Πειραματική διερεύνηση της προστατευτικής δράσης της ιντερφερόνης στην οξεία νεφροτοξικότητα που προκαλείται από κυκλοσπορίνη

Abstract

We induced in rabbits acute nephrotoxicity by injecting high doses of CsA, aiming to clarify whether CsA has a nephrotoxic effect by pre- and post-glomerular vasoconstriction together with direct toxic action on the epithelial cells of the proximal convoluted tubules and the renal parenchyma. We also investigated whether endogenous interferon induced or released by Poly I:C administration in rabbits, has a protective effect on the renal epithelial cells from CsA toxic action. A total of 38 rabbits were allocated in 5 Groups:1. Group of 8 rabbits, controls.2. Group of 14 rabbits, which received high doses of CsA (25 mg/kg B.W.) in 5 consecutive days and then were investigated at the end of the 5th day. 3. Group of 6 rabbits from the previous Group, which were investigated at the end of the 5th day after the last dose of CsA and then were maintained and investigated again on the 30th day from the 1st dose of CsA. 4. Group of 8 rabbits, which received Poly I:C (5 mg/kg B.W.) on days 1st and 3rd. Poly I:C induces interferon production or releases preformed interferon in the animals’ organism. The rabbits were investigated at the end of the 5th day. 5. Group of 8 rabbits, which received CsA, as in Group of CsA and Poly I:C as in Group of Poly I:C. The rabbits were investigated on the 5th day. The amount of food and water for 24 hour-periods for each rabbit of all Groups was measured. The body weight and the 24 hours urine volume before the study and at the end of it were checked. In the rabbits, which were followed and studied again on the 30th day, the same investigations were performed. Blood and 24 hours urine and a mean urine specimen were collected for investigations. From the blood: Levels of CsA were estimated, complete blood count, serum sodium, blood urea and serum creatinine, uric acid, SGOT, SGPT and γ-GT. From the urine: In the 24 hours urine collections, the urinary activities of AP, LDH and NAG were assayed. An urinalysis was examined and urine sodium and creatinine were estimated. FENa was calculated from sodium and creatinine in serum and urine. The animals were killed at the end of the experiment and the kidneys removed for histological examination with light microscopy.The CsA levels were highly increased after the 5th day of CsA administration. The rabbits which received CsA in the Group of CsA and CsA + Poly I:C lost significant body weight, most probably due to the reduced amount of food taken. The amount of urine was reduced due to the reduced volume of water received and also due to the reduction of GFR from the CsA induced vasoconstriction. The body weight of the rabbits returned to previous levels in the 6 rabbits studied again on the 30th day.Blood urea and serum creatinine were increased in the rabbits received CsA and CsA + Poly I:C, while FENa was reduced compared to controls, as well as the total protein levels. The urinary activities of the enzymes AP, LDH and NAG were increased in the rabbits, which received CsA and CsA + Poly I:C. The administration of Poly I:C didn’t produce any change in blood or urine. The increased activities of the enzymes in urine in Group of CsA was expected, while in the Group of CsA + Poly I:C the increased urinary activities of the enzymes indicate that Poly I:C didn’t protect the epithelial cells with interferon production or release. The toxic nephropathy from CsA is due only to the vasoconstriction and not to destruction of epithelial cells, it is therefore a “functional” nephropathy. It is also reversible as indicated in the Group followed for 25 days after CsA last dose when the activities of the urinary enzymes returned to normal. The renal histology by light microscopy in Groups of CsA and CsA + Poly I:C varies from normal glomeruli to mild degenerative changes of the epithelial cells of the proximal convoluted tubules.

Η μελέτη διερεύνησε αν η χορήγηση μεγάλων δόσεων CsA σε κουνέλια προκαλεί οξεία νεφροτοξικότητα και αν αυτή οφείλεται μόνο στην πρόκληση έντονης αγγειοσύσπασης στο αγγειώδες σπείραμα ή και σε απευθείας τοξική δράση στα επιθηλιακά κύτταρα του εγγύς, κυρίως, εσπειραμένου σωληναρίου αλλά και αλλού στο νεφρικό παρέγχυμα.Διερευνήθηκε η ιντερφερόνη, που παράγεται ενδογενώς ή απελευθερώνεται μετά χορήγηση του Poly I:C εάν ασκεί προστατευτική δράση στα επιθηλιακά κύτταρα. Συνολικά 38 πειραματόζωα ταξινομήθηκαν σε 5 Ομάδες. 1. Ομάδα 8 ζώων, μάρτυρες.2. Ομάδα 14 ζώων, που έλαβαν μεγάλη δόση CsA (25 mg/kg Β.Σ.), επί 5 συνεχείς ημέρες και ελέγχθηκαν αμέσως μετά την τελευταία δόση. 3. Ομάδα 6 ζώων, που προέρχονται από την προηγούμενη Ομάδα, όπου ελέγχθηκαν αμέσως μετά την τελευταία 5η δόση CsA, αλλά διατηρήθηκαν στη ζωή και επανελέγχθηκαν την 30ή ημέρα. 4. Ομάδα 8 ζώων, που έλαβαν την 1η και 3η ημέρα Poly I:C (5 mg/kg Β.Σ.), το οποίο προάγει την παραγωγή ενδογενούς ιντερφερόνης ή την απελευθέρωση προσχηματισμένης και εναποθηκευμένης στα κύτταρα. Τα ζώα ελέγχθηκαν μετά την 5η ημέρα. 5. Ομάδα 8 ζώων, που έλαβαν CsA, όπως στην Ομάδα της CsA, επί 5 συνεχείς ημέρες και Poly I:C την 1η και 3η ημέρα. Ελέγχθηκαν την 5η ημέρα, μετά την τελευταία χορήγηση CsA. Προσδιορίσθηκε στα ζώα όλων των Ομάδων η ποσότητα τροφής και νερού στο 24ωρο, όπως και το βάρος σώματος και η ποσότητα ούρων 24ώρου πριν από την έναρξη χορήγησης φαρμάκων και στο τέλος της μελέτης. Στα ζώα, που παρακολουθήθηκαν και μελετήθηκαν την 30ή ημέρα, έγιναν οι ίδιοι προσδιορισμοί και κατά την ημέρα αυτή. Λήφθηκαν αίμα και ούρα 24ώρου για προσδιορισμούς:α) Στο αίμα: Επιπέδων CsA στο αίμα, γενικής αίματος, Νατρίου ορού, ουρίας και κρεατινίνης ορού, ουρικού οξέος αίματος, SGOT, SGPT και γ-GT καιβ) Στα ούρα: Της δραστηριότητας των ενζύμων ΑΡ, LDH και NAG, ενώ από μέσο δείγμα, γενικής ούρων και προσδιορισμών Νατρίου και κρεατινίνης ούρων. Από το Νάτριο και την κρεατινίνη ορού και ούρων έγινε υπολογισμός της FENa. Τα ζώα θανατώνονταν στο τέλος του πειράματος και λαμβάνονταν οι νεφροί για ιστολογική εξέταση με κοινό μικροσκόπιο (5η και 30ή ημέρα). Από τα αποτελέσματα προέκυψαν: τα επίπεδα CsA ήταν ιδιαιτέρως υψηλά μετά την 5η ημέρα χορήγησης των υψηλών δόσεων του φαρμάκου, τόσο στην Ομάδα της CsA, όσο και στην Ομάδα CsA + Poly I:C. Τα ζώα των Ομάδων, που έλαβαν CsA, απώλεσαν σημαντικό σωματικό βάρος, λόγω προφανώς της ανορεξίας. Επίσης σημειώθηκε παραγωγή μικρότερης ποσότητας ούρων, λόγω της μειωμένης πρόσληψης υγρών αλλά και της ανουρίας, που προκαλεί η CsA, αποτέλεσμα της αγγειοσύσπασης στο αγγειώδες σπείραμα. Το βάρος των ζώων επανήλθε στα προ του πειράματος επίπεδα στα ζώα, που παρακολουθήθηκαν μέχρι την 30ή ημέρα από την πρώτη δόση CsA.Η ουρία αίματος και η κρεατινίνη ορού αυξήθηκαν στα ζώα, που έλαβαν CsA και CsA + Poly I:C, ενώ η FENa μειώθηκε, σε σύγκριση με τους μάρτυρες. Επίσης μειώθηκαν τα ολικά λευκώματα στα ζώα, που έλαβαν CsA και CsA + Poly I:C. Οι δραστηριότητες στα ούρα των ενζύμων AΡ, LDH και NAG αυξήθηκαν στα ζώα, που έλαβαν CsA και CsA + Poly I:C. Το Poly I:C δεν προκάλεσε μεταβολή στις παραμέτρους του αίματος ή των ούρων. Η αυξημένη δραστηριότητα των ενζύμων στα ούρα στην Ομάδα της CsA, ήταν αναμενόμενη, ενώ, στην Ομάδα με CsA + Poly I:C, η αυξημένη δραστηριότητα των ενζύμων στα ούρα δείχνει, ότι το Poly I:C δεν άσκησε προστατευτική δράση με την παραγωγή ιντερφερόνης ή την απελευθέρωση προσχηματισμένης, γεγονός που συνηγορεί, στο ότι η νεφροπάθεια από την CsA προέρχεται από τη μεγάλου βαθμού αγγειοσύσπαση, είναι δηλαδή «λειτουργική» και όχι από καταστροφή κυττάρων. Είναι αναστρέψιμη μετά τη διακοπή του φαρμάκου, όπως φάνηκε από την πτώση των τιμών δραστηριότητας των ενζύμων στα ούρα, στα ζώα κατά την 30ή ημέρα. Οι ιστολογικές αλλοιώσεις στις Ομάδες CsA και CsA + Poly I:C, ποικίλλουν και ενδέχεται τα αγγειώδη σπειράματα να είναι φυσιολογικά ή να υπάρχουν εκφυλιστικές αλλοιώσεις στα επιθηλιακά κύτταρα των εγγύς εσπειραμένων ουροφόρων σωληναρίων.