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O papel da (hidroxi)metilação do DNA na disfunção de podócitos: perspectivas epigenéticas para o tratamento da Doença Renal Crônica

Processo: 18/00573-4
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Vigência: 01 de novembro de 2018 - 31 de outubro de 2022
Área do conhecimento:Ciências da Saúde - Medicina - Clínica Médica
Pesquisador responsável:Karina Thieme
Beneficiário:Karina Thieme
Instituição-sede: Instituto de Ciências Biomédicas (ICB). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo, SP, Brasil
Pesq. associados: Andrew Advani ; Gerhard Malnic
Assunto(s):Diabetes mellitus  Insuficiência renal crônica  Epigênese genética  Glomerulonefrite  Hidroximetilação de DNA  Podócitos 

Resumo

A Doença Renal Diabética (DRD) e a glomeruloesclerose segmentar e focal (GESF) são as principais causas de Doença Renal Crônica (DRC), uma condição que caracteriza-se por perda progressiva da função renal e presença de proteínas na urina. A perda de proteínas está intimamente associada à disfunção de podócitos, células altamente especializadas que compõem a barreira de filtração glomerular. O papel de moléculas com propriedades nefroprotetoras que são secretadas pelos rins tem ganhado a atenção, sendo destaque a proteína "klotho". Seu interesse deve-se também pelo seu potencial de modulação de funções que controlam simultaneamente processos como sinalização celular pró-fibrótica, sinalização do metabolismo de glicose, Transição Epitélio-Mesenquimal (TEM), estresse oxidativo, inflamação e autofagia. Sabe-se que os níveis plasmáticos e urinários de klotho estão reduzidos na DRC, porém os mecanismos moleculares responsáveis pelo seu silenciamento ainda não foram elucidados. No entanto, estudos apontam para um importante controle epigenético de sua expressão. De fato, estudos recentes demonstraram importantes alterações no epigenoma, em particular modificações nas histonas e na metilação de DNA, que conferem alterações na expressão de inúmeros genes envolvidos no processo de injúria renal. Dada a importância da atividade de proteínas TET no processo hidroximetilação do DNA e consequente desmetilação ativa, principalmente em células altamente diferenciadas como os podócitos, as alterações na sua expressão desencadeiam um desbalanço de metilação, com modificações na expressão gênica. Assim, o objetivo geral desta proposta é explorar a regulação da expressão de proteínas TET em diferentes modelos de DRC e correlacionar as alterações com a sua função de hidroximetilação do DNA e com a desregulação (epi)genética de klotho e de vias-alvo implicadas na injúria renal. Dentre as vias serão estudadas a via da Wnt/²-catenina, reguladora da TEM e desdiferenciação celular e a via da autofagia, essencial para a função podocitária. A proposta será desenvolvida a partir do estudo in vivo e em podócitos isolados de dois diferentes modelos de DRC (DRD - modelo induzido por streptozootocina [STZ] e modelo de glomeruloesclerose focal e segmentar induzida por adriamicina [GESF]), investigando os possíveis efeitos renoprotetores do ácido ascórbico (indutor da expressão/atividade de proteínas TET) e da 2'-deoxi-5-azacitidina (inibidor de DNA metil-transferase). Uma segunda abordagem da proposta irá estudar, in vitro, em cultura de podócitos humanos expostos à TGF-² e/ou ácido ascórbico ou 2'-deoxi-5-azacitidina, os efeitos da desregulação da expressão de proteínas TET através de seu knockdown ou super-expressão sobre o desenvolvimento e progressão da disfunção podocitária. Além disso, será determinada a expressão e a localização das proteínas TET e klotho em biópsias renais humanas de pacientes controle e com DRC, correlacionando-os com seus dados clínicos. O presente projeto é translacional, inovador e permitirá a implementação de uma linha de pesquisa nova e original no departamento, com enfoque nos mecanismos epigenéticos reguladores da injúria renal. Finalmente, os resultados abrirão novos caminhos e estratégias terapêuticas para a prevenção da progressão e o tratamento da DRC. (AU)