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Erschienen in:

Open Access 08.04.2024 | Invited review article

Ability of NAD and Sirt1 to epigenetically suppress albuminuria

verfasst von: Kazuhiro Hasegawa, Masanori Tamaki, Eriko Shibata, Taizo Inagaki, Masanori Minato, Sumiyo Yamaguchi, Ikuko Shimizu, Shinji Miyakami, Miho Tada, Shu Wakino

Erschienen in: Clinical and Experimental Nephrology | Ausgabe 7/2024

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Abstract

The time for diabetic nephropathy (DN) to progress from mild to severe is long. Thus, methods to continuously repress DN are required to exert long-lasting effects mediated through epigenetic regulation. In this study, we demonstrated the ability of nicotinamide adenine dinucleotide (NAD) and its metabolites to reduce albuminuria through Sirt1- or Nampt-dependent epigenetic regulation. We previously reported that proximal tubular Sirt1 was lowered before glomerular Sirt1. Repressed glomerular Sirt1 was found to epigenetically elevate Claudin-1. In addition, we reported that proximal tubular Nampt deficiency epigenetically augmented TIMP-1 levels in Sirt6-mediated pathways, leading to type-IV collagen deposition and diabetic fibrosis. Altogether, we propose that the Sirt1/Claudin-1 axis may be crucial in the onset of albuminuria at the early stages of DN and that the Nampt/Sirt6/TIMP-1 axis promotes diabetic fibrosis in the middle to late stages of DN. Finally, administration of NMN, an NAD precursor, epigenetically potentiates the regression of the onset of DN to maintain Sirt1 and repress Claudin-1 in podocytes, suggesting the potential use of NAD metabolites as epigenetic medications for DN.
Literatur
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Zurück zum Zitat Hasegawa K, Wakino S, Simic P, Sakamaki Y, Minakuchi H, Fujimura K, Hosoya K, Komatsu M, Kaneko Y, Kanda T, Kubota E, Tokuyama H, Hayashi K, Guarente L, Itoh H. Renal tubular Sirt1 attenuates diabetic albuminuria by epigenetically suppressing Claudin-1 overexpression in podocytes. Nat Med. 2013;19(11):1496–504. https://doi.org/10.1038/nm.3363.CrossRefPubMedPubMedCentral Hasegawa K, Wakino S, Simic P, Sakamaki Y, Minakuchi H, Fujimura K, Hosoya K, Komatsu M, Kaneko Y, Kanda T, Kubota E, Tokuyama H, Hayashi K, Guarente L, Itoh H. Renal tubular Sirt1 attenuates diabetic albuminuria by epigenetically suppressing Claudin-1 overexpression in podocytes. Nat Med. 2013;19(11):1496–504. https://​doi.​org/​10.​1038/​nm.​3363.CrossRefPubMedPubMedCentral
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Zurück zum Zitat Verissimo T, Faivre A, Rinaldi A, Lindenmeyer M, Delitsikou V, Veyrat-Durebex C, Heckenmeyer C, Fernandez M, Berchtold L, Dalga D, Cohen C, Naesens M, Ricksten SE, Martin PY, Pugin J, Merlier F, Haupt K, Rutkowski JM, Moll S, Cippà PE, Legouis D, de Seigneux S. Decreased renal gluconeogenesis is a hallmark of chronic kidney disease. J Am Soc Nephrol. 2022;33(4):810–27. https://doi.org/10.1681/ASN.2021050680.CrossRefPubMedPubMedCentral Verissimo T, Faivre A, Rinaldi A, Lindenmeyer M, Delitsikou V, Veyrat-Durebex C, Heckenmeyer C, Fernandez M, Berchtold L, Dalga D, Cohen C, Naesens M, Ricksten SE, Martin PY, Pugin J, Merlier F, Haupt K, Rutkowski JM, Moll S, Cippà PE, Legouis D, de Seigneux S. Decreased renal gluconeogenesis is a hallmark of chronic kidney disease. J Am Soc Nephrol. 2022;33(4):810–27. https://​doi.​org/​10.​1681/​ASN.​2021050680.CrossRefPubMedPubMedCentral
25.
Zurück zum Zitat Roehlen N, Saviano A, El Saghire H, Crouchet E, Nehme Z, Del Zompo F, Jühling F, Oudot MA, Durand SC, Duong FHT, Cherradi S, Gonzalez Motos V, Almeida N, Ponsolles C, Heydmann L, Ostyn T, Lallement A, Pessaux P, Felli E, Cavalli A, Sgrignani J, Thumann C, Koutsopoulos O, Fuchs BC, Hoshida Y, Hofmann M, Vyberg M, Viuff BM, Galsgaard ED, Elson G, Toso A, Meyer M, Iacone R, Schweighoffer T, Teixeira G, Moll S, De Vito C, Roskams T, Davidson I, Heide D, Heikenwälder M, Zeisel MB, Lupberger J, Mailly L, Schuster C, Baumert TF. A monoclonal antibody targeting nonjunctional claudin-1 inhibits fibrosis in patient-derived models by modulating cell plasticity. Sci Transl Med. 2022. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.abj4221.CrossRefPubMed Roehlen N, Saviano A, El Saghire H, Crouchet E, Nehme Z, Del Zompo F, Jühling F, Oudot MA, Durand SC, Duong FHT, Cherradi S, Gonzalez Motos V, Almeida N, Ponsolles C, Heydmann L, Ostyn T, Lallement A, Pessaux P, Felli E, Cavalli A, Sgrignani J, Thumann C, Koutsopoulos O, Fuchs BC, Hoshida Y, Hofmann M, Vyberg M, Viuff BM, Galsgaard ED, Elson G, Toso A, Meyer M, Iacone R, Schweighoffer T, Teixeira G, Moll S, De Vito C, Roskams T, Davidson I, Heide D, Heikenwälder M, Zeisel MB, Lupberger J, Mailly L, Schuster C, Baumert TF. A monoclonal antibody targeting nonjunctional claudin-1 inhibits fibrosis in patient-derived models by modulating cell plasticity. Sci Transl Med. 2022. https://​doi.​org/​10.​1126/​scitranslmed.​abj4221.CrossRefPubMed
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Zurück zum Zitat Maeda S, Koya D, Araki SI, Babazono T, Umezono T, Toyoda M, Kawai K, Imanishi M, Uzu T, Suzuki D, Maegawa H, Kashiwagi A, Iwamoto Y, Nakamura Y. Association between single nucleotide polymorphisms within genes encoding sirtuin families and diabetic nephropathy in Japanese subjects with type 2 diabetes. Clin Exp Nephrol. 2011;5(3):381–90. https://doi.org/10.1007/s10157-011-0418-0.CrossRef Maeda S, Koya D, Araki SI, Babazono T, Umezono T, Toyoda M, Kawai K, Imanishi M, Uzu T, Suzuki D, Maegawa H, Kashiwagi A, Iwamoto Y, Nakamura Y. Association between single nucleotide polymorphisms within genes encoding sirtuin families and diabetic nephropathy in Japanese subjects with type 2 diabetes. Clin Exp Nephrol. 2011;5(3):381–90. https://​doi.​org/​10.​1007/​s10157-011-0418-0.CrossRef
Metadaten
Titel
Ability of NAD and Sirt1 to epigenetically suppress albuminuria
verfasst von
Kazuhiro Hasegawa
Masanori Tamaki
Eriko Shibata
Taizo Inagaki
Masanori Minato
Sumiyo Yamaguchi
Ikuko Shimizu
Shinji Miyakami
Miho Tada
Shu Wakino
Publikationsdatum
08.04.2024
Verlag
Springer Nature Singapore
Erschienen in
Clinical and Experimental Nephrology / Ausgabe 7/2024
Print ISSN: 1342-1751
Elektronische ISSN: 1437-7799
DOI
https://doi.org/10.1007/s10157-024-02502-w

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