Priming previne a insuficiência renal aguda nefrotóxica através da estimulação do mecanismo de defesa antioxidante / Priming prevent nephrotoxic acute renal failure through stimulation of antioxidant defense mechanism

RESUMO

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

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.