Granulocitos de baja densidad: Un nuevo marcador de deterioro óseo en pacientes en diálisis peritoneal / Low-density granulocytes: A new marker of bone deterioration in peritoneal dialysis patients

Objetivo: En enfermos renales, la enfermedad ósea-metabólica, la inflamación sistémica y la malnutrición exacerban el riesgo de calcificación vascular (CV) y la morbimortalidad. Dada la fuerte asociación entre CV y fracturas por fragilidad, el objetivo de este estudio es evaluar la contribución de los mayores determinantes de CV al deterioro óseo en pacientes en diálisis peritoneal (DP).Métodos: En 31 pacientes no diabéticos en DP (>6 meses), se estudiaron marcadores de alteraciones del metabolismo óseo, daño vascular, inflamación y desnutrición, y, su impacto en el deterioro óseo (osteopenia radiológica y/o antecedentes de fractura por fragilidad).Resultados: En estos pacientes, (20 varones y 11 mujeres; edad=54±15 y 60±11 años respectivamente (p=0,24)), la prevalencia de fracturas por fragilidad fue de 5% en hombres y del 27% en mujeres. El deterioro óseo fue mayor en personas de edad avanzada, sexo femenino, índices de Charlson y Kauppila elevados, menor masa muscular y con expansión de una subpoblación altamente inflamatoria de granulocitos inmaduros de baja densidad (LDGi). Un análisis de regresión logística demostró que el riesgo de deterioro óseo está más influenciado por el sexo femenino que por la edad y que, de los múltiples factores asociados a mayor deterioro óseo estudiados, sólo la expansión de LDGi estima el riesgo de alteraciones óseas en estos pacientes independientemente de su edad y sexo.Conclusión: La expansión de LDGi provee de un biomarcador certero para el diagnóstico de deterioro óseo y para monitorizar estrategias que atenúen su progresión en pacientes en DP de cualquier edad y sexo. (AU)

Hipometilación del gen de la PTH por elevado fósforo de la dieta: un posible agravante epigenético de la severidad del hiperparatiroidismo secundario en la enfermedad renal crónica / Hypomethylation of the PTH gene due to high dietary phosphorus: a possible aggravating of severe secondary hyperparathyroidism in chronic renal failure

Introducción: En pacientes con enfermedad renal crónica (ERC), la hiperfosfatemia agrava tanto la hiperplasia paratiroidea como la síntesis y secreción de PTH. La mayor hiperplasia se asocia a descensos en la expresión génica de los receptores de calcio (CaSR), vitamina D (VDR) y también de α-Klotho, induciendo resistencia de la glándula paratiroides para responder tanto al tratamiento como a los aumentos de FGF23. Este estudio examinó la posible contribución epigenética del fósforo elevado en agravar el hiperparatiroidismo secundario (HPTS). Material y métodos: Se comparó el grado de metilación mediante pirosecuenciación de bisulfito en secuencias ricas en CpG de los promotores en los genes del CaSR, VDR, PTH y α-Klotho en ADN de glándulas paratiroides de ratas urémicas alimentadas con dieta con contenido normal y elevado en fósforo. Resultados: La dieta rica en fósforo incrementó la expresión de PTH y causó una marcada reducción del grado de metilación en el promotor del gen de PTH. En cambio, las regiones promotoras de los genes de CaSR, VDR y α-Klotho no mostraron diferencias significativas en el porcentaje de metilación entre ambos grupos de ratas, no siendo, por tanto, éste el mecanismo determinante de la disminución de la expresión de estos genes observada en el HPTS. Conclusiones: Las alteraciones epigenéticas inducidas por la dieta rica en fósforo en el HPTS, en particular la hipometilación del gen de la PTH, podrían contribuir a los aumentos que se producen en la síntesis y secreción de esta hormona. La identificación de los mecanismos implicados permitiría diseñar mejores tratamientos para el HPTS en fases tempranas de la ERC (AU)

Introduction: Hyperphosphataemia aggravates both parathyroid hyperplasia and PTH secretion in patients with chronic kidney disease (CKD). Hyperplasia is associated with decreases in calcium receptor expression (CaSR), vitamin D (VDR) and α-Klotho, inducing resistance of the parathyroid gland to respond both to treatment and to increases in FGF23. This study examined the possible epigenetic contributions of raised phosphorus to aggravate secondary hyperparathyroidism (SHPT) in patients with (CRD). Material and methods: The degree of methylation was compared by pyrosequencing of bisulfite in CpGrich sequences of the promoters in the CaSR, VDR, PTH and α-Klotho genes in parathyroid gland DNA from uremic rats fed a normal and high phosphorus diet. Results: The diet rich in phosphorus increased PTH expression and caused a marked reduction in the degree of methylation in the promoter of the PTH gene. In contrast, the promoter regions of the CaSR, VDR and α-Klotho genes did not show significant differences in the percentage of methylation between the two groups of rats. Thus, it was not the determining mechanism for the decrease of the expression of these genes observed in the SHPT. Conclusions: The epigenetic alterations induced by the phosphorus rich diet in SHPT, particularly the PTH gene hypomethylation, could contribute to the increases that occur in the synthesis and secretion of this hormone. The identification of the mechanisms involved would allow better treatments for SHPT to be designed in the early stages of CKD (AU)

Efecto de dosis suprafisiológicas de calcitriol sobre la expresión proteica de células de músculo liso vascular / Effect of supra-physiological calcitriol doses on protein expression of vascular smooth muscle cells

Introducción: El calcitriol, fundamental para mantener la homeostasis del calcio y el fósforo en el organismo, puede perjudicar al sistema vascular a dosis elevadas, aumentando el riesgo de calcificación. Objetivo: Evaluar la expresión diferencial de proteínas en células de músculo liso vascular sometidas a una dosis suprafisiológica de calcitriol. Material y métodos: Se cultivaron células de músculo liso vascular de rata (SMAC-R) en presencia de 10-7 M de calcitriol durante 10 días. Se valoró el cambio de fenotipo muscular a óseo mediante actividad fosfatasa alcalina, inmunocitoquímica, reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa a tiempo real (qPCR) y Western blot. Mediante electroforesis bidimensional y espectrometría de masas se evaluó el patrón diferencial de proteínas en presencia y ausencia de 10-7 M de calcitriol. Resultados: La exposición a una dosis alta de calcitriol disminuyó significativamente la expresión génica de elastina y la expresión génica y proteica de α-actina, aumentado la expresión génica de osteocalcina y Runx2 y la proteica de osteoprotegerina. A nivel proteómico se identificaron 10 proteínas diferencialmente expresadas, destacando el aumento en superóxido dismutasa mitocondrial, proteínas del citoesqueleto, de formación de vesículas y del inflamasoma. Por el contrario, hubo 4 proteínas que disminuyeron su expresión, destacando alguna de tipo muscular. Conclusiones: En un modelo de células de músculo liso vascular sometidas a una dosis suprafisiológica de calcitriol se observó un aumento de expresión de proteínas del citoesqueleto, que forman vesículas de matriz y que participan en depurar radicales libres y en la respuesta inflamatoria. La pérdida de fenotipo muscular se vio representada por descensos en la expresión de proteínas típicamente musculares (AU)

Introduction: Calcitriol, essential for maintaining calcium and phosphorus homeostasis in the body, may damage the vascular system in high doses, increasing the risk of calcification. Objective: To assess the differential expression of proteins in vascular smooth muscle cells subjected to a supra-physiological dose of calcitriol. Material and methods: Rat vascular smooth muscle cells (VSMC-R) were cultured in the presence of 10-7 M calcitriol for 10 days. The change of muscle to bone phenotype was assessed by alkaline phosphatase activity, immunocytochemistry, quantitative polymerase chain reaction in time (QPCR) and Western blot analysis. By means of two-dimensional electrophoresis and mass spectrometry was evaluated for the differential protein pattern in presence and absence of 10-7 M calcitriol. Results: Exposure to a high dose of calcitriol decreased elastin gene expression and the protein and gene expression of α-actin protein, increased gene expression of osteocalcin and Runx2 and expression of osteoprotegerin protein. At the proteomic level, 10 differentially expressed proteins were identified, highlighting the increase in mitochondrial superoxide dismutase, cytoskeleton proteins, vesicle formation and inflammasome. On the contrary, there were 4 proteins that diminished expression, highlighting some of muscular type. Conclusions: In a model of vascular smooth muscle cells submitted to a supra-physiological dose of calcitriol an increased expression of cytoskeleton proteins was observed. These proteins form matrix vesicles and participate in clearance of free radicals and in the inflammatory response. The loss of muscle phenotype was represented by decreased expression of typically muscle proteins (AU)

Efecto del estrés oxidativo sobre la calcificación vascular a través del microARN-377 / The effect of oxidative stress on vascular calcification through microRNA-377

Introducción: El estrés oxidativo ha sido implicado en el desarrollo y la progresión de la calcificación vascular (CV); sin embargo, aún existen interrogantes sobre esta asociación causal. Objetivo: Analizar en un modelo experimental de insuficiencia renal crónica (IRC) el efecto del estrés oxidativo sobre el desarrollo y la progresión de la CV, evaluando la implicación del microARN-377 (miR-377). Material y métodos: Se estudiaron 2 grupos de ratas Wistar con IRC. El grupo 1 recibió dieta normal en fósforo (IRC+PN). El grupo 2 recibió dieta con alto fósforo (IRC+PA). Se incluyó un grupo de ratas Sham. Trascurridas 20 semanas, las ratas fueron sacrificadas. Resultados: El fósforo y la parathormona séricos no aumentaron en el grupo IRC+PA respecto al IRC+PN, pero sí los niveles de factor de crecimiento fibrobástico 23 (FGF23). En el grupo IRC+PN aumentó tres veces el contenido aórtico de calcio respecto al grupo Sham, un aumento 17 veces superior en el grupo IRC+PA, donde la densidad mineral ósea en tibia proximal descendió significativamente. En el grupo IRC+PN la expresión del miR-377 disminuyó un 65%, sin efecto adicional de la dieta con alto contenido en fósforo. En el grupo IRC+PN aumentó 3 veces la expresión proteica de superóxido dismutasa 2 mitocondrial (SOD-2), y en el grupo IRC+PA lo hizo hasta 6 veces. Conclusiones: La IRC con o sin alto contenido en fósforo en la dieta desencadenó el descenso del miR-377. El exceso de fósforo incrementó la SOD-2 como mecanismo compensador para frenar el estrés oxidativo y el daño vascular. Controlar el contenido en fósforo en la dieta cuando la función renal se ve comprometida permitirá aminorar el daño vascular producido como consecuencia, entre otros factores, del estrés oxidativo (AU)

Introduction: Oxidative stress has been implicated in the development and progression of vascular calcification (VC). However, this causal association remains a matter of controversy. Objective: To analyze in an experimental model of chronic renal failure (CRF), the effect of oxidative stress on the development and progression of the VC, assessing the implication of microRNA-377 (miR-377). Material and methods: Two groups of Wistar rats with CRF were studied. Group 1 received normal diet in phosphorus (CRF+NP). Group 2 received a high phosphorus (CRF+HP) diet. A group of sham rats was included. After 20 weeks, the rats were sacrificed. Results: Serum phosphorus and parathormone did not increase in the CRF+HP group compared to CRF+NP, but fibroblast growth factor 23 (FGF23) levels significantly increased. In the CRF+NP group, aortic calcium content increased three-fold over the sham group, a 17-fold increase in the CRF+HP group, where the bone mineral density in the proximal tibia decreased significantly. In the IRC+NP group, the expression of miR-377 decreased by 65%, with no additional effect detected of the diet with high phosphorus content. In the IRC+NP group, the protein expression of mitochondrial superoxide dismutase 2 (SOD-2) increased 3-fold, and in the IRC+HP group it increased up to 6-fold. Conclusions: CRF, with or without high phosphorus dietary content, triggered the descent of miR-377. Excess phosphorus increased SOD-2 as a compensatory mechanism to curb oxidative stress and vascular damage. Controlling phosphorus content in the diet when the renal impairment function is compromised will reduce the vascular damage produced due oxidative stress, among other factors (AU)

Efecto de la enzima antioxidante catalasa en la calcificación vascular y desmineralización ósea / Effects of the catalase antioxidant enzyme in vascular calcification and bone demineralization

Objetivos: Evaluar el papel de la enzima antioxidante catalasa sobre el proceso de calcificación vascular asociada a insuficiencia renal crónica (IRC) y su efecto sobre la masa ósea. Material y métodos: Se utilizaron ratones C57/BL6J salvajes (WT) y transgénicos (TG), que sobreexpresan la enzima catalasa, a los que se les indujo IRC. Se utilizaron como control ratones WT y TG con intervención simulada. Transcurridas 16 semanas los animales se sacrificaron, obteniendo suero para analizar marcadores bioquímicos, el trozo residual de riñón, la aorta y las tibias. Se utilizó igualmente un modelo in vitro de cultivo primario de células de músculo liso vascular (CMLV) procedentes de aorta de ratón WT y TG sometidas durante 8 días a un medio calcificante con 3 mM de fósforo y 2 mM de calcio. Resultados: Solo en animales WT con IRC se observó un incremento significativo en la expresión génica de Runx2 y del depósito renal de calcio y un deterioro de la estructura ósea a nivel trabecular. Este efecto no se observó en ratones TG con IRC. Solo en las CMLV de ratones WT, la adición de medio calcificante produjo un aumento del contenido en calcio, de la expresión proteica de Runx2 y de las especies reactivas de oxígeno mitocondriales con una menor expresión proteica de la enzima catalasa. Conclusiones: La sobreexpresión de la enzima catalasa redujo el proceso de calcificación tanto in vivo como in vitro, mostrando in vivo que ese descenso se acompañó de una mejora en los parámetros óseos estudiados (AU)

Objetives: Assess the role of the catalase antioxidant enzyme in the vascular calcification process associated with chronic renal failure (CRF) and its effect on bone mass. Material and methods: Wild type C57/BL6J mice (WT) and transgenic mice (TG) were used, that overexpress the catalase enzyme, to which CRF was induced. Control WT and TG mice were used in simulated intervention. After 16 weeks, the mice were sacrificed, with serum samples taken for biochemical markers as well as residual pieces of kidney, aorta and tibias. An in vitro model of primary culture of smooth vascular muscle cells (SVMC) taken from the WT and TG aorta which underwent eight days of 3 mM phosphorus and 2 mM calcium calcifying medium. Results: A significant increase in Runx2 gene expression, calcium renal deposit and bone structure deterioration at trabecular level was only detected in WT mice with CRF. This was not observed in TG mice with CRF. Only in the case of WT mice SVMC, did added calcification medium raise calcium levels, proteic Runx2 expression and the reactive oxygen species of mitochondria with low catalase enzyme. Conclusions: Calcifying catalase over-expression was observed in both in vivo and in vitro, with in vivo showing that this reduction was accompanied by an improvement in bone parameters under study (AU)

Efecto del sistema RANK/RANKL/OPG sobre la desmineralización ósea y la calcificación vascular en la enfermedad renal crónica / Effect of RANK/RANKL/OPG pathway on bone demineralization and vascular calcification in chronic kidney disease

Introducción: En la enfermedad renal crónica (ERC) se producen alteraciones del metabolismo óseo y mineral que favorecen la calcificación de tejidos blandos. Alteraciones del sistema RANK/RANKL/OPG podrían estar favoreciendo la calcificación vascular, importante causa de morbimortalidad en la ERC. Objetivo: Valorar en un modelo experimental in vivo de insuficiencia renal crónica el efecto de la progresión de la misma sobre la calcificación vascular y sobre la pérdida de hueso correlacionando estos cambios con alteraciones en el sistema RANK/RANKL/OPG, utilizando un sistema in vitro para confirmar los hallazgos encontrados. Material y métodos: Se utilizaron dos modelos de calcificación vascular: un modelo in vivo en ratas con insuficiencia renal crónica alimentadas con dieta con diferente contenido en fósforo, y un modelo in vitro en células de músculo liso vascular (CMLV) sometidas a diferentes estímulos calcificantes. Resultados: A las 20 semanas, un 50% de los animales con dieta alta en fósforo presentó calcificaciones aórticas que se acompañó de aumento en la expresión aórtica de RANKL. Por el contrario, la OPG disminuyó como consecuencia probablemente del componente inflamatorio. A las 20 semanas en la tibia aumentó la expresión de RANKL y OPG, mientras que el aumento de OPG ocurrió en fases más tempranas. En CMLV la adición de suero urémico y medio calcificante indujo un incremento del contenido de calcio y de la expresión de RANKL y OPG. La adición de OPG y el silenciamiento de RANK inhibieron este aumento. Conclusiones: Nuestros resultados confirman la participación del eje RANK/RANKL/OPG en el proceso de calcificación vascular (AU)

Introduction: In cases of chronic kidney disease (CKD), bone and mineral metabolism changes occur which favor soft tissue calcification. Alterations in the RANK/RANKL/OPG system could also favor vascular calcification, a major cause of morbidity and mortality in CKD. Objective: In an in vivo experimental model of chronic renal failure progression, we assess the effect of CKD on vascular calcification and bone loss correlating these changes in the RANK/RANKL/OPG pathway. An in vitro system was used to confirm findings. Material and methods: Two models of vascular calcification were used: an in vivo rat model with chronic renal failure fed on a diet with different phosphorus content, and an in vitro model in vascular smooth muscle cells (VSMC) subjected to different calcifying stimuli. Results: At 20 weeks, 50% of animals with a diet high in phosphorus presented aortic calcification accompanied by increased aortic expression of RANKL. In contrast, OPG decreased probably as a consequence of an inflammatory component. At 20 weeks, expression of RANKL and OPG in the tibia increased, while the increase in OPG occurred at earlier stages. In VSMC, the addition of uremic serum and calcification medium increased calcium content and expression of RANKL and OPG. The addition of OPG and silencing of RANK inhibited this increase. Conclusions: Our results confirm RANK/RANKL/OPG system involvement in the vascular calcification process (AU)

[The role of calcium, calcitriol and their receptors in parathyroid regulation]. / Papel de calcio, calcitriol y sus receptores en la regulación de la paratiroides.

The mechanism of regulation of Parathyroid hormone (PTH) is complex, and diverse factors are involved: the fundamental ones are calcium, calcitriol and phosphorus. Calcium and calcitriol's mechanism of action takes place through its specific receptors, the calcium-sensing receptor (CaR) and the Vitamin D Receptor (VDR). These two factors have an effect not only on its specific receptors, but also they can modify the other receptor in a positive manner, promoting its actions and demonstrating a cooperative effect between the two. Along with calcium and calcitriol, drugs used in the treatment of Chronic Kidney Disease Mineral Bone Disorders (CKD-MBD) also act directly or indirectly on CaR and VDR and therefore are also responsible for the regulation of the parathyroid gland.

Papel de calcio, calcitriol y sus receptores en la regulación de la paratiroides / No disponible

El mecanismo de regulación de los niveles de Parathormona (PTH) es complejo, y en él intervienen diversos factores: los fundamentales son el calcio, el calcitriol y el fósforo. El mecanismo de acción de calcio y calcitriol tiene lugar a través de sus receptores específicos, el Receptor-sensor de Calcio (CaR) y el Receptor de Vitamina D (VDR). Estos dos factores tienen efecto no sólo sobre sus receptores específicos sino que pueden modificar en sentido positivo al otro receptor, potenciando sus acciones y demostrando un efecto cooperativo entre ambos. Además de calcio y calcitriol, los fármacos que se utilizan en el tratamiento de las alteraciones del metabolismo óseo y mineral de la Enfermedad Renal Crónica (ERC) también actúan directa o indirectamente sobre CaR y VDR y, por tanto, también son responsables de la regulación de la paratiroides (AU)

No disponible