Proteomic analysis of endothelial cells and extracellular vesicles in response to indoxyl sulfate: Mechanisms of endothelial dysfunction in chronic kidney disease.

AIMS: Cardiovascular pathology is the main cause of death in chronic kidney disease (CKD) patients. CKD is associated with the accumulation of uremic toxins in the bloodstream, and indoxyl sulfate (IS) is one of the most abundant uremic toxins found in the blood of CKD patients. We conducted an in vitro study to assess the mechanisms underlying the IS-induced endothelial dysfunction that could lead to cardiovascular diseases. We also studied their extracellular vesicles (EVs) owing to their capacity to act as messengers that transmit signals through their cargo. MAIN METHODS: EVs were characterized by nanoparticle tracking analysis, transmission electron microscopy, flow cytometry, and tetraspanin expression. Cell lysates and isolated EVs were analyzed using liquid chromatography coupled with mass spectrometry, followed by Gene Set Enrichment Analysis to identify the altered pathways. KEY FINDINGS: Proteomic analysis of endothelial cells revealed that IS causes an increase in proteins related to adipogenesis, inflammation, and xenobiotic metabolism and a decrease in proliferation. Extracellular matrix elements, as well as proteins associated with myogenesis, response to UV irradiation, and inflammation, were found to be downregulated in IS-treated EVs. Fatty acid metabolism was also found to be increased along with adipogenesis and inflammation observed in cells. SIGNIFICANCE: The treatment of endothelial cells with IS increased the expression of proteins related to adipogenesis, inflammation, and xenobiotic metabolism and was less associated with proliferation. Furthermore, EVs from cells treated with IS may mediate endothelial dysfunction, since they present fewer extracellular matrix elements, myogenesis, inflammatory factors, and proteins downregulated in response to UV radiation.

Nuevos mecanismos implicados en el desarrollo de la enfermedad cardiovascular en la enfermedad renal crónica / New mechanisms involved in the development of cardiovascular disease in chronic kidney disease

La enfermedad renal crónica (ERC) tiene una alta incidencia mundial y una tendencia ascendente que afecta principalmente a personas de edad avanzada. Cuando la ERC está muy avanzada se requiere el uso de terapias renales sustitutivas para prolongar la vida (diálisis o trasplante renal) y, pese a que la diálisis mejora muchas complicaciones de la ERC, la enfermedad no revierte de manera completa. Estos pacientes presentan un aumento del estrés oxidativo, inflamación crónica y aumento de la liberación de vesículas extracelulares (VE), que provocan daño endotelial y el desarrollo de distintas enfermedades cardiovasculares (ECV). De hecho, los pacientes con ERC desarrollan de forma prematura enfermedades asociadas a una edad avanzada, como es el caso de las ECV. Las VE desempeñan un papel muy importante en el desarrollo de ECV en pacientes con ERC, ya que su número aumenta en el plasma y su contenido se modifica. Las VE de pacientes con ERC generan disfunción endotelial, senescencia y calcificación vascular. Además, los miRNA libres o transportados en las VE junto a otros componentes vehiculados en estas VE promueven disfunción endotelial, eventos trombóticos y calcificación vascular en los pacientes con ERC, entre otros efectos. En esta revisión se describen los factores clásicos y el papel de nuevos mecanismos que intervienen en el desarrollo de la ECV asociada a la ERC, con especial hincapié en el papel de las VE en el desarrollo de enfermedades cardiovasculares en un contexto de ERC. Además, se expone el papel de las VE como herramienta diagnóstica y como diana terapéutica, actuando sobre su liberación o contenido para intentar evitar el desarrollo de ECV en enfermos renales crónicos. (AU)

Chronic kidney disease (CKD) is a pathology with a high worldwide incidence and an upward trend affecting the elderly. When CKD is very advanced, the use of renal replacement therapies is required to prolong its life (dialysis or kidney transplantation). Although dialysis improves many complications of CKD, the disease does not reverse completely. These patients present an increase in oxidative stress, chronic inflammation and the release of extracellular vesicles (EVs), which cause endothelial damage and the development of different cardiovascular diseases (CVD). CKD patients develop premature diseases associated with advanced age, such as CVD. EVs play an essential role in developing CVD in patients with CKD since their number increases in plasma and their content is modified. The EVs of patients with CKD cause endothelial dysfunction, senescence and vascular calcification. In addition, miRNAs free or transported in EVs together with other components carried in these EVs promote endothelial dysfunction, thrombotic and vascular calcification in CKD, among other effects. This review describes the classic factors and focuses on the role of new mechanisms involved in the development of CVD associated with CKD, emphasizing the role of EVs in the development of cardiovascular pathologies in the context of CKD. Moreover, the review summarized the EVs’ role as diagnostic and therapeutic tools, acting on EV release or content to avoid the development of CVD in CKD patients. (AU)

El uso de estatinas y antiagregantes se asocia con cambios en los marcadores de disfunción endotelial en la enfermedad renal crónica / Statins and antiplatelet agents are associated with changes in the circulatory markers of endothelial dysfunction in chronic kidney disease

ANTECEDENTES Y OBJETIVOS: Los pacientes con insuficiencia renal crónica (IRC) corren mayor riesgo de desarrollar enfermedad cardiovascular. En los pacientes con IRC, los mecanismos implicados en la disfunción endotelial y el papel de los diferentes fármacos utilizados en estos pacientes no se conocen por completo. El objetivo de este artículo es analizar el efecto de las estatinas y los antiagregantes plaquetarios (AP) sobre las microvesículas endoteliales (MVE) y otros marcadores de la disfunción endotelial. Enfoque experimental. Estudio transversal con 41 pacientes con IRC 3b-4 y 8 voluntarios sanos. Se cuantificaron los niveles de MVE, factor de crecimiento vascular endotelial (FCVE) y productos avanzados de oxidación de proteínas (AOPP, por sus siglas en inglés) en la circulación y se evaluó la correlación con diferentes variables de comorbilidad y estrategias terapéuticas. RESULTADOS: Las MVE aumentaron en pacientes con IRC al comparar los niveles con los controles (171,1 frente a 68,3/μl; p < 0,001). Se observó una correlación negativa entre la edad y las MVE. Las estatinas y los AP se asociaron con una reducción de los niveles de MVE y FCVE, independientemente de los niveles séricos de colesterol total (CT). Los niveles de AOPP y FCVE no fueron diferentes entre los pacientes con IRC y los controles. CONCLUSIÓN: La IRC se asocia con un cambio de los niveles de MVE, FCVE y AOPP. El tratamiento con estatinas y AP normaliza estos valores a casi los observados en los controles y este efecto es independiente del nivel de CT predominante. Estos hallazgos explican la existencia de los efectos pleiotrópicos de las estatinas y los AP que merecen estudios adicionales

BACKGROUNDS AND PURPOSES: Patients with chronic kidney disease (CKD) have higher risk of developing cardiovascular disease. In CKD patients the mechanisms involved in, endothelial damage and the role of different drugs used on these patients are not completely understood. The aim of this work is to analyze the effect of statins and platelet antiaggregant (PA) on endothelial microvesicles (EMVs) and other markers of endothelial dysfunction. Experimental approach: Cross-sectional study of 41 patients with CKD 3b-4 and 8 healthy volunteers. Circulating levels of EMVs, vascular endothelial growth factor (VEGF), and advance oxidized protein products (AOPPS) were quantified and the correlation with different comorbidity variables and therapeutic strategies were evaluated. RESULTS: EMVs are increased in CKD patients as compared with controls (171.1 vs. 68.3/μl, P<.001). It was observed a negative correlation between age and EMVs. Statins and PA were associated with a reduction in EMVs and VEGF levels, independently of the serum total cholesterol levels (TC). The levels of AOPPS and VEGF were not different in CKD vs. controls. CONCLUSION: CKD is associated with a change in EMVs, VEGF and AOPP levels. The treatment with statins and PA normalizes these values to almost the observed in controls and this effect is independently of the prevailing TC level. These findings explain the existence of the pleiotropic effects of statins and PA which deserve further studies

Eficacia de la hemodiafiltración con regeneración del ultrafiltrado en la reducción de cadenas ligeras en mieloma múltiple con insuficiencia renal / Effectiveness of haemodiafiltration with ultrafiltrate regeneration in the reduction of light chains in multiple myeloma with renal failure

El fracaso renal agudo en el mieloma múltiple (MM) ocurre en un 12-20 % y es un factor de mal pronóstico para la supervivencia del paciente. Estudios recientes muestran que la diálisis con membrana "High-Cut-Off" (HCO) depura eficazmente las cadenas ligeras libres (CLL), aunque con gran pérdida de albúmina. Otras técnicas basadas en la adsorción, como la hemodiafiltración con regeneración del ultrafiltrado mediante adsorción en resina (HFR SUPRA), no han sido estudiadas. Se presentan tres casos de MM, dependientes de hemodiálisis desde el diagnóstico: dos son IgG kappa y uno IgA lambda. Los tres recibieron quimioterapia y HFR SUPRA. El objetivo del estudio fue evaluar la eficacia de la HFR SUPRA en la reducción de CLL, así como su efecto sobre la albúmina. Se obtuvieron muestras sanguíneas pre y posdiálisis y muestras de ultrafiltrado (UF) pre y posresina a los 5 minutos de empezar la sesión y 5 minutos antes de finalizar. La tasa de reducción media por sesión de CLL en sangre en los tres pacientes fue del 53 % y del 63 % (kappa) y del 38 % (lambda). En el UF la tasa de reducción media de CLL fue cercana al 99 %, tanto al inicio como al final de la diálisis, sin eliminación de albúmina. Con los resultados obtenidos podemos concluir que con esta técnica se consigue una reducción eficaz de las CLL, que se mantiene durante toda la sesión, sin que se produzca saturación de la resina y sin pérdida de albúmina. Por tanto, la HFR SUPRA es eficaz como tratamiento coadyuvante del MM (AU)

Acute kidney failure in multiple myeloma (MM) occurs in 12%-20% of patients and is a poor prognostic factor for patient survival. Recent studies have shown that dialysis with a High-Cut-Off membrane (HCO) removes free light chains (FLC) effectively although with significant albumin loss. Other adsorption-based techniques, such as haemodiafiltration with ultrafiltrate regeneration by adsorption in resin (SUPRA-HFR), have not been studied. We present three cases of MM, all haemodialysis-dependent since diagnosis. Two cases were IgG kappa and one was IgA lambda. All patients were treated with chemotherapy and SUPRA-HFR. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of SUPRA-HFR in the reduction of FLC and its effect on albumin. We collected blood samples pre- and post-dialysis, and ultrafiltrate (UF) samples pre- and post-resin 5 minutes into the session and 5 minutes from the end. The mean reduction rate of FLC in blood per session in the three patients was 53% and 63% (kappa) and 38% (lambda). In the UF, the mean FLC reduction rate was close to 99%, both at the start and at the end of dialysis, without the removal of albumin. With the results obtained we can conclude that this technique achieves an effective reduction of FLC, which is maintained throughout the session, without resin saturation and without albumin loss. Therefore, SUPRA-HFR is effective as an adjunctive therapy for MM (AU)