Effetto protettivo degli agonisti PPAR in cellule renali umane (podociti): possibile ruolo dei mitocondri

Numerosi studi clinici hanno dimostrato che i glitazoni, agonisti dei PPAR&#947; e il gemfibrozil, agonista dei PPAR&#945;, esercitano significativi effetti antialbuminurici (Mao et al., 2009). Tuttavia il meccanismo che sottende questi effetti non è stato ancora chiarito, ed è stato ipotizzato che siano coinvolte sia azioni sistemiche, sia azioni renali dirette (Ruan et al., 2008). In questa Tesi di Laurea abbiamo valutato se la stimolazione dei PPAR possa esercitare effetti protettivi diretti sui podociti, cellule cardini della barriera di filtrazione glomerulare, nei confronti della morte da deprivazione di glucosio, uno stimolo che compromette l'omeostasi energetica cellulare. Poiché è noto che i podociti sono cellule la cui omeostasi energetica è strettamente dipendente dalla funzione mitocondriale (Abe et al., 2010), abbiamo posto particolare attenzione agli effetti mitocondriali dei ligandi dei PPAR, ipotizzando che questi possano contribuire agli effetti citoprotettivi dei farmaci. Il trattamento dei podociti umani immortalizzati (cortesemente forniti dal Prof. G. Camussi del Dipartimento di Medicina Interna dell'Università di Torino), con agonisti selettivi dei tre isotipi dei PPAR ¿ gemfibrozil (PPAR&#945;), GW0742 (PPAR&#946;/&#948;) o pioglitazone (PPAR&#947;)- utilizzati a concentrazioni micromolari (pioglitazone e gemfibrozil) e submicromolari (GW0742), coerenti con la loro affinità recettoriale, ha causato l'induzione trascrizionale dei tre fattori di trascrizione. Il pretrattamento delle cellule (72 ore) con questi agonisti ha, inoltre, significativamente (p<0,01) diminuito la perdita cellulare causata dalla deprivazione di glucosio. Durante il pretrattamento i tre agonisti hanno significativamente (p<0,05) modificato l'espressione di geni chiave coinvolti nella regolazione ed esecuzione del programma di biogenesi mitocondriale (PPARGC1A, NRF1 e TFAM). In particolare, il pioglitazone ha significativamente (p<0,01) aumentato l'espressione di tutti e tre i geni; gemfibrozil e GW0742 hanno esercitato effetti significativamente (p<0,05) inferiori soprattutto su NRF1 e TFAM. La misurazione di parametri mitocondriali ha dimostrato che il pioglitazone ha sensibilmente aumentato la massa mitocondriale, ma non il potenziale transmembrana. Al contrario gemfibrozil e GW0742 hanno esercitato effetti opposti. Infine, i risultati indicano che gli effetti protettivi esercitati dagli agonisti dei PPAR sono inibiti dalla deprivazione di ossigeno, condizione che compromette la respirazione mitondriale. In conclusione, i risultati dimostrano che i podociti umani esprimono i tre isotipi dei PPAR, la cui espressione è soggetta a meccanismi trascrizionali di autoregolazione positiva. Inoltre, il trattamento delle cellula con gli agonisti dei PPAR causa l'attivazione del programma genico di controllo della biogenesi e funzione mitocondriale e l'aumento della massa o del potenziale mitocondriale. Infine, i dati indicano che gli agonisti selettivi dei PPAR proteggono i podociti dalla morte causata dalla alterazione dell'omeostasi energetica cellulare e suggeriscono che i fenomeni di adattamento mitocondriale contribuiscano a questi effetti. Nell'insieme, i risultati possono contribuire a chiarire il meccanismo responsabile dell'effetto antialbuminurico dei glitazoni (agonisti PPAR&#947;).