Progenitori endoteliali nei pazienti con Chronic Kidney Disease - Mineral and Bone Disorder (CKD-MBD) in fase uremica: effetti del trattamento con vitamina D.

L'insufficienza renale cronica (CKD) è associata ad un rischio cardiovascolare più elevato rispetto alla popolazione generale: fattori come uremia, stress ossidativo, età dialitica, infiammazione, alterazioni del metabolismo minerale e presenza di calcificazioni vascolari incidono fortemente sulla morbosità e mortalità per cause cardiovascolari nel paziente uremico. Diversi studi hanno verificato il coinvolgimento dei progenitori endoteliali (EPC) nella malattia aterosclerotica ed è stato dimostrato che esprimono osteocalcina, marcatore di calcificazione. Inoltre, nella CKD è presente una disfunzione in numero e funzionalità delle EPC. Attualmente, il ruolo delle EPC nella formazione delle calcificazioni vascolari nei pazienti in dialisi non è stato ancora chiarito. Lo scopo della tesi è quello di studiare le EPC prelevate da pazienti con CKD, al fine di determinarne numero e fenotipo. È stato anche valutato l'effetto del trattamento in vitro e in vivo con calcitriolo e paracalcitolo sulle EPC, dato il deficit di vitamina D dei pazienti con CKD: il trattamento con vitamina D sembra avere effetti positivi sul sistema cardiovascolare. Sono stati valutati: numero di EPC circolanti e la relativa espressione di osteocalcina e del recettore della vitamina D; morfologia e fenotipo EPC in vitro; effetti di calcitriolo e paracalcitolo sull’espressione di osteocalcina e sui depositi di calcio. I risultati dello studio suggeriscono che il trattamento con vitamina D abbia un effetto positivo sulle EPC, aumentando il numero di EPC circolanti e normalizzandone la morfologia. Sia calcitriolo che paracalcitolo sono in grado di ridurre notevolmente l’espressione di OC, mentre solo il paracalcitolo ha un effetto significativo sulla riduzione dei depositi di calcio in coltura. In conclusione, il trattamento con vitamina D sembra ridurre il potenziale calcifico delle EPC nell’uremia, aprendo nuove strade per la gestione del rischio cardiovascolare nei pazienti affetti da CKD.

Chronic Kidney Disease (CKD) is associated to an increased cardiovascular risk compared to the general population: factors like uremia, oxidative stress, dialytic vintage, inflammation, mineral metabolism dysregulation and vascular calcifications greatly affect cardiovascular morbidity and mortality in CKD. Several papers reported the involvement of endothelial progenitor cells (EPCs) in atherosclerosis: it was also demonstrated their expression of osteocalcin, a marker of calcification. Moreover, a dysfunction in number and functionality of EPCs is also detectable in CKD. Currently, the role of EPCs in the pathogenesis of vascular calcifications in patients with CKD is not clear. The project presented herein aimed to study EPCs from CKD patients and determine their number and phenotype. Moreover, it was evaluated the effect of treatment with calcitriol and paricalcitol on EPCs, both in vivo and in vitro, because CKD patients suffer from vitamin D deficiency and it was reported that vitamin D has beneficial effects on the cardiovascular system. The number of circulating EPCs and their expression of osteocalcin and vitamin D receptor, morphology and phenotype of EPC in vitro, effects of calcitriol and paricalcitol on expression of osteocalcin and calcium deposition where evaluated. The results suggest that treatment with vitamin D has beneficial effects on EPCs, by increasing their number and improving morphology. Both calcitriol and paricalcitol could strongly reduce the expression of osteocalcin by EPCs, whereas only paricalcitol was able to reduce the deposition of calcium in cell cultures. In conclusion, treatment of CKD patients with vitamin D seems to reduce the calcific potential of EPCs in uremia, highlighting a putative protective role of vitamin D therapy against vascular calcifications.