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Type: Tese
Title: Biomarcadores relacionados à Injúria Renal Aguda (IRA) induzida pelo veneno de Lachesis acrochorda em modelo experimental in vivo
Title in English: Biomarkers Related to Acute Kidney Injury (AKI) Induced by Lachesis acrochorda Venom in an in vivo Experimental Model
Authors: Santos, João Victor de Almeida
Advisor: Bindá, Alexandre Havt
Keywords in Brazilian Portuguese : Mordeduras de Serpentes;Injúria Renal Aguda;Biomarcadores
Keywords in English : Snake Bites;Acute Kidney Injury;Biomarkers
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::FARMACOLOGIA::TOXICOLOGIA
Issue Date: 2019
Citation: SANTOS, João Victor de Almeida. Biomarcadores relacionados à Injúria Renal Aguda (IRA) induzida pelo veneno de Lachesis acrochorda em modelo experimental in vivo. 103 f. Tese (Doutorado em Farmacologia) - Faculdade de Medicina, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. Disponível em: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/78447. Acesso em: 10 out. 2024.
Abstract in Brazilian Portuguese: O envenenamento por picada de serpente é considerado uma doença tropical negligenciada e pode causar efeitos lesivos no local da picada, como também efeitos sistêmicos, incluindo injúria renal aguda (IRA). A eficácia das terapias disponíveis para IRA é frustrada pelo atraso no diagnóstico e tratamento e há uma urgente necessidade de novos marcadores que permitam o diagnóstico da IRA a tempo apreciável. Assim, o presente trabalho teve o objetivo de analisar alterações em marcadores convencionais e novos de função renal desencadeadas pelo veneno de Lachesis acrochorda em camundongos C57BL/6 fêmeas. Após o experimento de determinação da melhor dose subletal intramuscular (IM) do veneno, os animais receberam uma administração IM do veneno (38,25 mg/kg) e foram acondicionados em gaiolas metabólicas. Transcorridos os tempos de 6, 12, 24 e 72 horas, os animais foram anestesiados para coleta de sangue e tecido renal. A urina dos animais nos diferentes tempos experimentais foi obtida por meio dos tubos coletores das gaiolas metabólicas. As análises bioquímicas evidenciaram aumento dos níveis séricos de creatinina em 12 e em 24 horas e de ureia em 6, 12 e 24 horas. O veneno não teve influência sobre o volume de urina, nem sobre o clearance de creatinina. Os valores de proteína urinária elevaram-se em 72 horas. A inoculação do veneno desencadeou aumento da creatina-quinase sérica em 6 e em 12 horas. Na avaliação do envolvimento do estresse oxidativo no tecido renal, o veneno não alterou os níveis de MDA, porém aumentou a transcrição gênica de GSR em 6 e em 24 horas, e diminuiu a transcrição de SOD1s em 12 e em 24 horas. O veneno alterou parâmetros associados a lesão de células tubulares, como elevação da fração de excreção de Na+ e Cl- em 72 horas; aumento da transcrição gênica de KIM-1 (12, 24 e 72 horas) e de NGAL (6, 12, 24 e 72 horas); e diminuição da transcrição de TIMP-2 (12 e 12 horas). Além disso, houve alteração da transcrição gênica de citocinas pró-inflamatórias, com aumento de IL-1β (6 horas) e diminuição de IL-18 (12 e 24 horas). A análise dos componentes principais da urina através de RMN de H+ revelou alteração do padrão fenotípico do perfil metabólico em 24 horas, com a presença dos compostos creatina, creatinina, taurina, betaína, α-glicose, ß-glicose e alantoína. A análise histológica qualitativa mostrou que o veneno desencadeou alterações nos tempos de 24 e 72 horas, tais como perda de arquitetura cortical, tumefação e vacuolização do epitélio tubular, ductos dilatados (por vezes com acúmulos eosinofílicos ou amorfos luminais), degeneração de células epiteliais tubulares e focos de necrose tubular, ectasia e hemorragia intersticial. O presente estudo sugere que o veneno de L. acrochorda causa injúria renal aguda associada a lesão muscular, que não se traduz em alterações no clearance da creatinina e no volume de urina, mas é evidenciada por marcadores de transcrição gênica e alterações no perfil metabólico da urina.
Abstract: Snakebite envenomation is considered a neglected tropical disease and can cause both local damage at the bite site as well as systemic effects, including acute kidney injury (AKI). The effectiveness of available therapies for AKI is hindered by delays in diagnosis and treatment, highlighting the urgent need for new biomarkers that allow for timely diagnosis of AKI. Therefore, the present study aimed to analyze changes in conventional and novel renal function markers triggered by the venom of Lachesis acrochorda in female C57BL/6 mice. After the experiment to determine the optimal intramuscular (IM) sublethal dose of venom, the animals received an IM administration of the selected sublethal dose (38.25 mg/kg) and were placed in metabolic cages. At 6, 12, 24, and 72 hours post-administration, the animals were anesthetized for blood and kidney tissue collection. Urine from the animals at each experimental time point was collected using the metabolic cage collection tubes. Biochemical analyses showed an increase in serum creatinine levels at 12 and 24 hours, and in urea levels at 6, 12, and 24 hours. The venom did not affect urine volume or creatinine clearance. Urinary protein levels increased at 72 hours. Venom exposure also caused an increase in serum creatine kinase at 6 and 12 hours. In assessing the involvement of oxidative stress in kidney tissue, the venom did not alter MDA levels but increased GSR gene transcription at 6 and 24 hours and decreased SOD1s transcription at 12 and 24 hours. The venom also altered parameters associated with tubular cell injury, such as increased fractional excretion of Na⁺ and Cl⁻ at 72 hours, increased KIM-1 (12, 24, and 72 hours) and NGAL gene transcription (6, 12, 24, and 72 hours), and decreased TIMP-2 transcription (12 and 24 hours). Furthermore, there were changes in the transcription of pro-inflammatory cytokines, with increased IL-1β (6 hours) and decreased IL-18 (12 and 24 hours). Principal component analysis of urine via 1H NMR revealed alterations in the phenotypic metabolic profile at 24 hours, including the presence of creatine, creatinine, taurine, betaine, α-glucose, β-glucose, and allantoin. Qualitative histological analysis showed that the venom caused alterations at 24 and 72 hours, such as cortical architecture loss, swelling and vacuolization of tubular epithelium, dilated ducts (sometimes with eosinophilic or amorphous luminal accumulations), degeneration of tubular epithelial cells, focal tubular necrosis, ectasia, and interstitial hemorrhage. This study suggests that L. acrochorda venom induces acute kidney injury associated with muscle damage, which is not reflected in changes in creatinine clearance or urine volume, but is evidenced by gene transcription markers and alterations in the urine metabolic profile.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78447
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/4207488644945533
Advisor's ORCID: https://orcid.org/0000-0002-4546-2976
Advisor's Lattes: http://lattes.cnpq.br/1440013710345508
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:PPGF - Teses defendidas na UFC

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