Renin inhibition and AT2 receptor stimulation reduce renal inflammation and oxidative stress in an experimental model of diabetic nephropathy

Introdução. A nefropatia diabética é uma complicação comum do diabetes e uma das causasmais prevalentes da doença renal crônica. A sua patogênese é multifatorial, incluindo o aumento de atividade do sistema renina-angiotensina-aldosterona (SRAA) e o desenvolvimento de inflamação e estresse oxidativo renais. Objetivos. Investigar os efeitos da inibição da renina pelo alisquireno e da estimulação direta do receptor AT2 pelo Composto 21 (C21) sobre a inflamação e o estresse oxidativo renais e sobre o desenvolvimento da albuminúria no diabetes. Métodos. Dois protocolos experimentais foram realizados em ratos diabéticos induzidos por streptozotocina. No protocolo 1, ratos diabéticos foram tratados por 6 semanas pelo inibidor da renina plasmática alisquireno ou diurético hidroclorotiazida ou inibidor dos canais de cálcio amlodipina, isolados ou combinados. No início e no final do estudo, a pressão arterial de cada animal foi medida e a urina de 24 horas coletada para a análise da albuminúria e aldosterona. No final, o fluido intersticial renal (FIR) foi coletado para a análise dos níveis renais de Ang II, TNF-alfa, IL-6, NO, cGMP e 8-isoprostano, e amostras do tecido renal foram utilizadas para as análises de TGF-beta1 e NF-kB e para a avaliação da deposição renal do ácido periódico de Schiff (PAS) e fibronectina. No protocolo 2, ratos diabéticos foram tratados por 4 semanas pelo agonista do receptor AT2 C21. As medidas da pressão arterial e a coleta de urina de 24 horas, utilizada para a análise da albuminúria, foram realizadas no início e no final do estudo. O FIR de cada animal foi coletado no final do estudo e utilizado na análise das concentrações renais de TNF-alfa, IL-6, NO, cGMP e 8-isoprostano. Amostras de tecido renal foram utilizadas na análise da expressão renal do receptor AT2. Resultados. No final do protocolo 1, alisquireno reduziu as concentrações renais de Ang II, aldosterona urinária e dos marcadores de inflamação renal TNF-alfa, IL-6, TGF-beta1 e NF-kB, melhorou os níveis renais de NO e cGMP e reduziu os de 8-isoprostano. Alisquireno também reduziu a deposição renal dos marcadores fibróticos PAS e fibronectina, acompanhado de redução da albuminúria. Estas variáveis não foram alteradas por HCTZ. Amlodipina reduziu os níveis de aldosterona e de alguns marcadores inflamatórios renais e aumentou os níveis renais de NO e cGMP, mas não alterou a albuminúria. A combinação de alisquireno e amlodipina, comparado com alisquireno isolado, potencializou a redução da albuminúria. No protocolo 2, C21 reduziu os marcadores inflamatórios renais TNF-alfa e IL-6, aumentou os níveis renais de NO e cGMP e reduziu os de 8- isosprotano e a albuminúria. A expressão renal do receptor AT2 foi mais elevada nos ratos diabéticos, mas não foi influenciada pelo tratamento com C21. Nos dois protocolos de estudo, os resultados foram independentes da pressão arterial. Conclusões. A modulação do SRAA no diabetes, com alisquireno ou C21, atenua a lesão renal através da redução da inflamação e do estresse oxidativo renal. Nossos dados sugerem que a inibição da renina e a estimulação do receptor AT2 têm um efeito terapêutico potencial na prevenção da nefropatia diabéticaIntroduction. Diabetic nephropathy is a common complication of diabetes and one of the most prevalent causes leading to chronic kidney disease. The pathogenesis of diabetic nephropathy is very complex and multifactorial, including the increased activity of the renin-angiotensinaldosterone system (RAAS) and the development of renal inflammation and oxidative stress. Objectives. To investigate the effects of renin inhibition with alisquiren and the direct stimulation of AT2 receptor with C21 on renal inflammation and oxidative stress and to development of albuminuria in diabetes. Methods. Two experimental protocols were performed in streptozotocin-induced diabetic rats. In protocol 1, diabetic rats were treated for 6 weeks with the renin inhibitor alisquiren or the diuretic hydrochlorotyazide or the the calcium channel blocker amlodipine alone or combined. At the beginning and end of study, blood pressure of each animal was measured and the 24-hour urine was collected for albuminuria and aldosterone analysis. At the end, the renal interstitial fluid (RIF) was collected for analysis of Ang II, TNF-alfa, IL-6, NO, cGMP, and 8-isoprostane, and renal samples were used for TGF-beta e NF-kB analysis, and for evaluation of the renal deposition of periodic acid Schiff (PAS) and fibronectin. In protocol 2, diabetic rats were treated for 4 weeks with the AT2 receptor agonist Compound 21 (C21). Blood pressure was measured and the 24-hour urine was collected at the beginning and end of study. The RIF of each animal was collected at the end of study for analysis of TNF-alfa, IL-6, NO, cGMP e 8-isoprostane. Kidney samples were used for AT2 receptor expression analysis. Results. At the end of protocol 1, alisquiren reduced the renal levels of Ang II, urinary aldosterone, and the renal inflammatory markers TNF-alfa, IL-6, TGF-beta e NF-kB, improved the renal levels of NO and cGMP and reduced 8-isoprostane in diabetic rats. Alisquiren also reduced the renal deposition of the fibrotic markers PAS e fibronectin, accompanied by reduction of albuminuria. These variables were not affected by HCTZ treatment. Amlodipine reduced urinary aldosterone and certain renal inflammatory markers, and improved renal levels of NO and cGMP but did not affect albuminuria. The combination of alisquiren and amlopidine, compared with alisquiren alone, potentiated the albuminuria reduction. In protocol 2, C21 reduced the renal inflammatory markers TNF-alfa and IL-6, increased the renal levels of NO and cGMP and reduced 8-isoprostane and albuminuria in diabetic rats. The renal AT2 receptor expression was increased in diabetic rats but was not affected by C21 treatment. In these study protocols, our findings were independent of blood pressure. Conclusions. Modulation of the RAAS in diabetes, with alisquiren or C21, attenuates the kidney injury trough the reduction of renal inflammation and oxidative stress. Our data suggest that renin inhibition and AT2 receptor stimulation could have potential therapeutic effects in the prevention of diabetic nephropath