Rol de la esfingosina-1-fosfato durante el desarrollo posnatal de los túbulos colectores del riñón

GUAYTIMA, E.V; BRANDÁN, Y.R.; SAAVEDRA CAMPILLAY, J.Z.; ONTIVERO, S.B.; STERIN-SPEZIALE, N.B.; MÁRQUEZ, M. G.

La Rioja Capital

Jornada; III JORNADAS DE DIVULGACIÓN CIENTÍFICA Y ACADÉMICA DE LA TECNICATURA UNIVERSITARIA EN BIOGENÉTICA - UNLaR; 2019

Universidad Nacional de La Rioja

La esfingosina-1-fosfato (S1P) se origina por la acción de la enzima esfingosina quinasa (SK) sobre la esfingosina, la que a su vez se origina como producto de degradación de la ceramida. Mientras que la ceramida está relacionada con el arresto del ciclo celular, la diferenciación, senescencia y muerte celular; la S1P se relaciona con la proliferación celular, la migración y la resistencia a la apoptosis. Ahora bien, el papel de la S1P en el desarrollo renal ha sido poco estudiado. Un estudio realizado en nuestro laboratorio demostró que la actividad y expresión de SK es más elevada en el riñón de rata neonata que en el adulto, y que la S1P es el metabolito predominante en ratas de 10 días, cuyo estado proliferativo es alto. Una característica del riñón maduro de los mamíferos es el gradiente de osmolaridad que presentan las distintas zonas que lo componen. La corteza renal se encuentra en isotonicidad con respecto al plasma, pero la osmolaridad del fluido intersticial va aumentando gradualmente hasta alcanzar un máximo en la parte más interna de la médula, la papila. La alta osmolaridad del intersticio renal provee la fuerza necesaria para la reabsorción de agua y la concentración de la orina, importantes funciones del riñón para mantener adecuadamente el volumen de líquido corporal. La elevación de la concentración de cloruro de sodio, NaCl, o urea produce un rápido arresto en todas las etapas del ciclo celular, y esto le provee a las células el tiempo necesario para adaptarse a la mayor osmolaridad. Durante el desarrollo posnatal, la osmolaridad de la papila aumenta progresivamente hasta alcanzar el valor característico del adulto. Por lo tanto, el objetivo general del presente trabajo fue investigar el rol que desempeña la S1P en el desarrollo posnatal de los túbulos colectores (TC) de la papila renal, sometidas a estrés osmótico. El riñón de rata neonata presenta estructuras nefrogénicas típicas del riñón en el periodo embrionario, análogas a las del segundo y tercer trimestre de gestación en el humano, porque completa su desarrollo luego del nacimiento. Por este motivo, el riñón de rata neonata constituye un modelo animal adecuado para el estudio del desarrollo renal. Teniendo en cuenta que las células en cultivo imitan el comportamiento que poseen en el tejido intacto, se utilizó como modelo experimental cultivos primarios de células de TC de la papila renal de ratas Wistar neonatas (10 días de edad). Para imitar el medio isotónico en el que se encuentran las células de TC en la papila renal de ratas neonatas, éstas se hicieron crecer en medio de cultivo comercial. Para imitar el medio hipertónico que caracteriza el intersticio de la papila renal de ratas adultas, las células fueron incubadas en medio de cultivo comercial con el agregado de distintas concentraciones de NaCl. Para ello, primero fue necesario definir las condiciones óptimas de crecimiento in vitro de las células del TC en presencia de hipertonicidad (HT). Luego se evaluó mediante inmunocitoquímica la morfología celular, la expresión de marcadores de células mesenquimáticas (α-actina de músculo liso, α-SMA), de proliferación (antígeno nuclear de proliferación celular, PCNA), y de células de TC (mediante la lectina Dolichos biflorus agglutinin, DBA, que se une específicamente a glicoconjugados presentes en células de TC). Las células de TC maduras exhibieron marcación positiva (+) con DBA y no expresaron α-SMA, pero sí lo hicieron las células aisladas que no forman parte de la colonia. Cuando las células fueron sometidas a HT de forma no gradual, no lograron adaptarse y murieron. Por el contrario, cuando el incremento fue gradual (50 mM de NaCl, cada 12 y 24 hs) mantuvieron la viabilidad hasta 250 mM, y la cantidad de células en proliferación disminuyó drásticamente con respecto a la situación de isotonicidad. En HT, las células adquirieron una morfología poligonal y exhibieron una mayor intensidad de marcación con DBA, típico de las células de TC con mayor grado de maduración, y estas características se conservaron durante los 6 días de cultivo que duró el experimento. Por el contrario, en isotonicidad las células perdieron su fenotipo epitelial a los 4 días de iniciado el cultivo. Con el fin de analizar si la S1P está implicada en la supervivencia de las células del TC en medio hipertónico, se realizaron cultivos primarios en presencia y en ausencia de D,L-treo-dihidroesfingosina (tDHS), un inhibidor lipídico competitivo de la SK. Cuando las células del TC se sometieron a HT en presencia de tDHS, se observó una alteración de la unión entre las células y una disminución en la intensidad de marcación con DBA. Por lo tanto, estos resultados:Confirman que la HT induce y mantiene la maduración de las células epiteliales de TC durante el desarrollo posnatal. Sugieren que la actividad de SK podría cumplir un rol renoprotector frente al estrés osmótico, participando en el mantenimiento del fenotipo epitelial de las células de TC durante el desarrollo posnatal.