Gli scienziati della Penn Medicine hanno scoperto il ruolo protettivo del mantenimento del NAD nelle malattie renali, possibili bersagli terapeutici
Circa un milione di persone muoiono di insufficienza renale non trattata, in tutto il mondo, ogni anno. Nonostante il grande onere personale ed economico, negli ultimi 40 anni sono stati implementati solo pochi nuovi approcci per trattare o curare le malattie renali. I cambiamenti metabolici correlati a un enzima “molecola aiutante” – chiamato nicotinammide adenina dinucleotide (NAD) – potrebbero servire come base per un futuro trattamento o misura preventiva per le malattie renali, secondo una scoperta di un nuovo studio condotto da ricercatori della Perelman School di Medicina presso l’Università della Pennsylvania. Questo lavoro è stato pubblicato questo mese su Nature Metabolism.
I cambiamenti metabolici correlati al NAD possono offrire un nuovo obiettivo terapeutico per migliorare il decorso della malattia renale. Mappando i cambiamenti del metabolita nei topi sani e malati e nei reni umani, gli scienziati della Penn hanno costantemente identificato differenze nei livelli tra reni sani e malati, inclusa una notevole diminuzione del NAD in quelli che erano malati. Ma quando ai topi nello studio è stato fornito un integratore da banco, si è dimostrato efficace nell’invertire la perdita di NAD. Ciò indica che il NAD potrebbe svolgere un ruolo importante nella protezione dalla disfunzione renale.
“Speriamo che questa ricerca possa portare a cure migliori in futuro. Quindi, quando i pazienti hanno cambiamenti del metabolismo, possono ricevere un trattamento prima che insorgano disturbi renali “, ha affermato il co-responsabile Katalin Susztak, MD, PhD,professore di nefrologia e membro dell’Institute for Diabetes, Obesity, and Metabolism (IDOM) and Kidney Centro di innovazione presso Penn Medicine.
Susztak e i suoi colleghi – tra cui il ricercatore co-responsabile Joseph Baur, PhD , professore di fisiologia alla Penn e membro dell’IDOM e primo autore Tomohito Doke, MD, PhD , un borsista post-dottorato nel laboratorio di Susztak – stanno lavorando per colmare una lacuna in ricerca. Prima di questo studio, i campioni di pazienti umani non sono stati utilizzati negli studi metabolomici, ovvero gli studi di piccole molecole (come i metaboliti), in relazione alla malattia renale.
Utilizzando studi metabolomici imparziali, il team ha identificato i cambiamenti nel metabolismo del NAD sia nei reni murini che umani. Negli studi sui topi, hanno dimostrato che l’uso di un integratore comune, nicotinamide riboside o nicotinamide mononucleotide, per potenziare i topi protetti da NAD dalla disfunzione renale proteggendo i mitocondri – le centrali elettriche – delle cellule del tubulo renale.
Le cellule del tubulo renale vengono utilizzate per restituire i nutrienti critici filtrati al flusso sanguigno del corpo. E quando i mitocondri in quelle cellule sono danneggiati, i ricercatori hanno scoperto che si attiva un percorso che causa l’infiammazione e lo sviluppo di malattie renali. Prevenendo il danno ai mitocondri, gli integratori di NAD hanno soppresso questa infiammazione e protetto i topi dalle lesioni renali.
“L’identificazione di questi meccanismi a valle che sono sensibili al NAD è fondamentale per comprendere quali condizioni possono beneficiare dell’integrazione di NAD”, ha affermato Baur.
Con questi risultati, il team di studio spera che la loro ricerca serva da trampolino di lancio per ulteriori studi sul ruolo dei cambiamenti dei metaboliti nella disfunzione renale, nonché sullo sviluppo di nuovi farmaci per prevenire e curare le malattie renali.
Questa ricerca è stata supportata dai National Institutes of Health (R01DK087653, R01DK076077 e R01DK105821). I set di dati prodotti in questo studio sono disponibili presso Susztak Lab Kidney Biobank