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Regulated secretion and role of urinary nanovesicles

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Exosomas urinarios como biomarcadores de enfermedades renales

Los exosomas son unas pequeñas vesículas de membrana segregadas por una amplia variedad de células y que contienen diversas macromoléculas, como proteínas y material genético. Unos científicos europeos han estudiado cómo se podían aprovechar los exosomas urinarios para obtener información excepcional sobre el estado y funcionamiento de los riñones.

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Informes recientes destacan la importancia de la ruta de liberación de exosomas en la secreción de proteínas, la presentación de antígenos y la transferencia de patógenos, así como en la comunicación intercelular. Hasta el momento, la investigación sobre los exosomas ha contribuido a identificar biomarcadores asociados con la enfermedad en el caso del cáncer. Los exosomas urinarios contienen proteínas características de todas las células epiteliales orientadas hacia el espacio urinario, incluidas las proteínas implicadas en enfermedades renales. Sin embargo, todavía no se ha estudiado en detalle su potencial de diagnóstico.

Análisis proteómico de los exosomas urinarios y renales

Gracias al apoyo del programa Marie Skłodowska-Curie, el proyecto financiado con fondos europeos Exosomes estudió la composición y función de los exosomas urinarios. «Nuestro objetivo era descubrir nuevos biomarcadores a partir de exosomas urinarios para el diagnóstico no invasivo de enfermedades renales», explica el coordinador del proyecto Robert Fenton, profesor de Biología Celular Molecular en la Universidad de Aarhus. Los investigadores utilizaron proteómica cualitativa y cuantitativa combinada con una bioinformática exhaustiva para estudiar los exosomas urinarios y renales en condiciones normales y patofisiológicas. En líneas generales, descubrieron que los exosomas urinarios podían reflejar, en cierta medida, los cambios fisiológicos del riñón. Además, elaboraron una completa base de datos de proteomas sobre exosomas urinarios y renales que indican diferentes condiciones patofisiológicas. Esta base de datos podría facilitar el descubrimiento de biomarcadores específicos en el futuro. El estudio de la regulación de la secreción de exosomas desveló la ubiquitinación de las modificaciones postraslacionales como un requisito absoluto para la clasificación de las proteínas en los exosomas. Por otro lado, observaron asimismo que la eliminación de fracciones de ubiquitina de las proteínas no era un paso esencial para la formación de exosomas.

Importancia clínica de los resultados del proyecto Exosomes

Los biomarcadores pueden facilitar el diagnóstico y tratamiento de pacientes con diversos tipos de enfermedades renales. La investigación sobre biomarcadores renales se ha basado ampliamente en biopsias de pacientes con enfermedades renales en fase tardía, dado que el uso de riñones humanos plantea ciertas limitaciones éticas. Sin embargo, este enfoque no puede suministrar información fiable sobre el funcionamiento de los riñones normales o sobre el inicio de la enfermedad renal. Se ha sugerido el proteoma urinario como una fuente alternativa para el descubrimiento de biomarcadores renales por su carácter no invasivo y la sencillez del procesamiento, pero contiene proteínas del plasma y de todo el tracto genitourinario. Los exosomas urinarios constituyen un enfoque más específico que la orina no fraccionada para el descubrimiento de biomarcadores. El proyecto Exosomes ha demostrado que los exosomas urinarios pueden reflejar el estado del riñón y, así, servir para el diagnóstico y la supervisión de los resultados del tratamiento en los pacientes. Los investigadores del proyecto Exosomes están colaborando con médicos de Australia para investigar los exosomas urinarios de pacientes con aldosteronismo primario (AP), una enfermedad que provoca hipertensión. Con financiación adicional de origen internacional, están obteniendo perfiles a gran escala y proteómica cuantitativa para identificar biomarcadores de exosomas urinarios en pacientes con AP. Los recientes y notables avances tecnológicos han convertido la proteómica en una fuente muy popular en la investigación renal. El análisis proteómico para estudiar los exosomas urinarios constituye un potente método nuevo para estudiar los mecanismos de la función renal en órganos sanos y enfermos. Fenton destaca que «se necesita un gran número de muestras y una metodología normalizada para el análisis de alto rendimiento con el fin de racionalizar el proceso para el diagnóstico y el descubrimiento de biomarcadores». Sin embargo, espera que los biomarcadores de exosomas mejoren el diagnóstico de las enfermedades renales, que ponen en grave riesgo la salud de millones de personas en todo el mundo.

Palabras clave

Exosomes, exosoma urinario, biomarcador, enfermedad renal, proteómica, aldosteronismo primario (AP)

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