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Désormais, de nouvelles recherches menées par des scientifiques de la faculté de médecine de l’université Washington à Saint-Louis fournissent des éléments expliquant pourquoi certaines personnes sont plus enclines à développer cette affection que d’autres. Leur découverte ouvre la porte à la recherche de traitements médicamenteux efficaces et d’un test qui pourrait évaluer le risque de calculs rénaux d’une personne.

« Maintenant, nous avons enfin une image plus complète détaillant pourquoi certaines personnes développent des calculs rénaux et d’autres non », déclare l’auteur principal Jianghui Hou, PhD, professeur adjoint de médecine. « Avec cette information, nous pouvons commencer à réfléchir à de meilleurs traitements et à des moyens de déterminer le risque d’une personne pour cette condition, qui augmente généralement avec l’âge. »

La recherche, chez la souris, est maintenant disponible en ligne dans l’EMBO Journal, publié par l’Organisation européenne de biologie moléculaire.

Parce que les reins fonctionnent de la même manière chez la souris que chez l’homme, les nouveaux résultats peuvent aider les scientifiques à comprendre les causes profondes des calculs rénaux chez les patients. Le modèle de souris utilisé dans l’étude peut également servir de plate-forme pour les tests précliniques de nouveaux traitements pour cette condition, disent les chercheurs.

La plupart des calculs rénaux se forment lorsque l’urine devient trop concentrée, permettant aux minéraux comme le calcium de cristalliser et de se coller ensemble. Le régime alimentaire joue un rôle dans cette affection – ne pas boire suffisamment d’eau ou manger trop de sel (qui se lie au calcium) augmente également le risque de calculs.

Mais les gènes sont en partie à blâmer. Une variation génétique commune dans un gène appelé claudine-14 a récemment été liée à une augmentation substantielle du risque — environ 65 % — de souffrir de calculs rénaux. Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont montré comment les altérations de l’activité du gène influencent le développement des calculs.

Typiquement, le gène de la claudine-14 n’est pas actif dans le rein. La nouvelle recherche montre que son expression est atténuée par deux bribes d’ARN, une molécule sœur de l’ADN, qui réduisent essentiellement le gène au silence.

Lorsque la claudine-14 est au repos, le système de filtrage du rein fonctionne comme il est censé le faire. Les minéraux essentiels du sang, comme le calcium et le magnésium, passent par les reins et sont réabsorbés dans le sang, où ils sont transportés vers les cellules pour assurer les fonctions de base de la vie.

Mais lorsque les gens ont un régime alimentaire riche en calcium ou en sel et ne boivent pas assez d’eau, les petites molécules d’ARN libèrent leur emprise sur la claudine-14. Une augmentation de l’activité de ce gène empêche le calcium de revenir dans le sang, montre l’étude.

Hou et son équipe ont découvert que la claudine-14 bloque l’entrée du calcium dans des passages appelés jonctions serrées dans les cellules qui tapissent le rein et séparent le sang de l’urine.

Sans possibilité de revenir dans la circulation sanguine, l’excès de calcium passe dans l’urine. Un excès de calcium dans l’urine peut entraîner la formation de calculs dans les reins ou la vessie. Une douleur intense se développe lorsqu’un gros calcul reste coincé dans la vessie, l’uretère ou l’urètre et bloque l’écoulement de l’urine.

La recherche de Hou soutient la théorie selon laquelle les personnes présentant une variation commune de la claudine-14 perdent la capacité de réguler l’activité du gène, ce qui augmente le risque de calculs rénaux.

Il est toutefois optimiste quant au fait que des médicaments pourraient être développés pour cibler les courts tronçons d’ARN qui sont intimement liés à la claudine-14. Les médicaments qui imitent ces microARN pourraient contrôler l’activité de la claudine-14 et réduire la probabilité de formation de calculs.

En outre, il pourrait un jour être possible de développer un test de diagnostic pour mesurer les niveaux de la protéine claudine-14 excrétée dans l’urine. Des niveaux élevés indiqueraient un risque accru de calculs, et les gens pourraient prendre des mesures pour prévenir les calculs en modifiant leur régime alimentaire.

« De nombreux gènes jouent probablement un rôle dans la formation des calculs rénaux », dit Hou. « Mais cette étude nous donne une meilleure idée de la façon dont l’un des principaux acteurs fonctionne. Maintenant que nous comprenons la physiologie de la condition, nous pouvons commencer à penser à de meilleurs traitements ou même à des moyens d’empêcher les calculs de se développer en premier lieu. »

La recherche a été financée, en partie, par les Instituts nationaux de la santé (NIH) et l’American Heart Association.

Hou travaille avec le Bureau de gestion de la technologie de l’Université de Washington sur une invention liée au travail décrit dans l’article.