Efectos de paricalcitol y calcitriol en hiperparatiroidismo secundario en ratas jóvenes con fallo renal crónico

Resumen

Introducción En individuos con función renal normal, los niveles séricos de fósforo (P) y calcio (Ca) son mantenidos en rangos normales gracias a la interacción de un complejo sistema hormonal que involucra el intestino, el riñón y el hueso. En la enfermedad renal crónica (ERC) la incapacidad para mantener el balance de esta interacción resulta en enfermedad mineral y ósea asociada a ERC o CKD-MBD por sus siglas en inglés (chronic kidney disease-mineral bone disorder. La CKD-MBD incluye trastornos del Ca y P séricos, hiperparatiroidismo secundario (HPTs), alteraciones óseas y calcificación de tejidos blandos. Esta última es la causa de hasta el 50% de las muertes por enfermedad cardiovascular (ECV) en pacientes en hemodiálisis (2) resultando en la primera causa de mortalidad en ERC estadio 5 (1). La ECV es la segunda causa de muerte y una de las principales contribuyentes a la disminución de la esperanza de vida en niños con ERC(75). A pesar de la etiología multifactorial de la ECV, se ha resaltado el papel patogénico de la administración de dosis altas de calcitriol o 1,25 (OH)2 vitamina D3 y al uso de captores de P basados en sales de Ca para el control del HPTs [3]. En un medio urémico, tanto la hiperfosforemia propia de la ERC como la hipercalcemia favorecida por el tratamiento, actúan sinérgicamente induciendo proliferación y transformación de las células del músculo liso vascular hacia un fenotipo osteoblástico (2,4 y 5). La activación selectiva del receptor de la vitamina D (VDR), busca frenar el HPTs minimizando el efecto hipercalcémico e hiperfosforémico de los activadores no selectivos como el calcitriol, aumentando la ventana terapéutica en pacientes con riesgo de ECV. El paricalcitol, es un activador selectivo del VDR que ha demostrado disminuir la transformación de las células del músculo liso vascular. Estos efectos están fundamentados en una menor afinidad por la proteína circulante unida a la vitamina D (VDBP) lo que hace que se depure más fácilmente y en la conformación espacial de la molécula que se traduce en efectos selectivos en la transcripción del ADN con una acción terapéutica mas específica. Un efecto pleitrópico conferido del tratamiento con vitamina D es la reducción en la lesión podocitaria observada en algunas glomerulopatías con disminución de la proteinuria y menos glomeruloesclerosis. Justificación. En este trabajo se plantea la premisa de que el paricalcitol disminuirá los niveles circulantes de hormona paratiroidea (PTH) con un menor impacto sobre los niveles de Ca y P séricos que el calcitriol. Este menor efecto hipercalcémico e hiperfosforémico disminuirá el riesgo de calcificación en tejidos blandos y en el endotelio vascular, al tiempo que el control del HPTs mejorará la mineralización ósea y el remodelado del hueso y, por ende, en individuos jóvenes el crecimiento corporal. Adicionalmente, y debido a su probable efecto regenerador sobre las lesiones glomérulo-tubulares, el tratamiento con paricalcitol favorecerá una acción renoprotectora. Objetivos. Conocer los efectos de la administración de paricalcitol en un modelo de rata joven con marcado HPTs inducido por fallo renal crónico y dieta alta en P. Los objetivos específicos incluyen: Conocer los efectos del paricalcitol sobre el valor sérico de PTH y el metabolismo mineral, sobre el daño renal mediante la determinación de la proteinuria, depuración de creatinina e histología renal, la calcificación en tejidos blandos mediante la cuantificación por microCT de depósitos de calcio en aorta, el crecimiento corporal, al estructura metabolismo de los huesos largos y finalmente comparar los efectos anteriores con los obtenidos tras la administración de calcitriol. Materiales y Métodos. Se utilizó un protocolo animal con ratas Sprague-Dawley hembras que durante 32 días recibieron pienso estándar (0,6% de P y 0,7% de Ca) y agua suplementada con P a una concentración de 0,25%. Diez días después de una nefrectomía quirúrgica 5/6, se obtuvo una muestra de sangre para análisis bioquímico/hormonal y se inició administración de medicamento o vehículo por sonda gástrica tres veces por semana hasta el final del experimento. Las ratas se clasificaron en tres grupos homogéneos: Nx: Fallo renal crónico inducido por nefrectomía 5/6 + vehículo (Suero Salino al 0,9% 0,2 ml) (n=8), NxP: Fallo renal crónico inducido por nefrectomía 5/6 + paricalcitol (1 µg) (n=7), NxC: Fallo renal crónico inducido por nefrectomía 5/6 + calcitriol (0,25 µg) (n=8). El día 30 se recogieron muestras de orina y heces en jaulas metabólicas. Tras el sacrificio se obtuvieron muestras de sangre, tibias, aorta y el remanente quirúrgico del riñón izquierdo. Las variables analizadas incluyeron ganancia de peso, longitud, eficacia de la alimentación, bioquímica en sangre, orina y heces (nitrógeno ureico, creatinina, calcio y fósforo), PTH, hematoxilina-eosina (HxE), ácido peryódico de Schiff (PAS) contrastado con hematoxilina y Von-Kossa (VK) contrastado con HxE en tejido renal, microescáner de tejido aórtico, microescáner de tibias, e histología ósea para análisis de la mineralización con tinción de Von Kossa y La actividad de los osteoclastos/condroclastos mediante la actividad enzimática de la fosfatasa ácida resistente al tartrato (TRAP) con posterior cuantificación con el software Osteo®. Resultados. La validación del modelo experimental se basó en la disminución de los niveles de PTH en los dos grupos tratados. Hubo diferencias entre los grupos Nx y NxC (7854 ± 841 vs. 3373 ± 741, p≤0,05) aunque no sucedió lo mismo con el grupo tratado con paricalcitol aunque sí mostró una reducción (4871 ± 1163). Respecto al Ca, P y producto CaxP no hubo diferencias significativas entre los grupos tratados y el control. En el balance de calcio hubo una mayor excreción urinaria de calcio en ambos grupos tratados pero significativa en NxP frente a Nx (3,8 ± 0,4 vs. 2,1 ± 0,2, p≤0,01). En relación con el P, el grupo tratado con calcitriol tuvo menor excreción urinaria (p 0,013) NxC. La absorción neta de P y el balance de este elemento fue menor en el grupo NxP, así como la reabsorción tubular de fosfatos fue menor en NxC. La ingesta acumulada fueron menor en NxP frente al grupo Nx. La eficacia en la alimentación fue menor en el grupo NxC. No hubo diferencias en la ganancia de peso ni en el incremento en longitud hocico-cola. Respecto a la proteinuria, los tres grupos presentaron proteinuria masiva mientras que la depuración de creatinina en el grupo NxC fue mayor comparada con los otros dos grupos (19.0±1.6 vs. 0.9±16,2 vs. 27,5±2.8, p≤ 0.05). La valoración histológica renal mostró alteraciones de ERC de estadío avanzado sin diferencias estadísticas, entre los grupos. En la tinción con VK para calcificación renal reveló la presencia de áreas calcificadas en de predominio tubulointersticial en el grupo NxP. La calcificación aórtica por microCT mostró un mayor porcentaje de calcificaciones en el grupo NxP que en los otros grupos (0,51± 0,18 vs. 16,50± 6,67 vs. 10,95± 6,74 p≤0,05). En el análisis de resorción ósea por de TRAP, la espongiosa primaria mostró un aumento en el número de osteoclastos activos en relación al volumen óseo en el caso de los grupos Nx y NxP. El tratamiento con calcitriol no modificó este índice. En el análisis de la mineralización reveló un aumento en la mineralización trabecular en los grupo Nx y NxP frente al control (p≤0,05). El calcitriol disminuyó la altura del frente de mineralización aunque no consiguió normalizarlo. En la morfometría y microarquitectura ósea, la densidad mineral de la espongiosa primaria fue menor en los tres grupos de ratas urémicas comparada con los valores controles de referencia mientras que el porcentaje de volumen óseo, el número de trabéculas, y su separación fueron diferentes en los grupos tratados con respecto al Nx y a los valores normales de referencia. En la espongiosa secundaria, el tratamiento con calcitriol ejerció efecto adicional al producido por el fallo renal crónico haciendo al hueso aún más distinto del control sano. Esto ocurrió para todos los parámetros cuantificados a excepción de la separación entre las trabéculas. En el Hueso Cortical tanto el grosor de la zona cortical como la densidad del tejido mineral estuvieron disminuidos en el grupo Nx, mientras que la porosidad aumentó. Ninguno de los dos tratamientos modificó estos valores. Conclusiones. El protocolo descrito produce un modelo experimental de marcado HPTs inducido por fallo renal y dieta alta en Pen ratas jóvenes en fase de rápido crecimiento corporal. Respecto al tratamiento con paricalcitol se concluye que mejora el HPTs sin provocar hipercalcemia ni hiperfosforemia, no ejerce efecto protector sobre el daño renal, resulta en una masiva calcificación u osificación de las paredes de la aorta, no tiene efecto sobre el crecimiento corporal, no mejora la estructura del hueso valorada por histomorfometría y microCT, y finalmente no es superior al tratamiento con calcitriol.