Significance of α-Lipoic acid on cell viability and nephrin in human podocytes under normal and high glucose conditions

Abstract

Introduction: Human podocytes (hPC) play a pivotal role in maintaining kidney and glomerular function, while chronic kidney disease such as diabetic nephropathy has been characterized by loss or dysfunction of hPC. Nephrin is an important protein in hPCs and was found to maintain integrity and function of the slit diaphragm. Additionally, nephrin phosphorylation mitigates stress in hPC. α-Lipoic acid (α-LA) is a naturally occurring compound, also licensed for the treatment of diabetic neuropathy in Germany. We aimed to investigate whether α-LA affects hPC viability and nephrin expression and/or phosphorylation under normal and high glucose conditions. Methods: Differentiated hPC were cultured under incrementally higher glucose concentrations. Protein expression and phosphorylation were analyzed by Western blotting and cell viability was determined with a functional assay. Results: We saw a significant effect of α-LA on cell viability in hPC under normal and high glucose conditions with different effects on viability and nephrin expression/phosphorylation depending on the glucose environment and α-LA concentration. Discussions/Conclusions: Our data suggest an advantageous effect of α-LA in hPC under pathophysiological glucose conditions and demonstrate a potential mechanism via nephrin phosphorylation.

Einleitung: Humane Podozyten (hPC) stellen einen integralen Bestandteil für die Aufrechterhaltung der Nieren- und glomerulären Funktion dar. Chronische Nierenkrankheiten, wie die diabetische Nephropathie, sind durch einen Verlust oder Dysfunktion von hPC charakterisiert. Nephrin ist ein elementares Protein in hPC um die Integrität und Funktion der podozytären Schlitzmembran aufrecht zu erhalten. Die Phosphorylierung von Nephrin wurde mit stress-bedingten Adaptationsvorgängen in hPC in Verbindung gebracht. α-Liponsäure (α-LA) ist eine natürlich vorkommende Substanz, die für die Therapie der diabetischen Neuropathie in Deutschland zugelassen ist. Wir untersuchten den Einfluss von α-LA in hPC auf das Zellüberleben und die Nephrinexpression sowie -phosphorylierung unter Normal- und Hochglukose-Bedingungen. Methodik: Differenzierte hPC wurden unter Normal- und Hochglukose-Bedingungen kultiviert. Protein Expression und Phosphorylierung wurde mittels Western Blot und die Zellviabilität mittels eines Funktionsassays ermittelt. Ergebnisse: α-LA hatte einen signifikanten Effekt auf die Zellviabilität von hPC unter Normal- und Hochglukose Bedingungen mit unterschiedlichen konzentrationsabhängigen Effekten auf die Zellviabilität und Nephrinexpression/-phosphorylierung. Diskussion: Unsere Daten zeigen einen möglicherweise protektiven Effekt von α-LA auf hPC unter pathophysiologischen Glukosebedingungen, der durch eine vermehrte Phosphorylierung von Nephrin erklärt sein könnte.