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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.5.2013.tde-09082013-131710
Document
Author
Full name
Juliana Cunha Ferreira
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2013
Supervisor
Committee
Moyses, Rosa Maria Affonso (President)
Andrade, Lucia da Conceição
Caramori, Jacqueline Costa Teixeira
Carvalho, Aluizio Barbosa de
Seguro, Antonio Carlos
Title in Portuguese
Efeito do carbonato de cálcio e do carbonato de sevelamer na remodelação óssea e na calcificação arterial em um modelo experimental de uremia com doença óssea adinâmica
Keywords in Portuguese
Apoptose
Calcificação vascular
Cálcio
Expressão gênica
Fósforo
Insuficiência renal crônica
Modelos animais
Osteodistrofia renal
Quelantes
Abstract in Portuguese
INTRODUÇÃO: Há poucos modelos experimentais de doença óssea adinâmica (DOA) e os mecanismos fisiopatológicos dessa doença não são completamente compreendidos. Além disso, os efeitos dos quelantes de fósforo (P) na DOA têm sido pouco estudados. Este estudo objetivou estabelecer um modelo de DOA e avaliar os efeitos da terapia com carbonato de cálcio (Ca) e carbonato de sevelamer (sevelamer) sobre os distúrbios do metabolismo mineral e ósseo da doença renal crônica (DMO-DRC), no modelo estabelecido. MÉTODOS: Experimento 1: A DOA e a DRC foram induzidas por nefrectomia 5/6 (Nx) e paratireoidectomia (PTx) em ratos Wistar, que após a cirurgia foram divididos em 2 grupos: Nx+PTx e sham (sham Nx+PTx). Experimento 2: ratos Wistar foram submetidos à Nx e à PTx e após a cirurgia, foram divididos em outros 2 grupos: Nx+PTx+Ca (CaCO3 a 3%); Nx+PTx+Sev (sevelamer a 3%). A dieta de todos os animais após a cirurgia foi rica em P (1,2%) à base de grãos, exceto o grupo sham, que recebeu dieta padrão com 0,6% de P. Após oito semanas, os animais foram sacrificados. Foram realizadas análises bioquímicas, ósseas e de calcificação vascular. RESULTADOS: Experimento 1: A Nx e a PTx foram efetivas, confirmadas pela elevação da creatinina, com diminuição do clearance de creatinina e dos níveis de cálcio iônico, nos animais Nx+PTx comparados aos animais sham. O modelo foi eficaz na indução da DOA, confirmada pela diminuição do turnover ósseo nos animais Nx+PTx, comparados ao grupo sham. Experimento 2: A terapia com quelantes de P não alterou o P sérico, mas reduziu a fração de excreção de P (FeP). A diminuição dos níveis de FGF-23 e PTH nos animais Nx+PTx foram independentes da terapia com quelantes e não houve diferença nos valores entre os grupos. A esclerostina sérica não foi diferente entre os grupos, mas os animais Nx+PTx+Sev apresentaram menor expressão gênica de SOST e menor taxa de apoptose de osteócitos que os outros grupos. Ambos os quelantes de P diminuíram a expressão gênica do Dickkopf-1 e do fator de crescimento ?1 (TGF-?1). Os animais Nx+PTx+Ca apresentaram maior superficie de reabsorção e maior conteúdo de Ca do ventrículo esquerdo (VE) que os animais Nx+PTx, enquanto os animais Nx+PTx+Sev mostraram diminuição do conteúdo de Ca de VE, comparado aos demais grupos. CONCLUSÕES: o modelo experimental desenvolvido é útil para o estudo da DRC com DOA. A FeP parece ser parâmetro mais fidedigno que o P sérico para avaliar o poder dos quelantes de P. A diminuição do FGF-23 esteve relacionada à diminuição dos níveis de PTH e à hipocalcemia. Os animais tratados com Ca apresentaram sobrecarga desse elemento, traduzida por maior calciúria, maior conteúdo de cálcio de VE e maior superfície de reabsorção óssea. Os mecanismos subjacentes à ação do sevelamer na diminuição da expressão da SOST foram independentes do PTH, do P séricos, da função renal e da expressão gênica de TGF-?1. Mais estudos são necessários para melhor compreensão desses mecanismos
Title in English
Effects of calcium carbonate and sevelamer carbonate in bone remodeling and arterial calcification in a model of experimental uremia with adynamic bone disease
Keywords in English
Apoptosis
Calcium
Chelating agents
Gene expression
Models animal
Phosphorus
Renal insufficiency chronic
Renal osteodystrophy
Vascular calcification
Abstract in English
INTRODUCTION: There are few experimental models of adynamic bone disease (ABD) and the pathophysiology of this disease is not fully understood. In addition, the effects of different phosphate (P) binders on ABD have not been evaluated. This study aimed to establish a model of ABD and evaluate the effects of therapy with calcium carbonate (Ca) and sevelamer carbonate (sevelamer) on disorders of bone and mineral metabolism in chronic kidney disease (CKD-MBD), on the established model. METHODS: Experiment 1: ABD and CKD were induced by 5/6 nephrectomy (Nx) and parathyroidectomy (PTx) in Wistar rats, which after surgery, were divided into 2 groups: Nx+PTx and sham (sham Nx+PTx). Experiment 2: Wistar rats underwent Nx and PTx and after surgery were divided into 2 more groups: Nx+PTx+Ca(3% Ca-treated) and Nx+PTx+Sev (3% Sev-treated). All animals were fed a high P (1.2%), grain-based diet, except the sham group which was fed a standard P (0,6%) diet. After 8 weeks, the animals were sacrificed. Biochemical, bone and vascular calcification analyses were performed. RESULTS: Experiment 1: Nx and PTx were effective, confirmed by higher creatinina with decreased creatinine clearance and decreased ionized calcium levels respectively, in Nx+PTx animals compared to sham animals. The model was effective in inducing ABD confirmed by decreased bone turnover in animals Nx+PTx compared to sham group. Phosphate binders administration did not change serum P, but decreased the fractional excretion of phosphate (FeP) in treated animals. FGF-23 and PTH levels were reduced in all Nx+PTx animals independent of the therapy with P binders and these levels were not different among groups. Serum sclerostin was not different among groups, however, Nx+PTx+Sev animals had lower SOST gene expression and lower osteocytes apoptotic rate than the other animals. Both P binders decreased Dickkopf-1 and transforming growing factor ?1 (TGF-?1) gene expression. Nx+PTx+Ca animals showed higher eroded surface and higher left ventricle (LV) calcium content than Nx+PTx animals, whereas Nx+PTx+Sev animals showed a decrease in LV calcium content, compared to the other groups. CONCLUSIONS: This experimental model is useful to study CKD with ABD. The FeP seems to be a more reliable parameter than serum P to evaluate the effectiveness of P binders. Decreased FGF-23 levels were related to decreased PTH levels and hypocalcemia. Ca-treated animals showed Ca overload, as seen by higher calciuria, higher LV calcium content and higher eroded surface. The underlying mechanisms involved in sevelamer actions of decreased SOST expression were independent of PTH, serum P, renal function and TGF-?1 gene expression. Further studies are needed to a better understanding of these mechanisms
 
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Publishing Date
2013-09-17
 
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