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Artigo de método

Delineando o fenótipo metabólico de células renais derivadas de biópsia

652 visualizações

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DOI:

10.3791/65457

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17 de junho de 2025

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Neste artigo

Resumo

Este protocolo descreve um método único para conduzir o perfil metabólico de células renais derivadas de biópsia. A abordagem apresentada foi otimizada em suínos machos adultos saudáveis e tem o potencial de melhorar a avaliação em tempo real da viabilidade do aloenxerto renal. Este método também pode ajudar a descobrir uma nova biologia em várias doenças renais baseadas no metabolismo.

Resumo

O transplante renal é o tratamento ideal para a doença renal terminal; no entanto, os rins transplantados são frequentemente perdidos prematuramente, com até 50% de perda do enxerto 10 anos após o transplante. Uma das principais causas de perda prematura do enxerto é a lesão sofrida pelo enxerto no momento do transplante, conhecida como lesão de isquemia-reperfusão (IRI). A função tardia do enxerto (FTE), definida como a necessidade de diálise na primeira semana pós-transplante, é uma manifestação de IRI grave que mostra características funcionais e histológicas de lesão renal aguda (LRA). Embora os mecanismos que impulsionam a LRA permaneçam obscuros, evidências acumuladas sugerem que a função metabólica alterada no aloenxerto medeia a LRA e pode ser a razão para a FTE. Assim, decifrar e monitorar os fundamentos metabólicos da IRI melhorará nossa capacidade de diagnosticar e prevenir a LRA. Este artigo descreve um método único para avaliar a respiração mitocondrial (por meio da taxa de consumo de oxigênio), glicólise (taxa de acidificação extracelular) e níveis intracelulares de ATP em suspensões de células renais derivadas de biópsia por agulha. A metodologia foi otimizada em suínos machos adultos saudáveis e validada em um modelo suíno de autotransplante. A abordagem apresentada tem o potencial de melhorar a avaliação em tempo real da viabilidade do enxerto renal na clínica. O perfil do metabolismo em biópsias derivadas de pacientes também pode descobrir uma nova biologia em outras doenças renais baseadas no metabolismo.

Introdução

O transplante renal é o tratamento ideal para a doença renal terminal 1,2,3,4; no entanto, os rins transplantados são frequentemente perdidos prematuramente, com até 50% de perda do enxerto em 10 anos após otransplante 5. Os pacientes afetados têm maior morbidade e mortalidade e representam um grande fardo econômico para os sistemas de saúde6. Uma das principais causas de perda prematura do enxerto é a lesão sofrida pelo enxerto no momento do transplante, conhe....

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Protocolo

Este protocolo foi aprovado pelo Comitê de Cuidados com Animais do Instituto Geral de Pesquisa de Toronto (número do Protocolo de Uso de Animais: 3652). Os animais foram cuidados de acordo com a Sociedade Nacional de Pesquisa Médica e Guia para o cuidado de animais de laboratório, Instituto Nacional de Saúde (NIH), Ontário, Canadá. Cinco porcos Yorkshire machos de 3 meses de idade, pesando aproximadamente 30 kg cada, foram utilizados neste estudo. O protocolo para esta metodologia é subdividido nas seguintes etapas: (1) Dissociação de núcleos de biópsia renal única em suspensões celulares; (2) Perfil metabólico de células renais deriv....

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Resultados

O fluxo de trabalho foi testado em células renais derivadas de biópsia de porcos Yorkshire machos saudáveis de 3 meses de idade. O protocolo para dissociação de tecidos e plaqueamento celular foi seguido conforme descrito acima. Depois de deixar as células aderirem por 16 h, o OCR e o ECAR foram medidos em tempo real nas células renais suínas derivadas de biópsia usando um analisador de função metabólica, como marcadores de respiração mitocondrial e glicólise, respectivamente.

O primeiro exper.......

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Discussão

Este artigo descreve um método único para avaliar a função metabólica de células renais obtidas de biópsias. Um protocolo para obtenção de suspensões unicelulares a partir de biópsias renais por agulha grossa frescas foi acoplado a uma análise da função metabólica e dos níveis de ATP intracelular. A glicólise é avaliada pela medição do ECAR e a respiração mitocondrial pela medição do OCR. Biópsias renais porinas foram usadas para otimizar a metodologia.

Para e.......

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Divulgações

Nenhum dos coautores tem interesses financeiros conflitantes ou outros conflitos de interesse a divulgar.

Agradecimentos

AK foi apoiado pela University Health Network Foundation (prêmios 579067450776, 579072310776 e 579068260776). O SC-F foi apoiado pelo programa Kidney Research Scientist Core Education and National Training (KRESCENT) (2019KPPDF637713 e 24KNIA-1291062).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
2-Deoxy-D-glucoseSigmaD6134Inibidor competitivo da glicólise
5 mL Tubo de Ensaio de Poliestireno
de Fundo Redondo, com Filtro de Células Snap Cap
Falcon352235Tubos de Dissociação
Antimicina A de  Streptomyces  sp.SigmaA8674Inibidor do complexo III da cadeia respiratória
AOF BP ProteaseVitaCyte003-1000Enzima de dissociação
Carbonilcianeto 4-(trifluorometoxi)
fenilhidrazona (FCCP)
SigmaC2920Desacoplador de fosforilação oxidativa
CellTiter-Glo 2.0 Ensaio, 100mLPromegaG9242Medição de ATP
Collagenase MAVitaCyte001-2030Enzima de dissociação
CyQUANT Cell Proliferation Assay, para células em culturaInvitrogenC7026Medição de DNA D-GLICOSE intracelular
, anidro, grau reagenteBioshopGLU501Substrato metabólico
DNase ICélula-tronco07469Enzima
de dissociaçãoSoro Fetal Bovino, Premium,
Origem dos EUA, Inativado por Calor, 500 mL
Wisent080-450Suplemento de mídia de dissociação
L-Glutamina-200 mM (100x) líquido (100 mL)Gibco25030081Substrato metabólico
Oligomicina ASigma75351Inibidor da ATP sintase
PBS, -/-, 500 mLWisent311-010-CLCell wash
rATP,  10 mM,  0,5 mLPromegaP1132Medição de ATP intracelular
RotenonaSigmaR8875Inibidor do complexo I da cadeia respiratória
RPMI 1640Gibco11875119Meios de dissociação
Software controlador Seahorse Wave 2.6AgilentN/AConfiguração de medições da função metabólica
Seahorse Wave Desktop Software 2.6AgilentN/AAnálise de dados de função metabólica
Seahorse XF base média,  sem vermelho de fenol, 500 mLAgilent103335-100Medição da função metabólica
Seahorse XFe96 FluxPak  (20 placas, 18 cartuchos,
e 500mL de solução calibrante)
Agilent102416-100Medição da função metabólica
Seahorse XFe96 analisador de função metabólicaAgilent101991-100Medição da função metabólica
Solução de piruvato de sódio 100 mM (100X), líquido 100 mLGibco11360070substrato metabólico
intracelular

Referências

  1. Tonelli, M., Wiebe, N., Knoll, G. Systematic review: Kidney transplantation compared with dialysis in clinically relevant outcomes. Am J Transplant. 11 (10), 2093-2109 (2011).
  2. Rana, A., Gruessner, A., Agopian, V. G. Survival benefit of solid-organ transpla....

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Reimpressões e permissões

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