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

• Main Author: Juliana Cunha Ferreira
• Other Authors: Rosa Maria Affonso Moyses
• Language: Portuguese
• Published: Universidade de São Paulo 2013
• Subjects: Apoptose; Calcificação vascular; Cálcio; Expressão gênica; Fósforo; Insuficiência renal crônica; Modelos animais; Osteodistrofia renal; Quelantes; Apoptosis; Calcium; Chelating agents; Gene expression; Models animal; Phosphorus; Renal insufficiency chronic; Renal osteodystrophy; Vascular calcification
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5148/tde-09082013-131710/

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 === 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