Desenvolupament de models cel·lulars de la malaltia de dent per a la identificació dels mecanismes fisiopatològics subjacents a la progressió de la malaltia

Resumen

La enfermedad de Dent de tipo 1 es un trastorno hereditario poco frecuente caracterizado por proteinuria de bajo peso molecular (PBPM), hipercalciuria y nefrocalcinosis que progresa a enfermedad renal terminal. Es una enfermedad provocada por mutaciones en el gen CLCN5 que codifica para el canal de cloro ClC-5, el cual está expresado principalmente en el túbulo proximal. En la actualidad, no existen tratamientos específicos ni ensayos clínicos activos y el cuidado es de soporte para esta enfermedad. Mutaciones en el gen CLCN5 provocan un defecto en el tráfico en los receptores y transportadores apicales y como consecuencia, se compromete el proceso de endocitosis. A pesar de que se conoce el efecto primario de estas mutaciones, se desconoce el efecto de las mismas sobre otras funciones propias de las células del túbulo proximal que, de forma secundaria, podrían tener un impacto sobre la función tubular y, en consecuencia, en la función renal. Postulamos que el descubrimiento de redes génicas y procesos celulares que puedan alterarse como consecuencia de mutaciones en el gen CLCN5 deberían proveer información relevante sobre la fisiopatologia de la enfermedad de Dent a nivel tubular. Con el fin de identificar el impacto del silenciamiento y de determinadas mutaciones en el gen CLCN5 sobre procesos, todavía por identificar, en las células del túbulo proximal renal, generamos líneas celulares derivadas del túbulo proximal humano (RPTEC/TERT y HK-2) con el gen CLCN5 silenciado o portadoras de las mutaciones p.I524K, p.E527D y p.V523del en CLCN5. En los modelos celulares obtenidos tras el silenciamiento y re-expresión de las formas WT y mutadas de CLCN5, evaluamos los niveles de expresión del gen CLCN5 endógeno y exógeno a nivel de mRNA, y los niveles de expresión, localización sub-celular, estado de glicosilación y vida media de la proteína CLC-5 WT y de las diferentes formas mutadas, así como la capacidad endocítica de cada una de las líneas. Una vez validados los modelos celulares, se estudió el impacto producido por el silenciamiento de CLCN5 y de las distintas mutaciones en el perfil de expresión génica de las células RPTEC mediante ensayos de microarrays. Los resultados obtenidos indican que el silenciamiento de CLCN5 altera funciones moleculares relacionadas con la unión a proteínas, la unión a aniones, la unión a receptores de señalización, y procesos biológicos tales como la diferenciación celular y la regulación de la comunicación celular. Fue muy interesante observar que la reintroducción del gen CLC-5 WT en las células previamente silenciadas revertía con signo distinto la expresión de 381 genes previamente modificados por el silenciamiento de CLCN5. La comparación del patrón de expresión de las distintas mutaciones entre ellas y con la forma WT reveló el gran impacto producido por la mutación p.V523del en el modelo celular RPTEC/TERT. Los cambios en la expresión génica inducidos por este mutante se relacionan con procesos biológicos tales como el ciclo celular, la morfogénesis y el desarrollo del túbulo renal. En este trabajo hemos identificado nuevas interacciones proteicas asociadas a la forma WT o a las distintas mutaciones de CLCN5. La identificación de nuevas interacciones de CLC-5 con proteínas cuya función es conocida puede ayudar a esclarecer en gran medida el papel exacto de CLC-5 en las células del túbulo proximal. Los resultados de esta tesis han aportado nueva información sobre los mecanismos que subyacen a la enfermedad de Dent y deberían ser de utilidad para el descubrimiento de dianas y soluciones terapéuticas capaces de prevenir la progresión de la enfermedad y el fallo renal terminal para esta enfermedad y, eventualmente, para otras enfermedades relacionadas con el síndrome de Fanconi.