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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.5.2011.tde-23032011-185114
Document
Author
Full name
Daniella Guimarães Batista
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2011
Supervisor
Committee
Jorgetti, Vanda (President)
Abdulkader, Regina Celia Rodrigues de Moraes
Costa, André Falcão Pedrosa
Dias, Cristiane Bitencourt
Woronik, Viktoria
Title in Portuguese
Dieta com sobrecarga de cálcio e fósforo leva à diminuição do volume ósseo de ratos urêmicos
Keywords in Portuguese
Apoptose
Calcificação vascular
Falência renal crônica
Hipercalcemia
Hiperfosfatemia
Hormônio paratireóideo
Osteodistrofia renal
Ratos Wistar
Abstract in Portuguese
As alterações do metabolismo mineral ocorrem precocemente nos pacientes com doença renal e podem interferir na formação, reabsorção e mineralização óssea comprometendo a integridade do esqueleto. Recentemente demonstramos que animais com sobrecarga de fósforo desenvolvem lesões ósseas semelhantes à osteoporose. O controle da hiperfosfatemia se faz com restrição de fósforo na dieta, e com o uso de quelantes. Um dos quelantes mais utilizados são os sais de cálcio. Estudos demonstraram que o uso desses quelantes favorece a progressão de calcificações arteriais nos pacientes com doença renal crônica. O objetivo desse estudo foi avaliar o efeito isolado do cálcio e do cálcio/fósforo no tecido ósseo e cardiovascular de ratos urêmicos submetidos a nefrectomia 5/6 (Nx) e paratireoidectomia (PTX),variando o conteúdo de cálcio e de cálcio/fósforo na dieta desses animais. Os níveis de paratormônio (PTH) foram restaurados com implante de mini-bombas osmóticas para infusão do 1-34 PTH de rato na dose de 0.022 g/100 g/h (fisiológica), ou de veículo (2% cisteina). Imediatamente após a Nefrectomia ou Sham Nx, os animais foram divididos em grupos de acordo com a dieta que continha Ca/P: 0,7%(Grupo Sham), Ca 1,2% (Grupo Nx RCa) e Ca/P: 1,2%/ 1,2% (Grupo Nx RCa/P). Após 2 meses, os animais foram sacrificados e foram realizadas as análises bioquímicas e histomorfométricas. Os animais nefrectomizados desenvolveram doença renal moderada, elevação da pressão arterial, assim como hiperfosfatemia, enquanto que apenas os animais Nx RCa/P cursaram com hipocalcemia. A infusão de 1-34 PTH foi efetiva, e os animais Nx RCa/P cursaram com elevação do FGF 23 e diminuição do calcitriol. Os animais que ingeriram dieta RCa e RCa/P apresentaram diminuição do volume trabecular (BV/TV), com diminuição dos parâmetros de formação(OS/BS e Ob.S/BS). Os animais que ingeriram dieta rica em cálcio e em cálcio/fósforo apresentaram maior apoptose de osteoblastos. A expressão gênica da TRAP foi maior nos animais Nx. Não detectamos calcificação vascular no tecido cardíaco e aorta dos animais. Em conclusão a sobrecarga de cálcio e de cálcio/fósforo associada à infusão fisiológica de PTH levam a diminuição do volume ósseo de animais urêmicos, conseqüente ao aumento da apoptose dos osteoblastos levando menor formação óssea; assim como maior atividade dos osteoclastos avaliada pela TRAP e não promoveu calcificação vascular nestes animais. O modelo animal que utilizamos reflete condições clínicas encontradas em pacientes com DRC
Title in English
Dietary overload of calcium and phosphorus is associated with low trabecular volume in uremic rats
Keywords in English
Apoptosis
Hypercalcemia
Hyperphosphatemia
Kidney failure chronic
Parathyroid hormone
Renal steodystrophy
Vascular calcification
Wistar rats
Abstract in English
Bone and mineral metabolism disturbances occur early in patients with chronic kidney disease (CKD) and may interfere in bone formation, resorption or mineralization, compromising skeletal integrity. We previously have shown that phosphate (P) overload in uremic rats leads to decreased bone volume. In the clinical setting, the therapy for hyperphosphatemia includes dietary P restriction, as well as P binders, including calcium (Ca) salts. Previous studies have shown that Ca-based P binders favor the progression of vascular calcification in CKD patients. The current study evaluated the isolated effect of Ca or Ca and P overload on bone and cardiovascular tissues from uremic rats that were submitted to 5/6 nephrectomy (Nx) and parathyroidectomy (PTx), manipulating the Ca and P content in their diets. Parathormone (PTH) serum levels were kept in a normal range using miniosmotic pumps delivering rat 1-34 PTH or using vehicle. After Nx, animals were divided into three groups according to the diet: 0.7% Ca, 0.7% P (Sham Group); 1.2% Ca, 0.7% P (Nx HCa Group) and 1.2% Ca, 1.2% P (Nx HCa/P Group). After two months, animals were killed and biochemical and histomorphometric analyses were performed. Nx animals developed moderate CKD, arterial hypertension, as well as hyperphosphatemia, whereas only Nx HCa/P animals showed hypocalcemia. Osmotic infusion of PTH was effective, as confirmed by serum PTH levels. Nx HCa/P animals showed elevated serum FGF 23, as well as decreased serum calcitriol. Animals that were submitted to Ca or Ca/P overload showed decrease trabecular volume and a reduction in bone formation parameters, such as osteoid and osteoblastic surfaces. A significant increase in osteoblast apoptosis was seen in Nx HCa and Nx HCa/P Groups. The TRAP expression was higher in Nx animals. We could not observe vascular calcification in these animals. In conclusion, Ca or Ca/P overload associated with physiologic PTH infusion was associated with lower bone volume in uremic animals, explained by a increased osteoblastic apoptosis leads to decreased bone formation, and increased osteoclastic activity assessed by TRAP. This model resembles clinical conditions that are commonly observed in CKD patients
 
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Publishing Date
2011-03-25
 
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