in vitro, ya que la activación de PLSCR requiere un aumento de Ca2 citoplasmático, y el oxalato disminuye rápidamente la concentración de Ca2 plus intracelular en células MDCK [2]. Esta hipótesis es apoyada por los resultados del presente estudio. Es decir, aunque el estudio anterior demostró los efectos del ácido oxálico, en lugar del CaOx, en las células epiteliales tubulares renales, encontramos que la concentración de Ca2+ aumentó en el sistema colector renal durante la etapa temprana del desarrollo de cálculos de CaOx en un modelo de rata. Dado que el PLSCR está expuesto más allá de la membrana celular, creemos que el Ca2 puede activarlo en el sistema colector renal en lugar de hacerlo mediante el Ca2 plus intracelular.

En condiciones fisiológicas, la distribución asimétrica de fosfolípidos en la membrana celular eucariota, que requiere aminofosfolípido translocasa (APLT) y PLSCR para desempeñar un papel sinérgico, es necesaria para que la membrana celular realice sus funciones fisiológicas [34]. En este experimento, consideramos la relación de eversión de PS en la membrana celular para indicar la actividad de PLSCR. Debido a que APLT ha sido confirmado como uno de los factores que causan la eversión de PS, APLT afectó la medición de la actividad de la enzima PLSCR en este experimento. Se requieren más estudios clínicos para validar cómo APLT y PLSCR trabajan juntos en la eversión de PS de la membrana celular tubular renal, y para identificar otros factores que controlan la eversión de PS para comprender mejor el mecanismo subyacente.cálculos renalesformación.

Conclusiones

La exposición a CaOx puede potenciar la regulación positiva deTGF- 1, que posteriormente activa ROS en las células tubulares renales; ROS luego activa fuertemente PLSCR, lo que representa uno de los principales mecanismos por los cualesTGF- 1-La señalización de ROS estimula la externalización de PS en la membrana celular del túbulo renal durante la etapa temprana decálculos renalesdesarrollo. Los resultados de este estudio forman la base para una investigación más detallada sobre el desarrollo de agentes terapéuticos que traten específicamente la urolitiasis y ejerzan menos efectos adversos.

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