L’adiponectina (ADPN), sintetizzata e secreta prevalentemente dagli adipociti, circola sotto forma di differenti isoforme [1] (full text), alcune responsabili degli effetti anti o pro-infiammatori che essa esercita nei vari tipi cellulari [2]. Alcuni studi dimostrano che l‘rh-ADPN ottenuta da mammiferi, che verosimilmente rispecchia la struttura e la funzione di quella endogena umana, in vitro induce la produzione di chemochine e citochine pro-infiammatorie [3] (full text). Al contrario, l’uso in vitro di rh-ADPN ottenuta da batteri, ovvero la forma full-lenght e quella globulare, determina effetti antiinfiammatori. Pertanto è verosimile che l’effetto biologico dell’ ADPN sia isoforma-specifico oltre che cellula-specifico. Altrettanto dibattuto è il ruolo che l’ADPN circolante e/o quella prodotta in loco dai monociti infiltrati, esercita nel danno renale [4] [5] [6]. Recentemente abbiamo dimostrato che le cellule del tubulo prossimale renale, HK-2, esprimono e secernono ADPN i cui livelli aumentano sotto stimolo infiammatorio con LPS [7]. Pertanto in questo lavoro abbiamo indagato il ruolo pro o anti-infiammatorio che l’ADPN prodotta dalle cellule renali durante lo stimolo con LPS esercita del danno infiammatorio e i meccanismo molecolari implicati.
Cellule tubulari renali umane, HK-2; western blot in condizioni denaturanti e non, co-immunoprecipitazione, qPCR, silenziamento genico (siRNAi), trasfezioni transienti.
nelle HK-2 il trattamento con LPS aumenta l’espressione proteica dell’ADPN (Fig. 1A). Nelle cellule trattate con LPS (10µg/ml) l’aumento dell’espressione genica delle citochine TNFα, MCP-1 ed IL-6, risulta reversata dopo silenziamento del gene dell’ADPN (ADPN-KO). Analogalmente, l’attivazione del pathway a valle dell’ADIPOR1 LPS-indotto, pAMPK, pERK, pJNK, risulta abrogata in cellule ADPN-KO (Fig. 1B). Saggi di WB effettuati su estratti citosolici e nucleari di cellule trattate con LPS mostrano un aumento della traslocazione nucleare del fattore di trascrizione NFkB, reversata in HK-2 ADPN-KO (Fig. 2A). Nelle medesime condizioni sperimentali abbiamo dimostrato che l’aumento della espressione proteica della chinasi IKK e dell’inibitore di NFkB, pIKB, a cui consegue la traslocazione nucleare di NFkB, è abrogata in HK2 ADPN-KO (Fig. 2B). Questi risultati sono stati confermati tramite saggio di co-IP (Fig.2C). Inoltre il trattamento con LPS aumenta la fosforilazione di pcJun e pcFos che dimerizzando formano il complesso AP-1. Tale effetto risulta reversato in cellule ADPN-KO (Fig. 2D). Saggi di trasfezione transiente effettuati trasfettando le HK2 con il promoter wt del TNFα, dimostrano un aumento trascrizionale del promoter LPS-indotto (Fig. 3A) parzialmente reversato in cellule pretrattate con l’inibitore di AP-1 (UO126) o dell’NFkB (Partenolide) (Fig. 3B). Il pretrattamento combinato con entrambi gli inibitori abroga l’attività trascrizionale del promotore LPS-indotta (Fig. 3C). Infine, tramite saggi di WB effettuati in condizioni non denaturanti, abbiamo dimostrato che le HK-2 esprimono e secernono sia basalmente che sotto stimolo con LPS tutte e tre le isoforme dell’ADPN, sebbene quella a basso peso molecolare (low-ADPN) risulta essere maggiormente rappresentata (Fig. 4A).
I nostri dati dimostrano che l’ADPN secreta dalle cellule tubulari renali è direttamente coinvolta nei meccanismi molecolari che mediano il danno infiammatorio LPS-indotto.
[1] Thundyil J, Pavlovski D, Sobey CG et al. Adiponectin receptor signalling in the brain. British journal of pharmacology 2012 Jan;165(2):313-27 (full text)
[2] Fantuzzi G Adiponectin in inflammatory and immune-mediated diseases. Cytokine 2013 Oct;64(1):1-10
[3] Park PH, McMullen MR, Huang H et al. Short-term treatment of RAW264.7 macrophages with adiponectin increases tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha) expression via ERK1/2 activation and Egr-1 expression: role of TNF-alpha in adiponectin-stimulated interleukin-10 production. The Journal of biological chemistry 2007 Jul 27;282(30):21695-703 (full text)
[4] Jia T, Carrero JJ, Lindholm B et al. The complex role of adiponectin in chronic kidney disease. Biochimie 2012 Oct;94(10):2150-6
[5] Jin X, Chen J, Hu Z et al. Genetic deficiency of adiponectin protects against acute kidney injury. Kidney international 2013 Apr;83(4):604-14
[6] Cheng CF, Lian WS, Chen SH et al. Protective effects of adiponectin against renal ischemia-reperfusion injury via prostacyclin-PPARα-heme oxygenase-1 signaling pathway. Journal of cellular physiology 2012 Jan;227(1):239-49
[7] Perri A, Vizza D, Lofaro D et al. Adiponectin is expressed and secreted by renal tubular epithelial cells. Journal of nephrology 2013 Nov-Dec;26(6):1049-54
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