Reduction of podocytes number in late diabetic alloxan nephropathy: prevention by glycemic control

OBJETIVO: Avaliar o número de podócitos e espessamento da membrana basal glomerular (MBG) em ratos diabéticos com e sem controle glicêmico com 6 e 12 meses da indução. MÉTODOS: 100 ratos Wistar com 200-300g compuseram 6 grupos: Normal (N6, N12 - 25 animais) Diabético (D6,D12 - 25 animais) e diabético tratado com insulina 1,8 a 3,0 U/Kg e acarbose misturada a ração (50g para cada 100g de ração) (DT6 e DT12 - 25 animais). Aloxana foi ministrada via endovenosa na dose de 42mg/Kg. Peso, ingestão hídrica e diurese de 24 horas e glicemia e glicosúria foram determinados antes da inoculação, 7 e 14 dias após e mensalmente. No 14ª dia foi iniciado o tratamento. Três grupos de animais (N6, D6 e DT6) foram sacrificados no 6° mês e três grupos (N12, D12 e DT12), no 12ª mês sendo o tecido renal processado para estudo à microscopia eletrônica. RESULTADOS: A glicemia dos animais DT6 e DT12 diferiram significativamente, dos ratos D6 e D12, e não diferiram dos grupos N6 e N12. O número de podócitos do grupo DT6 não diferiu de N6 e D6 (mediana=11); o número de podócitos de DT12 (mediana=11) diferiu de D12 (mediana=8) e não diferiu de N12 (mediana=11). O espessamento da MBG de D6 (0,18 micrômetros) foi menor que D12 (0,29 micrômetros); de DT6 (0,16 micrômetros) foi menor que D6 (0,18 micrômetros) e de DT12 (0,26 micrômetros) foi menor que D12 (0,29 micrômetros). CONCLUSÃO: O controle da hiperglicemia preveniu o espessamento da MBG na nefropatia diabética aloxânica precoce (6 meses) e tardia (12 meses), e a diminuição do número de podócitos.

Long-term effects of insulin therapy, islet transplantation, and pancreas transplantation in the prevention of glomerular changes in kidneys of alloxan-induced diabetic rats

Groups of inbred alloxan-induced diabetic rats were treated with insulin (I), islets (IT), or pancreas transplantation (PT). Nondiabetic (N) and untreated diabetic (D) control groups were concurrently included. Each group was divided into five subgroups of 10 rats and killed after follow-up of 1, 3, 6, 9, and 12 months. Clinical and laboratory parameters were recorded, and kidney ultrastructural and morphometric analyses performed in each 12-month subgroup, namely glomerular basement membrane (GM) thickening, podocyte number, and number/extension of slit diaphragms (S). Rats from the I group showed poor metabolic control of diabetes compared with N group control rats. However, successfully transplanted rats (IT and PT) had complete restoration to normal levels for all metabolic parameters. GM thickening was significantly higher in diabetic compared with control rats. In contrast, the numbers of podocytes and slits as well as slit extensions were significantly decreased. Insulin therapy did not prevent any alterations upon comparison of diabetic vs control rats. Despite good metabolic control in IT rats, the degree of kidney lesion control never compared with that achieved in PT rats. In this group all glomerular changes were similar to the age-dependent lesions observed in control rats. We conclude that either IT or PT may be a good option for diabetes treatment, although pancreas transplantation seems to be the most effective treatment to control chronic complications.

Cistatina C e taxa de filtração glomerular em cirurgia cardíaca com circulação extracorpórea

OBJETIVO: Avaliar a cistatina C como marcador de função renal em pacientes submetidos à cirurgia de cardíaca com circulação extracorpórea, comparando com a dosagem sérica de creatinina. MÉTODOS: Foram analisados 50 pacientes consecutivos submetidos à cirurgia de revascularização do miocárdio. A função renal foi avaliada com a dosagem sérica de cistatina C e de creatinina no pré-operatório, no primeiro e no quinto dia de pós-operatório. Foram utilizadas as fórmulas de Cockcroft-Gault (CG) e Modification of Diet in Renal Disease (MDRD) para calcular a taxa de filtração glomerular estimada (TFG) através da creatinina, e a fórmula de Larsson para a TFG estimada através da cistatina C (TFG-Cis). RESULTADOS: A creatinina e o TFG através das fórmulas de CG e MDRD não mostraram diferença significativa nos momentos estudados. Após a agressão renal pela cirurgia, houve um aumento da cistatina C no 1º e 5º pós-operatório, sendo que no 5º pós-operatório com diferença estatisticamente significativa (P < 0,01). Houve uma queda da TFG estimada pela cistatina C de 105,2 ± 41,0 ml/min, no pré-operatório, para 89,5 ± 31,5 ml/min no 5º dia pós-operatório (P < 0,012). CONCLUSÃO: A cistatina C e a TFG-Cis apresentaram mudanças significativas no pós-operatório de cirurgia de revascularização do miocárdio quando comparadas a creatinina e a respectiva TFG estimada pelas fórmulas de Cockcroft-Gault e MDRD

Avaliação quanto à presença de microalbuminúria e hiperfiltração glomerular no estágio de tolerância à glicose diminuída

Na fase de tolerância à glicose diminuída (TGD) já estão presentes vários distúrbios metabólicos característicos do diabetes mellitus tipo 2 e fatores de risco que predispõem à vasculopatia. Nosso objetivo foi o de verificar se indivíduos de nossa população, com TGD e normotensos, apresentam elevação da excreção urinária de albumina (EUA) e da depuração de creatinina (D Cr). Teste oral de tolerância à glicose padrão com dosagem de insulina foi realizado, classificando os participantes em dois grupos: com TGD e com tolerância à glicose normal (TGN). Urina do período noturno foi utilizada para a determinação da EUA (imunoturbidimetria) e da D Cr. Os dois grupos não diferiram quanto à EUA e à D Cr. A freqüência de microalbuminúria foi de 21,1 e 3,3%, respectivamente, para os grupos com TGD e TGN (NS). Concluímos que, nesta amostra da população brasileira, indivíduos com TGD, normotensos e com resistência à insulina não apresentaram microalbuminúria e hiperfiltração glomerular.

Padrões morfológicos de lesão glomerular e correlação com achados clinicolaboratoriais de 43 crianças com síndrome nefrótica

OBJETIVOS: Avaliar a associação entre os parâmetros clinicolaboratoriais e alteração morfológica de biópsias renais em crianças com síndrome nefrótica. MÉTODOS: Os dados foram obtidos dos prontuários médicos de 43 crianças com síndrome nefrótica submetidas a biópsia renal. RESULTADOS: Vinte e oito pacientes eram do sexo masculino (65,1%), idades entre 1,4 a 12 anos (média de 4,7±3,2). Quarenta e dois pacientes (97,7%) apresentaram edema; 83,7%, oligúria e 32,5%, hipertensão arterial. A média de proteinúria foi 15,3g/1,73m²SC/dia e 55,8% apresentaram hematúria microscópica. As biópsias renais mostraram: glomerulonefrite proliferativa mesangial (GNPM) em 37,2%, glomeruloesclerose segmentar e focal (GESF) em 27,9%, alterações glomerulares mínimas (LM) em 25,6%, glomerulonefrite membranoproliferativa (GNMP) em 7% e glomerulonefrite membranosa (GNM) em 2,3%. Vinte e seis pacientes (60,5%) apresentaram resistência ao corticosteróide. Idade, sexo, hipertensão arterial, oligúria, uréia e creatinina séricas não mostraram diferenças estatísticas significativas entre os pacientes com GNPM, GESF e LM. Os pacientes com GNPM e GESF apresentaram maior freqüência de hematúria microscópica (p < 0,003 e p < 0,03; respectivamente). Os pacientes com GESF apresentaram maiores níveis de proteinúria (p < 0,01 versus LM e p < 0,05 versus GNPM). Os pacientes com LM apresentaram sensibilidade ao corticosteróide (p < 0,001 versus GESF e p = 0,047 versus GNPM). CONCLUSÕES: Sexo, idade, presença de hipertensão arterial ou oligúria e níveis séricos de uréia e creatinina não auxiliaram na diferenciação entre pacientes com GNPM, GESF e LM. Os pacientes com LM apresentaram sensibilidade a corticosteróides e menos probabilidade de apresentar hematúria microscópica. Pacientes com GESF apresentaram maiores níveis de proteinúria.

Comportamento das concentrações séricas e urinárias de creatinina e uréia ao longo de uma periodização desenvolvida em futebolistas profissionais: relações com a taxa de filtração glomerular

As determinações de creatinina e uréia têm sido utilizadas para avaliar o impacto do treinamento físico. Portanto, o principal objetivo do presente estudo foi verificar o comportamento das concentrações séricas e urinárias de creatinina e uréia em futebolistas profissionais ao longo de uma periodização. Participaram do estudo 18 jogadores de futebol que foram avaliados no início (T1), meio (T2) e fim (T3) de uma periodização específica. Os atletas foram submetidos às avaliações antropométrica e de determinação da capacidade aeróbia e da eficiência do metabolismo anaeróbio alático. As concentrações de creatinina e uréia dos atletas foram mensuradas no soro e na urina, além da taxa de filtração glomerular (TFG), determinada por três métodos distintos, sendo um independente e dois dependentes do volume urinário. A análise das respostas das variáveis em T1, T2 e T3 foi realizada por Anova one-way, seguida de post hoc de Newman-Keuls, assim como foi aplicado teste de correlação de Pearson. Para todos os casos o nível de significância prefixado foi de 5%. Houve melhora nos parâmetros aeróbio (p < 0,01) e anaeróbio alático (p < 0,01) ao longo da periodização, assim como foi verificada diminuição do volume urinário (p < 0,05) ao longo do estudo. As concentrações de creatinina apresentaram comportamento oposto quando determinadas no soro (p < 0,05) e na urina (p < 0,01) ao longo da periodização, não apresentando correlações significativas. Todos os métodos de determinação de TFG mostraram redução dos valores (p < 0,05) em resposta ao treinamento periodizado. Foram observadas correlações significativas entre todos os métodos em T1, e também em T2 e T3 apenas entre os métodos dependentes do volume urinário. de acordo com os resultados, é possível concluir que as concentrações de creatinina determinadas no soro e na urina de futebolistas profissionais foram sensíveis ao programa de treinamento desenvolvido; contudo, apresentaram comportamentos opostos. Isso provavelmente ocorreu devido à limitação metodológica da técnica de coleta de urina de 24h.

Effect of long-term treatment with insulin and/or acarbose on glomerular basement membrane thickening in alloxan-diabetic rats

Acarbose is a competitive inhibitor of the intestinal alpha-glycosidases, that can delay absorption of intestinal carbohydrates causing their malabsorption. In the present paper we studied the effects of insulin, acarbose and their association on glomerular basement membrane thickening in alloxan-diabetic rats. Twenty-five male and female Wistar rats, approximately 3 months old at the beginning of the experiment, were assigned randomly to each of five experimental groups: normal control rats, alloxan-diabetic control rats, alloxan-diabetic rats treated with acarbose, alloxan-diabetic rats treated with insulin, and alloxan-diabetic rats treated with insulin plus acarbose. Alloxan was administered in a single iv dose of 42 mg/kg body weight. Insulin was given subcutaneously at doses of 18 to 30 IU/kg corrected daily on the basis of glycosuria and ketonuria. Acarbose was given mixed with rat chow in a dose of 50 mg/100 g chow. Body weight, water and food intake and diuresis, as well as blood and urine glucose were determined after 1, 3, 6, 9, and 12 months of treatment. Glomerular basement membrane (GBM) thickening was determined by electron microscopy at the same times. Clear clinical and laboratory signs of severe diabetes, with blood glucose levels above 200 mg/dl and urine glucose above 3000 mg/dl, were observed in all alloxan-diabetic control rats, in all periods of follow-up, whereas administration of insulin or acarbose reduced the blood glucose levels of treated groups. The most satisfactory control of blood and urine glucose was observed in animals treated with both insulin and acarbose. However, diarrhea was observed in diabetic rats treated with acarbose associated or not with insulin. GBM thickening was correlated with age in all groups. Beginning at six months after diabetes induction, the GBM of untreated diabetic rats was significantly thicker (mean +/- SEM, 4.446 +/- 0.45 mm) than that of normal rats (2.977 +/- 0.63 mm). Both insulin and acarbose prevented GBM thickening and their combination induced thickening similar to the age-dependent thickening observed for normal rats of the same age. We conclude that acarbose when combined with insulin may be a good option in the control of diabetes and its renal complications.

THE LONG-TERM EVOLUTION OF IMMUNE DEPOSITS IN PASSIVE HEYMANN NEPHRITIS

1. To study the long term course of passive Heymann nephritis (PHN), 42 adult male Wistar rats were injected with rabbit anti-FX1A serum (PHN group) and 42 rats received normal rabbit serum (control group). Two animals from each group were sacrificed 2 weeks after the inoculation and 10 animals each from the control and PHN groups were sacrificed 4, 13, 25 and 53 weeks later.2. The PHN group exhibited a significant elevation in 20-h proteinuria which lasted from the first week (control group, 9.19 +/- 0.87; PHN group, 25.3 +/- 2.66) to the 25th week (control group, 22.6 +/- 2.15; PHN group, 66.7 +/- 10.4) except for week 17. From week 29 to week 53 there was no statistical difference between the 2 groups.3. Light microscopy showed no difference between the kidneys of PHN and control rats. Immunofluorescence microscopy in PHN rats showed granular deposition of autologous and heterologous IgG on the glomerular basement membrane (GBM), whose intensity and pattern did not change during 53 weeks of observation.4. When examined by electron microscopy the glomeruli of PHN rats showed: a) electron-dense deposits which were initially subepithelial and homogeneous and later intramembranous, granular and often surrounded by an electron-transparent halo; b) focal thickening of the GBM at the sites of intramembranous deposits; c) effacement of podocytes located close to the deposits; d) penetration of the podocytes into the GBM associated with the deposits; e) presence of osmiophilic granules in the cytoplasm of the podocyte located inside the GBM similar to the granules of the deposits next to them. The association of the penetration of the podocytes into the GBM with the deposits and the presence of the osmiophilic granules inside the foot process have not been described previously in PHN.5. The results suggest that the podocytes play a role in the clearing of intramembranous deposits in PHN.

Relação entre as variações da impedância elétrica renal com alterações da taxa de filtração glomerular em cães

Records of the electrical impedance were obtained by means of surface electrodes placed on ventral and dorsal sides of the left kidney of anesthetized dogs. Changes of the renal electrical impedance resulted from alterations of the glomerular filtration rate caused by decrease of blood renal pressure to 80 and 50 mm Hg either due to constriction of the aorta or bleeding. The relation was established also by using physiological infusion. The results showed that changes of the means of renal electrical impedance were in opposite direction to changes in glomerular filtration rate. The electrodes employed were constituted of two parts: one fixed and another adjustable and flexible, allowing good contact with the renal surface independent of the kidney size.

Avaliação tardia da função renal em doentes com paracoccidioidomicose tratados com anfotericina B por meio da determinação do ritmo de filtração glomerular com EDTA Cr51

A late survey of the renal function was performed in eighteen patients with paracoccidioidomycosis treated with amphotericin B, according to the glomerular filtration rate (RFG). The method was compartment analysis by single injection using EDTA Cr51, determined by its 'half biological life' and dosages of blood urea nitrogen and creatinine. The patients were seventeen males and one female. They were from 22 to 76 years old. Ten of these patients received 2 g of amphotericin B and eight of them received 4 g. There were no expressive difference between the two groups, taking into account age, dose in mg/kg of weight/day, time of conclusion of the treatment, urea, creatinine, glomerular filtration was smaller than the normal, and average of the half biological life of the EDTA Cr51 was large than the normal. The achieved results permitted us to consider that the amphotericin B determines deficit of renal function. However, by the present study, it hasn't been possible to affirm if the modifications are definitive.

The number of podocyte and slit diaphragm is decreased in experimental diabetic nephropathy

Purpose: To determine the number of podocyte, slit diaphragms, slit diaphragm extensions and GBM thickness in diabetic nephropathy. Methods: Sixty Rattus Wistarof both sexes weighing 200-300g were divided in two experimental groups: normal group 10 animals, and alloxan diabetic rats - 50 animals. Alloxan was administered in a single IV dose of 42mg/kg body weight. Body weight, water and food intake, diuresis, and blood and urine glucose were determined in both groups before alloxan injection and two weeks, six and twelve months after alloxan injection. Proteinuria was measured at 12 months in both groups. After 12 months animals were sacrificed, and the right kidney processed for electron microscopy. Results: Clear clinical and laboratory signs of severe diabetes were seen, in all alloxan-diabetic rats at all follow-up times. Glomerular basement membrane (GBM) thickening, podocyte number, and slit diaphragm number and extension were determined. GBM of all diabetic rats was significantly thicker (median=0.29μm; semi-interquartile range=0.065μm) than in the normal rats (0.23μm; 0.035μm). Diabetic rat podocyte number (8; 1), slit diaphragm number (4; 1), and slit diaphragm extension (0.021μm; 0.00435μm) were significantly lower than in normal rats (11; 1) and (7; 1.5), and (0.031μm; 0.0058μm). Diabetic rat proteinuria (0.060mg/24h; 0.037mg/24h) was higher than in normal rats (0.00185mg/24h; 0.00055mg/24h). Conclusion: Experimental diabetes is associated with significant (p<0.05) changes in podocyte foot process, slit number, slit diaphragm extension, and GBM thickness.

Avaliação da função glomerular de cães sadios e nefropatas sob estimulação dopaminérgica

Dopamine is an endogenous compound widely used in intensive care. It has a broad spectrum of action, on the cardiovascular system and urinary tract. Increased glomerular filtration rate, renal blood flow and fractional excretion of sodium and phosphorus are expected renal effects in normal individuals, but are poorly explored in veterinary medicine. This study was conducted to evaluate the glomerular function of dogs with renal disease submitted to continuous infusion of dopamine. Different doses of dopamine were administered in healthy and nephropathic dogs. Laboratory evaluations of creatinine clearance and urinary protein/creatinine ratio were performed during and after treatments. Creatinine clearance showed dose-dependent increase in healthy dogs. In dogs with renal disease, the dose of 1μg/kg/min GFR increased slightly, without changing the urine P/C and blood pressure, while the dose of 3μg/kg/min increased urinary protein excretion.

Avaliação da taxa de filtração glomerular e excreção fracionada de eletrólitos de cães com doença renal crônica tratados com dimetilsulfóxido (DMSO)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)