La metformine est une thérapie de première intention largement utilisée pour le diabète de type 2, et les études indiquent de plus en plus ses effets protecteurs sur le rein. Cependant, les mécanismes qui sous-tendent les avantages rénaux de la metformine, en particulier la façon dont il agit dans différentes régions anatomiques du rein, ne sont pas claires.
Une étude récente, publiée dans Métabolisme de la vieutilisé multi-omiques spatiales de pointe pour produire la première carte détaillée de la façon dont la metformine module le métabolisme et l'expression des protéines dans différentes zones du rein diabétique. Leurs résultats offrent un aperçu clé du fonctionnement de la metformine au niveau moléculaire et fournissent un nouveau cadre pour la thérapie ciblée par la région dans la néphropathie diabétique (DN).
En utilisant l'imagerie de spectrométrie de masse MALDI (MALDI-MSI), l'équipe a profilé les changements métaboliques dans les reins diabétiques de la souris et a trouvé huit métabolites spatialement distincts liés à la gravité du DN (figure 1). Ceux-ci incluent le NADH, le sulfate de P-Crésol et l'acide inosinique, qui étaient enrichis dans des voies telles que le métabolisme de la purine, la synthèse des hormones stéroïdes et la biosynthèse de la coa. Les changements étaient spécifiques à la région, apparaissant différemment dans le cortex, la médullaire externe et la moelle intérieure du rein. De façon frappante, le traitement de la metformine a déplacé ces signatures métaboliques spatiales vers la normale d'une manière spécifique à la zone. Il a augmenté les niveaux de métabolites protecteurs, comme l'acide inosinique et le NADH, dans certaines régions, tout en supprimant des acides nocifs comme le sulfate de P-Cresol ailleurs. Cela suggère que la metformine n'agit pas uniformément tout au long du rein mais que les tunes plutôt fines fonctionnent précisément par zone.
L'analyse protéomique a en outre révélé que NPHS2, une protéine clé impliquée dans la filtration rénale, était une cible supérieure à la metformine. Grâce à la modélisation du réseau et à l'analyse de co-expression, les chercheurs ont constaté que des régions rénales distinctes étaient associées à des modules et des voies de protéines uniques allant de la signalisation de l'insuline à la purine et au métabolisme du COA. L'étude a également démontré que la metformine améliorait considérablement la glycémie, la résistance à l'insuline et la pathologie rénale chez les souris diabétiques. Au niveau cellulaire, il a inhibé l'expression d'IL-17 et NPHS2 régulé à la hausse, soutenant ses rôles anti-inflammatoires et néphroprotecteurs.
Cette étude pour la première fois pour intégrer la métabolomique spatiale et la protéomique pour décoder les effets de la metformine sur la maladie rénale diabétique. En cartographiant le fonctionnement de la metformine par région par région, l'étude a jeté une base pour des interventions futures qui pourraient cibler les dysfonctionnements métaboliques dans des compartiments rénaux spécifiques.
