LESION REPARACION CELULAR ORGANOIDES MICRONIOTA MITOCONDRIA SLANH 2020

1. Lesión celular y reparación.
¿Cuáles son las novedades en la
IRA? Organoides, microbiota,
mitocondria, reparación del daño
en el ADN
DR. JOSEPH V BONVENTRE, PHD
J E F E , D I V I S I Ó N R E N A L ; J E F E , D I V I S I Ó N D E I N G E N I E R Í A M É D I C A
B R I G H A M & W O M E N ’ S H O S P I T A L , H A R V A R D M E D I C A L S C H O O L

2. Declaración de conflicto de intereses
Nombre y apellido:
Dr. Joseph V Bonventre, PhD
Título de la presentación:
Lesión celular y reparación. ¿Qué novedades hay en la IRA? Organoides,
microbiota, mitocondria, reparación del daño en el ADN
Declaro que no existe ningún conflicto de intereses (económico,
profesional o personal) real, potencial o potencialmente percibido que
pueda resultar en un sesgo en la publicación de este trabajo.
.

3. Divulgaciones
Joseph V. Bonventre
Comisión asesora/Consultor: Aldeyra, Angion, Astellas, Biomarin, Boehringer
Ingelheim, Cadent, Merck
Equidad: Goldfinch, Sensor Kinesis, Coegin, Thrasos, Medibeacon, Sentien
Coinventor en patentes de organoides renales y KIM-1 asignadas a Partners
Healthcare

4. Resumen
Injuria renal aguda
- Inflamación basada en organoides renales humanos
- Microbiota
- Mitocondria
Reparación deficiente
- Detención del ciclo celular G2/M
- Respuesta a reparación del daño en el ADN
- Compartimiento de acoplamiento espacial diana de
rapamicina-autofagia (TASCC)

5. Lesión endotelial y epitelial, inflamación e IRA
Bonventre and Yang J. Clin. Invest. 121: 4210-4221, 2011

6. Efectode la IL1b en la proliferación de pericitos (PDGFb+) y miofibroblastos
(SMA+)en organoides renales humanos.Efectos de JQ1, que inhibe Myc
Lemos et al. JASN 2018
0 6 12 18 24 30
0
40
80
120
EC
C
pmol/min
*
SF-medium SF-medium + IL1b SF-medium +
4
0
1
2
3
Fold
change
SF medium
IL1b
IL1b + JQ1
c-Myc Hk2 Ldha Slc2a3
****
****
*
*
A B C
D E
Figure 4
IL1R
MYC target genes
IL1b
MyD88
IRAK4
MYC
+IL1b
Ciclo celular
Glucólisis
Fibrogénesis
Citocinas inflamatorias (IL6)

7. La IL1b provoca el engrosamiento de la membrana basal y el
depósito intersticial de colágeno I
Lemos et al. JASN 2018

8. Microbioma e injuria renal aguda
Rabb et al. Nephron 140:120-3, 2018

9. La disbiosis tras la IRA y la reducción provocada por antibióticos
protege contra la IRA
Análisis de componentes principales
Yang et al. Kidney Int. 2020
AIMD: reducción de microbiota provocada por antibióticos

10. Disbiosis e IRA
Gong….Rabb Sem. Nephrology 39:107-116, 2019

11. Microbioma en la conversión de IRA en insuficiencia renal
crónica (IRC)
Andrede-Oliveira….Camara Front Pharmacol. 2019 Oct 8;10:1192. doi: 10.3389/fphar.2019.01192.

12. Ciclo de vida mitocondrial
Clark and Parikh. Sem Nephrology 40:101-113,2020

13. Efectos del daño en el ADN nuclear en la mitocondria
Modified from Clark and Parikh. Sem Nephrology 40:101-113,2020

14. La fisión mitocondrial aumenta en los fibroblastos en riñones
humanos fibróticos
Wang et al. Cell Death and Disease 11:29,2020

15. El daño mitocondrial se vincula con la inflamación mediante
señalización cGAS-STING
Maekawa ….Nangaku, Inagi. Cell Rep. 29:1261-73, 2019
cGAS-STING
cGAS (sintasa GMP-AMP cíclica)
STING (estimulador de genes de
interferón)

16. Resumen
Injuria renal aguda
- Inflamación basada en organoides renales humanos
- Microbiota
- Mitocondria
Reparación deficiente
- Detención del ciclo celular G2/M
- Respuesta a reparación de daño en el ADN
- Compartimiento de acoplamiento espacial diana de
rapamicina-autofagia (TASCC)

17. Algunos mecanismos involucrados en la lesión tisular inicial y la
posterior reparación del riñón tras la IRA
La patobiología varía en
Ubicación (glomerular vs. tubular vs. vascular)
Tiempo (aguda vs. crónica)
Mecanismo (inflamación, mitocondria, daño en el ADN, etc.)
Lesión tubular
Obstrucción tubular
Activación de células endoteliales
Reclutamiento de leucocitos
Lesión vascular
Riñón sano Riñón
lesionado
Cambio de macrófago M1 a M2
Resolución de infiltrado
inflamatorio
Proliferación tubular
Reparación y regeneración
endotelial
Reparación deficiente (fibrosis)
Riñón
reparado
Riñón
cicatrizado

18. La exposición recurrente a cisplatino provoca la
expansión de miofibroblastos
CDH1/αSMA/ /DAPI
CONTROL CISPLATINO RECURRENTE

19. La reparación deficiente de la IRA conduce a la IRC
Ferenbach & Bonventre, Nat. Rev. Nephrol. (2015)

20. El daño en el ADN es característico de la insuficiencia
renal crónica en humanos
Kishi et al.J Clin Invest 129: 4797-4816, 2019

21. Nat Genet. 2012 27;44:836-8
ATR: relacionada con ataxia-telangiectasia y Rad3

22. La ATR facilita la reparación adaptativa tras la lesión renal

23. La ATR es activada (fosforilada) en células tubulares
proximales en la insuficiencia renal crónica en humanos

24. Organoides renales al día 49 tratados con cisplatino o
vehículo

25. La alteración de la respuestaal daño en el ADNmediante reducciónde la ATR en el
túbuloproximal del ratónprovoca un aumento de la injuriarenal después del cisplatino

26. La reducción de la ATR en el túbulo proximal retrasa la recuperación de la
lesión por isquemia-reperfusión y provoca una mayor fibrosis
28 Days Post-IRI
Kishi et al. In Review

27. Efecto de la desactivación específica del túbulo proximal de la ATR en la
expresión de aSMA 28 días después de la lesión por isquemia-reperfusión
KSP
aSMA

28. La reducción de la ATR en el túbulo proximal resulta en más
células gH2AX+ 96 horas después del cisplatino

29. La ATR protege al genoma de los R-bucles (hibridación de ARN
con ADN)
Matos et al. Mol. Cell 77: 1-14, 2020

30. La detención de G2/Mresulta en la producción de compartimientos de
acoplamiento espacial diana de rapamicina-autofagia (TASCC)
Canaud et al. Science Translational Medicine, 2019

31. La ciclina G1 y los TASCC regulan la detención G2-M de células
epiteliales renales y la reparación fibrótica deficiente
Canaud, Brooks, Kishi et al. Sci Trans Med 2019
Menon, Patel and He. Kidney Int 2019
Model of data of

32. Compartimientos de acoplamiento espacial diana de
rapamicina-autofagia (TASCC)
Núcleo
TASCC

33. Compartimientos de acoplamiento espacial diana de
rapamicina-autofagia (LC3+) (TASCC) organoides
Organoides 64 días
Cisplatino 5 mM
por 24 o 120vhr

35. Kishi Lemos Duffield
Brooks Canaud Yang

36. GRACIAS
DR. JOSEPH V BONVENTRE, PHD
J E FE, D I V I SIÓN R E NAL; J E FE , D I V I SIÓN D E I N GENI ERÍ A A P LI CADA A L A M E DI CI NA
B R I GHAM & WO M EN’ S H O SPITAL , H ARVARD M E DI CAL S C HOO L