The metabolic basis of renal fibrosis: role of micrRNAas and insight from genetic models targeting lipid metabolism

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Biología Molecular. Fecha de lectura: 12-09-2019Esta Tesis tiene embargado el acceso al texto completo hasta el 12-03-2021Chronic kidney disease (CKD) involves the progressive deterioration of kidney function and affects around 10% of the worldwide population. Chronic injury of renal epithelial cells conveys a persistent inflammatory and profibrogenic response, which ultimately results in tubulointerstitial fibrosis and a progressive loss of renal function. Mitochondrial dysfunction and defective fatty acid oxidation (FAO), which compromise the main source of energy for the renal tubular epithelial cell (RTEC), have been proposed to be fundamental contributors to the development and progression of kidney fibrosis. To determine if a functional gain in FAO could protect the kidney from fibrosis, we generated a conditional transgenic mouse model with specific overexpression of the fatty acid shuttling enzyme carnitine palmitoyl-transferase 1 A (CPT1A) in RTECs. This was achieved by crossing mice expressing the rtTA transactivator under the paxillin-8 promoter with the newly generated TRE/CPT1A mice. CPT1A expression was upregulated by 10-fold after doxycycline induction and showed the expected mitochondrial localization. This was reflected in an increased rate of palmitate oxidation and ATP production. Studies in Cpt1a knockin mice subjected to the experimental models of renal fibrosis, unilateral ureteral obstruction (UUO), folic acid nephropathy (FAN) or adenine-induced renal failure (ADN) exhibited decreased expression of fibrotic markers compared with wild type animals (WT). In the FAN model, CPT1A overexpression reduced the abundance of the pro-inflammatory M1 subpopulation. This FAO gain-of-function partially prevented the decrease in FAO rate 3 days after UUO, FAN and ADN models but not in kidneys after 7 days of UUO. Furthermore, both primary renal tubule epithelial cells isolated from transgenic mice and HKC-8 cells transduced with adenoviral particles for CPT1A were protected from TGF-β-induced dedifferentiation. These cells exhibited higher levels of FAO-associated oxygen consumption rate (OCR) and decreased glucose utilization. Tissue from kidneys corresponding to mice overexpressing CPT1A also presented a reduced proportion of damaged epithelial cells in the UUO and FAN models. These results support that overexpression of CPT1A has a protective impact on the outcome of kidney fibrosis, most likely due to the enhancement of FAO in RTECs. MicroRNAs (miRNAs), which regulate gene expression post-transcriptionally, have been reported to control renal fibrogenesis. To identify miRNAs involved in the metabolic derangement of renal fibrosis, we performed a miRNA array screen in the renal fibrosis mouse model of unilateral ureteral obstruction (UUO). MiR-150-5p, miR-495-3p and miR-33-5p were selected for their link to human pathology, their role in mitochondrial metabolism and their targeting of CPT1A. Studies in miR-33a-deficient mice (KO) subjected to UUO and FAN showed decreased kidney fibrosis and lipid accumulation compared with wild type animals. MiR-33 analogs reduced FAO-related OCR while miR-33 antagonists increased it in HKC-8 cells. MiR-495- 3p and miR-150-5p were upregulated both in the UUO and folic FAN models. These miRNAs synergized with TGF-β regarding their profibrotic effects and reduced FAO-associated OCR in the human epithelial renal cell line HKC-8. These data support that miR-150, miR-495 and miR-33 can be exploited as targets to prevent the metabolic impairment leading to renal fibrosis. Overall, this work proposes that strategies directed towards restoring FAO may prove useful for the prevention or treatment of kidney fibrosis.La enfermedad renal crónica (ERC) implica el deterioro progresivo de la función renal y afecta a alrededor del 10% de la población. La lesión crónica de las células epiteliales renales se manifiesta con una respuesta inflamatoria y profibrogénica persistente, que en última instancia produce fibrosis tubulointersticial y una pérdida progresiva de la función renal. Se ha propuesto que la disfunción mitocondrial y una oxidación de ácidos grasos (FAO) deficiente, que comprometen la principal fuente de energía de las células epiteliales tubulares renales, contribuyen de manera fundamental al desarrollo y a la progresión de la fibrosis renal. Para determinar si una ganancia funcional en la FAO podría proteger el riñón de la fibrosis, generamos un modelo de ratón transgénico condicional de sobreexpresión específica de la enzima transportadora de ácidos grasos carnitina palmitoiltransferasa 1 A (CPT1A) en células epiteliales tubulares renales. Esto se logró cruzando ratones que expresaban el transactivador rtTA bajo el promotor de paxilina 8 con los ratones TRE/CPT1A generados de novo. La expresión de CPT1A se incrementó 10 veces tras la inducción con doxiciclina y presentó la esperada localización mitocondrial. Esto se reflejó en una mayor tasa de oxidación de palmitato y producción de ATP. Los estudios en ratones con sobreexpresión de CPT1A sometidos a los modelos experimentales de fibrosis renal, obstrucción unilateral del uréter (UUO), nefropatía inducida por ácido fólico (FAN) o fallo renal inducido por adenina (ADN) mostraron una expresión reducida de marcadores fibróticos en comparación con animales de fenotipo silvestre (WT). En el modelo de FAN, la sobreexpresión de CPT1A redujo la abundancia de la subpoblación de macrófagos proinflamatorios M1. Esta ganancia de función de FAO impidió parcialmente la disminución de la tasa de FAO en los modelos de 3 días tras UUO, FAN y ADN pero no en los riñones sometidos a 7 días de UUO. Además, tanto las células primarias epiteliales del túbulo renal aisladas de ratones transgénicos como la línea celular humana de túbulo renal HKC-8 transducidas con partículas adenovirales para CPT1A mostraron una reducción de la desdiferenciación inducida por TGF-β. Estas células también presentaron niveles más altos de la tasa de consumo de oxígeno (OCR) asociada a la FAO y una menor utilización de glucosa. En los riñones sometidos a UUO o FAN que sobreexpresaban CPT1A se observó una reducción del número de células epiteliales dañadas. Estos resultados respaldan que la sobreexpresión de CPT1A tiene un efecto protector sobre la fibrosis renal, muy probablemente debido al aumento de la FAO en las células epiteliales del túbulo renal. Los microRNA (miRNAs), que regulan la expresión génica de manera post-transcripcional, controlan la fibrogénesis renal. Para identificar los miRNAs implicados en la regulación metabólica de la fibrosis renal, se realizó un array de miRNAs en el modelo de ratón de fibrosis renal de UUO. Los microRNAs miR-150-5p, miR-495-3p y miR-33-5p fueron seleccionados por su vínculo con la patología humana, su papel en el metabolismo mitocondrial y porque tenían como diana a CPT1A. Estudios en ratones deficientes en miR- 33a (KO) sometidos a UUO y FAN mostraron una disminución de la fibrosis renal y de la acumulación de lípidos en comparación con los animales WT. Los análogos de miR-33 redujeron el OCR asociado con la FAO en las células HKC-8, mientras que los antagonistas de miR-33 lo aumentaron. MiR-495-3p y miR-150- 5p presentaron una expresión incrementada tanto en los modelos de UUO como de FAN. Estos miRNAs demostraron sinergia con TGF-β con respecto a sus efectos profibróticos y redujeron la OCR asociada a la FAO en las células HKC-8. Estos datos apoyan que miR-150, miR-495 y miR-33 pueden ser explorados como dianas terapéuticas con el objetivo de prevenir el deterioro metabólico que conduce a la fibrosis renal. En conjunto, este estudio propone que las estrategias encaminadas a restaurar la FAO pueden ser útiles para la prevención o el tratamiento de la fibrosis renal

Accumulatives universals of Ancient Hellenic Philosophy: Eíde, Tópoi y Lektá

En este trabajo se defiende que la filosofía de cuño helénico ha fundamentado dos universales: las verdades científicas y el sujeto racional corpóreo. Ahora bien, para evitar el dogmatismo, estos universales han de entenderse como universales atributivos. Se mostrará que este fue el sentido de los tres grandes universales cristalizados durante el periodo helenístico: eíde, tópoi y lékta.In this paper we defend that Hellenistic philosophy has created two fundamentals: scientific truths and the physical-rational being. Now, to avoid dogmatisms, they have to be understood as accumulative universals. In this paper will be shown that this was the sense of the three main universals centralized during the Hellenistic period: eidé, tópoi and lékta

La perspectiva «natural» de André Le Nôtre en los Jardines de Vaux le Viconte: nota editorial

Para ilustrar la conjugación Naturaleza / Ciencia se propone un ejemplo a escala corpórea humana y que cualquiera puede reconstruir por sí mismo: la conjugación entre Naturaleza / Geometría / Artificio a partir de los Jardines adyacentes al palacio de Vaux-le-Vicomte, que se encuentra a unos pocos kilómetros de París. La antigua propiedad del superintendente de Luis XIV, Nicolás Fouquet, era atravesada por un río de nombre Anqueuil (o Ancoeur o Almont). En aquellas luchas por mostrar el poder a través del esplendor de las posesiones, el jardinero real André Le Nôtre fue encargado de diseñar y construir sus jardines. Le Nôtre separa mediante un canal lo que venía perteneciendo hacía siglos a la Naturaleza y lo que, de la misma manera, venía perteneciendo a la civilización. Aquella obra permite al visitante contemplar una panorámica esplendorosa de interconexión Naturaleza / Artificio

El problema del continuo en René Thom

René Thom ha propuesto el concepto topológico de continuo como respuesta al concepto lógico de infinito. En este trabajo se mostrará que, frente a la definición combinatoria de conjunto infinito propuesta por Cantor, la definición porfiriana de continuo propuesta por Thom salva las paradojas de la teoría de conjuntos y comporta consecuencias ontológicas decisivas en el ámbito del mundo morfológico poniendo límites, por ejemplo, a la evolución ilimitadamente innovadora de Prigogine, etc.René Thom has proposed the topologic concept continuum as a response to the logics concept infinity. In this paper we show that, as opposed to the combinatorial definition of infinite set proposed by Cantor, the porfirian definition of continuum proposed by Thom goes beyond the paradoxes of set theory and has decisive ontologic consequences for morphologic world, putting limits, for instance, to Prigogine's unlimited innovative evolution, etc

At the end of the religious-theological experience. Presentation of María del Olmo`s book, Manuel Fraijó y Javier Sábada. Un Diálogo entre dos filósofos de la religión

Este artículo realiza un análisis pormenorizado del libro “Manuel Fraijó y Javier Sádaba. Un diálogo entre dos filósofos de la religión” de María del Olmo y publicado por la editorial Tecnos. El libro estudia la propuesta epistemológica sobre filosofía de la religión y la reflexión particular sobre la materia y sus grandes temas, de ambos filósofos españoles.This article performs a detailed analysis of the book “Manuel Fraijó y Javier Sádaba. Un diálogo entre dos filósofos de la religión” by María del Olmo and published by the publishing house Tecnos. The book studies the epistemological proposal on philosophy of the religion and the particular reflection on the matter and its great subjects, of both Spanish philosophers

El "giro morfológico": la forma, condición del sentido

This paper starts from the philosophical contradiction that we can call 'apory of logical fundament'. Logic appears, on the one side, as having the metaphysical pretensions of universality and wholeness and, on the other side, as having local efficiency in computers' concrete world. Several alternatives have tried to go over this apory, from alogical philosophies to logic amplifying attempts. René Thom's ontology changes the terms of the question and, instead of looking for the fundament in logic, he does so in topology. His slogan is: 'We have to found, not geometry in logic, but logic in geometry'. The fundamental ontological implication of this morphologic change is to find the sense condition, which opens the door to Aesthetic studies or to the role played by perception in argumentation', questions of our time

Universales atributivos de la filosofía helénica antigua : Eíde, Tópoi y Lektá

In this paper we defend that Hellenistic philosophy has created two fundamentals: scientific truths and the physical-rational being. Now, to avoid dogmatisms, they have to be understood as accumulative universals. In this paper will be shown that this was the sense of the three main universals centralized during the Hellenistic period: eidé, tópoi and lékta.En este trabajo se defiende que la filosofía de cuño helénico ha fundamentado dos universales: las verdades científicas y el sujeto racional corpóreo. Ahora bien, para evitar el dogmatismo, estos universales han de entenderse como universales atributivos. Se mostrará que este fue el sentido de los tres grandes universales cristalizados durante el periodo helenístico: eíde, tópoi y lékta

El tercer hilo de la trama: el guerrero cristiano medieval contemplado desde El Quijote

El pensamiento cristiano ha sido capaz de conciliar históricamente dos instancias en principio contradictorias: la de la guerra y la de la comunidad del amor. Ello se plasma en construcciones conceptuales como la «guerra justa» y más tarde la «guerra santa», así como en la propia composición de toda una liturgia alrededor del caballero cristiano en tanto que defensor del poder eclesial. Este factor litúrgico se puede observar especialmente en los doctrinales, en los que se reconoce la conveniencia de unir las Letras a las Armas. Precisamente estos doctrinales de caballería conocerán su disolución crítica (socrática) en la obra de Cervantes, al reducir al absurdo la ideología militar caballeresca. La sociedad litúrgica medieval dará paso al Estado- nación, que precisará su propio guerrero, el guerrero nacional. El Amor, el tercer hilo de la trama occidental, resulta el gran aporte a la solución del oxímoron «guerra justa», cuya síntesis final con los otros dos (Razón y Sujeto moral), siguen siendo la clave imposible de nuestra historia

Ética en el ciberespacio

En este trabajo se trazan las herramientas lógico-materiales que permitan clasificar las distintas concepciones sobre el ser humano suscitadas por la interconexión de ordenadores o Ciberespacio. Se utiliza como modelo el concepto « inestable » de sujeto ético de Spinoza que permite recorrer múltiples figuras de la tradición occidental y de sus asociados ciberespacialesThis paper presents the logical-material tools that allow us to classify the different conceptions of the human being as elicited by computer interconnections of Cyberspace. The model used here is Spinoza's « unstable » ethic subject, which allows reviewing various figures of the western tradition and their corresponding cyberspace item

El concepto de ontología: de la transustanciación al atomismo

[Resumen] El artículo presenta la Ontología implícita de Baltasar Gracián, espléndida en lo que concierne a las relaciones intersubjetivas, pero que, a su vez, bloquea la aceptación de la física atomista y mecanicista que culmina en el sistema de Newton. La clave la encontramos en una obra poco considerada, El Comulgatorio, que afirma de la transustanciación, un “hecho” que exige una explicación en términos de materia y forma, incompatible con el atomismo.[Sommaire] Cet article présente l’Ontologie implicite de Baltasar Gracián, magnifique en ce qui concerne les relations intersubjectives mais qui bloque, en même temps, l’acceptation de la physique atomiste et mécaniciste qui culmine dans le système de Newton. La clé se trouve dans une oeuvre qui n’a pas été suffisamment étudiée : El Comulgatorio, qui affirme la transsubstantiation, un « fait » qui exige une explication en termes de matière et forme, et qui est incompatible avec l’atomisme.[Abstract] This paper presents Baltasar Gracian’s implicit Ontology, which is splendid when studying intersubjective relationships, but which inhibits the acceptance of atomist and mechanicist physics culminating in Newton’s System. The key is to be found in a work that has not been considered enough: El Comulgatorio. This book defends transubstantiation, a “fact” that demands an explanation in terms of matter and shape, and which is incompatible with atomism