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Insufficienza renale acuta: una vitamina in rotta di salvataggio

In caso di danno renale acuto, i reni improvvisamente cessano di funzionare, di solito a causa di complicanze durante il ricovero in ospedale. Secondo quanto riferito, circa il 10% degli adulti ospedalizzati negli Stati Uniti lo sviluppano. Sebbene temporanea, la condizione può essere fatale. Infatti, il National Institutes of Health (NIH) afferma che il 9,5% degli adulti che hanno avuto la condizione nel 2013 è morto di conseguenza. L’insufficienza renale acuta si verifica quando i prodotti di scarto si accumulano nel sangue e i reni lottano per mantenere un buon equilibrio di liquidi nel corpo. Anziani, persone già ricoverate in ospedale e pazienti in unità di terapia intensiva sono particolarmente vulnerabili alla condizione. Una nuova ricerca condotta dal Dr. Samir M. Parikh, specialista nefrologo presso il Beth Israel Deaconess Medical Center di Boston, suggerisce che una forma di vitamina B3 possa essere usata per prevenire il danno renale acuto nelle persone vulnerabili. Il dott. Parikh e il gruppo hanno studiato il metabolismo dei topi con danno renale acuto.

I test delle urine hanno rivelato livelli più bassi di nicotinamide adenina dinucleotide (NAD+), la forma attiva finale della nicotinamide (vitamina B3). Inoltre, i test hanno mostrato alti livelli di un’altra sostanza chiamata acdo chinolinico, che è un precursore del NAD+. I ricercatori hanno concluso dalle scoperte che un enzima che normalmente trasforma il chinolinato in NAD+ potrebbe essere malfunzionante. Questo enzima si chiama QPRT (acido chinolinico fosforibosil-trasferasi). Per testare la loro ipotesi, i ricercatori hanno utilizzato la tecnologia di modifica genetica per creare topi con livelli ridotti dell’enzima QPRT, ma i cui reni erano altrimenti sani. I topi iniziarono presto a mostrare sintomi di danno renale acuto, tra cui livelli ridotti di NAD+ e livelli più elevati di chinolina. I risultati, concludono gli scienziati, “hanno stabilito il QPRT come mediatore della resistenza allo stress renale”. Quindi, i ricercatori hanno condotto quattro studi sull’uomo per esaminare se il chinolininato può essere usato per indicare una biosintesi ridotta di NAD+.

Tutti i pazienti che avevano subito un intervento chirurgico maggiore e che erano quindi inclini a sviluppare una lesione renale acuta, avevano alti livelli di chinolinato nelle loro urine. Inoltre, i ricercatori hanno somministrato grandi dosi di nicotinamide a 41 persone sottoposte a chirurgia cardiaca. L’enzima QPRT nel compresso difende il tessuto renale. Preleva l’acido chinolinico libero e lo coniuga facendolo diventare una sorte di nucleoside, al pari di come succede per le basi del DNA. Es. l’adenina (A) diventa in tal modo adenosina monofosfato (AMP), che è il diretto precursore dell’ATP, la principale molecola energetica cellulare. Però, mentre l’adenina non è pericolosa, l’acido chinolinico è tossico e potrebbe rappresentare uno dei mediatori del danno renale acuto. Nel sistema nervoso l’acido chinolinico è tossico per i neuroni e viene rilasciato nelle regioni con ischemia cerebrale. Esso, stimolando i recettori NMDA per il glutammato, può essere responsabile della comparsa di crisi epilettiche legate al trauma neurologico.

Il coautore dello studio Dr. Kamal Khabbaz, il capo della Chirurgia Cardiaca presso l’Istituto CardioVascolare del BIDMC, spiega: “I nostri risultati suggeriscono che la biosintesi NAD+ viene compromessa durante la lesione renale acuta umana e che l’aumento dei livelli di nicotinamide può essere utile al “salvataggio del sistema”. Inoltre, abbiamo dimostrato che le misurazioni urinarie nei pazienti a rischio possono indicare questo deficit e, inoltre, predire esiti avversi. Non si sa nel rene quale sia il meccanismo con cui l’acido chinolinico eserciti le sue azioni e/o se lavori insieme ad altri mediatori. Sta di fatto che l’enzima QPRT cerca di sbarazzarsene e nel danno renale acuto questo non sempre riesce. Questi risultati sono molto precoci, ma suggeriscono che potremmo un giorno avere un test invasivo per lo stato del NAD+ e forse anche trattamento di danno renale acuto aumentando i livelli di NAD+. Il ripristino del NAD+ potrebbe costituire un importante progresso per i pazienti a rischio di danno renale acuto, sebbene siano necessari ulteriori studi per verificare questi risultati”.

I risultati sono ora pubblicati sulla rivista Nature Medicine.

  • a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Poian Mehr A et al., Parikh SM. Nature Med. 2018; Aug 20.

Vervaet BA et al. Clin Kidney J. 2017 Dec; 10(6):747-758. 

Vikrant S, Parashar A. Kidney Int. 2017 Nov; 92(5):1288. 

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