Forskare vid University of Utah Health har upptäckt att ceramides utlöser akut njurskada genom att skada mitokondrier i njurceller. Med en läkemedelskandidat för att ändra ceramidmetabolismen förhindrade de helt njurskadan hos möss. Resultaten tyder på potential för tidiga biomarkörer och förebyggande behandlingar hos människor.
Akut njurskada (AKI) är ett allvarligt tillstånd som kan vara livshotande och öka risken för kronisk njursjukdom. Det uppstår ofta efter stora påfrestningar som sepsis eller hjärtkirurgi och drabbar mer än hälften av intensivvårdspatienter. För närvarande finns inga godkända läkemedel för att behandla AKI.
Forskare vid University of Utah Health fann att fettmolekyler kallade ceramides initierar AKI genom att skada mitokondrierna som driver njurceller. I musmodeller steg ceramidnivåerna kraftigt efter skadan, vilket speglar mönster i humana urinprover. "Ceramidnivåerna är mycket förhöjda vid njurskada," säger Rebekah Nicholson, PhD, försteförfattare till studien. "De stiger snabbt efter skada på njurarna och stiger i förhållande till skadans allvarlighetsgrad."
Genom att genetiskt modifiera ceramidproduktionen skapade teamet möss som var resistenta mot AKI även under allvarlig stress. De testade också en ceramid-sänkande läkemedelskandidat från Centaurus Therapeutics, som grundades av huvudförfattaren Scott Summers, PhD. Möss som förbehandlades med läkemedlet undvek skada, behöll normal njurfunktion och visade intakta mitokondrier. "Vi vände helt patologin för akut njurskada genom att inaktivera ceramides," säger Summers. "Vi var chockade—inte bara förblev njurfunktionen normal, utan mitokondrierna var opåverkade."
Studien indikerar att urin-ceramides kan tjäna som en tidig biomarkör för att identifiera patienter i riskzonen, såsom de som genomgår hjärtkirurgi där cirka en fjärdedel utvecklar AKI. Medan läkemedlet är pre-kliniskt och relaterat till ett i humana prövningar, varnar Summers för att ytterligare säkerhetsforskning behövs. Metoden kan utvidgas till andra mitokondrierelaterade sjukdomar som hjärtsvikt och diabetes.
Resultaten publiceras i Cell Metabolism som "Therapeutic Remodeling of the Ceramide Backbone Prevents Kidney Injury."