INTRODUZIONE. Diverse metodiche extracorporee sono state proposte per il trattamento del danno renale acuto (AKI) associato a sepsi. Renal Assist Device (RAD) con l’uso di cellule epiteliali tubulari (TEC) vitali si è dimostrato efficace nel diminuire la mortalità in un trial multicentrico. Tuttavia, l’utilizzo clinico del RAD è condizionato dal mantenimento della vitalità delle TEC all’interno delle membrane dialitiche in condizioni di ipossia.

Lo scopo di questo studio è valutare l’effetto protettivo del perfluorocarbone (PFC), un carrier di ossigeno, sul danno delle TEC indotto da plasma di pazienti settici e sulla differenziazione di cellule staminali renali residenti CD133+ in epitelio tubulare maturo.

MATERIALI E METODI. TEC e progenitori renali CD133+ sono stati isolati mediante cell sorting. I campioni di plasma sono stati prelevati da 10 pazienti con sepsi e AKI (criteri RIFLE-AKIN). TEC sono state incubate con plasma in presenza o meno di PFC, valutando citotossicità, (XTT), apoptosi (TUNEL e ELISA caspasi-3, -8, -9), polarità cellulare (resistenza trans-epiteliale o TER) e uptake di albumina. Inoltre, abbiamo studiato l’effetto di PFC sulla proliferazione (BrdU) e differenziazione dei progenitori renali CD133+.

RISULTATI E CONCLUSIONI. Il plasma di pazienti con sepsi e AKI induce: 1) un danno citotossico e pro-apoptotico su TEC attraverso l’attivazione dei pathways apoptotici intracellulari mitocondriali e recettore-mediati (Fas-Fas.ligand); 2) alterazione della polarità cellulare (TER) e dell’uptake di albumina; 3) riduzione dell’espressione della proteina delle tight junctions ZO-1 e del recettore endocitico megalina. Tutti tali effetti negativi indotti dal plasma settico sono significativamente ridotti da PFC. Inoltre, PFC induce proliferazione e differenziazione in un fenotipo tubulare/epiteliale dei progenitori CD133+ (aumento di TER ed espressione di antigeni di TEC differenziate quali E-caderina, ZO-1, megalina, fosfatasi alcalina, aminopeptidasi-A, acquaporina-1 e NGAL).

In conclusione, PFC protegge TEC dal danno indotto dal plasma di pazienti con sepsi e AKI inibendo i processi apoptotici. Inoltre, PFC fornisce un’appropriata tensione di ossigeno in grado di indurre la differenziazione di cellule staminali renali CD133+ verso un fenotipo tubulare/epiteliale. I risultati di questo studio evidenziano una potenziale applicazione di PFC nel RAD per il trattamento di AKI correlato a sepsi.