Study of Vitamin D deficiency in rats submitted to renal ischemia/reperfusion

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 celularVitamin 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 injur