A doença renal policística autossômica dominante (DRPAD) é uma das doenças hereditárias humanas mais comuns, apresentando uma prevalência de 1:543 a 1:4000 em diferentes populações. Esta enfermidade é essencialmente causada por mutação em um de dois genes: PKD1 (Polycystic Kidney Disease 1) ou PKD2. A maior parte dos casos decorre de mutações em PKD1. O tabagismo foi associado independentemente com progressão da doença renal na DRPAD. Em um estudo recente, contudo, tabagismo não influenciou a sobrevida renal nesta doença. Vários estudos também revelam que a deficiência em PKD1/Pkd1 ou PKD2/Pkd2 se associam a disfunção cardíaca. Para analisar os efeitos potenciais da exposição crônica ao tabagismo sobre os fenótipos renal e cardíaco associados à DRPAD, utilizamos como modelo experimental um animal cístico ortólogo fenotipicamente semelhante à DRPAD humana, o camundongo Pkd1flox/flox:Nestincre. Animais machos foram expostos ao tabagismo da concepção até a idade de 18 semanas. Os níveis séricos de ureia foram mais elevados em camundongos Pkd1flox/flox:Nestincre fumantes (CIF) que em Pkd1flox/flox:Nestincre não fumantes (CI) e em animais Pkd1flox/flox fumantes (NCF) que em Pkd1flox/flox não fumantes (NC). O índice cístico renal foi maior nos animais CIF que CI. A taxa de proliferação de células de revestimento cístico, mas não de apoptose, mostrou-se aumentada em camundongos CIF comparados a CI. As taxas de proliferação e apoptose de células tubulares renais foram mais altas nos rins CI que NC e nos rins CIF que NCF. Observamos, ainda, tais taxas mais elevadas em NCF que NC. Camundongos CIF desenvolveram maior índice de fibrose renal que CI. O mesmo efeito do tabagismo foi detectado em camundongos NCF, porém sua intensidade foi muito menor. As expressões renais de Il1b e Tgfb1 não diferiram significantemente entre os grupos. Os níveis renais de glutationa foram mais baixos em camundongos CIF que CI e em animais NCF que NC. A fração de ejeção do ventrículo esquerdo foi reduzida em camundongos CIF e CI em comparação a NC, mas não foi detectada diferença entre CIF e CI. Parâmetros cardíacos estruturais também se mostraram alterados em animais CIF comparados a CI e NCF. Interessantemente, strain circunferencial e a taxa de strain circunferencial foram menores em camundongos CIF que CI e NCF. A pressão arterial média foi mais baixa em animais CIF que CI hipertensos, atingindo níveis que não diferiram de NC e NCF. A taxa de apoptose em tecido cardíaco foi maior em animais CI que NC, mas não diferiu entre CIF e CI nem entre NCF e NC. A taxa de fibrose cardíaca foi mais elevada em camundongos CIF e CI que NC e NCF. Os grupos não diferiram quanto à sobrevida em 18 semanas, mas o peso corporal foi menor em animais CIF que CI em 16 semanas. Nossos achados indicam que a exposição crônica ao tabagismo desde a concepção agravou os fenótipos renal e cardíaco de camundongos císticos deficientes em Pkd1. Dadas as similaridades entre a DRPAD humana e o modelo animal ortólogo estudado, os efeitos deletérios do tabagismo observados devem provavelmente se aplicar a pacientes com DRPAD / Autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD) is one of the most common human inherited diseases, with a prevalence of 1:543 to 1:4000 in different populations. This disease is essentially caused by mutation in one of two genes: PKD1 (Polycystic Kidney Disease 1) or PKD2. Most cases result from mutations in PKD1. Smoking has been independently associated with renal disease progression in ADPKD. In a recent study, however, smoking did not influence renal survival in this disease. Several studies also revealed that PKD1/Pkd1 or PKD2/Pkd2 deficiency are associated with cardiac dysfunction. To analyze the potential effects of chronic exposure to smoking on renal and cardiac phenotypes associated with ADPKD, we used an orthologous cystic animal phenotypically similar to human ADPKD as experimental model, the Pkd1flox/flox:Nestincre mouse. Male animals were exposed to smoking from conception to the age of 18 weeks. Serum urea nitrogen was higher in Pkd1flox/flox:Nestincre submitted to smoking (CYS) than in Pkd1flox/flox:Nestincre not submitted to smoking (CY) and in Pkd1flox/flox submitted to smoking (NCS) than in Pkd1flox/flox not submitted to smoking (NC). Renal cystic index was higher in CYS animals than CY. Proliferation rate of cyst-lining cells, but not apoptotic rate, was increased in CYS mice compared to CY. The proliferation and apoptotic rates of renal tubular cells were higher in CY kidneys than NC and in CYS kidneys than NCS. We also observed increase in such rates in NCS compared to NC. CYS mice developed a higher renal fibrosis index than CY animals. Although the same effect of smoking was detected in NCS mice, its intensity was much lower than in cystic animals. Renal expression of Il1b e Tgfb1 did not significantly differ among the groups. Renal levels of glutathione were lower in CYS mice than CY and in NCS animals than NC. Left ventricular ejection fraction was reduced in CYS and CY mice compared to NC, but no difference was detected between CYS and CY. Cardiac structural parameters were also altered in CYS animals in comparison to CY and NCS. Interestingly, circumferential strain and circumferential strain rate were lower in the CYS mice than CY and NCS. MAP was lower in CYS animals than in the hypertensive CY mice, reaching normotensive levels that did not differ from NC and NCS. The apoptotic rate in cardiac tissue was higher in CY animals than NC, but did not differ between CYS and CY and between NCS and NC. The rate of cardiac fibrosis was also higher in CYS and CY mice than in NC and NCS. Survival at 18 weeks did not differ among the groups but body weight was lower in CYS animals than CY at 16 weeks of age. Our findings show that chronic exposure to smoking since conception aggravated the renal and cardiac phenotypes of Pkd1-deficient cystic mice. Given the similarities between human ADPKD and the studied orthologous animal model, the observed deleterious effects of smoking are likely to apply to ADPKD patients

Estudos experimentais e clínicos amparam a participação do estresse oxidativo na progressão da doença renal na doença renal policística autossômica dominante (DRPAD). A administração do agente antioxidante N-acetilcisteína (NAC), por sua vez, apresenta efeitos benéficos em vários modelos animais de injúria renal. Neste estudo, utilizamos um camundongo cístico gerado por meio do cruzamento de uma linhagem portadora de um alelo floxed Pkd1 com outra que expressa nestin-Cre para avaliar os efeitos da NAC sobre um modelo ortólogo à DRPAD humana. O tratamento de longo prazo com NAC foi iniciado na concepção, nascimento, desmame ou oito semanas de idade, de modo a permitir a avaliação de seus efeitos em diferentes fases da vida. Nossas análises revelaram que a administração de NAC reduziu o nível de substâncias reativas com ácido tiobarbitúrico e aumentou o de glutationa nos rins de camundongos císticos tratados com NAC desde a concepção (Ci-NAC-Conc) comparados a animais císticos não tratados (Ci-Co). A excreção urinária de óxido nítrico também foi maior em camundongos císticos tratados com NAC. Animais Ci-NAC-Conc apresentaram ureia sérica, número de cistos renais, índice cístico e fibrose intersticial renal mais baixos que os camundongos Ci-Co. Animais Ci-NAC-Conc apresentaram, além disso, fração de ejeção e fração de encurtamento de ventrículo esquerdo maiores que camundongos Ci-Co, assim como menor fibrose cardíaca. O tratamento com NAC iniciado na concepção aumentou a sobrevida dos animais císticos. Notavelmente, o peso corpóreo mostrou-se significantemente menor em camundongos Ci-NAC-Conc que nos animais Ci-Co em todas as idades avaliadas, uma diferença não observada entre animais não císticos tratados e não tratados com NAC. Ainda é incerto se todas as ações observadas da NAC são causadas por suas propriedades antioxidantes. Esses resultados apóiam efeitos benéficos de tratamento precoce com NAC em camundongos císticos deficientes em Pkd1, determinados pela melhora de seus fenótipos renal, cardíaco e sistêmico. Nossos achados também revelam uma redução não deletéria no crescimento corpóreo, induzida pela administração de longo prazo de NAC no background deficiente em Pkd1 avaliado. Nossos dados abrem uma linha de pesquisa significativa e provavelmente robusta para se intervir nos fenótipos renal, cardíaco e sistêmico da DRPAD / Oxidative stress has been postulated to participate in the progression of renal disease in autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD). The antioxidant N-acetylcysteine (NAC), in turn, has been shown to determined beneficial effects on several animal models of renal injury. In the current study, a cystic mouse generated by breeding a Pkd1 floxed allele with a nestin Cre expressing line was used to evaluate the potential therapeutic effects of NAC on a model orthologous to human ADPKD. Long-term NAC treatment was initiated at conception, birth, weaning or 8 weeks of life, to allow the evaluation of its effects on different phases of life. Our analyses revealed that NAC decreased thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and increased glutathione levels in the kidneys of mice treated with NAC since conception (CY-NAC-Con) compared with non-treated cystic animals (CY-Ctl). Nitric oxide urinary excretion was also higher in NAC-treated cystic mice. These animals showed lower serum urea nitrogen (SUN), number of renal cysts, cystic index and renal interstitial fibrosis than CY-Ctl mice. CY-NAC-Con animals displayed, in addition, higher left ventricle ejection fraction and fractional shortening compared with CY-Ctl mice, as well as decreased cardiac fibrosis. NAC treatment started at conception increased the survival of cystic mice, demonstrating beneficial systemic effects. Interestingly, body weight was significantly lower in CY-NAC-Con than CY-Ctl mice at all evaluated times, a difference not observed between non-cystic animals treated and not treated with NAC Whether all observed NAC actions are caused by its antioxidant properties is yet not clear. These results support beneficial effects of early treatment with NAC on Pkd1-deficient cystic mice, by determining improvement in their renal, heart and systemic phenotypes. Our findings also reveal a non-deleterious reduction in body growth induced by long-term NAC administration in the evaluated Pkd1-deficient background. Our data open a likely significant and robust research track to intervene in renal, extra-renal and systemic ADPKD phenotypes

Estudos experimentais e clínicos amparam a participação do estresse oxidativo na progressão da doença renal na doença renal policística autossômica dominante (DRPAD). A administração do agente antioxidante N-acetilcisteína (NAC), por sua vez, apresenta efeitos benéficos em vários modelos animais de injúria renal. Neste estudo, utilizamos um camundongo cístico gerado por meio do cruzamento de uma linhagem portadora de um alelo floxed Pkd1 com outra que expressa nestin-Cre para avaliar os efeitos da NAC sobre um modelo ortólogo à DRPAD humana. O tratamento de longo prazo com NAC foi iniciado na concepção, nascimento, desmame ou oito semanas de idade, de modo a permitir a avaliação de seus efeitos em diferentes fases da vida. Nossas análises revelaram que a administração de NAC reduziu o nível de substâncias reativas com ácido tiobarbitúrico e aumentou o de glutationa nos rins de camundongos císticos tratados com NAC desde a concepção (Ci-NAC-Conc) comparados a animais císticos não tratados (Ci-Co). A excreção urinária de óxido nítrico também foi maior em camundongos císticos tratados com NAC. Animais Ci-NAC-Conc apresentaram ureia sérica, número de cistos renais, índice cístico e fibrose intersticial renal mais baixos que os camundongos Ci-Co. Animais Ci-NAC-Conc apresentaram, além disso, fração de ejeção e fração de encurtamento de ventrículo esquerdo maiores que camundongos Ci-Co, assim como menor fibrose cardíaca. O tratamento com NAC iniciado na concepção aumentou a sobrevida dos animais císticos. Notavelmente, o peso corpóreo mostrou-se significantemente menor em camundongos Ci-NAC-Conc que nos animais Ci-Co em todas as idades avaliadas, uma diferença não observada entre animais não císticos tratados e não tratados com NAC. Ainda é incerto se todas as ações observadas da NAC são causadas por suas propriedades antioxidantes. Esses resultados apóiam efeitos benéficos de tratamento precoce com NAC em camundongos císticos deficientes em Pkd1, determinados pela melhora de seus fenótipos renal, cardíaco e sistêmico. Nossos achados também revelam uma redução não deletéria no crescimento corpóreo, induzida pela administração de longo prazo de NAC no background deficiente em Pkd1 avaliado. Nossos dados abrem uma linha de pesquisa significativa e provavelmente robusta para se intervir nos fenótipos renal, cardíaco e sistêmico da DRPAD / Oxidative stress has been postulated to participate in the progression of renal disease in autosomal dominant polycystic kidney disease (ADPKD). The antioxidant N-acetylcysteine (NAC), in turn, has been shown to determined beneficial effects on several animal models of renal injury. In the current study, a cystic mouse generated by breeding a Pkd1 floxed allele with a nestin Cre expressing line was used to evaluate the potential therapeutic effects of NAC on a model orthologous to human ADPKD. Long-term NAC treatment was initiated at conception, birth, weaning or 8 weeks of life, to allow the evaluation of its effects on different phases of life. Our analyses revealed that NAC decreased thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and increased glutathione levels in the kidneys of mice treated with NAC since conception (CY-NAC-Con) compared with non-treated cystic animals (CY-Ctl). Nitric oxide urinary excretion was also higher in NAC-treated cystic mice. These animals showed lower serum urea nitrogen (SUN), number of renal cysts, cystic index and renal interstitial fibrosis than CY-Ctl mice. CY-NAC-Con animals displayed, in addition, higher left ventricle ejection fraction and fractional shortening compared with CY-Ctl mice, as well as decreased cardiac fibrosis. NAC treatment started at conception increased the survival of cystic mice, demonstrating beneficial systemic effects. Interestingly, body weight was significantly lower in CY-NAC-Con than CY-Ctl mice at all evaluated times, a difference not observed between non-cystic animals treated and not treated with NAC Whether all observed NAC actions are caused by its antioxidant properties is yet not clear. These results support beneficial effects of early treatment with NAC on Pkd1-deficient cystic mice, by determining improvement in their renal, heart and systemic phenotypes. Our findings also reveal a non-deleterious reduction in body growth induced by long-term NAC administration in the evaluated Pkd1-deficient background. Our data open a likely significant and robust research track to intervene in renal, extra-renal and systemic ADPKD phenotypes

Vários estudos mostram que na doença renal policística autossômica dominante os cistos surgem a partir de um mecanismo de "dois-golpes". A patogênese das manifestações não-císticas, contudo, é pouco compreendida. Neste estudo usamos uma linhagem de camundongos endogâmica com uma mutação nula em Pkd1, onde animais heterozigotos apresentam formação cística renal mínima até 40 semanas de idade. O clearance de inulina e o número de glomérulos foram menores em machos Pkd1+/- que Pkd1+/+, enquanto o volume glomerular médio foi maior em heterozigotos. A excreção urinária de NO2/NO3 não diferiu significantemente entre os dois grupos. Avaliamos a osmolalidade urinária máxima em machos e fêmeas Pkd1+/- and Pkd1+/+, porém não foi detectada diferença significante entre os grupos heterozigoto e selvagem. Nossos resultados oferecem evidência direta de que a haploinsuficiência de Pkd1 resulta em anormalidades anatômicas e funcionais renais e sugerem que o estado haploinsuficiente de Pkd1 possa resultar na redução do número de néfrons por diminuir a ramificação tubular renal durante a nefrogênese / Several studies show that in autosomal dominant polycystic kidney disease cysts arise through a "two-hit" mechanism. The pathogenesis of non-cystic features, however, is poorly understood. In this study we used an inbred mouse line with a null mutation of Pkd1, where heterozygotes had minimal renal cyst formation up to 40 weeks of age. Inulin clearance and the number of glomeruli were lower in Pkd1+/- than in Pkd1+/+ males, while a higher average glomerular volume was observed in heterozygotes. The urinary excretion of NO2/NO3 did not significantly differ between the two groups. Maximal urinary osmolality was evaluated in Pkd1+/- and Pkd1+/+ males and females, but no significant difference was detected between the heterozygous and the wild type groups. Our results provide direct evidence that haploinsufficiency for Pkd1 results in anatomic and functional abnormalities of the kidney and suggest that Pkd1 haploinsufficiency may result in a reduced number of nephrons by diminishing renal tubule branching during nephrogenesis

Made available in DSpace on 2015-07-22T20:49:34Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-27 / A cafeína tem sido considerada um fator de risco para o crescimento dos cistos na Doença Renal Policística Autossômica Dominante (DRPAD) devido ao aumento de secreção de fluido e proliferação celular induzidos pelo acúmulo de adenosina monofosfato cíclico (AMPc’), resultante da inibição da fosfodiesterase. O presente estudo teve como objetivos quantificar a ingestão de cafeína discriminando entre suas fontes dietéticas, avaliar o conhecimento sobre a necessidade de restrição de cafeína pelos pacientes com DRPAD e determinar a associação entre o consumo de cafeína e os dados clínicos e laboratoriais destes pacientes. A avaliação dos hábitos alimentares e do consumo de cafeína foi realizada através de três recordatórios de 24 horas, em dias não consecutivos e o conhecimento sobre a restrição de cafeína, considerado como orientação prévia, foi avaliado ao término da última entrevista com o paciente. Foram incluídos no estudo 102 pacientes com DRPAD (68F/34M, 38±14 anos), acompanhados no Ambulatório de Rins Policísticos da Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP) e 102 indivíduos saudáveis (74F/28M, 39±12 anos). Os dados clínicos, laboratoriais e parâmetros ultrassonográficos renais foram obtidos do prontuário destes pacientes. A ingestão de cafeína foi significantemente menor no grupo de pacientes DRPAD quando comparados aos controles (85,7 versus 134 mg/dia) e o volume renal não se correlacionou com a ingestão de cafeína. De acordo com as respostas, detectou-se que 63% dos pacientes DRPAD foram previamente orientados quanto à restrição de cafeína. Os pacientes nãoorientados, que consumiam significantemente mais cafeína do que os orientados, eram significantemente mais velhos, e apresentavam níveis significantemente maiores de creatinina sérica e menores de Taxa de Filtração Glomerular (TFG) estimada. A porcentagem de pacientes hipertensos e com Doença Renal Crônica (DRC) estágio 3 era maior neste grupo, porém sem atingir significância estatística. O volume renal tendeu a ser maior no grupo de pacientes não-orientados, mas sem significância estatística. A análise de regressão linear multivariada revelou que a idade, presença de hipertensão e DRC estágio 3 se associaram com o volume renal na amostra total. Em conclusão, o consumo de cafeína encontrou-se reduzido na presente amostra de pacientes com DRPAD, provavelmente, devido à orientação prévia quanto à necessidade de restrição. A cafeína não se associou de maneira independente com o volume renal, o qual sofreu maiores influências da idade, presença de hipertensão e DRC. / TEDE / BV UNIFESP: Teses e dissertações

Vários estudos mostram que na doença renal policística autossômica dominante os cistos surgem a partir de um mecanismo de "dois-golpes". A patogênese das manifestações não-císticas, contudo, é pouco compreendida. Neste estudo usamos uma linhagem de camundongos endogâmica com uma mutação nula em Pkd1, onde animais heterozigotos apresentam formação cística renal mínima até 40 semanas de idade. O clearance de inulina e o número de glomérulos foram menores em machos Pkd1+/- que Pkd1+/+, enquanto o volume glomerular médio foi maior em heterozigotos. A excreção urinária de NO2/NO3 não diferiu significantemente entre os dois grupos. Avaliamos a osmolalidade urinária máxima em machos e fêmeas Pkd1+/- and Pkd1+/+, porém não foi detectada diferença significante entre os grupos heterozigoto e selvagem. Nossos resultados oferecem evidência direta de que a haploinsuficiência de Pkd1 resulta em anormalidades anatômicas e funcionais renais e sugerem que o estado haploinsuficiente de Pkd1 possa resultar na redução do número de néfrons por diminuir a ramificação tubular renal durante a nefrogênese / Several studies show that in autosomal dominant polycystic kidney disease cysts arise through a "two-hit" mechanism. The pathogenesis of non-cystic features, however, is poorly understood. In this study we used an inbred mouse line with a null mutation of Pkd1, where heterozygotes had minimal renal cyst formation up to 40 weeks of age. Inulin clearance and the number of glomeruli were lower in Pkd1+/- than in Pkd1+/+ males, while a higher average glomerular volume was observed in heterozygotes. The urinary excretion of NO2/NO3 did not significantly differ between the two groups. Maximal urinary osmolality was evaluated in Pkd1+/- and Pkd1+/+ males and females, but no significant difference was detected between the heterozygous and the wild type groups. Our results provide direct evidence that haploinsufficiency for Pkd1 results in anatomic and functional abnormalities of the kidney and suggest that Pkd1 haploinsufficiency may result in a reduced number of nephrons by diminishing renal tubule branching during nephrogenesis