RESUMO Hipertensão e Diabetes Mellitus figuram como as duas principais causas de doença renal crônica que culmina em doença renal terminal. Uma vez que os dois fatores de risco são comuns e podem se sobrepor, novas abordagens preventivas e terapêuticas se fazem necessárias. O macitentan (MAC) é um novo antagonista não-seletivo dos receptores da endotelina-1 (ET-1). O presente estudo teve como objetivo avaliar os efeitos do bloqueio crônico dos receptores da ET-1 com MAC sobre a alteração da função renal em animais hipertensos e hiperglicêmicos. Ratos geneticamente hipertensos foram divididos em grupos com animais hipertensos de controle (HT-CTL), hipertensos e hiperglicêmicos (HT+DIAB) e hipertensos e hiperglicêmicos tratados com 25 mg/kg de macitentan (HT-DIAB+MAC25) via gavagem por 60 dias. Foram avaliados função renal e parâmetros associados ao estresse oxidativo e nitrosativo. Exames de imunoistoquímica foram realizados para lipocalina associada à gelatinase neutrofílica (NGAL), ET-1 e catalase no córtex renal. O grupo HT+DIAB exibiu diminuição da função renal e aumento na expressão de NGAL no córtex renal, bem como estresse oxidativo aumentado. O tratamento com MAC foi associado a atenuação da produção de ET-1 e NGAL e maior ativação das defesas antioxidantes (expressão de catalase) e elevação da produção de óxido nítrico. Além disso, o MAC evitou exacerbação da lesão oxidante (medida por hidroperóxidos urinários e peroxidação lipídica), melhorando assim a função renal. Nossos resultados sugerem que o efeito antioxidante do antagonista dos receptores da ET-1 MAC esteja imbricado no aprimoramento da função renal observada em ratos hipertensos e hiperglicêmicos.

ABSTRACT Hypertension and Diabetes mellitus are the two main causes of chronic kidney disease that culminate in the final stage of kidney disease. Since these two risk factors are common and can overlap, new approaches to prevent or treat them are needed. Macitentan (MAC) is a new non-selective antagonist of the endothelin-1 (ET-1) receptor. This study aimed to evaluate the effect of chronic blockade of ET-1 receptor with MAC on the alteration of renal function observed in hypertensive and hyperglycemic animals. Genetically hypertensive rats were divided into control hypertensive (HT-CTL) group, hypertensive and hyperglycemic (HT+DIAB) group, and hypertensive and hyperglycemic group that received 25 mg/kg macitentan (HT-DIAB+MAC25) via gavage for 60 days. Kidney function and parameters associated with oxidative and nitrosative stress were evaluated. Immunohistochemistry for neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL), ET-1, and catalase in the renal cortex was performed. The HT+DIAB group showed a decrease in kidney function and an increase in NGAL expression in the renal cortex, as well as an increase in oxidative stress. MAC treatment was associated with attenuated ET-1 and NGAL production and increases in antioxidant defense (catalase expression) and nitric oxide production. In addition, MAC prevented an increase in oxidant injury (as measured by urinary hydroperoxide and lipid peroxidation), thus improving renal function. Our results suggest that the antioxidant effect of the ET-1 receptor antagonist MAC is involved in the improvement of kidney function observed in hypertensive and hyperglycemic rats.

RESUMO Introdução: Priming é um mecanismo de proteção induzida pela exposição anterior de uma célula ou órgão a baixas ou mesmas concentrações de uma substância tóxica. Objetivo: analisar o mecanismo de priming induzido pela exposição a gentamicina em células tubulares proximais humanas e na insuficiência renal aguda (IRA). Métodos: Células tubulares foram expostos a 2 mM de gentamicina durante 24 horas, enquanto ratos Wistar foram expostas a 40 mg/kg durante 3 dias. Depois de uma semana, as células foram expostas à mesma concentração durante 24h e os ratos durante dez dias. Os animais condicionados foram comparados com ratos controle e tratados com gentamicina durante 10 dias. Foram analisados parâmetros bioquímicos, o estresse oxidativo foi analisado por hidroperóxidos e proteínas carboniladas urinárias, enquanto a defesa antioxidante foi estudada pela atividade antioxidante do plasma e imunomarcação e atividade da catalase, superóxido dismutase, heme oxigenase-1 (HO-1) nos rins. Necrose, apoptose, proliferação e expressão da endotelina-1 (ET-1) e HO-1 foram estudadas em células. Resultados: o condicionamento dos animais inibiu o aumento da creatinina, ureia, excreção urinária de sódio e de proteína induzida por gentamicina. Bosentana, antagonista do receptor ET-1, e hemin, indutor de HO-1, potencializaram a inibição. O mecanismo de proteção foi mediado pela indução de enzimas antioxidantes HO-1, catalase e SOD atividade e redução do estresse oxidativo. O condicionamento inibiu a morte celular e induziu a proliferação via produção de ET-1. Conclusão: o mecanismo de condicionamento é persistente e multifactorial, o estímulo da defesa antioxidante poderia mimetizar o processo de condicionamento e impedir a IRA.

ABSTRACT Introduction: Priming is the mechanism of protection induced by a previous exposition of a cell or organ to low or equal concentrations of a toxic substance. Objective: To analyze the mechanism of priming induced by the previous exposition to gentamicin in human proximal tubular cells and nephrotoxic acute renal failure (ARF). Methods: Wistar rats and tubular cells were exposed to gentamicin 2mM during 24h or 40 mg/kg during 3 days and after one rest week were exposed to the same concentration during 24h in cells and additional ten days in rats. The primed animals were compared to control rats receiving vehicle and GENTA animals treated with the gentamicin during the same period. Biochemical parameters were analyzed. The oxidative stress was analyzed by urinary hydroperoxides and carbonylated protein while antioxidant defense was studied by antioxidant activity of the plasma (FRAP), catalase, superoxide dismutase, heme-oxygenase 1 (HO-1) immunostaining and enzymatic activity in kidney. Necrosis, apoptosis, proliferation, endothelin 1 (ET-1) and HO-1 expression were studied in cells. Results: Priming of the animals inhibited the increase in creatinine, urea, sodium excretion and urinary protein induced by gentamicin. Bosentan, ET-1 receptor antagonist, and hemin, HO-1 inducer, potentiate the inhibition. The mechanism of protection was mediated by induction of the antioxidant enzymes HO-1, catalase and SOD activity and oxidative stress reduction. Priming inhibited cell death and induced proliferation through ET-1 production. Conclusion: Priming is a persistent and multifactorial mechanism, the stimulation of the antioxidant defense could mimics partially the priming process and prevent the ARF.

O objetivo do estudo foi caracterizar os mecanismos de lesão celular envolvidos na fisiopatologia da citotoxicidade da polimixina B em células tubulares proximais (LLC-PK1) e discutir as proposições de intervenção do enfermeiro para identificar os pacientes de risco e considerar a prevenção ou o tratamento para lesão renal nefrotóxica. Estudo experimental in vitro , onde as células foram expostas ao sulfato de polimixina B. A viabilidade celular foi determinada pela exclusão dos corantes fluorescentes e o método morfológico com visualização de corpos apoptóticos à microscopia de fluorescência. As células expostas à polimixina B apresentaram redução de viabilidade, aumento do número de células em apoptose e maior concentração da enzima desidrogenase láctea. A administração de polimixina B in vitro demonstrou a necessidade de ações na prática clínica para minimizar os efeitos adversos como a nefrotoxicidade.



The aim of the study was to characterize the cell damage mechanisms involved in the pathophysiology of cytotoxicity of polymyxin B in proximal tubular cells (LLC - PK1) and discuss about the nurses interventions to identify at risk patients and consider prevention or treatment of nephrotoxicity acute kidney injury. This is a quantitative experimental in vitro study, in which the cells were exposed to 375μM polymyxin B sulfate concentration. Cell viability was determined by exclusion of fluorescent dyes and morphological method with visualization of apoptotic bodies for fluorescence microscopy. Cells exposed to polymyxin B showed reduced viability, increased number of apoptotic cells and a higher concentration of the enzyme lactate dehydrogenase. The administration of polymyxin B in vitro showed the need for actions to minimize adverse effects such as nephrotoxicity.


El objetivo del estudio fue caracterizar los mecanismos de daño celular implicado en la fisiopatología de la citotoxicidad de la polimixina B en las células tubulares proximales (LLC-PK1) y discutir las propuestas de intervención de enfermería para identificar a los pacientes de riesgo y considerar la prevención o el tratamiento de la lesión renal aguda nefrotóxica. Corresponde a un estudio experimental cuantitativo in vitro, en el cual las células fueron expuestas a sulfato de polimixina B. La viabilidad celular se determinó por exclusión de los colorantes fluorescentes y el método morfológico con la visualización de cuerpos apoptóticos a la microscopía de fluorescencia. Las células expuestas a polimixina B demostraron reducción de la viabilidad, aumento de células apoptóticas y mayor concentración de la enzima lactato deshidrogenasa. La administración de polimixina B in vitro demostró la necesidad de realizar acciones en la práctica clínica para minimizar los efectos adversos como la nefrotoxicidad.

The aim of the study was to characterize the cell damage mechanisms involved in the pathophysiology of cytotoxicity of polymyxin B in proximal tubular cells (LLC - PK1) and discuss about the nurses interventions to identify at risk patients and consider prevention or treatment of nephrotoxicity acute kidney injury. This is a quantitative experimental in vitro study, in which the cells were exposed to 375μM polymyxin B sulfate concentration. Cell viability was determined by exclusion of fluorescent dyes and morphological method with visualization of apoptotic bodies for fluorescence microscopy. Cells exposed to polymyxin B showed reduced viability, increased number of apoptotic cells and a higher concentration of the enzyme lactate dehydrogenase. The administration of polymyxin B in vitro showed the need for actions to minimize adverse effects such as nephrotoxicity.


El objetivo del estudio fue caracterizar los mecanismos de daño celular implicado en la fisiopatología de la citotoxicidad de la polimixina B en las células tubulares proximales (LLC-PK1) y discutir las propuestas de intervención de enfermería para identificar a los pacientes de riesgo y considerar la prevención o el tratamiento de la lesión renal aguda nefrotóxica. Corresponde a un estudio experimental cuantitativo in vitro, en el cual las células fueron expuestas a sulfato de polimixina B. La viabilidad celular se determinó por exclusión de los colorantes fluorescentes y el método morfológico con la visualización de cuerpos apoptóticos a la microscopía de fluorescencia. Las células expuestas a polimixina B demostraron reducción de la viabilidad, aumento de células apoptóticas y mayor concentración de la enzima lactato deshidrogenasa. La administración de polimixina B in vitro demostró la necesidad de realizar acciones en la práctica clínica para minimizar los efectos adversos como la nefrotoxicidad.

O objetivo do estudo foi caracterizar os mecanismos de lesão celular envolvidos na fisiopatologia da citotoxicidade da polimixina B em células tubulares proximais (LLC-PK1) e discutir as proposições de intervenção do enfermeiro para identificar os pacientes de risco e considerar a prevenção ou o tratamento para lesão renal nefrotóxica. Estudo experimental in vitro , onde as células foram expostas ao sulfato de polimixina B. A viabilidade celular foi determinada pela exclusão dos corantes fluorescentes e o método morfológico com visualização de corpos apoptóticos à microscopia de fluorescência. As células expostas à polimixina B apresentaram redução de viabilidade, aumento do número de células em apoptose e maior concentração da enzima desidrogenase láctea. A administração de polimixina B in vitro demonstrou a necessidade de ações na prática clínica para minimizar os efeitos adversos como a nefrotoxicidade.