Suppression of diabetes-induced renal inflammatory cell infiltration by metformin associated with the amelioration of renal injury biomarkers / Supresión de la infiltración de células inflamatorias renales de diabetes-inducida, por metformina asociada con la mejora de los biomarcadores de lesión renal

ABSTRACT

SUMMARY: Diabetes and hypertension account for the majority of chronic kidney injury cases that can lead to renal failure. The link between the leukocytes common antigen (CD45) and diabetic kidney disease (DKD) with and without metformin incorporation in an animal model has not been investigated before. Therefore, we sought to assess the extent of leukocytes infiltration into kidney tissues 10 weeks following the induction of diabetes in rats treated with metformin. In addition, we monitored blood and urine parameters associated with diabetes. The model group of rats received streptozotocin (STZ; 50 mg/kg) injection after being fed for 14 days on a high-fat diet (HFD) and continuously fed a HFD until they were culled, at week 12. The protective group was treated in the same way except that these animals were put from day 1 on metformin (200 mg/kg) until being culled, on week 12. Kidneys were immunostained with CD45 as a marker of leukocytes infiltration and examined by light microscopy. Urine samples were tested for urine albumin and collected blood was analyzed for sugar, urea, creatinine, and oxidative stress and antioxidants biomarkers. Kidney injury secondary to diabetes was developed as demonstrated by (i) increased blood glucose, urea, and malondialdehyde (MDA) as a marker of lipid peroxidation; and (ii) kidney tissue damage and marked increase in kidney tissues expressing CD45 positive cells. The above markers were inhibited (p0.0006) by metformin. Also, a significant correlation was observed between CD45 score and glycemia, urea, MDA, and the antioxidant superoxide dismutase (SOD). Thus, our data demonstrate an association between the infiltration of CD45+ inflammatory cells into kidney tissues and biomarkers of kidney damage in a rat model of DKD, which was effectively protected by metformin.

RESUMEN

RESUMEN La diabetes y la hipertensión representan la mayoría de los casos de lesión renal crónica que pueden provocar insuficiencia renal. El vínculo entre el antígeno común de los leucocitos (CD45) y la enfermedad renal diabética (DKD) con y sin incorporación de metformina en un modelo animal no se había anteriormente investigado. El objetivo fue evaluar el grado de infiltración de leucocitos en los tejidos renales 10 semanas después de la inducción de diabetes en ratas tratadas con metformina. Además, monitoreamos los parámetros de sangre y orina asociados con la diabetes. El grupo modelo de ratas recibió una inyección de estreptozotocina (STZ; 50 mg/kg) después de ser alimentadas durante 14 días con una dieta alta en grasas (HFD) y continuamente alimentadas con un HFD hasta que fueron sacrificadas, en la semana 12. El grupo protector fue tratado de la misma manera excepto que estos animales fueron recibieron desde el día 1 metformina (200 mg/kg) hasta ser sacrificados, en la semana 12. Los riñones fueron inmunoteñidos con CD45 como marcador de infiltración de leucocitos y examinados por microscopía óptica. Las muestras de orina se analizaron en busca de albúmina y la sangre recolectada se analizó en busca de glucosa, urea, creatinina y biomarcadores de estrés oxidativo y antioxidantes. La lesión renal secundaria a la diabetes se desarrolló como lo demuestra (i) el aumento de la glucosa en sangre, la urea y el malondialdehído (MDA) como marcador de la peroxidación lipídica; y (ii) daño del tejido renal y marcado aumento en los tejidos renales que expresan células positivas para CD45. Los marcadores anteriores fueron inhibidos (p≤0.0006) por metformina. Además, se observó una correlación significativa entre la puntuación de CD45 y la glucemia, la urea, la MDA y la superóxido dismutasa antioxidante (SOD). Por lo tanto, nuestros datos demuestran una asociación entre la infiltración de células inflamatorias CD45+ en los tejidos renales y biomarcadores de daño renal en un modelo de rata con DKD, que fue protegido de manera efectiva por metformina.