1. Connectivity mapping of glomerular proteins identifies dimethylaminoparthenolide as a new inhibitor of diabetic kidney disease
- Author
-
Julie Klein, Cécile Caubet, Mylène Camus, Manousos Makridakis, Colette Denis, Marion Gilet, Guylène Feuillet, Simon Rascalou, Eric Neau, Luc Garrigues, Olivier Thillaye du Boullay, Harald Mischak, Bernard Monsarrat, Odile Burlet-Schiltz, Antonia Vlahou, Jean Sébastien Saulnier-Blache, Jean-Loup Bascands, Joost P. Schanstra, Equipe 7 Inserm U1048, Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires (I2MC), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Evotec (France) SAS [Toulouse], Institut de pharmacologie et de biologie structurale (IPBS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Biomedical Research Foundation of the Academy of Athens (BRFAA), Laboratoire Hétérochimie Fondamentale et Appliquée (LHFA), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Mosaiques Diagnostics GmbH [Hanovre, Allemagne], Diabète athérothrombose et thérapies Réunion Océan Indien (DéTROI), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de La Réunion (UR), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Evotec [Toulouse], Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie de Toulouse (ICT-FR 2599), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de La Réunion (UR)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Saulnier-Blache, Jean Sébastien, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Université de Toulouse (UT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie de Toulouse (ICT), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), and Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
- Subjects
Proteomics ,Male ,[SDV]Life Sciences [q-bio] ,Kidney Glomerulus ,lcsh:Medicine ,Angiotensin-Converting Enzyme Inhibitors ,Diabetic nephropathy ,Article ,Renin-Angiotensin System ,Angiotensin Receptor Antagonists ,Mice ,Chronic kidney disease ,Connectome ,Animals ,Diabetic Nephropathies ,lcsh:Science ,Kidney diseases ,Drug discovery ,lcsh:R ,Diagnostic markers ,Computational biology and bioinformatics ,[SDV] Life Sciences [q-bio] ,Mice, Inbred C57BL ,Diabetes Mellitus, Type 1 ,Gene Expression Regulation ,Nephrology ,lcsh:Q ,Sesquiterpenes ,Biomarkers ,Glomerular Filtration Rate - Abstract
International audience; Abstract While blocking the renin angiotensin aldosterone system (RAAS) has been the main therapeutic strategy to control diabetic kidney disease (DKD) for many years, 25–30% of diabetic patients still develop the disease. In the present work we adopted a systems biology strategy to analyze glomerular protein signatures to identify drugs with potential therapeutic properties in DKD acting through a RAAS-independent mechanism. Glomeruli were isolated from wild type and type 1 diabetic (Ins2Akita) mice treated or not with the angiotensin-converting enzyme inhibitor (ACEi) ramipril. Ramipril efficiently reduced the urinary albumin/creatine ratio (ACR) of Ins2Akita mice without modifying DKD-associated renal-injuries. Large scale quantitative proteomics was used to identify the DKD-associated glomerular proteins (DKD-GPs) that were ramipril-insensitive (RI-DKD-GPs). The raw data are publicly available via ProteomeXchange with identifier PXD018728. We then applied an in silico drug repurposing approach using a pattern-matching algorithm (Connectivity Mapping) to compare the RI-DKD-GPs’s signature with a collection of thousands of transcriptional signatures of bioactive compounds. The sesquiterpene lactone parthenolide was identified as one of the top compounds predicted to reverse the RI-DKD-GPs’s signature. Oral treatment of 2 months old Ins2Akita mice with dimethylaminoparthenolide (DMAPT, a water-soluble analogue of parthenolide) for two months at 10 mg/kg/d by gavage significantly reduced urinary ACR. However, in contrast to ramipril, DMAPT also significantly reduced glomerulosclerosis and tubulointerstitial fibrosis. Using a system biology approach, we identified DMAPT, as a compound with a potential add-on value to standard-of-care ACEi-treatment in DKD.
- Published
- 2020
- Full Text
- View/download PDF