Análisis de la red de interacción circRNA-miRNA/crcRNA-Proteínas de la vía de señalización AGE-RAGE y su efecto sobre la expresión de genes que median la inflamación, fibrosis y la hipertrofia renal =Analysis of the interaction networks circRNA-miRNA/circRNA-proteins of the AGE-RAGE pathway and their effect on the expression of genes mediating renal infflammation, fibrosis and hypertrophy

Abstract

La nefropatía diabética (ND) es una de las principales causas de enfermedad renal terminal en todo el mundo. Se ha descrito que los RNAs circulares (circRNAs) participan en el desarrollo y progresión de la ND, sin embargo, sus mecanismos de acción siguen sin ser dilucidados. En este proyecto, se analizaron in silico 60 circRNAs expresados en la línea celular HEK293 cultivada a altas concentraciones de glucosa (25 mM), con el objetivo de determinar su posible implicación en los procesos de fibrosis, inflamación e hipertrofia que ocurren en la ND. El análisis reveló que el 83.3% de esos circRNAs son de origen exónico. Establecimos una red de corregulación circRNA-miRNA-mRNA in silico y buscamos motivos RRM en las proteínas involucradas en los procesos fisiopatológicos de la ND. Se predijeron 34 ejes de corregulación que tienen como blanco mRNAs que codifican proteínas que participan en la vía de señalización AGE-RAGE. Se encontró que los factores de transcripción c-Jun y c-Fos tienen motivos RRM los cuales podrían estar interactuando con los circRNAs, por lo que la expresión de los genes que codifican estas proteínas podría estar modulada por la expresión de circRNAs. Se estudió también si se pudiese establecer un mecanismo de regulación por feedback, y para eso analizamos si los promotores de los miRNAs blancos de los circRNAs estudiados poseen sitios de unión para los factores de transcripción c-Jun y c-Fos. Se encontró que los miR-1183 y miR-1200, son blancos predichos de los circ_0001461 y circ_0001784, respectivamente; además de que estos círculos interactúan in silico con c-Jun y/o c-Fos. Finalmente, analizamos la expresión de cinco circRNAs (circ_0001461, circ_0001784, circ_0001666, circ_0001821 y circ_0000811) que interactúan in silico con c-Jun y c-Fos, encontrando que los circ_0001461, circ0001666, circ_0001821 y circ_0001784 se sobreexpresan en concentraciones elevadas de glucosa y Nε-1-carboxi-metil-Llisina. En conjunto, estos hallazgos sugieren que los circ_0001461, circ_0001666 y circ_0001821 podrían promover el desarrollo de la ND y su expresión podría correlacionar con la de c-Jun, c-Fos, y fibronectina las cuales son proteínas que podrían modular y/o participar en los procesos de inflamación, fibrosis e hipertrofia cuando se activa el eje AGE-AGE.

Diabetic nephropathy (DN) is a leading cause of end-stage renal disease worldwide. Circular RNAs (circRNAs) have been reported to be involved in the development and progression of DN, but the molecular mechanism linking diabetic nephropathy to circRNAs remains to be elucidated. In this project, we performed in silico analysis of 60 circRNAs expressed in the HEK293 cell line cultured at high glucose concentrations (25 mM), with the aim of determining their possible involvement in the processes of fibrosis, inflammation and hypertrophy that occur in DN. Bioinformatic analyses revealed that 83.3% of these circRNAs are of exonic origin. We established a circRNAmiRNA-mRNA coregulation network in silico and searched for RRM motifs in proteins involved in the pathophysiological processes of ND. We predicted 34 coregulation axes targeting mRNAs encoding proteins involved in the AGE-RAGE signaling pathway. It was found that the transcription factors c-Jun and c-Fos have RRM motifs which could be interacting with circRNAs, so that the expression of the genes encoding these proteins could be modulated by the expression of circRNAs. We also studied whether a mechanism of feedback regulation could be established, and for this purpose we analyzed whether the promoters of the miRNA targets of the circRNAs studied possess binding sites for the transcription factors c-Jun and c-Fos. We found that miR-1183 and miR-1200, are predicted targets of circ_0001461 and circ_0001784, respectively; furthermore, these circles interact in silico with c-Jun and/or c-Fos. Finally, we analyzed the expression of five circRNAs (circ_0001461, circ_0001784, circ_0001666, circ_0001821 and circ_0000811) that interact in silico with c-Jun and c-Fos, finding that circ_0001461, circ0001666, circ_0001821 and circ_0001784 are overexpressed at elevated concentrations of glucose and Nε-1-carboxy-methyl-L-lysine. Taken together, these findings suggest that circ_0001461, circ0001666, and circ_0001821 could promote the development of ND and their expression could correlate with that of c-Jun, c-Fos, and fibronectin which are proteins that could modulate and/or participate in the processes of inflammation, fibrosis, and hypertrophy when the AGE-AGE axis is activated.