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09.06.2016 | Original article | Ausgabe 2/2017

Clinical and Experimental Nephrology 2/2017

Double inhibition of cAMP and mTOR signalling may potentiate the reduction of cell growth in ADPKD cells

Zeitschrift:
Clinical and Experimental Nephrology > Ausgabe 2/2017
Autoren:
Lucia de Stephanis, Anna Bonon, Katia Varani, Giovanni Lanza, Roberta Gafà, Paolo Pinton, Monika Pema, Stefan Somlo, Alessandra Boletta, Gianluca Aguiari
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (doi:10.​1007/​s10157-016-1289-1) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Abstract

Background

ADPKD is a renal pathology caused by mutations of PKD1 and PKD2 genes, which encode for polycystin-1 (PC1) and polycystin-2 (PC2), respectively. PC1 plays an important role regulating several signal transducers, including cAMP and mTOR, which are involved in abnormal cell proliferation of ADPKD cells leading to the development and expansion of kidney cysts that are a typical hallmark of this disease. Therefore, the inhibition of both pathways could potentiate the reduction of cell proliferation enhancing benefits for ADPKD patients.

Methods

The inhibition of cAMP- and mTOR-related signalling was performed by Cl-IB-MECA, an agonist of A3 receptors, and rapamycin, respectively. Protein kinase activity was evaluated by immunoblot and cell growth was analyzed by direct cell counting.

Results

The activation of A3AR by the specific agonist Cl-IB-MECA causes a marked reduction of CREB, mTOR, and ERK phosphorylation in kidney tissues of Pkd1 flox/−: Ksp-Cre polycystic mice and reduces cell growth in ADPKD cell lines, but not affects the kidney weight. The combined sequential treatment with rapamycin and Cl-IB-MECA in ADPKD cells potentiates the reduction of cell proliferation compared with the individual compound by the inhibition of CREB, mTOR, and ERK kinase activity. Conversely, the simultaneous application of these drugs counteracts their effect on cell growth, because the inhibition of ERK kinase activity is lost.

Conclusion

The double treatment with rapamycin and Cl-IB-MECA may have synergistic effects on the inhibition of cell proliferation in ADPKD cells suggesting that combined therapies could improve renal function in ADPKD patients.

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