Le microARN-29b supprime la transition épithélio-mésenchymateuse induite par le TGF-β dans l’interstitium rénal des rats spontanément hypertendus
L’hypertension constitue un trouble cardiovasculaire majeur ayant des répercussions profondes sur la structure et la fonction rénales. Le rein, régulateur critique de l’équilibre hydrique et de la pression artérielle, devient vulnérable aux lésions hypertensives via des mécanismes impliquant la glomérulosclérose, la fibrose tubulo-interstitielle et la protéinurie. Parmi les régulateurs moléculaires associés à la maladie rénale chronique, les microARN (miARN) émergent comme des acteurs clés dans la modulation des processus pathologiques. Le miR-29b, membre de la famille miR-29, a démontré des propriétés néphroprotectrices en atténuant la transition épithélio-mésenchymateuse (TEM) induite par l’angiotensine II dans les cellules tubulaires rénales. Cependant, son rôle fonctionnel dans la néphropathie hypertensive in vivo restait mal élucidé. Cette étude a exploré le potentiel thérapeutique du miR-29b chez un modèle de rat spontanément hypertendu (SHR), en élucidant ses effets sur la fonction rénale, l’accumulation de matrice extracellulaire (MEC), la TEM et la signalisation TGF-β.
Conception expérimentale et modèle animal
Des rats mâles SHR âgés de 15 semaines et des rats Wistar-Kyoto (WKY) normotendus ont été utilisés pour modéliser les lésions rénales hypertensives. Les rats ont été divisés en cinq groupes (n=5 par groupe) :
- Groupe WKY : Rats normotendus traités par solution saline physiologique.
- Groupe SHR : Rats hypertendus traités par solution saline.
- Groupe SHR+C : SHR recevant des vecteurs lentiviraux contrôles non spécifiques.
- Groupe SHR+M : SHR traités par des vecteurs lentiviraux exprimant des mimétiques de miR-29b.
- Groupe SHR+I : SHR recevant des vecteurs lentiviraux inhibant le miR-29b.
Les lentivirus (lv-miR-29b pour la surexpression, lv-miR-29b-In pour l’inhibition et lv-miRC comme contrôle) ont été administrés par injection intraparenchymateuse rénale. Après quatre semaines, les tissus rénaux et les échantillons sanguins ont été collectés pour des analyses moléculaires, histologiques et fonctionnelles. Les paramètres évalués incluaient la créatinine sérique (SCr), l’azote uréique sanguin (BUN), la protéinurie, la dépôt de collagène I, l’actine α-lisse (α-SMA, marqueur de TEM) et l’expression du TGF-β.
Le miR-29b améliore la dysfonction rénale hypertensive
À l’état basal, les SHR présentaient une augmentation significative de la SCr (×1,2) et du BUN (×1,3) par rapport aux WKY, indiquant une altération de la fonction rénale. Ces marqueurs ont augmenté de 26 % (SCr) et 31 % (BUN) chez les SHR non traités en quatre semaines. La protéinurie chez les SHR était 2,4 fois supérieure à celle des WKY, avec une augmentation de 35 % durant la période d’observation, confirmant une aggravation progressive des lésions rénales.
La surexpression du miR-29b (groupe SHR+M) a inversé ces tendances. Les taux de SCr et de BUN ont diminué de 18 % et 22 %, respectivement, par rapport au groupe SHR+C. La protéinurie a diminué de 6,75 % chez les SHR traités par miR-29b. À l’inverse, l’inhibition du miR-29b (groupe SHR+I) a exacerbé la dysfonction rénale, avec des augmentations de 28 % (SCr), 33 % (BUN) et 15 % (protéinurie) par rapport au groupe SHR+C. Les paramètres fonctionnels rénaux du groupe SHR+M se sont approchés de ceux des WKY, démontrant l’efficacité thérapeutique du miR-29b.
Suppression de l’accumulation de MEC
La fibrose rénale induite par l’hypertension a été évaluée via l’expression du collagène I et la coloration au rouge Sirius. Les reins des SHR ont montré des niveaux d’ARNm du collagène I 4,2 fois plus élevés et une expression protéique 3,8 fois supérieure à ceux des WKY. La surexpression de miR-29b a réduit l’ARNm du collagène I de 54 % et la protéine de 61 % par rapport au groupe SHR+C, tandis que l’inhibition a accru ces niveaux de 75 % (ARNm) et 82 % (protéine). L’analyse immunohistochimique a confirmé une densité accrue de dépôts de collagène I dans les régions interstitielles des SHR, réduite de manière marquée dans le groupe SHR+M. La coloration au rouge Sirius a quantifié la fibrose interstitielle à 3,29 % chez les SHR+M contre 9,12 % (SHR+C) et 14,8 % (SHR+I), soulignant les effets anti-fibrotiques du miR-29b.
Inhibition de la TEM via la régulation négative de l’α-SMA
La TEM, marqueur de fibrose rénale, a été évaluée via l’expression de l’α-SMA. Les reins des SHR ont montré des niveaux d’ARNm d’α-SMA 3,1 fois plus élevés et une expression protéique 2,9 fois supérieure à ceux des WKY. La surexpression de miR-29b a supprimé l’expression de l’α-SMA de 48 % (ARNm) et 53 % (protéine), tandis que l’inhibition a augmenté ces niveaux de 71 % et 67 %, respectivement. L’immunomarquage a révélé une abondance de myofibroblastes α-SMA-positifs dans les régions tubulo-interstitielles des SHR, diminuée de 44 % dans le groupe SHR+M. Ces résultats indiquent la capacité du miR-29b à atténuer la fibrose induite par la TEM.
Modulation de la signalisation TGF-β
Le TGF-β, médiateur central de la fibrose, était significativement surexprimé dans les reins des SHR (×2,7 en ARNm ; ×3,1 en protéine vs WKY). La surexpression de miR-29b a réduit l’ARNm et la protéine de TGF-β de 62 % et 66 %, respectivement, tandis que l’inhibition a entraîné des augmentations de 85 % et 89 %. L’immunomarquage a confirmé la suppression du TGF-β dans le groupe SHR+M, avec une intensité de signal réduite au tiers des contrôles. Cette corrélation inverse entre miR-29b et TGF-β souligne un mécanisme régulateur par lequel le miR-29b atténue les voies fibrotiques pilotées par le TGF-β.
Implications mécanistiques
L’étude établit le miR-29b comme un inhibiteur critique de la fibrose rénale hypertensive via deux mécanismes :
- Régulation de la MEC : En ciblant directement le collagène I, le miR-29b réduit l’accumulation de MEC, prévenant la compression des capillaires péritubulaires et les lésions tubulaires.
- Suppression de la TEM : Par la régulation négative de l’α-SMA et du TGF-β, le miR-29b freine l’activation des myofibroblastes et la transition des cellules épithéliales, préservant l’architecture rénale.
La suppression du TGF-β observée correspond à des études antérieures montrant l’inhibition transcriptionnelle du TGF-β par le miR-29b dans les cellules du trabéculum meshwork humain. Cette interaction entre miR-29b et TGF-β fournit une base mécaniste à ses effets anti-fibrotiques.
Signification thérapeutique
La restauration d’une fonction rénale quasi-normale chez les SHR après surexpression de miR-29b souligne son potentiel clinique. En ciblant des régulateurs en amont comme le TGF-β, le miR-29b offre une approche multifacette pour contrer la néphropathie hypertensive. L’administration lentivirale, bien que nécessitant une optimisation pour l’usage humain, présente une stratégie viable pour une modulation localisée des miARN dans les tissus rénaux.
Conclusion
Cette étude délimite le rôle du miR-29b comme agent néphroprotecteur puissant dans les lésions rénales hypertensives. Via la suppression du TGF-β, du collagène I et de l’α-SMA, le miR-29b atténue le remodelage de la MEC, la TEM et la fibrose, préservant la fonction rénale. Ces résultats plaident en faveur de thérapies basées sur le miR-29b comme voie prometteuse pour traiter la néphropathie hypertensive et les troubles fibrotiques associés.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001922