- Le fonctionnement normal des reins nécessite des niveaux élevés d’énergie et la maladie rénale se caractérise par une perturbation de ce métabolisme énergétique.
- Le nicotinamide adénine dinucléotide (NAD) est une molécule qui joue un rôle clé dans le métabolisme énergétique et la signalisation cellulaire, des études suggérant des changements dans le métabolisme du NAD avec une maladie rénale.
- Une nouvelle étude utilisant des échantillons de reins d’humains et de souris suggère que le déficit en NAD joue un rôle central dans la médiation de l’inflammation et des changements métaboliques observés dans les maladies rénales.
- L’étude rapporte également que la supplémentation en précurseurs utilisés par le corps pour la synthèse de NAD a aidé à protéger les souris contre les maladies rénales.
- Ces découvertes pourraient aider au développement de thérapies pour les maladies rénales.
UN
De plus, les chercheurs affirment avoir découvert que l’utilisation supplémentaire de précurseurs ou de blocs de construction pour la synthèse de NAD pourrait restaurer les niveaux de NAD et aider à prévenir les lésions rénales chez la souris.
Ces effets protecteurs des précurseurs de NAD sur la santé rénale ont été médiés par l’amélioration du dysfonctionnement mitochondrial, réduisant par la suite l’inflammation et les lésions rénales.
« [Our study reveals] que les patients atteints de maladie rénale, ainsi que les modèles murins de maladie rénale, présentent de faibles niveaux de nicotinamide adénine dinucléotide (NAD) dans leurs reins », a déclaré le Dr Katalin Susztak, auteur de l’étude et professeur de médecine à l’Université de Pennsylvanie.
« Les résultats suggèrent un lien potentiel entre le déficit en NAD et le développement d’une maladie rénale », a-t-elle déclaré. Nouvelles médicales aujourd’hui. « En outre, l’étude a révélé que la supplémentation des souris avec du nicotinamide riboside (NR) et du nicotinamide mononucléotide (NMN) les protégeait de la progression de la maladie rénale. Le NR et le NMN sont des précurseurs du NAD et il a été démontré qu’ils augmentaient les niveaux de NAD dans des recherches antérieures.
« Les résultats prometteurs des modèles de souris ont suscité l’intérêt de mener d’autres études pour étudier les avantages potentiels de la supplémentation en NR et NMN pour les patients atteints de maladie rénale. En analysant les effets de ces suppléments sur des sujets humains, les chercheurs espèrent mieux comprendre leur potentiel thérapeutique et s’ils peuvent efficacement atténuer le développement et la progression de la maladie rénale », a ajouté Susztak.
Sommaire
Maladie rénale et métabolisme énergétique
Le
Ces processus sont menés par
Chacun des quelque 1 million de néphrons présents dans le rein est composé d’une structure en forme de coupe appelée glomérule et d’un système tubulaire complexe. Le sang est d’abord filtré dans le glomérule et l’ultrafiltrat constitué d’eau et de petites molécules passe ensuite dans les tubules rénaux.
Les tubules rénaux sont impliqués dans la réabsorption des nutriments et d’autres petites molécules utiles dans la circulation sanguine tout en éliminant les déchets et les toxines via l’urine. Ces processus sont gourmands en énergie et l’exposition à des toxines ou à une privation d’oxygène peut entraîner une perturbation du métabolisme énergétique dans les tubules rénaux.
Les mitochondries sont des organites cellulaires responsables de la conversion des nutriments en énergie chimique nécessaire à tous les processus cellulaires. Conformément à leur forte demande énergétique, les reins ont un nombre élevé de mitochondries.
Des études antérieures ont montré que la maladie rénale est associée à la
NAD peut être produit à nouveau via le de novo voie de synthèse utilisant l’acide aminé tryptophane. De plus, le NAD peut également être recyclé via une voie de récupération à partir du nicotinamide (NAM) et du nicotinamide riboside (NR). NAM et NR sont convertis en mononucléotide nicotinamide (NMN), qui est ensuite converti en NAD.
Des études chez les rongeurs ont
Cependant, les mécanismes sous-jacents aux actions de ces précurseurs de NAD chez les personnes atteintes de maladie rénale ne sont pas bien compris. Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné plus en détail comment les changements dans le métabolisme du NAD contribuent aux maladies rénales.
Impact sur le métabolisme du NAD
L’étude consistait en des échantillons de rein de 25 sujets atteints d’une maladie rénale causée par le diabète ou l’hypertension.
Les chercheurs ont comparé les différences d’expression des métabolites, qui sont des intermédiaires ou des sous-produits du métabolisme, et des gènes dans les échantillons d’individus atteints de maladie rénale avec ceux obtenus à partir de 25 individus sans maladie rénale.
Les chercheurs ont rapporté que la voie NAD était régulée à la baisse chez les personnes atteintes de maladie rénale, montrant des niveaux inférieurs de NAD, NR et NAM. Cependant, les personnes atteintes de maladie rénale n’ont pas montré de niveaux inférieurs de NMN. En plus de ces changements dans la voie de récupération du NAD, les chercheurs disent qu’ils ont également trouvé des changements dans le de novo voie de synthèse.
Des études d’expression génique ont révélé que les niveaux d’expression de NAD étaient positivement corrélés avec les niveaux d’expression de gènes impliqués dans les voies métaboliques des mitochondries. De plus, des niveaux d’expression du gène NAD plus faibles étaient associés à des niveaux plus élevés d’un gène impliqué dans la mort cellulaire, également connue sous le nom d’apoptose.
Les chercheurs ont ensuite examiné si des changements similaires étaient observés chez des souris avec ou sans lésion rénale. Les chercheurs ont injecté aux souris le médicament de chimiothérapie
Les souris atteintes de lésions rénales ont également montré des niveaux de NAD plus faibles et des changements dans les métabolites impliqués dans les voies de synthèse du NAD qui étaient similaires à ceux observés chez l’homme. L’examen des voies d’expression des gènes chez la souris a révélé une expression réduite des enzymes impliquées dans le NAD de novo voie de synthèse. En revanche, des changements similaires étaient absents dans la voie de récupération.
Effets protecteurs des précurseurs du NAD
Les chercheurs affirment que ces résultats suggèrent que la lésion rénale n’a pas eu d’impact sur la fonction de la voie de récupération du NAD.
Ainsi, ils suggèrent qu’une supplémentation en précurseurs de NAD utilisés par la voie de sauvetage pourrait potentiellement améliorer les effets des lésions rénales.
En effet, le traitement par NMN ou NR, débutant immédiatement avant l’injection de cisplatine, a permis de réduire les effets de l’atteinte rénale chez la souris. Plus précisément, la supplémentation en NMN ou NR a entraîné moins de signes pathologiques de lésions des tubules et une expression plus faible des marqueurs de lésions tissulaires et de mort cellulaire dans les tubules rénaux. De plus, ces précurseurs de NAD ont aidé à normaliser les niveaux de NAD dans le rein.
Le traitement de souris avec du cisplatine a entraîné un dysfonctionnement mitochondrial et une supplémentation en précurseurs de NAD protégeant contre l’altération mitochondriale et a contribué à atténuer les modifications des voies métaboliques.
Les lésions rénales induites par le cisplatine ont entraîné une expression accrue de gènes associés à l’inflammation et à l’infiltration du tissu rénal par des cellules immunitaires. La supplémentation en précurseurs de NAD a contribué à diminuer ces réponses inflammatoires chez les souris atteintes de lésions rénales induites par le cisplatine.
Parmi les gènes associés à l’inflammation qui ont montré une expression élevée, il y avait des gènes pour des protéines telles que RIG-I qui peuvent détecter l’ARN viral dans la cellule pendant une infection virale et aider à déclencher une réponse immunitaire. Un précédent
Conformément à cela, les chercheurs ont déclaré qu’ils ont découvert que les lésions rénales induites par le cisplatine entraînaient la fuite d’ARN des mitochondries, stimulant par la suite DDX58 expression. De plus, la réduction des niveaux de NAD dans des cellules rénales de souris en culture par l’inhibition d’une enzyme impliquée dans la synthèse de NAD a conduit à une augmentation de l’expression de DDX58. En revanche, les précurseurs de NAD ont restauré les niveaux de NAD et empêché la fuite d’ARN des mitochondries dans le cytoplasme, inhibant ainsi l’activation de RIG-I.
Les chercheurs ont découvert que les niveaux de NAD dans les reins humains étaient associés aux niveaux d’expression de DDX58, le gène qui code pour RIG-I, et d’autres gènes impliqués dans la détection de l’ARN cytosolique. En outre, DDX58 les niveaux d’expression génique étaient associés à une diminution de la fonction rénale et à des signes de lésions rénales.
Les chercheurs ont déclaré que ces résultats suggèrent que les maladies rénales chez l’homme peuvent également entraîner une baisse des niveaux de NAD, provoquant par la suite l’activation d’une voie similaire impliquant l’activation de la voie de détection de l’ARN cytosolique et l’inflammation.
Implications de l’étude sur les maladies rénales
Ces découvertes pourraient potentiellement éclairer le développement de thérapies pour les maladies rénales, selon le Dr Diane Triolo, néphrologue au Holy Name Medical Center à Teaneck, New Jersey.
« Cette étude a le potentiel de changer notre approche du traitement des maladies rénales », a-t-elle déclaré. Nouvelles médicales aujourd’hui. « Pour l’instant, nos traitements se sont concentrés sur le traitement des maladies qui affectent le rein – par exemple, l’amélioration du contrôle du diabète et de la pression artérielle – mais les néphrologues ont été limités dans les ressources pour traiter le rein lui-même. »
« Cette étude a démontré une nouvelle voie potentielle de traitement en identifiant l’épuisement du NAD ainsi que la libération cytosolique d’ARN mitochondrial et l’activation de RIG-I comme cause de lésion rénale. En identifiant ces voies, le futur traitement des maladies rénales s’est considérablement amélioré en ciblant ces domaines et en apportant de l’espoir et des remèdes potentiels aux millions de personnes touchées », a ajouté Triolo.
« Cette recherche révolutionnaire ouvre de nouvelles voies pour explorer le rôle de la NAD dans les maladies rénales et ouvre potentiellement la voie à de nouveaux traitements », a noté Suztak. « Bien qu’une enquête plus approfondie soit nécessaire, ces résultats offrent de l’espoir pour de futurs progrès dans la gestion et la prévention des maladies rénales. »
