Reseña

Papel fisiológico de las vesículas derivadas de los macrófagos M2 en la enfermedad renal aguda.

Mención Ciencias Exactas, Físicas y Naturales - 2020

AUTOR: Juan Sebastián Henao Agudelo, Docente tiempo completo, Profesor de inmunología, Facultad de Ciencias de la Salud, Unidad Central del Valle - UCEVA, Tuluá, Valle.

La insuficiencia renal aguda (IRA) se considera clásicamente como una pérdida rápida de la tasa de filtración glomerular. Esta pérdida repentina de la función renal se refleja en la incapacidad del órgano para excretar desechos metabólicos y controlar adecuadamente la homeostasis del cuerpo.

En la práctica clínica, la IRA está relacionada con altas tasas de morbilidad y mortalidad. llegando a representar hasta el 5% de los pacientes ingresados en unidades de cuidados intensivos. Además, se estima que un 1/3 de los pacientes IRA podrán desarrollar a largo plazo, Enfermedad Renal Crónica (ERC). La ERC se define por anormalidades estructurales del parénquima renal, por su función renal alterada, y la pérdida progresiva de nefronas. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), más de 850.000 muertes por año están asociadas con enfermedades renales y del tracto urinario, siendo esta considerada la duodécima causa principal de mortalidad en todo el mundo.

No hay duda de que las terapias farmacológicas existentes implementadas para el tratamiento de la Enfermedad Renal Crónica (ERC), han mejorado significativamente la calidad de vida de los pacientes. Sin embargo, el principal objetivo de estas intervenciones sigue siendo retrasar o evitar la progresión de la enfermedad renal, y no promover un proceso regenerativo o cura para los pacientes en esta condición. Por tanto, la búsqueda de nuevas terapias alternativas, tanto para la ERC como para la insuficiencia renal aguda (IRA), se convierten en una prioridad para autoridades sanitarias, universitarias y centros de investigación.

Tomando como base este contexto, nosotros propusimos de forma innovadora en este trabajo, implementar el uso de vesículas extracelulares derivadas de macrófagos M2, como posible tratamiento alternativo, para generar efectos antiinflamatorios y renoprotectores en ratones sometidos a lesión renal aguda (glomerular y tubular). Por lo tanto, para alcanzar este importante objetivo, el trabajo debía lograr demostrar tres estadios de maduración durante el desarrollo del mismo:

(i) Caracterizar y aislar por completo las vesículas derivadas de macrófagos M2.

(ii) Demostrar in vitro, el potencial antinflamatorio de las vesículas extracelulares.

(iii) Evidenciar el papel renoprotector de las vesículas derivadas de macrófagos M2 en ratones sometidos a lesión renal aguda.

En el primer estadio (i), nosotros logramos demostrar que macrófagos M2, células del sistema inmune innato con características antinflamatorias, podría producir vesículas extracelulares con rasgos fenotípicos muy similares a las de sus células paternas. Además, encontramos que esa población de vesículas se componía de un grupo heterogéneo de tamaños, que iban desde los 50nm [Nanómetro: millonésima parte de un milímetro] hasta los 150nm (exosomas) y otras con tamaños un poco mayor, entre los 150nm a 1000nm (microvesículas).

Las vesículas extracelulares, actualmente comprenden un medio de comunicación intercelular capaz de modificar las células mediante la transferencia de moléculas biológicamente activas como micro-RNAs, mRNA, proteínas y enzimas.

En el segundo estadio (ii), nosotros logramos demostrar que las vesículas derivadas de macrófagos M2 (EVs-M2) tenían un potente potencial antiinflamatorio, inhibiendo por ejemplo la liberación de citocinas y genes inflamatorios en otro subtipo de macrófagos, ahora conocidos como M1, que cumplen con funciones inflamatorias y son completamente antagónicos a los macrófagos M2 (antiinflamatorios).

Además, se logró, demostrar que las EVs-M2 podían inhibir la fagocitosis de bacterias en macrófagos M1 y lograban modificar la expresión de microRNAs inflamatorios en estas células de la inmunidad innata. Adicionalmente, los análisis bioinformáticos y de inteligencia artificial, indicaron que los microRNAs modificados, reducían significativamente la expresión de la vía de señalización PI3K/AKT en los macrófagos M1, explicando en este sentido, muchos de los fenómenos biológicos anteriormente descritos.

Dado que la vía PI3K/AKT está implicada en la secreción de citocinas inflamatorias y especies reactivas de oxígeno. Esta modulación documentada en los macrófagos M1 tratados fue sin dudas, una puerta de gran valor para nosotros, dado que diversas publicaciones exponían que macrófagos M1, son protagónicos en los procesos de inflamación y exacerbación de la enfermedad renal aguda. Así, por tanto, su modificación o regulación vía vesículas antiinflamatorias, podría generar un efecto benéfico y reparador en el tejido renal inflamado.

Finalmente, en el último estadio del proyecto (iii), conseguimos evidenciar que las EVs-M2 promovieron un efecto renoprotector y antiinflamatorio en ratones (C57BL/6) sometidos a enfermedad renal. Nosotros encontramos que ratones tratados con EVs-M2 demostraban resistencia a la pérdida de peso (característico del modelo), mejoraron los indicadores de función renal y aumentaron la expresión de genes podocitaríos, Además, conductualmente, los ratones tratados fueron mucho más activos y dinámicos que los animales enfermos, que fueron pasivos y somnolientos.

Por otro lado, en el aspecto inmunológico, encontramos que las EVs-M2 promovió la reducción de neutrófilos infiltrantes en el parénquima renal y modifico el perfil de macrófagos que ingresaban al riñón, inhibiendo los estadios M1 y aumentando los macrófagos M2, de forma tal que se generó un microambiente antiinflamatorio que promovió la renoprotección en los animales tratados.

Es importante, resaltar que todos los experimentos donde se implicó el uso de animales de experimentación fueron realizados con mucho respeto y ética frente a estos, además todo protocolo de experimentación animal fue siempre realizado con el consentimiento y aprobación de la comisión de ética para el uso de experimentación animal, de la Universidad federal de Sao Paulo.

En conclusión, estos resultados sugieren que las EVs-M2 tienen potentes propiedades imunoreguladoras sobre los Macrofagos-M1, fenómeno generado por la modulación de micro-RNAs y la regulación de la via de señalización PI3K/AKT. Generando propiedades antiinflamatorias y renoprotectoras en modelos preclínicos de insuficiencia renal aguda.

Estos datos, sugieren, además, que la transferencia de material bioactivo derivados de las vesículas como los microRNAs, promueven efectos beneficiosos sobre el tejido renal, y en este contexto, se deberán realizar más estudios para identificar los posibles microRNAs implicados en la renoprotección y así indirectamente, impulsar áreas del conocimiento como la terapia génica aplicada a la nefrología.