Influência do tratamento prévio com dexametasona na dinâmica mitocondrial e no metabolismo celular do rim de camundongos submetidos à lesão renal aguda induzida por cisplatina

Abstract

A cisplatina é um quimioterápico que atua se ligando no DNA genômico e mitocondrial das células, desta forma provocando lesões no DNA e impedindo sua regeneração. O seu uso no tratamento de tumores sólidos ainda é amplamente empregado, porém seus efeitos adversos, como a nefrotoxicidade, ainda são um fator limitante para os pacientes. A nefrotoxicidade por cisplatina é caracterizada pelo desenvolvimento de uma lesão renal aguda (LRA) que leva a uma diminuição na taxa de filtração glomerular e no fluxo sanguíneo renal, além de promover isquemia e necrose das células tubulares renais proximais. Para minimizar seus efeitos colaterais, tem sido estudado o emprego de drogas que possam atuar de maneira direta ou indireta nos mecanismos celulares que envolvem a metabolização da cisplatina. Uma alternativa é o emprego dos glicocorticóides que modulam a resposta inflamatória através de mecanismos genômicos e não genômicos dentro das células. Neste estudo averiguamos a presença de uma proteção renal oriunda de uma melhora metabólica e mitocondrial através do tratamento de animais por glicocorticoides. Utilizamos camundongos C57bl/6 pré-tratados com dexametasona, os submetemos ao protocolo de LRA por cisplatina e analisamos a função renal, mitocondrial e o metabolismo por viabilidade celular, análise histológica, testes bioquímicos, expressão gênica por qPCR e proteica por Western blotting. Os resultados in vitro mostraram que a dexametasona não atuou diretamente nas células tubulares primárias e também não modulou a resposta destas células diante da ação da cisplatina. Nos experimentos in vivo, o grupo pré-tratado com dexametasona apresentou uma melhora na função renal e uma diminuição de lesão na histopatologia, porém não apresentou diminuição na expressão dos genes de lesão renal KIM1 e NGAL. O grupo tratado não demonstrou diferença significativa na expressão dos genes inflamatórios IL6 e TNF alfa. Em relação ao metabolismo celular, não houve diferença significativa entre o grupo tratado e o grupo cisplatina na expressão gênica e proteica de CPT1a e PKM2. Por fim, o grupo tratado não mostrou diferença significativa na expressão dos genes mitocondriais OPA1 e Fis1, porém houve diferença apenas na expressão gênica de MFN2, mas em sua expressão proteica não houve diferença. Portanto, concluímos que a dexametasona melhora a LRA por cisplatina, porém não através de modulação mitocondrial e do metabolismo das células renais.

Cisplatin is a chemotherapy drug that acts binding to the cell’s genomic and mitochondrial DNA, damaging the DNA and preventing its regeneration. It is known by its use in the treatment of solid tumors, but it causes adverse effects such as nephrotoxicity, which is a limiting factor for patients. Cisplatin nephrotoxicity is characterized by the development of an acute kidney injury (AKI) that leads to a decrease in the glomerular filtration rate, renal blood flow, ischemia and necrosis of the proximal renal tubular cells. In order to minimize these side effects, it has been studied the use of drugs that can act directly or indirectly on the cellular mechanisms involved in the metabolism of cisplatin. The use of glucocorticoids to modulate the inflammatory response through genomic and non-genomic mechanisms within the cells appears to be an alternative treatment. In this study, we investigated the presence of renal protection from a metabolic and mitochondrial improvement through the treatment of mice with glucocorticoids. We used C57bl/6 mice pre-treated with dexamethasone, submitted to the cisplatin-induced AKI protocol and then analyzed renal, mitochondrial and metabolism function by cell viability assays, histological analysis, biochemical assays, gene expression by qPCR and also protein expression by Western blot. The in vitro results have shown that dexamethasone did not act directly on primary tubular cells and also did not modulate the response of these cells to the cisplatin action. In the in vivo experiments, the group pretreated with dexamethasone has shown an improvement in renal function among with a decrease in the tissue damage on histopathology analyses, but it did not present a decrease in the expression of the kidney damage genes KIM1 and NGAL. The treated group showed no significant difference in the expression of the inflammatory genes IL6 and TNFalpha. Regarding cellular metabolism, there was no significant difference between the treated and the cisplatin groups in gene and protein expression of CPT1a and PKM2. Finally, the treated group did not show a significant difference in the expression of the mitochondrial genes OPA1 and Fis1. It was observed a difference only in the gene expression of MFN2, but not in its protein expression. Therefore, we conclude that dexamethasone improves AKI by cisplatin, but it is not by the modulation of mitochondrial and cellular metabolism in the kidneys.