Tiosulfatul de sodiu ameliorează stresul oxidativ și păstrează funcția renală la șobolanii hiperoxalurici
Rakesh K. Bijarnia
1 Departamentul de Nefrologie, Hipertensiune și Farmacologie Clinică, Spitalul Universitar și Universitatea din Berna, Inselspital, Berna, Elveția,
2 Departamentul de cercetare clinică, Spitalul Universitar și Universitatea din Berna, Inselspital, Berna, Elveția,
Matthias Bachtler
1 Departamentul de Nefrologie, Hipertensiune și Farmacologie Clinică, Spitalul Universitar și Universitatea din Berna, Inselspital, Berna, Elveția,
2 Departamentul de cercetare clinică, Spitalul Universitar și Universitatea din Berna, Inselspital, Berna, Elveția,
Prakash G. Chandak
1 Departamentul de Nefrologie, Hipertensiune și Farmacologie Clinică, Spitalul Universitar și Universitatea din Berna, Inselspital, Berna, Elveția,
2 Departamentul de cercetare clinică, Spitalul Universitar și Universitatea din Berna, Inselspital, Berna, Elveția,
Harry van Goor
3 Departamentul de patologie și biologie medicală, Universitatea din Groningen, Centrul medical universitar Groningen, Groningen, Olanda,
Andreas Pasch
1 Departamentul de Nefrologie, Hipertensiune și Farmacologie Clinică, Spitalul Universitar și Universitatea din Berna, Inselspital, Berna, Elveția,
2 Departamentul de cercetare clinică, Spitalul Universitar și Universitatea din Berna, Inselspital, Berna, Elveția,
Conceput și proiectat experimentele: RB AP. Realizarea experimentelor: RB MB PC. Analiza datelor: RB HvG AP. Reactivi/materiale/instrumente de analiză contribuite: RB HvG MB AP. Am scris lucrarea: RB AP.
Date asociate
Toate datele relevante se află în hârtie și în fișierele sale de informații de suport.
Abstract
fundal
Hiperoxaluria determină depunerea cristalelor în rinichi, ceea ce duce la stres oxidativ și la rănirea și deteriorarea epiteliului renal. Tiosulfatul de sodiu (STS, Na2S2O3) este un anti-oxidant, care a fost utilizat în medicina umană de zeci de ani. Efectul STS asupra leziunilor renale induse de hiperoxalurie nu este cunoscut.
Metode
Hiperoxaluria și leziunile renale au fost induse la șobolani Wistar masculi sănătoși prin expunerea cronică la etilen glicol (EG, 0,75%) în apa de băut timp de 4 săptămâni. Efectele tratamentului ale STS, NaCl sau Na2SO4 au fost comparate. Mai mult, efectele STS asupra stresului oxidativ indus de oxalat au fost investigate in vitro în celulele renale LLC-PK1.
Rezultate
Expunerea cronică la EG a condus la hiperoxalurie, stres oxidativ, cristalurie de oxalat de calciu și depunere de cristal în rinichi. În timp ce toți compușii testați au redus semnificativ încărcătura cristalină, numai tratamentul STS a menținut activitatea superoxidului dismutazei tisulare și nivelurile de 8-izoprostaglandină din urină in vivo și a păstrat funcția renală. În studiile in vitro, STS a arătat capacitatea de a elimina în mod dependent doza de acumulare de ROS indusă de oxalat, reducerea peroxidului de hidrogen eliberat de celule și activitatea conservată de superoxid dismutază. Ca mecanism care explică această constatare, STS a reușit să inactiveze în mod direct peroxidul de hidrogen în experimente fără celule.
Concluzii
STS este un antioxidant, care păstrează funcția renală într-un model de șobolan EG cronic. Trebuie luată în considerare utilizarea sa terapeutică în insuficiența renală indusă de stresul oxidativ.
Introducere
Oxalatul este un produs final metabolic, care este excretat cu urina. În caz de aport alimentar excesiv sau de supraproducție patologică (de exemplu, datorită hiperoxaluriei primare, hiperoxaluriei enterice, toxicității EG sau ingestiei excesive de vitamina C), cristalele de oxalat de calciu precipită pe tot corpul. Rinichii sunt cei mai vulnerabili la aceste cristale, care duc la nefrolitiază, nefrocalcinoză și insuficiență renală [1]. Concentrațiile ridicate de oxalat provoacă stres oxidativ, epuizare antioxidantă și leziuni ale epiteliului renal [2, 3]. Oxidanții din hiperoxalurie par a fi în principal derivați din mitocondrii [4] și, prin urmare, afectează sistemele de apărare intracelulară antioxidantă, inclusiv activitatea enzimelor precum superoxidul dismutază (SOD) și catalaza (CAT) [3, 5].
Tiosulfatul de sodiu (Na2S2O3, STS) este o sare de sulf, utilizată de decenii în medicina umană pentru tratamentul intoxicațiilor cu cianură. Mai mult, diverse rapoarte clinice de caz indică faptul că STS prezintă proprietăți de prevenire a calcificării [6, 7] și reduce mineralizarea fosfatului de calciu la oamenii care suferă de calcifilaxie [8], la șobolanii uremici tratați cu adenină [9] și la șobolanii hipercalciurici genetic [10] . Aceste proprietăți anticalcifiante ale STS sunt potențial legate de efectele sale antioxidante [11]. În ciuda acestei capacități de a preveni calcificarea, LaGrange și colegii [12] au raportat că STS nu a avut niciun efect semnificativ asupra cristaluriei și precipitațiilor de oxalat de calciu într-un model de șobolan cu nefropatie acută de oxalat de calciu indusă de EG și NH4Cl. Motivul pentru care nu s-a observat un efect benefic al STS în acest model nu a fost elucidat, dar s-ar fi putut datora naturii acute, severe și ireversibile care dăunează rinichilor acestui model.
Prin urmare, am emis ipoteza că STS ar putea avea efecte benefice într-un model cronic și modest de stres oxidativ indus de oxalat și leziuni renale [3, 13].
Pentru a testa această ipoteză, am expus șobolanii masculi Wistar la 0,75% EG în apa de băut timp de 28 de zile. În aceste 4 săptămâni, șobolanii au primit injecții intraperitoneale (i.p.) fie cu STS, NaCl (SC), fie cu Na2SO4 (SS). Mai mult, efectul STS asupra stresului oxidativ a fost investigat folosind un sistem in vitro de celule LLC-PK1 tubulare proximale.