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Reverse transcription-quantitative polymerase chain reaction (RT-PCR) is the gold standard technique for gene expression analysis, but the choice of quantitative reference genes (housekeeping genes, HKG) remains challenging. Identification of the best HKG is essential for estimating the expression level of target genes. The aim of this study was to identify the best HKG for an in vitro model with mouse mesangial cells (MMCs) stimulated with 5 ng/mL of TGF-β. Candidate five HKG were selected: Actb, Hprt, Gapdh, 18S and Ppia. After quantitative expression, the best combination of these genes was analyzed in silico using six software programs. To validate the results, the best genes were used to normalize the gene expression of fibronectin, vimentin and α-SMA. In silico analysis revealed that Ppia, Gapdh and 18S were the most stable genes between the groups. GenEX software and Spearman's correlation determined that combination of Ppia and Gapdh is the best HKG pair. Validation of the HKG by normalizing fibronectin, vimentin and α-SMA were consistent with results from the literature. This study established the combination of Ppia and Gapdh as the best HKG pair for gene expression analysis by RT-PCR in this in vitro model using MMCs treated with TGF-β.

Biological effects of angiotensin II (AngII) such as regulation of AngII target genes may be triggered by interaction of AngII with intracellular AngII receptor types 1 and 2 (AT

A doença renal crônica (DRC) é uma patologia grave e de alta incidência no sistema de saúde. Entre os fatores que contribuem para a progressão da DRC, se destaca a hipertensão arterial associada à atividade do sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA). No entanto, os mecanismos de ação da angiotensina II (Ang II) na gênese e progressão de lesões renais ainda não foram completamente esclarecidos. A nossa hipótese é que a Ang II circulante em concentrações elevadas por um período crônico, poderá ativar o SRA intrarrenal e consequentemente induzir lesões no tecido renal, bem como alterações na expressão dos transportadores de sódio no epitélio tubular. Assim, o objetivo deste estudo foi investigar a ação da Ang II via receptor AT1 na modulação de mecanismos celulares responsáveis pela lesão renal crônica, observando a contribuição das espécies reativas de oxigênio - EROs, estresse de retículo endoplasmático (RE), inflamação e fibrose. Utilizou-se ratos Wistar tratados com Ang II (200 ng/kg/min, via mini-bomba osmótica) por 42 dias. A contribuição de AT1 foi monitorada pelo antagonista losartan (10 mg/kg/dia) durante 14 dias. A expressão gênica no tecido renal foi avaliada por reação em cadeia da polimerase em tempo real (qPCR). A expressão de proteínas foi avaliada por Western Blotting, imunohistoquímica e imunofluorescência. Os resultados indicam que a ação da Ang II/AT1, resultou em aumento da expressão de RNAm para Nox2, Nox4, p22phox , p47phox , NF-κB, α-SMA, ATF4, eIF2α e Nrf2; aumento da expressão proteica de NOX2, NOX4, p22phox,, p47phox α-SMA, PERK e eIF2α. Além disso, a Ang II/AT1 induziu aumento da expressão proteica dos trocadores de Na+/H+ isoformas 1 e 3 (NHE1 e NHE3), co-transportadores NKCC2 e NCC e canal epitelial para Na+ isoforma β (ENaCβ). Em conclusão, os resultados indicam que o tratamento crônico com Ang II/AT1 foi capaz de induzir estresse oxidativo, estresse de RE, inflamação e fibrose renal, além de regular o manejo de Na+ tubular por aumentar a expressão de NHE1, NHE3, NCC, NKCC2 e ENaCβ. Chronic kidney disease (CKD) is a serious condition with high incidence in the health system. Among the factors that contribute to the progression of CKD include hypertension associated with the renin-angiotensin-aldosterone system (SRAA) activity. However, the mechanisms by which angiotensin II (Ang II) acts in the genesis and progression of renal diseases have not been completely clarified. Our hypothesis is that circulating Ang II at elevated concentrations over a chronic period may activate intrarenal SRAA and consequently induces kidney tissue damage as well as changes in the expression of sodium transporters in the tubular epithelium. Thus, the aim of this study was to investigate the action of Ang II via AT1 receptor (AT1R) on the modulation of cellular mechanisms responsible for chronic kidney injury, observing the contribution of reactive oxygen species - ROS, endoplasmic reticulum stress (RE), inflammation and fibrosis. In the current study, Wistar rats were treated with Ang II (200 ng / kg / min by osmotic mini pump) for 42 days. The contribution of AT1R was monitored by losartan -AT1R antagonist (10 mg / kg / day) for 14 days. Gene expression in renal tissue was assessed by real time polymerase chain reaction (qPCR). Protein expression was evaluated by Western Blotting, immunohistochemistry and immunofluorescence. The results indicate that the action of Ang II/AT1 resulted in increased mRNA expression for Nox2, Nox4, p22phox , p47phox, , NF κ B, α-SMA, ATF4, eIF2 α and Nrf2; increased protein expression of NOX2, NOX4, p22phox, p47phox, α-SMA, PERK and eIF2 α. In addition, Ang II/AT1 induced increased protein expression of Na+ / H+ isoforms 1 and 3 (NHE1 and NHE3) exchangers, NKCC2 and NCC co-transporters and Na+ isoform β epithelial canal (ENaC β). In conclusion, the results indicate that in the chronic treatment, Ang II/AT1 was able to induce oxidative stress, RE stress, inflammation and renal fibrosis, and regulate tubular Na+ management by increasing the expression of NHE1, NHE3, NCC, NKCC2 and ENaC β.

A inibição temporária da síntese de NO através da administração de L-NAME associada a uma sobrecarga salina (HS) é um modelo de doença renal crônica caracterizado por hipertensão severa e lesão renal. Com a interrupção do tratamento a maioria das alterações se normaliza, porém o retorno à normalidade não é completo. Uma nefropatia progressiva se instala acompanhada por inflamação persistente. Investigamos se a imunidade inata, em particular o sistema NF-kB, está envolvida nesse processo. Ratos Munich- Wistar machos receberam sobrecarga salina e L-NAME (32 mg/Kg/dia) e ratos controles receberam apenas sobrecarga salina. O tratamento foi cessado após 4 semanas e 30 animais foram avaliados. Ratos adicionais foram avaliados com 8 semanas (N=30) e 28 semanas (N=30). Como esperado, HS+L-NAME promoveu hipertensão severa, albuminúria e lesões renais, enquanto a ativação da imunidade inata foi evidente. Após a interrupção do tratamento ocorreu uma redução parcial das lesões renais e da inflamação, porém a imunidade inata permaneceu ativada. Ao final das 28 semanas as lesões glomerulares se agravaram e a inflamação e imunidade inata persistiram. A administração de pirrolidina ditiocarbamato (PDTC), um inibidor do sistema NFkB, em concomitância com o tratamento temporário com HS+L-NAME preveniu o desenvolvimento de inflamação e lesões renais durante todo o estudo. A ativação precoce da imunidade inata pode ser crucial para o início das lesões renais no modelo HS+L-NAME e para a progressão autônoma da nefropatia crônica, mesmo após a interrupção do insulto inicial NO synthase inhibition by L-NAME plus high-salt diet (HS) is a model of Chronic Kidney Disease characterized by marked hypertension and renal injury. With the cessation of treatment, most of these changes subside, but progressive renal injury develops, associated with persistent low-grade renal inflammation. We investigated whether innate immunity, and in particular the NF-kB system, is involved in this process. Male Munich-Wistar rats received HS and L-NAME, 32 mg/Kg/d, while control rats received HS only. Treatment was ceased after 4 weeks when 30 rats were studied. Additional rats were studied at 8 weeks (N=30) and 28 weeks (N=30). As expected, HS+L-NAME promoted severe hypertension, albuminuria, and renal injury after 4 weeks of treatment, whereas innate immunity activation was evident. After discontinuation of treatments, partial regression of renal injury and inflammation occurred, along with persistence of innate immunity activation. At 28 weeks, glomerular injury worsened, while renal inflammation persisted and renal innate immunity remained activated. Administration of the NF-kB inhibitor pyrrolidine dithiocarbamate (PDTC) in concomitancy with the four-week HS+L-NAME treatment prevented the development of renal injury and inflammation, an effect that lasted throughout the 28-week period of observation. Early activation of innate immunity may be crucial to the initiation of renal injury in the HS+LNAME model, and to the autonomous progression of chronic nephropathy even after cessation of the original insult

Altas concentrações de glicose podem ativar a sinalização celular TLR4/NF-kB, desencadeando a produção de mediadores proinflamatórios. Nós investigamos se o sistema NF-kB está envolvido na patogênese e na progressão da doença renal diabética (DRD) experimental, em um modelo de diabetes mellitus (DM) tipo 1 de longa duração. Ratos Munich-Wistar foram tornados diabéticos por uma única injeção de estreptozotocina e foram mantidos moderadamente hiperglicêmicos por meio de injeções diárias de insulina. Após 12 meses, dois subgrupos - progressores e não-progressores - puderam ser formados com base no grau de glomeruloesclerose dos animais diabéticos. Apenas os ratos progressores exibiram ativação renal da via TLR4/NF-kB/IL-6. A ativação dessa via mostrou-se já presente em ratos com DM de curta duração (dois meses), quando a albuminúria e a glomeruloesclerose ainda não são detectáveis. O tratamento crônico com um inibidor do NF-kB, o ditiocarbamato de pirrolidina (PDTC), inibiu a ativação renal da via TLR4/NF-kB/IL-6 nos animais diabéticos, sem interferir em seus níveis glicêmicos. O PDTC preveniu o aumento progressivo da albuminúria, o desenvolvimento de lesões glomerulares/inflamação e o estresse oxidativo renal. A proteína p65, um componente do sistema NF-kB, foi detectada em glomérulos escleróticos e em áreas intersticiais inflamadas de biópsias de pacientes com nefropatia por diabetes tipo 1. Essas observações sugerem que o sistema NF-kB renal desempenha um papel chave no desenvolvimento e na progressão da DRD experimental e pode se tornar um importante alvo terapêutico no esforço para prevenir a progressão da DRD humana High glucose concentration can activate the TLR4/NF-kB axis, triggering the production of proinflammatory mediators. We investigated whether the NF-kB pathway is involved in the pathogenesis and progression of experimental diabetic kidney disease (DKD) in a model of long-term type 1 diabetes mellitus (DM). Munich-Wistar rats underwent DM by a single streptozotocin injection, and were kept moderately hyperglycemic by daily insulin injections. After 12 months, two subgroups - progressors and nonprogressors - could be formed based on the degree of glomerulosclerosis. Only the progressors exhibited renal TLR4/NF-kB/IL-6 activation. This scenario was already present in rats with short-term DM (two months), at a time when no albuminuria or overt glomerulosclerosis can be detected. Chronic treatment with the NF-kB inhibitor, pyrrolidine dithiocarbamate (PDTC), prevented the renal TLR4/NF-kB/IL-6 activation, while exerting no interference on blood glucose. PDTC abrogated the increase in albuminuria, prevented the development of glomerular injury/inflammation and oxidative stress in DM rats. In addition, the NF-kB p65 component was detected in sclerotic glomeruli and inflamed interstitial areas in biopsy material from patients with type 1 DM. These observations indicate that the renal NF-kB pathway plays a key role in the development and progression of experimental DKD, and can become an important therapeutic target in the quest to prevent the progression of human DKD

O acúmulo de lipídeos associado à obesidade, resistência à insulina (RI) e diabetes mellitus tipo 2 (DM2) pode levar ao desenvolvimento de danos renais, e diversos mecanismos podem estar envolvidos neste processo, dentre os quais: 1) redução na atividade da proteína ativada por AMP (AMPK); 2) hiperativação do sistema renina angiotensina (SRA) e consequente aumento na produção de angiotensina II (Ang II). O treinamento físico aeróbio (TFA) promove melhora metabólica significativa, no entanto, pouco se sabe sobre os mecanismos celulares induzidos pelo TFA contra o desenvolvimento de danos renais associados com doenças metabólicas. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi avaliar o potencial do TFA para a prevenção de danos renais induzidos por dieta de cafeteria, e a participação do SRA e da proteína AMPK nessa resposta. Para isso, camundongos machos adultos C57BL6/J foram separados em grupos (n=13/grupo) sedentários (SED) alimentados com dieta normocalórica (NO) ou de cafeteria (CAF) (SED-NO e SED-CAF, respectivamente) e treinados (TF) alimentados com dieta NO ou CAF (TF-NO e TF-CAF, respectivamente). O TFA foi realizado a 60% da capacidade máxima, simultaneamente com as dietas durante 8 semanas. A dieta de cafeteria causou maior adiposidade, intolerância à glicose e RI no grupo SED-CAF, enquanto o TFA preveniu esses prejuízos no grupo TF-CAF. Os animais SED-CAF apresentaram 88% de aumento no ritmo de filtração glomerular (RFG), maior deposição lipídica renal e redução do espaço de Bowman comparado ao SED-NO, as quais foram prevenidas no grupo TF-CAF. Não houve alteração no conteúdo de colágeno IV e fibronectina, entretanto o TNF-alfa aumentou em ambos os grupos alimentados com dieta de cafeteria. Houve aumento de 27% da expressão proteica da p-AMPK no grupo TF-CAF, sem diferenças na expressão de t-ACC, p-ACC, PGC1-alfa e SIRT-1. A expressão gênica do SREBP-1 não diferiu entre os grupos, porém a expressão do SREBP-2 aumentou nos grupos SED-CAF e TF-CAF comparado aos grupos SED-NO e TF-NO. No soro, apenas a atividade da ECA2 aumentou nos grupos TF-NO e TF-CAF comparados aos sedentários. No rim, a atividade da ECA aumentou 46% no grupo SED-CAF comparado ao SED-NO, e o TFA foi capaz de prevenir esse aumento. No entanto, a Ang II renal aumentou nos grupos SED-CAF, TF-NO e TF-CAF comparados ao grupo SED-NO. Não houve diferença nos componentes do SRA ECA2/Ang 1-7/Mas renal. Em conclusão, o TFA preveniu os danos renais causados pela dieta de cafeteria, tais como acúmulo de lipídeos nos rins, aumento do RFG e redução do espaço de Bowman, e essa resposta está associada, pelo menos em parte, com a maior ativação da AMPK independente da contribuição do SRA Lipid accumulation observed in the obesity, insulin resistance (IR) and Diabetes Mellitus type 2 (DM2) may lead to the development of renal damage, and several mechanisms may be involved in this process, such as: 1) reduction in the AMP-activated protein (AMPK) activity; 2) hyperactivation of the renin angiotensin system (RAS) and consequent increase in the production of Angiotensin II (Ang II). Aerobic exercise training (AET) promotes significant metabolic improvement, however, little is known about the cellular mechanisms induced by AET against the development of kidney damage associated with metabolic diseases. Thus, the present study aimed to evaluate the potential of AET to prevent kidney damage induced by cafeteria diet, and the participation of RAS and AMPK protein in this response. Adult male C57BL6/J mice were separated into sedentary (SED) groups fed a normocaloric (NO) or cafeteria (CAF) (SED-NO and SED-CAF, respectively) and trained (TF) fed a NO or CAF diet (TF-NO and TF-CAF, respectively). The AET was performed at 60% of the maximum capacity simultaneously with the diets during 8 weeks. The cafeteria diet induced adiposity increase, glucose intolerance and IR, while AET prevented these changes. Animals SED-CAF increased 88% of glomerular filtration rate (GFR), increased renal lipid deposition and reduced Bowman\'s space compared to SED-NO, which were prevented by AET in the TF-CAF group. There was no change in the collagen IV and fibronectin, however TNF-alpha increased in both cafeteria diet fed groups. There was a 27% increase in the protein p-AMPK expression in the TF-CAF group, with no changes in t-ACC, p-ACC, PGC1-alpha and SIRT-1 expression. The SREBP-1 gene expression did not change among groups, but SREBP-2 gene expression increased in the SED-CAF and TF-CAF groups compared to the SED-NO and TF-NO groups. In the serum, only the activity of ACE 2 increased in TF-NO and TF-CAF groups compared to sedentary groups. In the kidney, ACE activity increased 46% in the SED-CAF group compared to SED-NO, nevertheless the AET was able to prevent this increase. Renal Ang II concentration increased in SED-CAF, TF-NO and TF-CAF groups compared to the SED-NO. No differences were observed in the components of renal RAS ACE2/Ang 1-7/Mas. In conclusion, AET prevented the renal damage caused by cafeteria diet, such as lipid accumulation, increased GFR and reduced Bowman space, and these responses are associated, at least in part, with greater activation of the AMPK protein independent of the RAS contribution

The use of stem cells is a promising therapeutic approach for tissue engineering by their ability to boost tissue regeneration, and to model in vitro human genetics disorders since it provides continuous supplies of cells with differentiation potential. Our study has been focused in the identification of molecules or mechanisms that could contribute to a better osteogenesis in mesenchymal stem cells (MSC). To achieve our goals we have explored the osteopontential differences of stem cells from different sources. In this regard, we have observed that MSCs from human exfoliated deciduous teeth (SHED) presented higher in vitro osteogenic differentiation potential (OD) as compared to MSCs derived from human adipose tissue (hASCs). Through microarray analysis and cell sorting, we have shown that IGF2 and CD105 expression levels contribute to these osteopontential cell differences, that is, higher IGF2 expression levels and lower CD105 expression levels were associated with the increased osteogenic potential of SHED as compared to hASCs. The molecular mechanisms associated with the diferent expression levels of IGF2 and CD105 in these cells were also investigated. Despite the advantages of adult MSCs they can exhibit drawbacks such as restricted self-renewal and limited cell amounts. Induced Pluripotent Stem Cells (iPSC) technology has emerged as an alternative cell source, as they provide more homogeneous cellular populations with prolonged self-renewal and higher plasticity. We verified that the OD of MSC-like iPSC differs from MSCs and it depends on the iPSCs originating cellular source. Comparative in vitro osteogenesis analysis showed higher osteogenic potential in MSC-like cells derived from iPS-SHED when compared with MSC-like cells from iPS-FIB and SHED. iPSCs can be also used as a tool to model genetic disorders. We have thus proposed to verify if it could be possible to in vitro model Treacher-Collins syndrome, a condition with deficient craniofacial bone development. We have compared the effects of pathogenic mutations in TCOF1 gene in cell proliferation, differentiation potential between MSCs, dermal fibroblasts, neural-crest like and MSC-like cells differentiated from iPSCs.TCS cells showed changes in cell properties anddysregulated expression of chondrogenesis markers during osteogenic and chondrogenic differentiation. In summary, the comparative analysis of stem cells of different sources allow us to identify markers that may facilitate osteogenesis and that it is possible to establish an in vitro model to Treacher-Collins syndrome O uso de células-tronco trata-se de uma abordagem terapêutica promissora para a engenharia de tecidos, devido à sua capacidade na regeneração de tecidos, e para modelamento in vitro de distúrbios genéticos humanos, uma vez que fornece um abastecimento contínuo de células com potencial de diferenciação. Nosso estudo se propos a identificar moléculas e mecanismos que contribuem na otimização da osteogênese de células-tronco mesenquimais (MSCs). Para atingir nossos objetivos exploramos as diferenças no potencial osteogênico (PO) de MSCs de diferentes fontes. Observamos que MSCs de polpa de dente decíduo humano (SHED) apresentaram maior PO em comparação com as MSC derivadas de tecido adiposo humano (hASCs). Através de análise de microarray de expressão e cell sorting, demonstramos que os níveis de expressão de IGF2 e CD105 contribuem para as diferenças do PO, onde a maior expressão de IGF2 e menor expressão de CD105 estão associadas a maior PO em SHED quando comparado as hASCs. Também investigamos os mecanismos moleculares associados aos diferentes níveis de expressão de IGF2 E CD105 em ambas as fontes celulares. Apesar das vantagens, as MSCs podem apresentar pontos negativos como restrita auto-renovação e menor quantidade de células. Células-tronco pluripotentes induzidas (iPSC) surgem como uma fonte celular alternativa, proporcionando populações celulares homogêneas com auto-renovação prolongada e maior plasticidade. O PO de MSC-like iPSC difere de MSCs, e este potencial é dependente da fonte celular em que as iPSCs são obtidas. Análise comparativa de PO in vitro demonstrou maior osteogênse em células MSC-like derivadas de iPS-SHED quando comparada as células MSC-like de iPSCs-fibroblastos e SHED. iPSCs também podem ser utilizadas como ferramenta para investigar doenças genéticas humanas. Propomos a modelagem in vitro da síndrome de Treacher-Collins (TSC), doença que acomete as estruturas craniofaciais durante o desenvolvimento ósseo. Comparamos os efeitos de mutações patogênicas no gene TCOF1 na proliferação celular, potencial de diferenciação entre MSCs, fibroblastos dérmicos, neural-crest like e células MSC-like diferenciadas de iPSCs. Células de pacientes TCS exibiram alterações em propriedades celulares e na expressão de marcadores osteogênicos e condrogênicos. Em resumo, a análise comparativa de células-tronco de diferentes fontes permitiu a identificação de marcadores e mecanismos que podem facilitar a osteogênese e tambem demonstramos que é possível modelar in vitro a síndrome de Treacher-Collins

A nicotina é o principal componente do tabaco e dos cigarros eletrônicos. A exposição crônica a nicotina, em quantidades semelhantes às atingidas pelo tabagismo humano, é responsável por piora da lesão renal aguda e da doença renal crônica. O gene klotho, predominantemente expresso no rim, foi descoberto após uma mutação insercional, com o surgimento de um fenótipo semelhante ao envelhecimento humano nos camundongos homozigotos para esse transgene. A proteína Klotho transmembrana tem ação de co-receptor do fator de crescimento fibroblástico 23 (FGF-23) e sua forma secretada atua em diversas vias intracelulares e em órgãos a distância. A deficiência de Klotho ocorre no envelhecimento, em situações que levam a lesão renal aguda e na doença renal crônica. A expressão reduzida de Klotho também agrava lesão renal aguda e participa da progressão da doença renal crônica, enquanto o seu aumento, ou a sua reposição, protegem dos processos inflamatórios e do estresse oxidativo. Neste estudo, objetivamos avaliar os efeitos renais, hemodinâmicos e sobre a expressão de Klotho da exposição crônica a nicotina e quais os efeitos dessa exposição nos animais haploinsuficientes para o transgene klotho (Kl+/-). Utilizamos para estas avaliações camundongos Kl+/- e seus controles wild type (Kl+/+), que foram expostos a nicotina (200 mcg/mL) ou veículo (sacarina 2%) diluídos em água por 28 dias. Ao final do estudo foram avaliados diurese, eletrólitos plasmáticos e urinários, ureia, aldosterona, ADH, FGF-23 e PTH intactos plasmáticos, expressão protéica renal de Klotho, alfa7-nAchR, NHE3, ENaC, NKCC2, AQP2, e-NOS, VEGF, MnSOD e renina, expressão genica renal de klotho, interleucinas, TBARS e GSH em tecido renal, taxa de filtração glomerular por FITC-inulina, pressão arterial e frequência cardíaca invasivas, sensibilidade baroreflexa e modulação autonômica cardíaca e periférica por análise espectral. Após a exposição a nicotina, os animais Kl+/+ apresentaram redução da expressão renal da proteína e do RNAm de Klotho e uma tendência a aumento dos níveis plasmáticos de FGF-23, associados a uma queda da diurese e da taxa de filtração glomerular, sem alteração dos níveis de ADH. Esses animais Kl+/+ também apresentaram aumento da sensibilidade barorreflexa em resposta ao nitroprussiato e um predomínio da modulação simpática cardíaca, com redução da expressão renal dos alfa7-nAchR. Os animais Kl+/- tiveram níveis renais ainda menores de Klotho após a exposição a nicotina, com aumento de TBARS, IL-6, uréia e aldosterona em relação aos Kl+/- não expostos. A diurese, a taxa de filtração glomerular e a expressão dos alfa7-nAchR não se reduziram e não houve aumento da sensibilidade barorreflexa após exposição a nicotina, com um predomínio da modulação parassimpática cardíaca, nesses animais Kl+/-. A ingesta hídrica, a pressão arterial e a frequência cardíaca foram semelhantes entre os 4 grupos. A proteinúria foi maior nos animais Kl+/- do que nos animais Kl+/+ após a exposição a nicotina. Podemos concluir que a exposição crônica à nicotina reduz a expressão renal de Klotho, estimula vias de inflamação, fibrose e estresse oxidativo renais e tem efeitos renais e sistêmicos diferentes de acordo com os níveis basais de Klotho Nicotine is a major compound of tobacco and electronic cigarettes. Chronic exposure to nicotine concentrations that are similar to human smoke worsens acute kidney injury and chronic kidney disease. The klotho (Kl) gene is expressed predominantly by the kidney and was discovered after an unintentional insertional mutation that resulted, in transgenic homozygous mice, in a phenotype similar to human aging. Klotho transmembrane protein acts as a co-receptor to fibroblastic growth factor 23 (FGF-23) and the secreted form interacts in multiple intracellular pathways, with effects in distant organs. Klotho deficiency occurs in aging and in multiple acute kidney injury and chronic kidney disease etiologies, whereas klotho upregulation and replacement protect from inflammation and oxidative stress. Here, we investigated renal and hemodynamic effects of chronic nicotine exposure, its effects over renal expression of Kl, and compared wild type (Kl+/+) and Kl haploinsufficient mice (Kl+/-) in terms of the effects of that exposure. Kl+/- and Kl+/+ mice received nicotine (200 ?g/ml) or vehicle (saccharine 2%) in drinking water for 28 days. We evaluated diuresis, ions in serum and urine, urea, plasma and urinary levels of cotinine, aldosterone, plasma antidiuretic and parathyroid hormone, plasma FGF-23, protein expression of (immunoblotting for) Klotho and ?7 nicotinic acetylcholine receptor, NHE3, NKCC2, ENaC, aquaporin-2, e-NOS, VEGF and renin, klotho mRNA, kidney interleukines, TBARS and GSH, glomerular filtration rate by fluorescein isothiocyanate-inulin clearance, mean arterial pressure, heart rate, baroreflex sensitivity and autonomic cardiac and peripheral modulation by spectral analysis. After nicotine exposure, Kl+/+ mice showed decreased Klotho protein and mRNA and a tendency towards an elevation in plasma FGF-23, which were associated with both diuresis and glomerular filtration rate reductions, without modifications in ADH levels. Besides that, Kl+/+ animals increased baroreflex sensitivity after nitroprusside, a predominant sympathetic cardiac modulation and lower alfa7-nAchR kidney expression. Kl+/- mice reduced even more Klotho renal expression, with higher levels of TBARS, IL-6, urea and aldosterone. Diuresis, glomerular filtration rate, alfa7-nAchR expression and baroreflex sensitivity were the same of their controls. Cardiac parasympathetic modulation predominated in Kl+/- mice. Fluid intake, mean arterial pressure and heart rate were similar across the 4 groups. Renal protein excretion was higher in Kl+/- than in their controls after nicotine exposure. We can conclude that chronic nicotine exposure downregulates Klotho kidney expression induces inflammation and oxidative stress and stimulates fibrosis, with different renal and systemic responses according to basal Klotho levels

Introdução: Tenofovir disoproxil fumarate (TDF) é um inibidor da transcriptase reversa análogo nucleotídeo que tem sido usado por gestantes para o tratamento da infecção pelo vírus da imunodeficiência humana (HIV), bem como para a prevenção da transmissão vertical do vírus. Até o momento, não há estudos experimentais ou em humanos sobre a incidência de alterações renais nos fetos expostos a esquemas contendo TDF. Objetivo: Verificar a ocorrência de alterações renais e sistêmicas fetais causadas pelo uso do TDF durante a gestação. Metodologia: Ratos Wistar fêmeas receberam dieta padrão com ou sem adição de TDF (100mg/Kg de dieta) desde uma semana antes do cruzamento até o parto. A prole proveniente do grupo TDF foi colocada com uma mãe adotiva não tratada durante o período de amamentação e foi comparada com a prole de ratas que receberam dieta padrão durante a gestação (grupo controle). Controle e TDF foram acompanhados até três (n=9 para cada grupo) e seis (n=12 e n=10, respectivamente) meses de idade. Foram avaliados: peso corporal (PC) e pressão arterial sistólica (PAS) mensais, contagem de glomérulos, função renal (através do clearance de inulina), parâmetros bioquímicos (proteinúria, colesterol total, sódio e potássio séricos e urinários), e expressão proteica do tecido renal para componentes do sistema renina angiotensina aldosterona (SRAA) e para transportadores de sódio. Resultados: A prole TDF apresentou menor PC ao nascimento em comparação com o controle. Após o 3º mês, o grupo TDF demonstrou um crescimento compensatório, atingindo o sexto mês com maior PC. O peso renal foi menor no grupo TDF, porém, não houve diferença do número de néfrons entre os grupos. O grupo TDF apresentou alterações estruturais glomerulares. Observou-se também um aumento progressivo da PAS após o segundo mês de idade no grupo TDF. Não houve diferença estatística na função renal entre os grupos. Os níveis plasmáticos de aldosterona foram mais elevados no grupo TDF, em associação com um aumento da expressão renal do SRAA. Ratos do grupo TDF apresentaram menor excreção renal de sódio e maior expressão renal de transportadores de sódio. Conclusões: Esta é a primeira descrição, a partir de um modelo experimental, que a utilização do TDF durante a gestação resulta em hiperativação do SRAA, aumento da expressão dos transportadores renais de sódio e hipertensão arterial da prole Introduction: Tenofovir disoproxil fumarato (TDF) is a nucleotide reverse transcriptase inhibitor that has been used in pregnants for treatment of maternal HIV infection and for prevention of vertical transmission. Currently, there are no published studies providing data regarding the occurrence of renal abnormalities in fetuses exposed to TDF-containing regimens. Objective: To evaluate the occurrence of systemic and renal abnormalities in offspring of Wistar rats exposed to TDF during pregnancy. Methods: Female Wistar rats received a standard diet, with or without addition of TDF (100 mg/Kg diet), one week before mating and during pregnancy. Offspring from the TDF group were placed with an untreated foster mother during breastfeeding and compared with offspring from rats maintained on a standard diet during mating and pregnancy (control). Control and TDF were followed up at three and six months of age. Analyzed data: monthly body weight and systolic blood pressure (SBP), glomerular counting, renal function, biochemical parameters, and renal tissue immunoblotting for renin angiotensin aldosterone system (RAAS) and renal sodium transporters. Results: TDF offspring showed lower birth weight compared with the control group. After the third month, growth among the TDF group experienced a rapid catch-up. SBP increased progressively after the second month of age in the TDF group. The nephron number did not differ between groups. The TDF group showed glomerular structural changes. There was no significant difference in renal function between the groups studied. Plasma aldosterone was higher in the TDF group, associated with a significant increase in renal expression of RAAS. The TDF rats showed upregulation of renal sodium transporters and consequently lower urinary sodium excretion. Conclusions: This is the first demonstration using an experimental model that maternal exposure to TDF during gestation results in over activation of RAAS, upregulation of renal sodium transporters and hypertension of the offspring

A deficiência de vitamina D (dVD) aumenta o risco de morte em pacientes hospitalizados. A injúria de isquemia/reperfusão renal (Isq) ativa vias de necrose e/ou apoptose e proliferação celular. A injúria renal aguda (IRA) induz a ativação de inibidores do ciclo celular, incluindo a p21, uma inibidora de kinase dependente de ciclina, a qual possui efeito protetor na IRA. A p21 é um alvo genômico da 25-hidroxivitamina D [25 (OH) D], a qual, atuando através de receptores de vitamina D (VDRs), possui efeitos imunomoduladores potentes e antiproliferativos, sugerindo a participação deste hormônio na fisiopatologia da doença renal. Desta forma, o objetivo deste estudo foi verificar a participação da deficiência de vitamina D no modelo de isquemia/reperfusão renal em ratos. Foram utilizados ratos Wistar que foram divididos em quatro grupos: controle (C), animais que receberam dieta padrão por 30 dias; dVD, animais que receberam dieta livre de vitamina D por 30 dias; Isq, animais que receberam dieta padrão por 30 dias e no 28º dia foram submetidos ao insulto de isquemia/reperfusão em ambos os rins por 45 minutos; e dVD+Isq, animais que receberam dieta livre de vitamina D por 30 dias e no 28º dia foram submetidos ao insulto de isquemia/reperfusão em ambos os rins por 45 minutos. Ao final dos 30 dias e após 48 horas da realização da isquemia/reperfusão, os animais foram submetidos à eutanásia e amostras de sangue, urina e tecido renal foram coletados para o estudo dos mecanismos de lesão renal. A injúria renal aguda associada à deficiência de vitamina D levou a uma queda da filtração glomerular e aumento da proteinúria; aumento da relação peso renal/peso corporal, sugerindo maior proliferação e hipertrofia; induziu uma diminuição na ativação dos receptores de vitamina D e da expressão da proteína p21 e aumento da expressão de caspase-3; observou-se déficit de concentração urinária com diminuição da expressão da AQP2; e um maior dano morfológico caracterizado pela análise da área intersticial e presença de necrose tubular. Nossos dados mostraram que alterando os níveis da p21 na IRA isquêmica, a vitamina D, via VDRs, controla a inflamação renal, a proliferação e a lesão celular Vitamin D deficiency (VDD) increases the risk of death in hospitalized patients. Ischemia/reperfusion injury activates pathways of necrosis and/or apoptosis and cell proliferation. Acute kidney injury (AKI) induces the activation of cell cycle inhibitors, including p21, an inhibitor of cyclin-dependent kinase, which has a protective effect on the IRA. The p21 is a genomic target of 25-hydroxyvitamin D [ 25 (OH) D], which, acting through vitamin D receptors (VDRs), has potent antiproliferative and immunomodulatory effects, suggesting the involvement of this hormone in the pathophysiology of renal disease. Thus, the aim of this study was to assess the role of vitamin D deficiency in rats submitted to renal ischemia/reperfusion. Wistar rats were divided into four groups: control (C), animals that received a standard diet for 30 days; VDD, animals that received vitamin D-free diet for 30 days; IRI, animals that received standard diet for 30 days and on day 28 were subjected to the ischemia/reperfusion insult (IRI) in both kidneys for 45 minutes; and VDD+IRI, animals that received vitamin D-free diet for 30 days and on day 28 were subjected to the IRI in both kidneys for 45 minutes. At the end of 30 days and 48 hours after the IRI insult, the animals were euthanized and samples of blood, urine and kidney tissue were collected to study the mechanisms of renal injury. Acute kidney injury associated with vitamin D deficiency led to a decrease in glomerular filtration rate and increased proteinuria; increased relative kidney weight/body weight, suggesting greater proliferation and hypertrophy; induced a decrease in the activation of vitamin D receptors and the p21 protein expression and, increased caspase-3 expression; renal concentration impairment with decreased AQP2 expression, as well as greater morphological damage characterized by interstitial area analysis and presence of tubular necrosis. Our data showed that altering the levels of p21 in ischemic-AKI, vitamin D via VDRs, controls kidney inflammation, proliferation and cell injury

O complexo esclerose tuberosa (CET) e as doenças renais policísticas autossômica dominante (DRPAD) e autossômica recessiva (DRPAR) são doenças monogênicas associadas a cistogênese renal. Os produtos dos genes mutados nessas enfermidades, respectivamente tuberina e hamartina para CET, policistina-1 (PC1) e policistina-2 para DRPAD, e poliductina/fibrocistina para DRPAR, modulam proliferação, diferenciação, apoptose, crescimento e/ou migração celular. Neste estudo empregamos um sistema tridimensional de cultura de células IMCD para caracterizar os perfis de expressão dessas proteínas durante a tubulogênese. Usando uma matriz de colágeno tipo I/Matrigel e fator de crescimento de hepatócito (HGF), a formação de estruturas alongadas se iniciou dois dias após o plaqueamento in vitro (2 DIV), ao passo que o desenvolvimento de lúmen ocorreu entre 10-14 DIV. A marcação para caspase-3 ativa foi mais intensa nas fases iniciais da tubulogênese, enquanto a marcação para Ki-67 foi uniformemente pronunciada em estágios mais tardios. A tuberina e a hamartina apresentaram expressão citoplasmática e co-localização acentuada em 6 e 12 DIV. A PC1 apresentou maior expressão nas porções ramificadas dos túbulos que nas não ramificadas no 12 DIV, um padrão não verificado para a PC2. Estas proteínas exibiram expressão citoplasmática, assim como expressão ocasional e pontual na membrana plasmática. PD1 também apresentou expressão citoplasmática. Nossos dados sugerem que a apoptose e a ciclagem celular sincrônica durante a tubulogênese in vitro são mais acentuadas, respectivamente, em fases mais precoces e mais tardias da formação tubular. Nossos achados demonstram, além disso, que as proteínas relacionadas ao CET e às DRPs são expressas in vitro durante a tubulogênese, apoiando um papel importante para a interação tuberina-hamartina na formação tubular, e são consistentes com o padrão de expressão diferencial da PC1 observado durante a nefrogênese Tuberous sclerosis complex (TSC) and autosomal dominant and recessive polycystic kidney diseases (ADPKD and ARPKD) are monogenic diseases associated with renal cystogenesis. The products of the genes mutated in these disorders, respectively tuberin and hamartin for TSC, and polycystin-1 (PC1), polycystin-2 (PC2) and polyductin/fibrocystin (PD1) for PKD, modulate cell proliferation, differentiation, apoptosis, growth and/or migration. We have employed an IMCD tridimensional cell culture system to characterize their expression profiles along tubulogenesis. Using a type I collagen/Matrigel matrix and hepatocyte growth factor (HGF), the formation of elongated structures initiated 2 days after in vitro plating (2 DIV) while lumen developed between 10-14 DIV. Active caspase-3 labeling was more intense in initial phases of tubulogenesis while Ki-67 staining was uniformly pronounced in later stages. Tuberin and hamartin showed cytoplasmic expression and marked co- localization at 6 and 12 DIV. PC1 displayed higher expression in branching than non- branching portions of the tubules at 12 DIV, a pattern not verified for PC2. These proteins presented cytoplasmic and occasional, punctate membrane expression. PD1 also showed cytoplasmic expression. Our data suggest that apoptosis and synchronous cell cycling during in vitro tubulogenesis are more remarkable, respectively, in early and later steps of tubule formation. In addition, our findings demonstrate that the TSC and PKD proteins are expressed in vitro during tubulogenesis, supporting an important role for tuberin-hamartin interaction in tubular formation, and are consistent with the differential PC1 expression pattern observed during nephrogenesis

O papel da angiogênese na patogênese da doença renal crônica é incerto. De um lado, a formação de neovasos no tecido renal pode amenizar a rarefação capilar e a consequente hipóxia. De outro, a neoangiogênese podem suprir o tecido renal de células pró-inflamatórias. Investigamos o efeito do tratamento com sunitinibe (Su), um inibidor dos receptores do VEGF, no modelo de ablação renal de 5/6 (Nx) em ratos. Foram estudados os grupos: S+V, ratos submetidos a cirurgia simulada (S) e tratados apenas com veículo (V); S+Su, ratos S tratados com Su, 4 mg/kg/dia; Nx+V, ratos Nx tratados com V; e Nx+Su, ratos Nx tratados com Su. A administração de Su não provocou qualquer alteração no Grupo S. Sete e 45 dias após a remoção de massa renal, houve expansão do interstício cortical, associada a uma rarefação dos capilares peritubulares e a uma disseminação da hipóxia tecidual, normalmente confinada à região medular externa. Su não agravou essa expansão intersticial. A rarefação capilar e os sinais de hipóxia tampouco foram afetados, sugerindo pouca ou nenhuma atividade angiogênica nesse modelo. Su exacerbou a glomerulosclerose (GS) observada nos animais Nx. Esse efeito não pode ser explicado por uma redução no número ou na integridade dos podócitos, que não diferiram entre os grupos Nx+V e Nx+Su. Da mesma forma, não se encontraram evidências de que o agravamento da GS pelo Su nos ratos Nx tenha sido causado por hipertrofia do tufo glomerular ou proliferação exagerada de suas células. Entretanto, o tratamento de ratos Nx com Su associou-se ao desenvolvimento de microtrombos glomerulares, cuja organização pode explicar o agravamento da GS observado com a droga. Su não afetou a porcentagem de área endotelial no glomérulo, sugerindo que seu possível dano ao endotélio foi eminentemente funcional. A inibição do VEGF tem pouco efeito sobre ratos normais, mas pode afetar seriamente os glomérulos se administrada a animais com dano renal prévio The role of angiogenesis in the pathogenesis of chronic kidney disease is unclear. Neovessel formation could ameliorate renal damage by mitigating capillary rarefaction and hypoxia. On the other hand, neoangiogenesis could facilitate the access of inflammatory cells to the renal tissue. We investigated the effect of treatment with sunitinib (Su), an inhibitor of VEGF receptors, in the 5/6 renal ablation model (Nx). Adult male Munich-Wistar rats were distributed among groups S+V, rats submitted to sham surgery (S) and treated with vehicle (V); S+Su, S rats treated with Su, 4 mg/kg /day; Nx+V, Nx rats treated with V; and Nx+Su, Nx rats treated with Su. Administration of Su caused no change in Group S. Seven and 45 days after renal mass ablation, there was expansion of the cortical interstitium associated with rarefaction of peritubular capillaries and dissemination of tissue hypoxia, which was confined to the outer medulla in S rats. Su did not worsen interstitial expansion, nor did it affect capillary rarefaction or hypoxia, suggesting that little angiogenic activity exists in this model. Nx animals exhibited glomerulosclerosis (GS), which was aggravated by Su. This effect could not be explained by changes in the number or vitality of podocytes. Worsening of GS by Su treatment could not be ascribed to tuft hypertrophy or hyperplasia, but was associated with the formation, and possible organization, of glomerular microthrombi. Su did not affect the fractional endothelial area in the glomerulus, suggesting functional damage of endothelial cells, rather than reduction of their number. VEGF inhibition has little effect on normal rats, but can seriously affect the glomerular endothelium in animals with previous renal injury

Esse estudo avaliou o efeito da glicose sobre a atividade da PKA e sua interação com o SGLT1 e os trocadores Na+/H+ (NHE1 e NHE3). As células HEK-293 foram transfectadas com hSGLT1 wild type (WT) ou mutante (S418H) e tratadas 20 dias com DMEM contendo glicose 5 mM ou 25 mM. Foi avaliada a expressão de hSGLT1, hSGLT1+GFP, NHE1, NHE3 e PKA. Foi avaliada a expressão de hSGLT1+GFP e SGLT2 na membrana, com ou sem H-89, Manose, Sucrose e Filipina. Foi avaliada a velocidade de recuperação do pH intracelular (dpHi/dt), onde a solução de NH4Cl foi substituída por uma solução de glicose 5 ou 25 mM ou ambas as soluções na vigência de H-89 ou S3226. Esses dados indicam que o aumento do AMPc pela glicose altera a expressão e atividade dos SGLTs e NHEs. Nossos experimentos utilizando a transfecção do SGLT1 demonstraram que as células regulam a distribuição de SGLT1 e 2 na membrana, frente ao aumento extracelular desse substrato e que as vias ativadas pela glicose afetam a capacidade de recuperação do pH intracelular (pHi), através do NHE3. This study evaluated the effect of glucose on the PKA activity and its interaction with SGLT1 and the Na+/H+ exchanger (NHE1 and NHE3). The HEK-293 cells were transfected with hSGLT1 wild type (WT) or mutant (S418H) and treated 20 days with DMEM containing glucose 5 mM or 25 mM. The hSGLT1, hSGLT1+GFP, NHE1, NHE3 and PKA expression was analyzed. The surface hSGLT1+GFP and SGLT2 expression with or without H-89, Manose, Sucrose and Filipina was evaluated. The pHi recovery rate (dpHi/dt) was analyzed replacing the NH4Cl solution to glucose 5 or 25 mM solution or both with H-89 or S3226. These data indicate that the glucose increases the cAMP concentration and alters the expression and activity of SGLTs and NHEs. Our experiments using SGLT1 transfection demonstrated that, in the treatment with high glucose concentration, HEK-293 cells regulate the SGLT1 and 2 cellular distribution and that the pathways activated by glucose impair the pHi recovery rate, through the NHE3.