Influencia de los líquidos de diálisis sobre la disfunción mitocondrial y respuesta inflamatoria en células mesoteliales : efecto de la dieta

Abstract

[Resumen]: La diálisis peritoneal se basa en la evidencia fisiológica de que el peritoneo es una membrana altamente vascularizada y semipermeable que, mediante difusión y mecanismos de transporte osmótico, permite la depuración sanguínea. Para ello, se bombea líquido de diálisis (LD) en la cavidad peritoneal a través de un catéter situado en el abdomen. El LD posee una composición concreta, de forma que gracias a él se genera el gradiente necesario para que las sustancias que se pretenden eliminar pasen de la sangre hasta el líquido dializado. La exposición crónica del peritoneo al LD puede conducir en última instancia a un proceso de inflamación crónico, que a su vez afecta directamente a la estructura y funcionalidad de la membrana peritoneal. Se ha demostrado que la célula mesotelial peritoneal adquiere características miofibroblásticas en respuesta al contacto con el LD, a través del proceso de transición epitelio mesenquimal (EMT). Además, los LD contienen sustancias capaces de estimular la generación de especies reactivas de oxígeno (ROS). Los ROS pueden dañar los elementos mitocondriales, alterando su funcionalidad y perpetuando la respuesta inflamatoria. Todo ello, promueve finalmente el deterioro de la membrana peritoneal. La presente investigación se centró en estudiar el efecto de los diferentes líquidos de diálisis sobre la disfunción mitocondrial y la expresión de mediadores inflamatorios en células mesoteliales humanas, así como su modulación por el tratamiento con un agente antioxidante denominado resveratrol. Para ello, se utilizó la línea celular MeT5A. En concreto, se realizaron diversos ensayos de estimulación con LD, interleuquina-1β (IL-1β) y resveratrol (RSV). Se midió el potencial de membrana mitocondrial y los ROS mitocondriales, para evaluar el estado mitocondrial. Asimismo, también se analizó el perfil de expresión génico de mediadores inflamatorios. A grandes rasgos, los resultados obtenidos permiten concluir que determinados LDs con características bioincompatibles, como el LD Extraneal, utilizados de forma crónica durante el tratamiento de diálisis peritoneal, pueden provocar daño mitocondrial a través del incremento de estrés oxidativo y de mediadores inflamatorios, dando lugar a la disfunción mitocondrial de las células mesoteliales.

[Abstract]: Peritoneal dialysis is based on the physiological evidence that the peritoneum is a highly vascularized and semipermeable membrane that, through diffusion and osmotic transport mechanisms, allows blood to be purificated. In order to do this, dialysis fluid (LD) is pumped into the peritoneal cavity through a catheter located in the abdomen. The LD has a specific composition which is necessary to generate the gradient that allow the substances, that must be eliminated from the blood, to get through it to the dialyzed liquid. A chronic exposure of the peritoneum to LD could end up in a chronic inflammation which affects the peritoneal membrane structure and functionality. It has been demonstrated that the peritoneal mesothelial cell acquires myofibroblastic characteristics in response to LD contact in the process of mesenchymal epithelial transition (EMT). In addition to this, LD contains substances that stimulate the generation of reactive oxygen species (ROS). ROS can damage the mitochondrial elements, altering their functionality and perpetuating the inflammatory response. This promotes the peritoneal membrane deterioration This research focused on studying the effect of different dialysis fluids on mitochondrial dysfunction and the expression of inflammatory markers in human mesothelial cells, and the modulation by treatment with an antioxidant agent called resveratrol. For this, the MeT5A cell line was used. In particular, several stimulation tests have been experimented with LD, and interleukin-1β (IL-1β) y resveratrol (RSV). The mitochondrial membrane potential and mitochondrial ROS were measured to evaluate the mitochondrial state. Likewise, the gene expression profile of inflammatory mediators was also analyzed. In general, the results obtained allow us to conclude that certain LDs with bioincompatible characteristics, such as Extraneal LD, used chronically during peritoneal dialysis treatment, can cause mitochondrial damage through increased oxidative stress and inflammatory mediators, leading to mitochondrial dysfunction of mesothelial cells

[Resumo]: A diálise peritoneal baséase na evidencia fisiolóxica de que o peritoneo é unha membrana altamente vascularizada e semipermeable que, mediante difusión e mecanismos de transporte osmótico, permite a depuración sanguínea. Para elo, bombease líquido de diálise (LD) na cavidad peritoneal a través dun catéter situado no abdome. O LD posee una composición concreta, de forma que gracias a él xenérase o gradiente necesario para que as sustancias que se pretenden eliminar pasen do sangue ata o líquido dializado. A exposición crónica do peritoneo ao LD pode conducir en derradeira instancia a un proceso de inflamación crónico, que a súa vez afecta diretamente á estructura e funcionalidade da membrana peritoneal. Demostrouse que a célula mesotelial peritoneal adquire características miofibroblásticas en resposta ao contacto co LD, a través dun proceso denominado transición epitelio mesenquinal (EMT). Ademáis, os LD conteñen sustancias capaces de estimular a xeneración de especies reactivas de osíxeno (ROS). Os ROS poden danar os elementos mitocondriais alterando a súa funcionalidade e perpetuando a resposta inflamatoria. Todo elo, promove finalmente o deterioro da membrana peritoneal A presente investigación céntrase en estudar o efecto dos líquidos da diálise sobre a disfunción mitocondrial e a expresión de mediadores inflamatorios en células mesotialiais humanas, así como a súa modulación polo tratamento cun axente antioxidante denominado resveratrol. Para elo, utilizouse a línea celular MeT5A. En concreto, realizáronse diversos ensaios de estimulación con distintos LD, con interleuquina-1β (IL-1β) e resveratrol (RSV). Mediuse o potenial de membrana mitocondrial e os ROS mitocondriales, para evaluar o estado mitcondrial. Asimesmo, tamén se analizou o perfil de expresión xénico de mediadores inflamatorios. A grandes rasgos, os resultados obtidos permiten concluir que determinados LDs con características bioincompatibles, como o LD Extraneal, utilizados de forma crónica durante o tratamento de diálise peritoneal, poden provocar daño mitocondrial a través do incremento do estrés oxidativo e de mediadores inflamatorios, dando lugar a disfunción mitocondrial das células mesoteliais.