Deficiência de Klotho em disfunção de múltiplos órgãos relacionada à sepse em camundongos

• Main Author: Jorge, Lectícia Barbosa
• Other Authors: Andrade, Lucia da Conceição
• Format: Others
• Language: pt
• Published: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP 2017
• Subjects: Acute kidney injury; Baroreflex; Barorreflexo; Camundongos; Citocinas; Cytokines; Estresse oxidative; Klotho protein; Lesão renal aguda; Mice; Oxidative stress; Proteína Klotho; Sepse; Sepsis
• Online Access: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5148/tde-22092017-132647/

A sepse relacionada à disfunção de múltiplos órgãos é caracterizada por uma intensa resposta inflamatória e um aumento do estresse oxidativo. A lesão renal aguda (LRA) é uma complicação grave e ocorre em aproximadamente metade dos pacientes com choque séptico. Apesar dos avanços no entendimento e tratamento da sepse, as taxas de mortalidade da LRA séptica chegam a 75%, valores ainda inaceitáveis. Mais de 60% dos casos de sepse ocorrem em idosos. A sepse, a lesão renal aguda e a idade avançada são em conjunto uma condição altamente fatal. O Klotho é uma proteína supressora do envelhecimento, com propriedades antioxidantes e que já demonstrou ser nefro-protetora no modelo de lesão renal aguda por iquemia e reperfusão. O papel do Klotho na sepse e na LRA da sepse permanece ainda desconhecido. O objetivo desse estudo foi avaliar se a redução da expressão de Klotho poderia piorar a evolução da sepse e das suas disfunções orgânicas, em especial a LRA. Para isso utilizamos camundongos heterozigotos haploinsuficientes para gene Klotho (Kl+/-) e seus irmãos de linhagem wild type (WT) divididos em 4 grupos: 1. Grupo Sham-WT: animais WT submetidos à cirurgia com apenas localização ceco; 2. Grupo LPC-WT: animais WT submetidos à cirurgia com ligação e punção do ceco (LPC); 3. Sham-Kl+/-: animais haploinsuficientes para o gene Klotho submetidos à cirurgia com apenas localização ceco; 4. LPC-Kl+/-: animais haploinsuficientes para o gene Klotho submetidos à cirurgia LPC. Inicialmente foi demonstrado que a sepse é um estado de deficiência de Klotho, já que a expressão renal de Klotho diminuiu após a realização da LPC tanto nos animais WT quanto nos Kl+/-comparados com seus respectivos grupos Sham. Os animais LPC-Kl+/- apresentaram uma significativa menor sobrevida quando comparados aos LPC-WT. O grupo LPC-Kl+/- evoluiu com uma LRA mais severa demonstrada por redução do débito urinário, aumento da ureia plasmática e um pior escore de dano tubular renal. Os animais LPC-Kl+/- apresentavam ainda uma piora da perfusão tecidual, evidenciada por um aumento mais significativo do lactato, e também uma maior lesão hepática. A deficiência de Klotho também esteve associada a um aumento do estresse oxidativo, um aumento das citocinas inflamatórias sistêmicas e no tecido renal, bem como a uma maior ativação do NF-kB. Na avaliação hemodinâmica, curiosamente, os camundongos LPC-Kl+/- também apresentaram uma menor variabilidade da frequência cardíaca com menor atividade simpática, um prejuízo na resposta barorreflexa e uma resposta deficiente da pressão arterial à droga vasopressora. Podemos concluir, com os achados desse estudo, que a baixa expressão de Klotho reduz a sobrevida, agrava a sepse e suas disfunções orgânicas por aumentar o estresse oxidativo e a resposta inflamatória. A utilização da proteína Klotho no tratamento da sepse e da lesão renal aguda pode constituir-se uma nova perspectiva terapêutica a ser tentada na prática clínica === Sepsis-related multiple organ dysfunction is characterized by an intense inflammatory response and increased oxidative stress. Acute renal injury (AKI) is a serious complication that occurs in approximately half of all patients with septic shock. Despite advances in treatment, sepsis mortality can still be unacceptably high (<= 75%). More than 60% of all cases of sepsis occur in the elderly. Sepsis, AKI, and advanced age appear to be closely related, making for a highly lethal combination. Klotho is an antioxidant-suppressing protein that is known to protect the kidneys in experimental ischemia. The role of Klotho in sepsis and sepsis-induced AKI remains unknown. The aim of this study was to determine whether reduced Klotho expression could worsen the evolution of sepsis and the associated organic dysfunction, especially AKI. To that end, we used Klotho gene (Kl+/-) haploinsufficient heterozygous mice and their wild-type (WT) littermates, divided into 4 groups: CLP-WT, WT mice submitted to cecal ligation and puncture (CLP) to induce sepsis; Sham-WT, WT mice submitted to surgery with cecum localization only (sham-operated); CLP-Kl+/-, Klotho haploinsufficient mice submitted to CLP; and Sham-Kl+/-, sham-operated Klotho haploinsufficient mice. Initially, sepsis was shown to be a Klotho deficient state, because post-procedure renal expression of Klotho was lower in the CLP-WT and CLP-Kl+/- groups than in the respective control groups. The CLP-Kl+/- group showed significantly lower survival than did the CLP-WT group. Sepsis-induced AKI was more severe in the CLP-Kl+/- group than in the CLP-WT group, the former showing lower urine output, higher plasma urea, and higher renal tubular damage scores. The CLP-Kl+/- mice also showed decreased tissue perfusion, as evidenced by a more significant increase in lactate, together with greater hepatic injury. Klotho deficiency was also associated with increased oxidative stress, increased systemic/renal tissue inflammatory cytokine production, and greater NF-?B activation. We find it curious that, in the hemodynamic evaluation, the CLP-Kl+/- mice had lower heart rate variability with lower sympathetic activity, a poorer baroreflex response, and a lower blood pressure response to vasopressor agents than did the CLP-WT mice. Our findings suggest that low Klotho expression reduces survival and aggravates sepsis, as well as the associated organic dysfunction, by increasing oxidative stress and the inflammatory response. The use of Klotho protein in the treatment of sepsis and sepsis-induced AKI might constitute a new therapeutic strategy to be evaluated in clinical practice