Abstract
Obiettivo: la nefropatia diabetica (ND) causa danno del podocita con sviluppo di albuminuria. La disfunzione mitocondriale indotta dal diabete svolge un ruolo importante nella patogenesi del danno podocitario. I nanotubuli (TNT), sistemi di comunicazione intercellulare di recente scoperta, consentono il trasferimento di mitocondri da cellule sane a cellule esposte a stress. Le cellule staminali mesenchimali (MSC) sono donatori particolarmente efficienti di mitocondri. In questo studio abbiamo valutato se l’esposizione di podociti ad insulti associati al diabete induca la formazione di TNT tra podociti e MSC con conseguente trasferimento mitocondriale. Metodi: podociti differenziati umani sono stati esposti ad elevati livelli di glucosio (25 mM), MCP-1 (10 ng/ml), albumina glicata (50 ng/ml) e quindi posti in co-cultura con MSC umane per 24 ore. La formazione di TNT è stata valutata mediante colorazione con WGA. Il trasferimento di mitocondri è stato studiato monitorando il passaggio di mitocondri da MSC donatrici trasfettate con un vettore BacMan codificante per una proteina specifica dei mitocondri coniugata con un fluoroforo ai podociti riceventi con citoplasma colorato con Celltracker Green. Le analisi sono state condotte con la microscopia a fluorescenza (MF) con ricostruzione Z-stack e time-lapse. L’espressione di Miro-1, una proteina coinvolta nel trasferimento mitocondriale, è stata studiata con real-time PCR. Risultati: l’analisi alla MF mostrava la formazione di canali di membrana tesi a ponte tra podociti e MSC con le caratteristiche tipiche dei TNT: diametro nel range dei nanometri, assenza di contatto con il substrato e presenza di citoscheletro di actina o tubulina. L’esposizione ad alto glucosio, MCP-1 e albumina glicata aumentava del 50% la percentuale di podociti connessi mediante TNT alle MSC. Si osservava un trasferimento mitocondriale dalle MSC ai podociti e tale fenomeno era esaltato dalla pre-esposizione dei podociti agli insulti associati al diabete. Tali insulti non modificavano al contrario l’espressione di Miro1 nelle MSC. Conclusioni: questi risultati dimostrano che podociti danneggiati dal diabete possono ricevere “nuovi” mitocondri dalle MSC mediante i TNT a suggerire un possibile ruolo protettivo di MSC/TNT sulla funzione mitocondriale podocitaria.
Tipo: CO
Codice: 40