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Estudo ilumina o papel do açúcar na doença renal comum

Estudo ilumina o papel do açúcar na doença renal comum

Uma ilustração mostra a absorção de fluido e a expansão do cisto em organoides renais infectados com doença renal policística (PKD). As células epiteliais tubulares proximais voltadas para fora (verde) absorvem fluido, gerando pressão que causa expansão e estiramento do epitélio, criando cistos. Não está claro por que as células epiteliais normais resistem à formação de cistos. Crédito: Laboratório Benjamin Freedman / Escola de Medicina da Universidade de Washington

Um estudo de organoides renais em um novo ambiente de laboratório pode ter implicações a jusante para o tratamento da doença renal policística (PKD), uma condição incurável que afeta mais de 12 milhões de pessoas em todo o mundo.

Uma descoberta importante do estudo: o açúcar parece desempenhar um papel na formação de cistos cheios de líquido que são a marca registrada da PKD. Nas pessoas, esses cistos crescem o suficiente para prejudicar função renal e, finalmente, causar a falha dos órgãos, necessitando de terapia de diálise ou transplante.

As descobertas foram publicadas em Natureza Comunicações. Os co-autores principais são Sienna Li e Ramila Gulieva, cientistas de pesquisa no laboratório de Benjamim Freedmanum investigador de nefrologia da Escola de Medicina da Universidade de Washington.

“A absorção de açúcar é algo que os rins fazem o tempo todo”, disse Freedman, co-autor sênior. “Descobrimos que aumentar os níveis de açúcar nas culturas de pratos causava o inchaço dos cistos. E quando usamos drogas conhecidas por bloquear a absorção de açúcar nos rins, bloqueou esse inchaço. Mas acho que se relaciona menos com o nível de açúcar no sangue e mais com Como as células renais ingerem açúcar – que nesse processo parecia se descontrolar e dar origem a cistos.”

Durante anos, Freedman estudou PKD em organoides cultivados a partir de células-tronco pluripotentes. Os organoides se assemelham a rins em miniatura: eles contêm células conectado a tubos e pode responder à infecção e à terapêutica de maneira semelhante às respostas dos rins nas pessoas.

Estudo ilumina o papel do açúcar na doença renal comum

Estruturas de minitubos renais têm receptores de açúcar (vermelho, canto superior esquerdo) e formam cistos de PKD voltados para fora (centro), que incham ao absorver açúcar (verde, canto inferior direito). Crédito: Laboratório Benjamin Freedman / Escola de Medicina da Universidade de Washington

Embora sua equipe possa cultivar organoides que dão origem a cistos de PKD, os mecanismos de formação desses cistos ainda não são compreendidos. Nesta investigação, os pesquisadores se concentraram em como o fluxo de fluido dentro do rim contribui para a PKD.

Para isso, inventaram uma nova ferramenta que mesclava um rim organoide com um chip microfluídico. Isso permitiu uma combinação de água, açúcar, aminoácidos e outros nutrientes fluam sobre organoides que foram editados por genes para imitar PKD.

“Esperávamos que os cistos de PKD nos organoides piorassem sob o fluxo porque a doença está associada às taxas de fluxo fisiológico que estávamos explorando”, explicou Freedman. “A parte surpreendente foi que o processo de inchaço do cisto envolvia absorção: a ingestão de fluido para dentro através das células de fora do cisto. Isso é o oposto do que se pensa comumente, que é que os cistos se formam empurrando o fluido para fora através das células. É um maneira totalmente nova de pensar sobre a formação de cistos.”

Nos chips, os pesquisadores observaram que as células que revestem as paredes dos cistos de PKD ficavam voltadas para fora à medida que se esticavam e inchavam, de modo que os topos das células ficavam do lado de fora dos cistos. Esse arranjo invertido – essas células estariam voltadas para dentro nos rins vivos – sugere que os cistos crescem puxando um fluido rico em açúcar, não secretando o líquido.

A observação dá aos pesquisadores mais informações sobre como os cistos se formam nos organoides, uma descoberta que terá que ser testada in vivo. Além disso, o fato de que os níveis de açúcar impulsionam o desenvolvimento de cistos aponta para novas opções terapêuticas potenciais.

“Os resultados do experimento são significativos porque existe toda uma classe de moléculas que bloqueiam açúcar absorção nos rins e são terapêuticas atraentes para uma série de condições”, disse Freedman. “Eles ainda não foram testados, mas vemos isso como uma prova de conceito de que esses medicamentos podem ajudar pacientes com PKD”.

Mais Informações:
Sienna R. Li et al, Absorção de glicose impulsiona a cistogênese em um modelo de organoide em chip humano de doença renal policística, Natureza Comunicações (2022). DOI: 10.1038/s41467-022-35537-2

Citação: Estudo ilumina o papel do açúcar na doença renal comum (2023, 5 de janeiro) recuperado em 6 de janeiro de 2023 em https://medicalxpress.com/news/2023-01-illuminates-sugar-role-common-kidney.html

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