Doença renal crônica : implantação de modelo experimental como ferramenta para identificar a fisiopatologia da doença e o alvo terapêutico potencial

Abstract

Resumo: O objetivo deste estudofoi: 1)implantar um modeloexperimental dedoençarenal crônica(DRC) induzida por microembolismo renal,como ferramentaparaidentificar afisiopatologia eo alvo terapêutico potencial dadoença, e2)investigar o efeito do tratamento com prostaglandina E-1 (PGE-1)nesta doença.ADRCfoi induzida pela injeção arterial demicroesferas depolimetilmetacrilato em rim remanescentederatos nefrectomizados. Foram utilizados ratos Wistar machos, comidadede110-120 dias, pesando 400 ± 20 g,divididosaleatoriamenteem grupos:Controle (C=normal); Nefrectomizados(S=nefrectomizados);Modelo (M=nefrectomizados quesofreram o ateroembolismo renal). Os animais foramavaliados nos intervalos de30, 60 e90 dias. Amostras desangueeurina de24hforam coletadas paraas determinações das concentrações decreatinina (Cr)eureia (Ur)séricas, edeproteínas naurina(Pt). Os rins dos ratos dos diferentes grupos foram pesados eprocessadosparaaanálisehistopatológicautilizando Hematoxilina eEosina (HE) paraobservaramorfologia renal, ÁcidoPeriódico deShiff(PAS) paraquantificar aáreaocupadapela membranabasal, Mallory-Azan paraquantificação do colágeno total, ePicro Siriusred paraquantificação doscolágenos tipo IeIII.As amostras foram também utilizadas paraosensaiosdeimunohistoquímica,com antígeno nuclear paraproliferaçãocelular (PCNA-imunomarcação deproliferaçãocelular)ecomoreceptor dofatordecrescimento endotelialvascular(VEGFR-paraimunomarcação deangiogênese). Os resultados mostraram queocorreuum aumento nasconcentrações séricasdecreatinina eureiaenaproteinuria de24h,além deanormalidades vasculares, glomerularesetubulares, notecido renal dos animais, nomodelo experimental denefropatiainduzida por microembolismo renal, indicando o desenvolvimento daDRC.Este modelo poderáserútil parao estudodapatogênesedanefropatiacausadaporateroembolismo epossíveis alternativas detratamento. Dando continuidadeaesteestudo, foi investigado o efeito do tratamento com PGE-1 sobreas alterações bioquímicas ehistopatológicas neste modelo deDRCinduzida pormicroembolismorenal em ratos. Os ratosforam divididosaleatoriamenteem grupos:Controle (C =normal), Microembolismo renal(MR =nefrectomizados quesofreram microembolismo renal); Tratados (MR+PGE-1 =nefrectomizadosquesofreramo microembolismo renaleforamtratados com PGE-1). O microembolismo renal foi induzido como jádescrito anteriormente. O tratamento com PGE-1,administradapor viaIM, foi iniciado no dia daindução do microembolismo renal econtinuado por um período de60 dias, com uma aplicação semanal.No final do período detratamento (60 dias) foram coletadas amostras de: 1)sangue, paraas determinações dasconcentrações séricas decreatinina eureia, e2)urina de24h, paradeterminação daconcentração deproteínatotal.Os rins dosdiferentes grupos foram removidos eprocessadosparaaanálisehistopatológicautilizando as técnicas: Hematoxilina eEosina (HE), Ácido Periódico deShiff(PAS), Mallory-Azan, ePicro Sirius. Também foram realizados ensaios de imunohistoquímica, com antígeno nuclear para proliferação celular (anti-PCNA) ecom o receptordo fator decrescimento endotelial vascular(anti-VEGFR). Os resultados mostraram queo tratamento com PGE-1 preveniu as alterações vasculares, glomerulares, tubulares eintersticiais, eas alterações bioquímicas, melhorando afunção renal, naDRCinduzida por microembolismo renal em ratos. Este efeito podeserdevido, pelo menosparcialmente, a um aumento da angiogênese induzido pela PGE-

Abstract: Theaimofthis studywas: 1)to implant an experimental model ofchronic renal disease(CKD) inducedbyrenal microembolismas atoolto identifythe pathophysiologyandpotential therapeutictarget of the disease, and 2) investigate the effect ofprostaglandin E1(PGE-1)treatment in this disease. Renal microembolismwas induced bythe arterial injectionofpolymethacrylatemicrospheres in the remnant kidneyofnephrectomized rats. Animals withaged 110-120days,weighing400 ± 20g, wererandomlydivided into threegroups:Control(C; normal), Nephrectomized (S;nephrectomizedthat did notundergo renal microembolism),andModel (M, nephrectomized animals that underwent renal arterial microembolism). Theanimals wereevaluated30, 60, and90 days aftertheinduction ofrenal microembolism.Blood and 24-h urine samples werecollected to determineserum creatinine (Cr)and urea(Ur) concentrations and 24-h urine total protein (Pt) concentrations. Thekidneys wereweighed and processed forhistopathological analysisusingHematoxylin and Eosin (HE), PeriodicAcidSchiff(PAS), Mallory-Azan, and Picro-Siriusstaining. Thesamples werealso subjected to immunohistochemistrywith proliferatingcellnuclear antigen(PCNA) and vascular endothelial growth factorreceptor (VEGFR). Serum Cr, Urand Pt concentrations increased in M group.Histologicalanalyses of the kidneyin the M group at allperiods ofevaluation indicated intense morphological alterations compared with the Cand Sgroups. Intenseglomerular alterations(dilatation ofBowman'sspaceand capillaryloops,and decreasein cellularity), tubulardegeneration and necrosis, andintense interstitialinflammatoryprocess, wereobserved.TheM group presented also areduction ofthebasal membraneareaandintense deposition ofcollagen.Immunohistochemistryevidencedareduction ofthe proliferation oftubular cells (PCNA) and ofthetissue expression ofVEGFRin the renal tissue ofM group.Thedata showed vascular, glomerular, tubular, and interstitialabnormalities, and changes of biochemical parameters, in the experimental model ofrenalmicroembolism, indicatingthe development ofCKD.Thefindings indicatethat this is agoodreproducibilitymodel that maybeuseful for studyingthepathogenesisofCKD that is caused by atheroembolism and possible treatment alternatives.Followingthis study, investigated theeffect ofPGE-1 treatment on biochemical andhistopathological changes in amodel ofchronickidneydiseasethatwas induced byrenalmicroembolism in rats. Ratswererandomlyassigned tothreegroups: control (C; normal), renal microembolism(RM;nephrectomized animals that weresubjected to renal microembolism), andrenal microembolismtreatedwith PGE-1(RM +PGE-1; nephrectomized animals that weresubjected to renal microembolismand treated with PGE-1). Renal microembolismwas induced accordingas described above.Intramuscular treatmentwith PGE-1 wasinitiated on the dayofinduction ofrenal microembolismand continued weeklyfor60 days. Atthe end ofthe 60-daytreatment period, blood samples weretaken toassess serum creatinine and ureaconcentrations,and 24-h urine samples werecollected to determinetotal protein concentrations. Thekidneys of the differentgroups wereremoved and processed for histopathological analysisusingthefollowingtechniques: Hematoxylin and Eosin, PeriodicAcid-Schiff, Mallory-Azan, andPicro-Sirius. Immunohistochemical assays with proliferatingcellnuclear antigen (anti-PCNA) and vascularendothelial growthfactorreceptor-2 (anti-VEGFR-2)werealso performed. Theresults showed that PGE-1 treatmentprevented vascular, glomerular, tubular, and interstitial alterations and reduced biochemicalchanges, thus improving renal function in chronic kidneydiseasethat was induced byrenalmicroembolismin rats. This effect maybeat least partiallyattributableto an increasein angiogenesis that was induced by PGE-1