Un equipo de la Universidad Autónoma de Madrid (UAM) y del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBMSO), ha descrito la función de la proteína tau en el riñón. Esta proteína presenta su metabolismo alterado en la enfermedad de Alzheimer y da lugar a la principal marca histopatológica de la enfermedad como son los ovillos neurofibrilares. El estudio, publicado en la revista científica Cellular and Molecular Life Sciences, se basa en el uso de un modelo animal deficiente en dicha proteína.
La proteína tau forma parte del citoesqueleto de las células y se expresa principalmente en las neuronas. Está involucrada en varios procesos celulares como la estabilización de microtúbulos, el mantenimiento axonal y el transporte intracelular. El metabolismo alterado de tau está relacionado con diferentes enfermedades neurodegenerativas conocidas colectivamente como tauopatías, siendo la enfermedad de Alzheimer la más importante.
En un reciente trabajo publicado en la revista científica Cellular and Molecular Life Sciences, se ha estudiado el papel de la proteína tau en la regulación de la homeostasis renal. En la publicación se describe, por primera vez, que tau se expresa en los pies de los podocitos renales a unos niveles comparables al cerebro. La barrera de filtración renal está compuesta por las células endoteliales que recubren los capilares sanguíneos, la membrana basal glomerular y las células epiteliales llamadas podocitos.
Los podocitos son las células que participan en la filtración glomerular del plasma sanguíneo, pero también son importantes para mantener la arquitectura glomerular. Estas células están, al igual que las neuronas, altamente polarizadas. Estudios previos a este trabajo ya habían descrito la expresión de tau en muestras renales de ratas; sin embargo, no se había prestado demasiada atención a estos datos y hasta el presente estudio no se había descrito la distribución y función de tau en riñón.
En el trabajo publicado se ha estudiado la función de dicha proteína en el riñón mediante el uso de ratones deficientes en tau (knockout) generados mediante la integración de cDNA que codifica para la proteína verde fluorescente GFP en el exón 1 del gen que codifica para la proteína tau. Utilizando un sistema de visualización de fluorescencia IVIS Lumina de PerkinElmer, se demostró la expresión de GFP en el riñón.
A continuación, se determinó por qPCR que la isoforma principal de tau en el riñón es Tau4R. La proteína reportera GFP permitió demostrar que tau se encuentra en los glomérulos de la corteza renal y, específicamente, en las células conocidas como podocitos. Estos resultados se confirmaron posteriormente por técnicas inmunohistoquímicas con anticuerpos específicos para la proteína tau. Los ratones deficientes en proteína tau presentan un citoesqueleto podocitario más dinámico ya que contienen mayores niveles de tubulina destirosinada que los ratones de tipo salvaje.
Por otro lado, los estudios de microscopía electrónica de transmisión demostraron daño glomerular, daño que se reflejó en una disminución de la creatinina urinaria. Todos estos resultados demuestran, por tanto, que tau tiene un papel importante en el metabolismo renal en condiciones fisiológicas.
Importancia del trabajo en relación con enfermedades neurodegenerativas
Los resultados obtenidos sugieren que hay que poner el foco en los problemas renales de personas con demencia, sobre todo del tipo FTDP-17 en los que la proteína tau presenta mutaciones, ya que según este trabajo deberían presentar algún tipo de patología renal.
Hasta el momento, y a pesar de que es común que estos pacientes desarrollen infecciones en el tracto urinario, se achacan dichos problemas a la inmovilidad de los pacientes. Además, una consecuencia importante del estudio es poner el foco en la eficiencia/seguridad de los enfoques terapéuticos actuales para el tratamiento de diferentes tauopatías humanas como, principalmente, la enfermedad de Alzheimer.
Estas terapias emergentes se centran en el uso de diferentes RNA de interferencia que son administrados para suprimir la expresión de tau humano y otras terapias anti-tau, como la utilización de anticuerpos. A la luz de los resultados, dichos tratamientos podrían tener efectos inesperados, al menos a nivel renal.
El trabajo, llevado a cabo por investigadores del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (centro mixto CSIC/UAM), muestra que los podocitos renales expresan la proteína tau, proteína que es capaz de regular la dinámica de los microtúbulos de estas células. Su ausencia es capaz de alterar la morfología de los glomérulos y provocar un daño glomerular que se traduce en un proceso inflamatorio que se ha demostrado en el estudio al detectar un mayor número de macrófagos en los glomérulos de los animales carentes de proteína tau. De esta forma, la proteína tau parece tener un papel adicional fuera del sistema nervioso, al menos en los podocitos renales.
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Referencia bibliográfica:
Vallés-Saiz L, Peinado-Cahuchola R, Ávila J, Hernández F. 2022. Microtubule-associated protein tau in murine kidney: role in podocyte architecture. Cellular and Molecular Life Sciences 79(2):9. doi: 10.1007/s00018-021-04106-z.
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Imagen: Función de la proteína tau en el mantenimiento de la morfología de los podocitos glomerulares. Una disminución en los niveles de proteína tau se traduce en una disminución de la filtración glomerular (flechas naranjas). 1. Membrana basal glomerular. 2. Espacio de Bowman. 3a. Pedicelos (procesos pediculados de los podocitos). 3b. Podocito. 4, Capilar glomerular. 5. Tau / Vallés-Saiz et al.
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