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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Guilherme José Bottura de Barros
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Câmara, Niels Olsen Saraiva (President)
Júnior, Ildefonso Alves da Silva
Souza, Maria Oliveira de
Volpini, Rildo Aparecido
Title in Portuguese
Efeitos do acetato na inflamação e proteção contra lesão renal aguda induzida por cisplatina em zebrafish
Keywords in Portuguese
Acetato
Lesão Renal Aguda
Macrófagos
Zebrafish
Abstract in Portuguese
Os rins são órgãos responsáveis por gerir um conjunto de tarefas fisiológicas que mantém a homeostase do organismo, dentre elas a remoção de metabólitos tóxicos do sangue, produção de hormônios e a regulação do balanço de eletrólitos. As lesões renais agudas (LRA) levam a uma rápida perda das funções do órgão, em horas ou dias. Durante o processo de lesão tecidual, o sistema imune atua, muitas vezes, de forma prejudicial ao órgão. Uma das principais células envolvidas nesse processo de lesão tecidual são os macrófagos, que participam durante a primeira fase da LRA, já diferenciados em um perfil mais pró-inflamatório, descritos como macrófagos M1, e, também, durante a fase de reparo do tecido, diferenciados em macrófagos M2. Produtos como o acetato, um dos os ácidos graxos de cadeia curta (AGCC) mais abundantes, oriundos do metabolismo de bactérias pertencentes à microbiota intestinal são capazes de modular a resposta inflamatória em modelos de lesão tecidual, porém a influência desses produtos, na função, migração e diferenciação dos macrófagos no contexto da LRA ainda não foi bem descrita. Desta forma o objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito do acetato nas funções biológicas dos macrófagos na LRA. Para isso, desenvolvemos um modelo de LRA induzida por cisplatina em peixes Danio rerio adultos, injetando intraperitonealmente (ip) diferentes doses de cisplatina e avaliando sobrevida e progressão da doença por histologia, imunofluorescência e análise do infiltrado celular. Em seguida para avaliar o efeito do acetato na LRA, os animais foram submetidos ao tratamento com acetato, por gavagem, e depois, injetados com cisplatina para analise de sobrevida, extensão da lesão renal por histologia e infiltrado de células do sistema imune no rim. Os resultados mostraram que a injeção de cisplatina (0,1275 mg/g) induz lesão tecidual no rim 24 hrs pós-injeção com perda de estrutura tubular, levando a morte de 80% dos animais. Porém, os animais sobreviventes foram capazes de regenerar o tecido lesado oito dias após a injeção. Também se observou aumento do infiltrado inflamatório e alta taxa de morte celular, concomitantes a altas taxas de proliferação de células não imunes. O acetato foi capaz de aumentar a sobrevida dos animais injetados com cisplatina e reduzir o dano induzido pela droga no rim, por outro lado, não alterou a atuação das células inflamatórias do sistema imune. Em conclusão, o modelo de injeção intraperitoneal de cisplatina foi capaz de induzir uma LRA em zebrafish adulto, com o máximo de prejuízo às 24 hpi e com recuperação e regeneração do tecido renal em uma semana, demonstrando ser um ótimo modelo para o estudo da regeneração no rim. O acetato parece ser promissor no tratamento da LRA experimental, pois diminui a taxa de morte induzida pela cisplatina.
Title in English
The influence of acetate on the activation of macrophages in acute renal injury induced by cisplatin in zebrafish
Keywords in English
Acetate
Acute Kidney Injury
Macrophages
Zebrafish
Abstract in English
The kidneys are organs responsible for managing a set of physiological tasks that maintain the homeostasis of the organism, among them the removal of toxic metabolites from the blood, production of hormones and the regulation of electrolyte balance. Acute kidney injury (AKI) leads to a rapid loss of organ function in hours or days. During the process of tissue injury, the immune system often initially acts in a detrimental way to the organ. One of the main cells involved in this process of tissue injury are macrophages, which participate during the first phase of AKI, already differentiated in a more proinflammatory profile, described as macrophages M1, and then during the tissue repair phase, differentiated into macrophages M2. Products derived from the metabolism of bacteria belonging to the intestinal microbiota, such as acetate, one of the main short chain fatty acids (SCFA), are able ofmodulating the inflammatory response in tissue injury models, but the influence of these products on the function, migration and differentiation of macrophages in the context of the AKI has not yet been well described. Thus the objective of this work was to evaluate the effect of acetate on the biological functions of macrophages in AKI. First, we developed a cisplatin-induced AKI model in Danio rerio adult fish, injecting different doses of cisplatin intraperitoneally (ip) and evaluating the survival and progression of the disease by histology, immunofluorescence and analysis of the cellular infiltrate. Subsequently, the animals were treated with acetate by gavage and then injected with cisplatin and analyzed for survival, the extent of the renal lesion by histology and the immune cell infiltrate in the kidney. The results showed that the injection of cisplatin (0,1275 mg/g) induced tissue damage in the kidney 24 h post-injection with loss of tubular structure, leading to the death of 80% of the animals. However, the surviving animals were able to regenerate the injured tissue eight days after the injection. There was also an increase in inflammatory infiltrate and a high rate of cell death, concomitant with high rates of proliferation of non-immune cells. The acetate was able to increase the survival of the animals injected with cisplatin and reduce the damage induced by the drug in the kidney, on the other hand, did not alter the performance of inflammatory cells of the immune system. In conclusion, the intraperitoneal cisplatin injection model was able to induce AKI in adult zebrafish, with maximum damage at 24 hpi and recovery and regeneration of renal tissue in one week, proving to be a good model for the study of regeneration in the kidney. Acetate appears to be promising in the treatment of experimental AKI, as it decreases the rate of cisplatin-induced death.
 
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Release Date
2021-06-10
Publishing Date
2019-07-15
 
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