Sestrin-2 et BNIP3 régulent l'autophagie et la mitophagie dans les cellules tubulaires rénales lors d'une lésion rénale aiguë

L'autophagie est un processus de recyclage cellulaire induit en réponse à de nombreux types de stress. Cependant, peu de choses sont connues sur les voies de signalisation qui régulent l'autophagie lors d'une lésion rénale aiguë (LRA). La protéine interagissant avec Bcl-2 / l'adénovirus E1B de 19 kDa (BNIP)3 et la sestrine-2 sont les protéines cibles du facteur inductible par l'hypoxie (HIF)-1α et de p53, respectivement. L'objectif de cette étude était d'examiner les rôles de BNIP3 et de la sestrine-2 dans l'autophagie induite par le stress oxydatif lors de la LRA. Nous avons utilisé un modèle de lésion ischémie-reperméation chez le rat et des cellules tubulaires rénales (NRK-52E) comme modèles in vivo et in vitro de la LRA, respectivement. La lésion rénale ischémie-reperméation a régulé à la hausse l'expression de BNIP3 et de la sestrine-2 dans les tubules proximaux, mesurée par coloration immunohistochimique et analyse Western blot. In vitro, les cellules NRK-52E exposées à l'hypoxie ont montré une augmentation de l'expression de l'ARNm et de la protéine BNIP3 de manière dépendante du HIF-1α. En revanche, l'expression de l'ARNm et de la protéine de la sestrine-2 était régulée à la hausse de manière dépendante de p53 après exposition au stress oxydatif (H2O2 exogène). Les cellules NRK-52E stablement transfectées avec une protéine de fusion entre la protéine fluorescente verte et la chaîne légère 3 ont été utilisées pour étudier l'autophagie. La surexpression de BNIP3 ou de la sestrine-2 dans ces cellules a induit l'expression de la chaîne légère 3 et la formation d'autophagosomes. Fait intéressant, les autophagosomes induits par BNIP3 étaient principalement localisés dans les mitochondries, ce qui suggère que cette protéine induit sélectivement la mitophagie. Ces observations démontrent que l'autophagie est induite dans les tubules rénaux par au moins deux voies indépendantes impliquant p53-sestrin-2 et HIF-1α-BNIP3, qui peuvent être activées par différents types de stress pour protéger les tubules rénaux lors de la LRA.