Incorporação de ácido indol acético por células tubulares renais e superioridade da hemodiafiltração nas taxas de remoção de indoxil sulfato em relação a hemodiálise

Abstract

Resumo: A doença renal crônica (DRC) possui como uma de suas principais manifestações fisiopatológicas a uremia, caracterizada pelo acúmulo de metabólitos, como as toxinas urêmicas ligadas à proteínas (PBUT). Algumas PBUT, como indoxil sulfato (IxS), p-Cresil sulfato (pCS) e o ácido indol acético (IAA) já foram associadas com maior taxa de mortalidade na DRC, além de efeitos celulares: pró-fibróticos, pró-oxidantes e pró- senescentes. Dessa forma, há a necessidade de elucidar os mecanismos de excreção destes compostos tanto de forma fisiológica, quanto de forma artificial. Quanto à excreção fisiológica, sabe-se que os transportadores de ânions orgânicos (OAT) têm papel essencial, embora os fatores bioquímicos que alteram a cinética da captação e eliminação não estejam completamente esclarecidos. Quanto à excreção artificial, a hemodiálise (HD) é pouco eficiente na remoção das PBUT, pois estas encontram-se majoritariamente associadas à albumina. A hemodiafiltração (HDF), por adicionar o processo de convecção durante a filtração das toxinas, parece ser mais eficiente em eliminar PBUT. Para investigar estes problemas, neste trabalho (i) caracterizamos a incorporação de IAA por células tubulares renais in vitro e o papel da albumina na viabilidade celular e (ii) comparamos HD e HDF, ao longo de 6 meses, quanto à eficiência na taxa de remoção de IxS, pCS e IAA. Os resultados mostraram que a incorporação do IAA pelas células tubulares ocorre de forma dose-dependente, e que a presença de 4% albumina garante uma maior viabilidade celular, quando comparado com 0,4% albumina. Este dado corrobora a ideia de que apenas a fração de IAA não associada à albumina é incorporada através de transportadores celulares, exercendo efeitos citotóxicos no meio intracelular. Os dados também mostraram que a terapia HDF é superior na remoção de IxS e pCS em comparação à HD, tanto após 3 quanto após 6 meses. Acredita-se que a grande associação das mesmas à albumina facilite a remoção; além disso, dentro da HDF, a remoção é ainda melhor com volumes convectivos (VC) superiores a 27.5 L por sessão. Portanto, a excreção fisiológica de IAA está associada a atividade de transportadores, provavelmente os OAT, sendo seus efeitos citotóxicos dependentes dessa incorporação. Já a excreção artificial de IxS e pCS é melhor alcançada através da técnica de HDF, sendo as toxinas mais fortemente associadas as mais eliminadas por esta técnica. A elucidação dos mecanismos de excreção das toxinas pode contribuir para um melhor entendimento da DRC, auxiliar na escolha de tratamentos dialíticos e, potencialmente, colaborar para uma maior sobrevida de pacientes acometidos pela doença

Abstract: One of the main pathophysiological manifestations of chronic kidney disease (CKD) is uremia, characterized by the accumulation of metabolites, such as protein-bound uremic toxins (PBUT). Some PBUTs, such as indoxyl sulfate (IxS), p-Cresyl sulfate (pCS) and indole acetic acid (IAA) have already been associated with a higher mortality rate in CKD, in addition to cellular effects: pro-fibrotic, pro-oxidants and pro -senescent. Thus, there is a need to elucidate the mechanisms of excretion of these compounds both physiologically and artificially. As for physiological excretion, it is known that organic anion transporters (OAT) have an essential role, although the biochemical factors that alter the uptake and elimination kinetics are not completely understood. As for artificial excretion, hemodialysis (HD) is inefficient in removing PBUTs, as they are mostly associated with albumin. Hemodiafiltration (HDF), by adding the convection process during the filtration of toxins, seems to be more efficient in eliminating PBUT. To investigate these problems, in this work (i) we characterized the incorporation of IAA by renal tubular cells in vitro and the role of albumin in cell viability and (ii) we compared HD and HDF, over 6 months, regarding the efficiency in the rate of removal of IxS, pCS and IAA. The results showed that the incorporation of IAA by tubular cells occurs in a dose-dependent manner, and that the presence of 4% albumin guarantees greater cell viability, when compared to 0.4% albumin. This data corroborates the idea that only the fraction of IAA not associated with albumin is incorporated through cellular transporters, exerting cytotoxic effects in the intracellular environment. The data also showed that HDF therapy is superior in removing IxS and pCS compared to HD, both after 3 and after 6 months. It is believed that their great association with albumin facilitates removal; in addition, within the HDF, removal is even better with convective volumes (VC) greater than 27.5 L per session. Therefore, the physiological excretion of IAA is associated with the activity of transporters, probably OAT, and their cytotoxic effects are dependent on this incorporation. The artificial excretion of IxS and pCS is best achieved through the HDF technique, with the most strongly associated toxins being the most eliminated by this technique. The elucidation of the toxin excretion mechanisms can contribute to a better understanding of CKD, assist in the choice of dialysis treatments and, potentially, contribute to a longer survival of patients affected by the disease