Autori: Simone S. (1), De Palma G. (1), Curci C. (1), Stasi A. (1), Franzin R. (1), Laghetti P. (1), Accetturo M. (1), Rutigliano M. (2), Lucarelli G. (2), Battaglia M. (2), Grandaliano G. (3), Gesualdo L. (1), Pertosa G.B. (1), Sallustio F. (1).
Affiliazioni: (1) Università degli Studi di Bari, Dipartimento dell’Emergenza e dei Trapianti di Organi, Sezione di Nefrologia, Dialisi e Trapianto di Rene (2) Università degli Studi di Bari, Dipartimento dell’Emergenza e dei Trapianti di Organi, Sezione di Urologia, Andrologia e Trapianto di Rene (3) Università di Foggia, Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche
Le cellule progenitrici renali adulte (ARPC) sono una popolazione cellulare, recentemente identificata nel rene umano, con un elevato potenziale per applicazioni terapeutiche future nel campo delle malattie renali acute e croniche. Tuttavia, per sfruttarne appieno le loro potenzialità è necessario studiare i sistemi che regolano la loro attività.
Recentemente, i long non-coding RNA (lncRNA) sono emersi come una classe importante di regolatori dell’espressione genica. Alcuni lncRNA regolano il rinnovamento o la differenziazione delle cellule staminali del tessuto somatico, mentre altri promuovono un programma di differenziazione. Le loro funzioni sono spesso facilitate da proteine partner che conferiscono la capacità di attivare o reprimere l’espressione genica o di regolare da un punto di vista post-trascrizionale altri RNA.
Lo scopo del nostro studio è stato quello di valutare il profilo di espressione basale dei lncRNA espressi specificamente nelle ARPC.
Il profilo di espressione dei lncRNA è stato ottenuto dalle ARPC e dalle cellule epiteliali del tubulo renale prossimale (RPTEC) con l’Agilent SurePrint G3 Human Gene Expression Microarrays. I software Genespring e R sono stati utilizzati per l’analisi bioinformatica. L’espressione genica dei lncRNA è stata convalidata con la Real-time PCR.
Abbiamo confrontato l’espressione dei lncRNA nelle ARPC e nelle RPTEC: 588 lncRNA sono risultati differentemente modulati nelle ARPC rispetto alle RPTEC (fold change >2,0; Q value <0,05). In particolare, abbiamo trovato 323 lncRNA over-espressi e 265 lncRNA down-regolati. L’analisi di classificazione ha mostrato che la maggior parte dei lncRNA modulati nelle ARPC interferiscono con la pathway del segnale Wnt e delle BMP, l’attivazione delle cellule immunitarie e la pathway del segnale delle proteine G, tutti segnali implicati nella risposta al danno cellulare. Inoltre, l’over-representation test ha mostrato il un loro coinvolgimento anche nella trasduzione del segnale del calcio, del ciclo cellulare e nei processi di glicosilazione delle proteine (p <0,005).
Tra i lncRNA più significativamente modulati, il LINC00263 è risultato quello maggiormente down-espresso nelle ARPC rispetto alle RPTEC (fold change <3.0). LINC00263 risulta altamente espresso nel tessuto cerebrale: il knockdown di LINC00263 negli oligodendrociti umani sovraesprime gli inibitori della differenziazione, inclusi i geni che regolano la struttura del citoscheletro, l’adesione cellulare ed i segnali di membrana. Esso potrebbe, pertanto, essere coinvolto nel mantenere le ARPC in uno stato indifferenziato.
In conclusione i nostri risultati suggeriscono che i lncRNA possano avere un ruolo nella risposta al danno cellulare e nella differenziazione delle ARPC. Pertanto i lncRNA potrebbero rappresentare un nuovo target terapeutico nel danno renale acuto.
Bibliografia:
Long noncoding RNAs in cell-fate programming and reprogramming. Flynn RA, et al. Cell Stem Cell. 2014 Jun 5;14(6):752-61. Non-coding RNAs in DNA damage and repair. Sharma V et al. FEBS Lett. 2013 Jun 27;587(13):1832-9. High expression of long intervening non-coding RNA OLMALINC in the human cortical white matter is associated with regulation of oligodendrocyte maturation. Mills JD. Et al. Mol Brain. 2015 Jan 10;8:2.