o rito com diabetes mellitus nÃd·tritido
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
CURSO DE PÓS-GRADUAÇÃ_O EM NEFROLOGIA
O RITO COM DIABETES MELLITUS NÃD·TRITIDO UM NOVO MODELO PARA ESTUDO DA INSUFICIÊNCIA
RENAL AGUDA INDUZIDA POR DROGAS
Ruth Teresa Bler
Dlssertaçao de Mestrado apresentada ao Curso de Pós-Graduaçao em Nefrologia
da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
P o r t o A I e g r e, 1 9 8 4
O RATO COM DIABETES MELLITUS NÃO-TRATADO: UM NOVO
MODELO PARA ESTUDO DA INSUFICitNCIA
RENAL AGUDA INDUZIDA POR DROGAS
U r·,---;:;::----~l i '·~:·' ~1
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Registrc:1i 5 85
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:-.:o de Obra 2., ~
MED 05190366
T WK810 8588r 1984
[0061954] Bier, Ruth Teresa. O r·ato com diabetes mellitus nao-tratado : um novo rnodglo par: a. r:>gtudo da in::3U f it.:" .i.~?nr~-:i.a rr::-nal agud .. l induzida por drogas. 1984. 93 f. : U.
AGRADECIMENTOS
à Com~~~ão Coohdenadoha do Cuh~o de PÕ~-Ghaduação em Ne6ho!og~a da UFRGS, em e~pe~~a! ao~ Vh~. Ce~a~ Co~
ta, A!behto Ro~a e Ja~me Kop~te~n, pelo apo~o e pela
eompheen~ão d~~pen~ada, he~pon~áve~~ pela hea!~zação
de~te thaba!ho.
Ao Vh. Cah!o~ A. Vaamonde, Pho6e.~~oh de. Me.d~~~na da E~co!a de. Med~c~na da Un~veh~~dade. de. M~am~ e Che.6e
da Ne.6ho!og~a do M~am~ Vetehan~ Adm~n~~that~on Med~
~a! Ce.nte.h, phe.~e.ptoh e.pho6e.~~oh oh~e.ntadoh,poh ~e.u~
e.n~~namento~ e. e.ntu~~a~mo no de.~e.nvo!v~e.nto e na ~on~e.~ução da pe.~qu~~a.
Ao V h. V ~ctoh~ano Pahdo, Pho 6 e.~~ oh de. Pato!og~a da E~
cota de Med~c~na da Un~ve.h~~dade. de. M~am~, poh .6eu va
!~o.6o auxZ!~o no~ a~pe.~to~ pato!Õg~~o.6 do thaba!ho.
A toda e.qu~pe tê~n~ea do~.> ·tabohatÕh-i..o.6 de. pe..6qu-i...6a ne.-
6ho!Ôg~ca do Vh. C.A. Vaamonde., peta e6~~-i..ente ~o
!abohação.
Aghade.~e.··.6e. também o apo-i..o 6-i..nan~e-i..ho do Govehno do E~.>tado do R-i..o Ghande. do Sul; da CAPES; da APLUB, R-i..o
Ghande do Sul; da E.6co!a de. Me.d-i..c-i..na da Un-i..ve.h.6-i..dade
de M~am~ e Re.6e.ah~h Se.hv~ce o6 the. M-i..am-i.. Ve.tehan.6 Ad
m~n~~.>that~on Med~~af Cente.h, M-i..am~, USA.
SUMARIO
LISTA DE TABELAS - f .. • ' • •
LISTA DE FIGUR.AS
LISTA DE ABREVIATURAS.
RESUMO . . . . . . . .
ABSTRACT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
INTRODUÇÃO. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2 REVISÃO DA LITERATURA
2. 1 NEFROTOXICIDADE DA GENTAMICINA.
VI
VII
VIII
IX
XII
1
8
9
2.1.1 Patogêneseda nefrotoxicidade da gentamicina 11
3
2.1.2 Alteraç~es ao nlvel do nefr~nio 13
2.1.3 Alterações ao nível celular , . , 13
2.2
2.3
2. 4
2.5
NEFROTOXICIDADE DO MEIO DE CONTRASTE.
NEFROTOXICIDADE DO CISPLATINUM ... , . . .•
PREVENÇÃO DA IRA EXPERIMENTAL EM VÁRIOS MODELOS
ANIMAIS . . . . . . . . . · · · · • · • · ·
PREVENÇÃO DA IRA INDUZ IDA PELA GENTAMIC INA EM MO-
DE LOS ANIMAIS . . . . . . . . . . . . . MATERIAIS E MtTODOS . 3 . 1 ANIMAIS EXPERIMENTAIS
3. 2 PROTOCOLOS EXPERIMENTAIS.
3 . 2 • 1 Experimentos 1 e 2. . . . . . 3. 2. 2 Experimento 3 . . . . . . '
19
21
22
25
31
32
33
33
34
v
35 3.2.3 Experimento 4
3.2.4 Experimento 5 .
3.2.5 Experimento 6
3.2.6 Experimento 7
3.3 METODOS ...
. ' . 36
. . . .
3.3.1 Determinações químicas.
3.3.2 Estudos morfológicos ..
3.3.3 DeterminaçÕes teciduais
3. 4 ANÃLISE ESTATÍSTICA ...
4 RESULTADOS.
...
4.1 EXPERIMENTO 1 - EFEITO DA DOSE MACIÇA DE GENTA~
MICINA NA SOBREVIDA . . . .. 4. 2 EXPERIMENTO 2 - EFEITO DO DESAPARECIMENTO DOES-
37
38
39
39
41
42
42
44
45
TADO DIABETICO NA SOBREVIDA . . . . . . . . . 48
4.3 EXPERIMENTO 3 - INFLUENCIA DA DURAÇÃO DO DIABE-
TES NA PROTEÇÃO CONTRA A NEFROTOXIC IDADE DA GEN-
TAMICINA. . . . . . . . . . . . . . . . 48
4.4 EXPERIMENTO 4- EFEITO DA ADMINISTRAÇÃO DE CIS-
PLAT INUM. . 50
4.5 EXPERIMENTO 5 - EFEITO DA ADMINISTRAÇÃO DO URA-
NIL NITRATO 50
4.6 EXPERIMENTO 6 - EFEITO DA ADMINISTRAÇÃO DE MEIO
DE CONTRASTE I. 53
4. 7 EXPERIMENTO 7 - INFLUÊNCIA DA IDADE E DESIDRATA-
ÇÃO II. 57
4.8 PATOLOGIA
5 DISCUSSÃO
5. 1
5.2
5 . 3
5. 4
FILTRAÇÃO GLOMERULAR.
DIURESE OSMÓTICA ..
SISTEMA RENINA ANGIOTENSINA
PROSTAGLANDINAS .
59
64
69
71
72
73 5. 5 ASPECTOS METAB6L ICOS DO DIABETES EXPERIMENTAL.. 74
6 CONCLUSOES. 76
7 REFERtNCIAS BIBLIOGRAFICAS. 79
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
CURSO DE POS-GRADUAÇÃO EM NEFROLOGIA
O RATO COM DIABETES MELLITUS NÃO-TRATADO: UM NOVO
MODELO PARA ESTUDO DA INSUFICitNCIA
RENAL AGUDA INDUZI DA POR DROGAS
por
Ruth Te~e~a B~e~
O r i en t ad o r
Prof. Dr. Jaime Kopstein
Dissertaçio de Mestrado
apresentada ao Curso de PÔs-Graduação em Nefrologia
da Universidade Federal do Rio Grande do Sul
111111111111111 m111111
Bib.Fac.Med.UFRGS
T-0030 o rato coa diabetes aellitus n
Porto Alegre, 1984
Tabela I
Tabela Il
Tabela III
Tabela IV
Tabela V
Tabela VI
Tabela VII
LISTA DE TABELAS
Proteção completa contra anefrotoxicidade d~
gentamicina no rato diabêtico não-tratado (a-
daptado de Teixeira et alii) 29
Sobrevidaapôs a administração de dose maciça
de gentamicina eefeito do desaparectmento do
diabetes sobre a proteçao.
Efeito da duração do diabetes sobre a prote-
46
ção contra a nefrotoxicidade da gentamicina. 49
Efeito do uranil nitrato sobre a função renal
de ratos diabêticos e controle .
Efeito do meio de contraste I - dados do pe
riodo basal.
Dados do periodo basal em ratos diabêticos ve
lhos e efeito da desidratação II .
ModificaçÕes no Ccr (%) após o periodo de de
sidratação e após administração do meio de con
traste li.
52
54
56
60
Tabela VIII Escore de lesÕes patolÓgicas II. 63
LISTA DE FIGURAS
F i g u r a 1 As p e c t o s d e m i c r o s c o p i a d e 1 u z em r a to. - c o n t r o 1 e.
e ra~.o diab~tico que receberam 200 mg/kg/pesode
gentamicina durante 11 dias
Figura 2 Efeito do P1atinum sobre o clearance da creati-
47
nina endÔgena em ratos-controle e diabéticos. 51
Figura 3 Efeito do Renografin sobre o Ccr em ratos jovens,
não-hidropênicos, diabéticos e controles.
Figura 4 Efeito da desidratação sobre os valores basais
de ratos velhos, diabéticos e controles
Figura 5 Efeito do Renografin sobre o Ccr em ratos velhos,
hidropênicos, diabéticos e controles.
55
58
61
LISTA DE ABREVIATURAS
IRA Insuficiência renal aguda
SD 'sprague-Dawley
DM Diabetes mellitus
C Controles
SNH Streptozotocin não-hiperglicêmico
RESUMO
Apesar de várias décadas de pesquisa, a fisiopatolo
gia da insuficiência renal aguda (IRA) não está totalmente es
clarecida e continua sendo objeto de intensa investigação cien
tífica. Na atualidade. cerca de 25-50% de todos os casos de IRA
estão associados a nefrotoxicidade por drogas que usualmente
compõem o arsenal terapêutico e diagnóstico.
Dentre estas, detacam-se os antibióticos aminoglico
sídeos, em especial a gentamicina, pelo uso clínico freqlientee
associação com o desenvolvimento de IRA no homem.
Nos animais, a gentamicina tem sido estudada exaus
.tivamente como protótipo deste grupo de drogas e como modelone
frotóxico de IRA.
Estudos elaborados com a finalidade de elucidar apa
tog6nese c a prevenção da IRA induzida por nefrotoxinas têm u
tilizado uma variedade de modelos animais e de manobras expe
rimentais. Muitas das Últimas incluem o uso de diurese osmóti
ca c aquosa, diur6ticos e manipulâções experimentais ou farma
colÓgicas do sistema renina-angiotensina eprostaglandinas.Quan
to à proteção, os resultados têm-se mostrado variáveis.
X
Recentemente, demonstrou-se que ratos diabéticos po
liúricos não-tratados apresentam proteção completa, morfológi
ca e funcional, contra a IRA induzida pela gentamicina, e con
cluiu-se que tal proteção relaciona-se em parte coma diurese os-
mótica característica dos animais poliÚricos diabéticos na o-
tratados, e que também estava associada à menor acumulação re
nal de gentamicina.
Nos estudos apresentados, estendem-se essas observa
ções e demonstra-se que o rato com diabete não- tratado exibe
proteção completa, morfológica e funcional, contra a IRA indu
zida pela gentamicina em doses altas (70 mg/Kg/peso/dia) e mo
deradas (40 mg/Kg/peso/dia). Apresenta também metior toxicidade
em resposta a doses maciças (200 mg/Kg/peso/dia).
Apesar da proteção depender do estado diabético (fup.
2), ocorreu independentemente de sua duração (Exp.3) e foi as
sociada ~ menor acumulação cortical renal de gentamicina (Exp.
1,2 c 3), confirmando os estudos anteriores.
Ao testarem-se outras nefrotoxinas, observou-se que
os ratos diabéticos exibiram uma proteção completa, morfolÓgi
CH c funcional, contra a nefrotoxicidadc induzida pelo cispla
tinurn. Observou-se ainda que o estado diabético não preveniu,
m3s proporcionou uma melhora da nC>frotox.icidade induzida pelo
uranil nitrato.
Também se constatou que, a despeito das manobras u
tilizadas, ratos diabéticos jovens e velhos, hidropênicos enão
hidropênicos, não exibiram IRA induzida pela administração de
meio de contraste radiológico.
XI
Neste experimento, os tatos-controle nao diab~ticos,
tamb~m não exibiram IRA induzida pela injeção do meio de con
traste, concluindo-se que o rato Sprague-Dawley, normal ou com
diabete n5o-tratado, n5o 6 o modelo apropriado para estudar a
nefrotoxicidade do meio de contraste.
Os mecanismos envolvidos, seja na proteção, seja na
melhora observada contra IRA induzida pelas nefrotoxinas utili
zadas, permanecem por ser esclarecidos.
Entrei~nto, importantescaracteristicas do estado dia
b6tico podem ser respons~veis pela proteção exibida porestes ~
nimais frente a diferentes nefrotoxinas:
1 - alto índice de filtração glomerular;
2 - diurcse osm6tica;
3 - supressão do sistema renina-angiotensina;
4 - prostaglandinas;
5 alterações dos fosfolipÍdeos renais, considera
dos receptores de membrana ao nível do "brush
bordcr'' do tfibulo proximal para muitas drogas,
como a gentamicina.
Dessa forma o rato com DM n~o-tratado apresenta uma
s6rie de características que, em conjunto ou separadamente,po
Jcm ter atuado como mecanismos protetores contra a IRA induzi-
Ja pelas diversas nefrotoxinas.
O rato com DM não-tratado, portanto 6 um modelo Gtil
para o estudo da induç5o e prevenção da nefrotoxicidade indu
zida por drogas.
ABSTRACT
Despite several decades of research the
pathophysiology .. of acute renal failure is still uncertain and
under continuous investigation.
Prcsently about 25-50% of all cases of ARF are
associated with nefrotoxicity of common therapeutic and
diagnostic drugs.
Of all de drugs the aminoglycosides have emerged as
very important, particularly gentamicin by i ts therapeutic use
and association with the development of ARF in man. Inanimals,
gcntamicin has becn extensively studied as a prototype of this
·group of drugs andas a model of nepbrotoxic acute renal
failure.
Studics designed to clucidate the pathogenesis and
prcvcntion of ncphrotoxic-induced ARF have utilized a variety
o[ animal rnodels and experimental maneuvers. Many of the latter
include the use of solute and water diuresis, diuretics,
experimental or pharrnacologic manipulations of the renin
angiotensin system and prostaglandins. The results have been
of variable protection.
XI li
Recently, the polyuric rat with untreated diabetes
mellitus have demonstrated complete functional and morphologic
protection against gentamicin - induced ARF. It was concluded
that the protection observed was related in part to the osmotic
diuresis characteristic of the untreated polyuric diabetic
animal and was also associated with a lower renal accumulation
of gentamicin.
In the present studies those observations were
extendcd and the rat with untreated diabetes mellitus exibited
a complete morphologic and functional protection against the
ARf induced by moderate (40 mg/kg/BW/day) and high (70 mg/kg/
BW/day) doses of gentamicin. Also exibited diminished toxicity
at massivc dosage (200 mg/kg/BW/day).
Although the protection depended on the diabetic
statc (Exp. 2) it was independent of its duration (Exp. 3) and
was associated with a lower renal cortical accumulation of
gcntamicin (Exp. 1, 2, 3) as observed in the previous studies.
When other nephrotoxic drugs were tested the diabetic
rats exibitcd complete functional and morphologic protection,
from platinum - induced ncphrotoxicity.
T h c d i a b c t i c s ta t e In s no t pro t e c t e d , b u t ame 1 i o r a te d
the ARF induccd by uranyl nitrate, an stablished model of ARF.
lt was also observed that despite the utilized
maneuvers, young and old diabetic rats, hydropenic and non
hydropcnic, havc not exibi ted thc ARF induced by administration
XIV
of contrast media.
In this experiment control non-diabetic rats also
have not exibited ARF - induced by the injection of contrast
media, and it was concluded that the Sprague-Dawley rat is
not the appropriate model for the study of contrast media
nephrotoxicity.
The mechanisw(s) of the observed protection or
amclioration against the nephrotoxin - induced ARF remains to
be elucidated.
flowever the diahetic state presents important
charecteristics that could be responsible for the provided
protection from various nephrotoxins:
1) High utrafiltration rate
2) Osmotic diuresis
3) Suppression ofthe renin-angiotensin system
4) Prostaglandins
5) Alterations of renal phospholipids - reputed
receptor or binging site for gentamicin and other
drugs in the brush border membrane of the proximal
tubule.
Thus, the rat with untreated diabetes mellitus
prcsents several characteristics that togheter or isolated
have been operative as protective mechanisms against the ARF
induced by differcnt nephrotoxins.
XV
Thercfore the untreated rat with streptozotocin -
induccd diabetes mcllitus is a useful model for study of the
induction of and preventive mechanisms from drug - induced
nephrotoxicity.
INTRODUÇAO
Nas ú 1 ti mas décadas , tem-se evidencia do qu·e agentes
terapêuticos c diagnósticos de uso comum são capazes de produ
zir insuficiência rena) aguda (insuficiência renal aguda indu
zida por droga ou nefrotóxica), trazendo conscqUentemente li
mitações as suas aplicações clínicas.
O progresso da medicina na Última década - em termos
de quimioterapia e cirurgia de neoplasias malignas, transplan
te de Órgãos, diagnóstico e terapia de doenças que deprimem o
sistema imunolÓgico- tem sido respons~vel, em parte, por uma
crescente incidência das infecções causadas pelas múltiplas bac
t6rias aeróbicas gram-negativas e resistentes aosantibióticos.
Os antibióticos aminoglicosídeos emergiram como ome
lhor tratamento de escolha para esses pacientes criticamente en
fermos, que, no passado, certamente não sobreviveriam.
O uso de antibióticos aminoglicosídeos emmuitos cen
tros médicos, como nos Estados Unidos, ocupa o segundo lugar em
ordem de freqUência, somente sendo ultrapassado pelas penicili
nas ou cefalosporinas.
Apesar do desenvolvimento de novos agentes aminogli
cosfdeos com ampla atividade antibacteriana, o maior problema
em relação ao seu uso terapêutico tem sido a sua nefrotoxici-
3
dade em potencial. Em variados graus, todos os antibióticos a
minoglicosídeos possuem efeito tóxico potencial sobre os rins
e sobre o oitavo nervo craniano.
De todos os aminoglicosídeos, a gentamicina ~
e fre-
qUentemente associada ao desenvolvimento da insuficiênciarenal
aguda (IRA) no homem. Nos animais, a gentamicina tem sido exaus
tivamente estudada como um protótipo deste grupo de drogas e co
mo um modelo nefrotóxi'co de IRA.
Obteve-se grande progresso no entendimento da IRAcau-
sada pela gentamicina, entretanto, assim como em outrosmodelos
experimentais de IRA, a sua exata fisiopatologia permanece ain-
da desconhecida.
Apesar de v5rias d~cadas de pesquisa, a fisiopatolo-
g1a da IRA em BCral permanece ainda incerta e persiste, sendo um
desafio aos investigadores. Observações, no homem e nos animais,
têm fundamentado a elaboração de v~rias teorias patogen~ticas
sobre a lRA:
1) Retrodifusão do filtrado glomerular;
2) Obstrução tubular;
3) !-'atores vasculares;
4) Alteração da permeabilidade glomerular.
Na IRA nefrotóx ica, os mecan1smos responsáveis pela
indução da insuficiência renal podem diferir - quer na predomi
nância, quer na ordem cronológica de aparecimento - daqueles
presentes na IRA do tipo isquêmico.
4
Manobras para prevenir o desenvolvimento da IRA têm
sido usadas em v~rios modelos experimentais, com o objetivo de
elucidar os mecanismos fisiopatolÓgicos respons~veis pela ini
ciação e manutenção da IRA.
A an~lise das medidas que protegem animais experimen
tais do desenvolvimento da IRA tem sido de extremautilidadepa
ra estudar a patogênese desta entidade.
Ao usar medidas preventivas para estepropósito,pres
supoe-se que a manobra protetora bloqueia ou altera o processo
patogênico que, se nao fosse impedido, levaria à IRA.Esta con
duta pode então oferecer algumas conclusões em relação à pato
gênese de um modelo particular de IRA.
Recentemente, demonstrou-se 1 que o rato com diabetes
mellitus não-tratado apresenta uma proteção completa contra a
fRA induzida pela gentamicina.
O rato com diabetes mellitus não-tratado revelou-se,
pois, um modelo experimental promissor para o estudo de proteção
·contra a IRA.
Assim sendo, os experimentos relatados nesta pesqui
sa objetivam testar o modelo de proteção do rato com diabetes
mellitus não-tratado nas seguintes condições:
a) usando doses maciças de gentamicina;
b) utilizando a cura espontânea do diabetesmellitus;
c) variando a duração do estado diabético;
5
d) utilizando outros agentes nefrotôxicos conhecidos,
como o cisplatinum, o uranil nitrato e o meio de
contraste radiológico.
A importância de tal pesquisa reside na possibilida
de de avaliar o valor do modelo experimental (rato comdiabetes
mellitus não-tratado), para o estudo de nefrotoxicidade indu
zida por drogas. Os aspectos testados foram os seguintes:
a) Resistência à dose maciça de gentamicina no rato
diabético (Experimento 1).
Ao revelar-se maior resistência nos ratos diabéticos
do que nos controles, reforçam-se as teorias correntes de trans
porte de gentamicina através do túbulo renal (1 igação da genta
micina ao receptor localizado no bordo em escova do túbulo pro
ximal).
b) Resistência à administração de gentamicina em a
nimais diabéticos que perderam espontaneamente tal
estado (Experimento 2). Se estes animais eviden
ciarem nefrotoxicidade, favorece-se a influência
direta do estado diab~tico na proteção demonstra
da.
c) Influência da duração dodiabetes na proteção con
tra a nefrotoxicidade da gentamicina (Exp.3). Em
estudos anteriores ,os ratos protegidos eram diabéti
cos 4 a 6 meses antes da administração de gentamici
na.E concebível que alterações anatômicas sutis,de
tcrminadas pela presença do diabetes de curta dura-
6
çao, sejam necessárias para conferir proteção. Con
trariamente, se fatores metabÓlicos ou da hemodi
nâmica renal forem os responsáveis pela proteção,
espera-se que sejam operativos logo após a indução
do estado diabético.
d) Resistência do rato diabético a conhecidos agen
tes nefrotóxicos, como o cisplatinum, agente anti
neoplásic~ de largo uso (Experimento 4);uranil ni
trato, droga experimental bastante utilizada para
produzir IRA (Experimento 5), contraste radioló
gico, agente diagnóstico nefrotóxico(Experimentos
6 c 7).
O cisplatinum (CIS - diaminodicloroplatinum) é um a
gente antineoplásico clinicamente importante.Possui significa
tiva atividade contra neoplasias testiculares e tumores da ca
beça e do pescoço. Um dos maiores fatores limitantes do seuuso
clinico é a ncfrotoxicidade.
O uranil nitrato é droga utilizada em pesquisa e cons
titui-se num modelo experimental estabelecido de IRA.
O uso de contraste radiológico pode induzir o desen
volvimento de IRA. A exata incidência da nefrotoxicidade desta
droga ~ diffcil de estabelecer, mas, atualmente, vem sendo re
latado um número crescente de casos.
O fato de estes três agentes serem causadores de ne
frotoxicidade, embora por diferentes mecanismos, revela o inte
resse em avaliar seu potencial nerrotóxico num modelo animal
7
que apresente rcsist~ncia a outro agente nefrot6xico, no caso,
a gentamicina, que age por diferentes mecanismos patogen~ticos.
Acredita-se tamb~m que tais estudospossibilitem aam
pliação do conhecimento dos mecanismos de proteção evidenciados
pelo rato diab~tico não-tratado contra as nefrotoxinas em ge
ral.
2 REVISÃO DA LITERATURA
2 • 1 Ne6Jtotoxic.idade da g e.ntamic.-tna
2.2 Ne.6Jtotoxic.idade do me. --i. o de. c.ont!ta.õte
2. 3 N e.6Jtotoxic.idad e do c.i.6 p.tat--i.num
2.4 PILe v e.ç.ão da IRA e.x p e.Jtim e.nta.t e.m vá.Jtio.6 mo d e.to .6 animai.6
2.5 P!te.venç.ão da IRA induzida pe..ta gentamic.ina em
mo d e..t o .6 a 11 im a ü
Uma revisão da patogênese da IRA está alem dos obje
tivos desta dissertação,pois que o trabalho apresentado envol
ve um modelo original d~. proteção contra os efeitos nefrotóxi
cos de agentes conhecidos. Dessa forma, a revisão da literatu-
ra relaciona-se com:
1) Prevenção da IRA experimental em vários modelosa-
nimais;
2) Prevenção da IRA induzida pela gentamicina em mo-
delos animais.
Esta revisão será precedida por uma descrição dos e
feitos da gentamicina, do cisplatinum e do meio de contraste,
sobre o rim, e seus possfveis mecanismos nefrotóxicos.
2.1 NEFROTOXICIDADE DA GENTAMICINA
A incid6Jtcia de nefrotoxicidadc relacionada i genta-
micina parece ter aumentado nos Gltimos anos.
Em 1969, a incidência relatada era de 2-3%, enquanto 2
que em 1979 foi estimada em 16-25% . Tal aumento pode estar re-
lacionado a muitos fatores, entre eles, o acréscimo nadose re-
comcndada de gcntamicina, o nGmcro crescente de pacientes ido-
10
sos que recebem a droga e os critérios mais rígidos paraodiag
n6stico de disfunção rPnal induzida pela gcntamicina.
A lesão renal induzida pela gentamicina é observada
menos freqUentemente em recém-nascidos c crianças do que em a
dultos, mas pode ocorrer se a terapia ê prolongada. Diferenças
na sensibilidade celular i gentamicina, relacionadas com a ida
de, podem explicar a aparente maior incidência de nefrotoxici
dadc em adultos.
Existe um espectro de anormalidades renais observado
com o uso dos aminoglicosídeos. A apresentação clinica mais a
parente é a da IRA não-oligÚrica; no entanto, a variável oli
gúrica também é observada.
A redução inicial da capacidade de concentração uri
nária, seguida pela queda da filtração glomerular, ê responsá
vel pela apresentação mais comum desta variedade.Usualmente, o
infcio da insuficiência renal ê gradual c guarda uma relação
temporal com a administração da droga. Ocasionalmente, a insu
ficiência renal ê mais insidiosa c torna-se clinicamente apa
rente alguns dias ap6s o término da terapia. A evolução clini
ca pode ser prolongada, particularmente no idoso. Quase que in
variavelmente, é um tipo de lcs~o rcvcrsfvcl.A sobrevida dopa
cicnte, como em outras formas de IRA, depende das circunstin
cias nas quais a IRA se desenvolveu (cirurgia, trauma, sépsis,
grande queimado, ncfrotoxicidadc simples, etc). Em alguns pa
cientes, o tratamento com diálise pode ser necessário.
Existem evidências c!Tnicas c experimentais de lesão
11
do túbulo proximal: enzimúria, proteinÚria,aminoacidÚria, gli
cosúria e alterações eletro1Íticas. 3'
4'
5 Hipocalcemia, hipomag
semia e hipocalemia têm sido descritas no homem e nos animais
experimenta i s. 6 ' 7
' 8
Assim como nas outras formas de IRA, há fatores pre
disponentes para a nefrotoxicidade da gentamicina. Entre eles,
parecem importantes a idade avançada, 9 a doença renal preexis
tente 10 e a depleção de·· volume. 1 1 A desidratação e a contração
do espaço extracelular aumentam o risco de lesão renal.
A administração de aminoglicosídeos emcombinação com
outras drogas potencialmente nefrotóxicas é comum e tem resul
tado em toxicidade clínica e experimental. As drogas comumente
envolvidas incluem os meios de contraste radiogrifico, o agen
te anestésico metoxifluoranc,u a furosemida, 13 outros aminogli
cosfdcos e outros antibióticos, particularmente as cefalotinas
e as meticilinas. 1 ''>~ 5
Mais recentemente, a associação de gentamicina-cefa
lotina com o agente quimioter~pico cisplatinum temsido respon
sável pela ocorrência de severa ncfrotoxicidade. 16
2. I. 1 Patogênese da nefrotoxicidade da gentamicina
O rim é a principal rota de elininação dosantibiÓti
cos aminoglicosídeos; a gentamicina ê excretada por filtração
gl omeru la r e, sub seqUcn temen t c, rcah sorvida no tubo proximal. No
homem, 20% da gentamicina liga-se às proteínas plasmáticas.
12
Todos os aminoglicosídeos (com exceçao da estrepto
micina) são concentrados no córtex renal de 10-30 vezes a sua
concentração plasm5tica. 17'
18 Este aspecto poder ser significa
tivo para a toxicidade, uma vez que outros antibiÓticos (ampi
cilina, carbcnicilina, cefalotina) concentram-se na medula e
papila, ao invés de no córtex, seguindo o gradiente de· concen
tração córtico-papilar. E concebível, portanto, que a acumula
çao de gentamicina numa fração subcelular do córtex renal seja
um fator crítico para o desenvolvimento de nefrotoxicidade.
No homem e nos animais, observam-se lesões estrutu
rais nas células epiteliais do túbulo proximal após a adminis
tração de aminoglicosídcos. Pela microscopia Ótica,constata-se
necrose celular predominando na "pars recta" e no túbulo con
tornado proximal; pela microscopia eletrônica verificam-se li
sossomas alterados, chamados citoscgressomas.19'
20 Tais lisosso
mas contêm inclusões negras em camadas, denominadas corposmie
lóidcs.
Estudos auto-rad iográ fi c os têm demonstrado que a gen-
.tamicina se liga inicialmente ao bordo em escova das células~
túhulo proximal; sofre um procl'sso de cndocitose com formação
de vesículas apicais c estas, suhscqUc!ltcmcnte, são seqUestra
das nos lisossomas. 21 0 processo induz à formaçãodoscorposmie
lÓidcs c a alterações no metabolismo dos lisossomas.
Várias teorias têm procurado explicar, em diferentes
níveis, a patogêncsc da IR/\ causada pela gentamicina. Basica
mente, elas estão divididas em dois grupos: um deles tem seu
principal enfoque nos determinantes da IR/\, ao nivel do nefrô-
13
nio, e o outro enfatiza os mecanismos de origem celular corno de
terminantes da nefrotoxicidade.
2.1.2 Alterações ao nível do nefrônio
Modificações do fluxo plasmático renal e redução no
coeficiente de ultrafiltração capilar glornerular (Kf) têm sido
observadas em estudos experimentais, sendo primariamente res
ponsabilizadas pela diminuição da ultrafiltração glornerular~' 23
Os mecanismos mediando estas alterações hernodinâwcas
podem envolver a liberação local de angiotensina II. 24 Entre
tanto, ~ duvidoso que estas alterações glornerulares possam ex
plicar inteiramente a quase completa cessação daultrafiltração
glornerular que ocorre nos estágios tardios da nefrotoxicidade
da gentamicina.
Doses tóxicas e não-tóxicas da gentarnicina produzem
estas modificações glornerulares e, portanto, ê possível que e
las apenas representem um efeito máximo em .resposta à adrninis
. tração da droga e a uma toxicidade leve e precoce.
Estudos recentes de rnicropuntura e rnicroperfusão en
fatizam que a obstrução tubular, representada pela descarnação
das células necróticas dos túbulos lesados, é um determinante
da IRA nefrotóxica dos arninoglicosídeos.25
2.1.3 Alterações ao nTvel celular
O resultado final do desenvolvimento da IRA,quer do
14
tipo isquêmico, quer do nefrotóxico, é a lesão da célula tubu
lar. Se não houver lesão da célula renal, os vários fatorespa
togenéticos responsáveis, em nível do nefrônio, pela falha de
excreção do rim, não entram em operação. Ultimamente, o enten
dimento da patogênese da necrose tubular aguda reside na com
preensão das alterações bioquímicas responsáveis pela perda de
integridade da célula renal. Existem evidências crescentes de
que os aminoglicosídeos e outras nefrotoxinas exerçam seus e
feitos deletérios primariamente em nível das membranas celula
res.
Tanto as membranas plasmáticas, quanto as dasorgane
las intracelulares são locais potenciais de toxicidade, pelas
suas características de transporte. As células do túbulo renal
têm suas membranas especialmente suscetíveis ao insulto tÕxico;
como o túbulo renal reabsorve avidamente sal e água, as subs
tâncias são concentradas na luz tubular e, assim,expõem as mem
branas luminares das células tubulares renais a concentrações
potencialmente tóxicas.
A ligação dos aminoglicosídeos com a superfÍcie ce
lular se dá através de receptores específicos de membrana. 26 O
receptor para a gentamicina é um fosfolipídeo! 7 A ligação en
tre a gentamicina e o fosfolipÍdeo é feita através da interação
de cargas elétricas: catiônica, polibâsica da gentamicina,e a
niônica, ácida,dos fosfolipídeos. 26 0s fosfolipídeos, alem de
suas funções estruturais nas membranas celulares,são importan
tes reguladores da permeabilidade da membrana e das interações
hormônio-receptor. 29•
30
15
Assim, a reaçao inicial entre os aminoglicosídeos e
os fosfol ipídeos da membrana plasmática pode ser determinante
da patogênese da nefrotoxicidade, através de alterações na es
trutura e na função da membrana plasmática. Alterações no me
tabolismo dos fosfolipídeos em vigência de IRA nefrotôxica têm
sido estudadas. Já está também demonstrado o aumento doconteú-
do total de fosfolipÍdeos em culturas de fibroblastos expostas
cronicamente â gentamicina. 31
Kaloyanides e colaboradores encontraram tambémaumen
to dos fosfolipídeos no rato tratado com gentamicina, e a fra
ção mais aumentada era a do fosfatidilinositol. 32
E possível que o aumento seletivo dos níveis de fos
fatidilinositol seja reflexo das suas funções no transporte de
membrana, na interação horm6nio-receptor e um marcador dealte
raçoes no metabolismo dos fosfolipÍdeos da membrana,uma vezque
estas alterações ocorrem também em outros modelos experimentais
nefrotóxicos de IRA, como o glicerol e o cloreto de mercúrio! 3
Os fosfolipídeos são também criticamente importantes
para a atividade da Na-K-ATPase que regula o gradiente de cá-
tions através das membranas celulares. 34 Estudos "in vivo" e
"in vitro" têm demonstrado declínios significativos da ativida
de renal desta enzima. 35'
36'
37 Como resultado das alterações na
atividade da Na-K-ATPase, ocorre perda dos íons intracelulares
pelo rim, com diminuição do conteúdo renal cortical destes
ons. 37'
38 Hipocalcemia, 6 hipomagnesemia 6'
7 e hipocalemia6'
8
observadas clínica e experimentalmente.
sao
A atividade de outra enzima,a adenilato ciclase tam-
16
bêm é inibida pela gentamicina. 39 Esta inibição se dâ por uma
ação direta dos aminoglicos!deos ou através de deslocamento dos
~ c ++ ++ d b . 1ons a e Mg as mem ranas com cargas negat1vas, pelos a-
minoglicosfdeos policati6nicos. A interação dosaminoglicoside
os com os íons Ca++ e Mg++ é importante, pois pode afetar fun
ções celulares onde estes !ons entram como co-fatorees ..
Existem muitas evidências de queo bloqueio neuromus
cular produzido pelos aminoglicos!deos é resultado do desloca
mento do Ca ligado à membrana, acabando por inibir a liberação
de acetilcolina prejuncional~ 0 e diminuir a sensibilidade da
placa motora à ação despolarizante da acetilcolina: 1
Assim, os aminoglicos!deos, ao se ligarem nos fosfo
lip!deos da membrana, provocam modificações no conteúdo renal
de fosfolipídeos e alterações especificas na permeabilidade e
no transporte da membrana. Como conseqtiencia, podem surgir mo
dificações intracelulares que afetam os processos metabÔlicos
intracelulares e a função das organelas.
Nas mitoc6ndrias, têm sido descritas, "in vivo", al-
terações, como diminuição e desacoplamento da fosforilação o
xidativa.28 "In vitro", a gentamicina aumenta o estado basal da
respiração celular, diminui o estado máximo e pode desacoplar
a fosforilação oxidativa! 8
Os efeitos agudos da gentamicina, "in vitro",sobre a
respiração mi tocondrial cortical renal são secundários a uma in
teração competitiva entre a gentamicina c o Mg++, ao nível da
membrana mitocondrial interna, por um nGmero limitado de espa-
17
ços onde o Mg++ controla a permeabilidade da membrana aos Íons
Na+ e K+.~ 2 '~ 3 Assim, a gentamicina compete com o Mg++, não li-
+ + mitando da mesma maneira a permeabilidade ao Na e K .Como re-
sultado, há aumento da permeabilidade aos íons catiônicos, que
se traduz por inchamento das mitocôndrias,observado experimen-
talmente.~ 2 '~ 3 Por outro lado, a gentamicina age adi tivamente ++ ~ ~
com o Mg , limitando o transporte de calcio para a mitocon-
dria. ~ 4
A integridade da fosforilação oxidativa mitocondrial
c essencial para a manutenção de uma normal função tubular re
nal. ~interessante, portanto, o estudo das alterações dasfun
çoes mitocondriais induzidas pelos aminoglicosideos,não somen
te porque o comprometimento da energética celular pode levar ã
deterioração estrutural das células, mas também porque pode,por
mecanismos indiretos, ser responsável por alterações hormonais
que irão agir em nível da hemodinâmica glomerular, ocasionandQ
a IRA.
Os lisossomas sao importantes orgqnelas intracelula-
. r e s que regulam o "t urnover" das macro moléculas celulares, a f a-
gocitose de organelas alteradas e o armazenamento de materiais
não-degradáveis. Mais de oitenta enzimas que degradam protéÍ
nas, lipídeos, carboidratos e ácidos nucléicos sãoseqUestrados
de seus substratos potenciais dentro dos lisossomas.
Estudos morfo16gicos e auto-radiográficos t~meviden
ciado que há um grande aumento em tamanho e nfimero dosli~osso
mas, ap6s a administração de aminoglicosídeos, e que estes são
seqUestrados nos lisossomas, ocasionando a formação dos corpos
18
rnielóides. 21
Experimentalmente, tem sido relatada diminuição daa
tividade da esfingornielinase lisossornial em fibroblastos ex
postos a arninoglicosídeos, em cultura de tecido. 31 Este efeito
foi acompanhado de fosfolipidose generalizada e formação decor
pos rnielÓides nos fibroblastos. Alterações da membrana dos li
sossornas ocorrem também precocemente na nefrotoxicidade dos a
rninoglicosfdeos, sendo oH~ervado aumento na excreção uriniria,
de urna variedade de enzimas lisossorniais em virias modelos ex
perirncntais.45'46
Todas estas observações levaram alguns investigadores
a postular que os aminoglicosfdeos, induzindo (1) urnadi~função
cnzirnitica lisossornial,corn prcjuizo dos processos digestivos e
rcsul tante dcpleção de substratos celulares críticos; (2)a ins
tabilidade Ja membrana lisossornial, com liberação das enzimas
seqUestradas no citossol e digestão dos componentes citossÓli
cos e organclas, levam finalmente ao desarranjo celular irre
vcrsivel, com morte celular.
As alterações anteriormente descritas,ern nivel celu
lar, reforçam a tese de que a nefrotoxicidade dosarninoglicosi
dcos deriva, em grande parte, de sua habilidade em alteraraes
trutura c funç5o das membranas. A nefrotoxicidade dosarninogli
cosfdcos tem sido associada a alterações em múltiplas funções
de membrana celular, incluindo plasrnitica, ~itocondrial interna
c membranas lisossornais.
Se urna dessas interações membrana-toxina ê a respon-
19
sâvel pelo desenvolvimento da IRA, ainda nao está esclarecido;
entretanto, certamente todas estão interrelacionadas com a pa
togênese da lesão celular induzida pelos aminoglicosídeos.
2.2 NEFROTOXICIDADE DO MEIO DE CONTRASTE
Nos últimos anos, a IRA tem sido reconhecida como u-
ma crescente complicação do uso endovenoso de contraste radio
grâfico.
A disfunção renal pode ocorrer após a administração
de, virtualmente, qualquer agente de contraste intravascular
tendo sido relatada após urografia, angiografia, colecistogra~
fia com múltiplas doses e, mais recentemente, após tomografia,
computarizada, com administração intravenosa deradiocontras-
te.
A incidEncia desta nefrotoxicidade, na população em
~cral, tem variado de O a 12%, dependendo das características
Jas populações analisadas.46'
47 Estudos prosp.ectivos recentes re
·vclam uma incidéncia de 5% na população hospitalizada emgeral4 ?
c uma incid6ncia baixa, de 0,6 a 2%, nas populações sem doença
' 48,49 A , -renal preexistente. Var1os fatores predisponentes tem si-
Jo iJcntificados; os mais significantes são a doença renalpre-
existente 50'
51'
52 c o diabetes mellitus. 51'
52'
53'
54
Dos mais Je 250 casos publicados de nefrotoxicidade,
do meio de contraste, mais de 90% envolvem pacientes com insu
ficiência renal,e mais de 50%, pacientes com diabetes mellitus.
Desidratação, micloma múltiplo, doença vascular,ida-
20
de acima de 60 anos, grandes ou múltiplas doses de meio de con
traste, hipoalburninernia, proteinÚria acima de lg/24h e disfun-
ção hepática são considerados fatores de risco para odesenvol
virnento de nefrotoxicidade do meio de contraste.
Tal corno outras nefropatias tóxicas, a patogênese da
nefrotoxicidade do meio de contraste não êclararnente compreen
dida. Vários mecanismos têm sido propostos.
A ncfrotoxicidade pode ser então resultante de um e-
feito tóxico direto sobre o rim; de urna isquernia renal provo
cada pelo efeito direto do contraste hipertônico na vasculatu
ra renal ou pela aglutinação e crenação das hernácias,aurnentan
do a viscosidade do sangue. 55 •56 •57
Além dessas causas, a obstrução intratubular pelas
proteínas urinárias (rnielorna, Tarnrn Horsfall) ,58'
59'
60 pelo oxa
lato61e pelo 5cido Úric~ 2 também tem sido sugerida corno fator
patogenêtico importante.
A IRA sccund5ria ao meio de contra~te tem um bom
.prognóstico, em geral, mas alguns pacientes podem desenvolver
insuficiõncia renal crônica.
Acredita-se que a proteção da IRA, naqueles pacien
tes diabéticos de alto risco (idosos com doença renal),podeser
obtida pela administração de manitol imediatamente apôs a in
fusão do contraste, seguido de adequada hidratação.63 Ahidrata
ção prévia e posterior aos procedimentos radiolÓgicos parecere
presentar um mecanismo de proteção-chave, mesmo nesses pacien
tes de alto risco.
21
2.3 NEFROTOXICIDADE DO CISPLATINUM
Cisplatinum (Cis-diamminedichloroplatinum II,CIS-DDP),
e um composto de platina, inorgânico, ativo contra tumores,in
cluindo testiculares, ovarianos, da bexiga e carcinomas da ca
beça e pescoço.
A maior limitação de seu uso clfnico ~ a nefrotoxi
cidade, a que está associado.
A necrose tubular aguda, dependendo da dose utiliza
da, tem sido relatada. De particular importância para atoxici
dade parece ser a associação do cisplatinum com gentamicina e
cefalotina. Quatro pacientes tratados com essa combinação de
senvolveram severa necrose tubular aguda que ocorreu em alguns
dias ou em duas semanas após a terapia, persistindo ate a mor
te.16 u~ficit renal cr6nico tamb~m tem sido verificado em pa
cientes sob tratamento com cis-DDP e acompanhados ate dois a
nos~4 Os níveis de crcatinina plasmitica podem não estar eleva
dos, a despeito da queda da filtração glomerular, devido ao se
vero estado de emaciamento desses pacientes.
O mecanismo da lesão renal do Cis-DDP nao econhecido.
O cisplatinum se acumula no córtex renal (mitoc6ndria e cito
sol) c tem sido sugerido que sua toxicidade seria mediada pela
acumulação celular e subscqUentc conversão a um metabÓlito (Pt
l:l 4 ) que causa lesão tecidual ao reagir com grupos SH.
Recentemente, Safirstcin c colaboradores confirmaram
os resultados aqui referidos, de que ratos com diabetes melli
tus não-trataclo induzido por strcptozotocina são protegidos da
22
nefrotoxicidade do platinum. Esses autores tamb~m encontraram
um conteúdo renal de cisplatinum 38% menor nos ratosdiab~ticos
por strcptozotocina do que nos ratos-controle e sugeriram que
outros efeitos da streptozotocina sobre a função celular, al~m
do efeito diab6tico, podem estar envolvidos na proteção obser
vada .6 5
2. 4 PREVENÇAO· DA IRA EX PER I MENTAL EM VÁRIOS
MODELOS ANIMAIS
Expansão aguda do compartimento extracelular~ 6 vaso
dilatadores renais ,67 indução de hipertonicidade do compartimen-
1 .1 58 d. - . 69,70,71 . to ex trace u ar e 1 urcs e os mo t 1ca, cons t 1 tuem-s e em ma-
nobras úteis de proteção contra IRA experimental em vários mo-
delas animais.
Ar,cntcs diur6ticos também têm demonstradoefeitos pro-
tctores. O manitol, utilizado com salina, protegeu ratos con-
tra a IRA induzida por glicerol, 72 enquanto que a furosemida
preveniu a 1RA induzida pela mctemoglobina em cães. 73
A furoscmida, clorotiazida, acetazolamida,triantere-
no, c altas doses de ácido etacrfnico protegeram ratos priva-
elos ele sal c ratos desidratados contra a IRA induzida pela me
temoglobina-fcrrocianeto!4 A diurese produzida pela furosemida
preveniu a IRA secundária~ obstrução tuhular que se segueap6s
altas doses de ácido fólico. 75'
70 Entretanto, doses baixas cal
tas de furosemida não tiveram nenhum efeito no desenvolvimento
da IRA secundária ao cloreto de mercúrio? 7
A administração cr6nica de salina protegeu ratos co~
23
tra a IRA induzida pela HgC1 2: 8 dicromato, 79 uranil nitrato80 e
1 . 1 8 1 g 1ccro . A administração de salina por tempo prolongado -e,
conhecidamente, uma manobra capaz de suprimir o conte~do cor-
tical de renina. ConseqUentemente, tem sido postulado um papel
relevante para o conteúdo intra-renal de renina na patogênese,
da IRA experimental.
A ingesta de KCL na dieta, por duas semanas, resulta
num grau intermedi~rio d~ supressão do conteúdo renal de reni
na e num grau intermedi~rio de proteção contra a IRA induzida
82 por HgC1 2 no rato.
Recentemente, tem-se demonstrado, entretanto, que a
depleção cortical renal de renina não ~ necess~ria para prote
ger contra a IRA induzida pela mioglobinúria aguda e pelo ura-
nil nitrato, e que a proteção presente se correlaciona com o
estado de excreçao de sódio, no momento do insulto~ 3
'fhiel e colaboradores 70 demonstraram proteção contra
a IRA induzida por glicerol tamb6m na aus~ncia de supressão da
renina cortical. Esses investigadores propuseram que aproteção
observada fosse considerada como resultado do alto fluxo uri-
n5rio. As manobras consideradas protetoras, neste estudo, en-
tretanto, eram associadas com natriurese. Al~m disso, um fluxo
urin~rio ainda mais alto do que o observado em animais sob in-
gesta crônica de salina não protege animais que ingerem solu
ções glicosadas 0 ou ratos com diabetes insípido expcrimental.66 ' 84
Os resultados de três estudos, utilizando diferentes nefrotô-
xicos (glicerol, uranil nitrato e HgC1 2), sugerem que o esta
do de excreção de cloreto de sódio ê provavelmente o maior de-
24
terminante da susceptibilidade dos animais paradesenvolver IRA
• 80•82>85 exper1mental.
Recentemenre, foi relatado que as prostaglandinaspa
recem ser as mediadoras da proteção contra a IRA experimental
conferida por transplantes de medula renal~ 6 A liberação de
prostaglandinas pode ser responsável pela proteção exercidape
la sobrecarga com salina, bem como pelos diuréticos. Tem sido
demonstrado que a furosem1da e o âcido etacrínico ocasionam li
beração de prostaglandina e aumento do fluxo sangUÍneo renal. 87
A inibição da síntese das prostaglandinas pela indo
metacina, por outro lado, agrava a IRA induz ida pelo gl icero 1. 8 "
Deve-se aqui enfatizar que, em todos os estudos que
demonstram com sucesso proteção contra a IRA induzida por dro-
gas, a função renal se manteve preservada, mas estava associa-
da a graus variados de anormalidade tubulares ou a franca ne-
crase tubular aguda.
Saliente-se que os modelos experimentais utilizados
·nos estudos citados diferem muito entre si, o que dificulta a
determinação da relevincia individual de cada manobra experi
mental e sua relação com a lesão patogenética da IRA.
Apesar disso, os modelos experimentais poder ... ser u-
teis no entendimento dos modelos nefrotôxicos apresentados no
presente estudo.
25
2.5- PREVENÇAO DA IRA INDUZIDA PELA GENTAMICINA
EM MODELOS ANIMAIS
Os estudos experimentais sobre a proteção contra IRA
induzida pela gentamicina são poucos e de resultados não-exi-
tosos.
Bennett e colaboradore~ 1 nao observaram proteção ron-
tra a nefrotoxicidade da gentamicina em ratos Fischer 344 que
receberam uma dieta com maior teor de NaCl.
Evan e colaboradores 89 detectaram anormalidades glo-
merulares em rins de ratos que receberam gentamicina dadose de
20mg/Kg/dia, durante 4 semanas, sob dois niveis de ingesta de
sódio: dieta regular para ratos e dieta com 8% de sal.As modi
ficações morfolÓgicas foram descritas como ~istintamente menos
severas no grupo com teor alto de sódio, e isto ocorreu a des-
peito da aus6ncia de azotemia em ambos os grupos. Os autores
concluíram que a lesão glomerular era influenciada pelo balan-
_1 Ad, 8 9 ço ue so 10.
O uso de diur~ticos como agentes protetores tem sido
controverso, com alguns efeitos bcn~ficos registrados por Pe
terscn c colaboradores, no camundongo,90 em oposição ao aumento
de nefrotoxicidade observado por Adelman e colaboradores no cão? 1
Tem sido r e 1 a ta do o agravamento da ne frotoxicidade da
gentamicina pela acidose metabólica. 92'
93 Entretanto,a proteção
conferida pela alcalinização é duvidosa.
Constata-se melhora na nefrotoxicidade e diminuição
do conteúdo cortical renal de gentamicina quando se administra
26
bicarbonato de sódio concomitantemente com gentamicin~;Emcon
traste, quando se substituiu a água dos animais por NaHC03,a 1%
antes e durante a administração de gentamicina,na dosede 40mg/
Kg/dia, durante 14 dias, não houve melhora da nefrotoxicidade
ou de acumulação cortical renal de gentamicina.Mais importante:
houve a formação de calcificações renais. 93
Da mesma maneira, a administração de probenescide nao
protegeu ratos contra a nefrotoxicidade da gentamicina. 95
d 96 - • d d Whelton e colabora ores, numa ser1e e estu os,ava-
liaram a influência do estado de hidratação e pH urinário, na
concentração de gentamicina do c6rtex renal, da medula e papi
la de 28 cães submetidos à administração da droga. Os estudos
demonstraram que o estado de hidratação e pH da urina não in-
fluenciam significativamente a distribuição intra-renal carac
terística da gentamicina. Em outras palavras, não existe uma
"lavagem" da gentamicina do parênquima renal durante a diurese
aquosa. A função renal, entretanto, não foi a~aliada neste es-
9 6 tudo.
O efeito de soluções comerciais de aminoácidos foiin-
vestigado no rato Fischer 344, tratado com gentamicina (40mg/
Kg/dia) por Whel ton e colaboradores. 97 Os animais que forma in
fundidos com a solução apresentaram maior deterioração da fun
ção renal, alta morhidade e necrose tubular mais severa. 97
Nefrcctornia unilateral realizada 6 dias antes da ad-
ministração de gentamicina resultou em menor nefrotoxicidade do
que em ratos intatos identicamente tratados: 8 Quando a nefrec-
tomia era feita 2 dias antes da administração de gentamicina ,
27
não se observava nenhum efeito protetor.
d 99 Furuno e colabora ores, recentemente,identificaram
o efeito protetor de um monossacarídeo D-glucarato sobre a ne
frotoxicidade da gentamicina. Foi também constatado um efeito
protetor, porém menor, com os ácidos sacárico,hexaurônico ehe
xaldônico. 99
Medidas da filtração glomerular total e isolada (GFR,
SNGFR), do fluxo plasmático glomerular e do coeficiente defil-
tração Kf em ratos tratados com gentamicina e cronicamente man-
tidos, seja com salina isotônica, ao invés de água, ou capto
pril oral, mostraram menor declÍnio da filtração glomerular ro
tal c isolada em ambos os grupos: salina e captopril.2 ~s efei
tos da gentamicina sobre o SNGFR, fluxo sangUÍneo renal e Kf
foram claramente abolidos pelo captopril. Entretanto, não foi
detectada proteção morfolÓgica, e a lesão tubular proximal foi
similar em todos os grupos. 24
A administração simultânea de cefalotina sádica (500
mg/Kg/dia), com quantidades equimoleculares de paraaminoipura
to ou NaCl, a ratos que recebiam 10-100 mg/Kg/dia degentamici-
na, resultou em modesta melhora da insufici~ncia renal.A adi-
çao de cefalotina trouxe significativa redução da necrose tu
bular, não observada com paraaminoipurato ou NaCl sozinhos! 00
Foi relatado o agravamento da insufici~ncia renal quan-
do gentamicina 40mg/Kg/dia e indometacina Smg/Kg/dia foram ad-
ministradas simultaneamente a ratos. 101•
102
A diurese osmótica induzida pelo isosorbide nao pro-
28
tegeu nem melhorou a nefrotoxicidade da gentamicina em ratos que
receberam 30, 60, 120, 160mg/Kg de gentamicina durante dezdias.
Não se constataram diferenças na acumulação cortical de genta-
micina, das diferentes doses, entre os animais submetidos ou não
~ diurese. Nâo houve registro de proteção morfol6gica;na ver
dade, com a dose de 120mg/Kg, a incidência e a severidade das
lesões renais foi maior nos animais submetidos a diurese.Em cnm-..
plementação, a diurese osmótica não preveniu nem reduziu sig-
nificativamente o grau de enzimGria, que foi maior nos animais
sob diurese. 103
Demonstrou-se, em trabalho recente, que o diabetes mel-
litus não-tratado confere uma proteção completa contra a IRA
induzida pela gentamícina. A administração de 40mg/Kg peso cor
poral/dia durante 14 dias, em ratos-controle, resultou no de-
scnvolvimcnto de IRA, lisozimGria severa e necrose tubular a-
guda, enquanto que ratos com diabetes mellitus induzido expe
rimentalmente, igualmente tratados, exibiram completa proteção
morfolÓgica e funcional (Tabela I).
Quando ratos DM receberam dose maior de gentamicina,
(70 mg/K~ peso corporal/dia/14 dias), tamb~m demonstraram pro
teção completa (Tabela I). Ratos corr. diabete insÍpido heredi
t~rio, tratados com o mesmo regime de gentamicina, tiveram me-
lhora na IRA c necrose tubular aguda focal, quando comparados
com ratos-controle Brattleboro.
Conclui-se,destes estudos, que a proteção obtidacon-
tra a gentamicina estava relacionada em parte coma excreção-au
mentada de solutos, caracterfstica dos animais poliGricos dia-
TABELA I
PROTEÇÃO COMPLETA CONTRA A NEFROTOXICIDADE DA GENTAMICINA NO RATO
DIABBTICO ~ÀO-TRqTADO (ADAPTADO DE TEIXEIRA ET ALII)*
Basal
Glucose plasmática
(mg/100 ml)
Volume urinário
(ml/ dia)
Clearance da creatinina
(ml/min)
ApÕs gentamicina*
Máxima modificação no clea
rance da creatinina (%) Pico de lisozimúria
(f.lg/dia)
Gentamicina no r~m
(f.Jg/g tecido úmido)
COt.'TROLE (C) (9)
126 ± 5
11 ± 1
1.6± 0.2
+ 85 ± 6
5211 ±1549
405 ± 34
p
DMvsC
<O. 001
<0.001
<0. 001
<O. 001
<0.001
<O. 01
DIABÉTICO (DM) (lO)
615 ± 23
109 ± 9
2.3 ± 0.2
t 33 ± 5
o
251 ± 26
p DDAvsDM
n. s.
0.05
n. s.
n. s.
n.s.
n. s.
DIABÉTICO-DOSE ALTA (DDA) (6)
605 ± 29**
142 ± 12**
2.2 ± 0.2*
+ 25 ± 8**
O**
306 ± 36
* Ratos-controle e diabéticos receberam gentam~c~na na dose de 40 mg/kg peso/dia durante 14 dias; ratos diabéticos-dose alta receberam 70 mg/kg peso/dia de gentamicina durante 14 dias.
** p < 0.001 diabético-dose alta vs controle;
* p < 0.05 diabêtico~dose alta vs controle.
30
b6ticos não-tratados e, tamb6m, que a proteção estava associa
da a uma menor acumulação de gentamicina no c6rtex renal. 1
Tem-se tamb6m demonstrado que estes ratos diab6ticos
protegidos precocemente, ap6s o inÍcio da administração degen
tamicina (pelo 39 dia), possuem uma acumulação de gentamicina,
no c6rtex renal, expressivamente menor do que os controles~Is
to corre num prazo de tempo em que os ratos-controle não mani
festam ainda compromentimento da função renal ou aparecimento
de lisozimúria.
Estas observações sugeriram que fatores que diminuem
a acumulação cortical renal de gcntamicina, ao início de suaad
ministração, foram responsáveis em parte pela proteção obtida
nos ratos diab6ticos contra a gentamicina. 1
3 MATERIAIS E MtTODOS
3.1 Animai~ expe~imentai~
3.2 P~otoeolo~ expe~imentai~
3.3 Método~
3.1 ANIMAIS EXPERIMENTAIS
Estudaram-se ratas fêmeas Sprague-Dawley,pesando 200-
300 g, divididas em dois grupos emparelhados por idade:contro
les (C) e diab~ticos não-tratados (DM). O diabetes mellitus fdi
induzido por injeção endovenosa de Streptozotocina (50-60 mg/
kg/peso, 4-6 meses antes dos estudos para os experimentos n9 1
c n? 2, c 5 semanas antes do experimento n9 3, conforme descri
to por Junod c colaboradores. 104
O estado diab~tico foi definido por persistente ele
vaç~o da glicosc plasm~tica (>500 mg/dl), persistente glicosa
ria +++ a ++++ c po1iÚria acentuada (>70 m1/dia). Estes animais
também exibiam outras características da doença, como:.menor pe-
so corporal do que seus controles, por idade, presença de cata
ratas c diminuição de dep6sitos de gordura.
Na ocasião dos experimentos 1 e 2, as ratas DM apre
sentavam diabete durante 4-6 meses e tinham de 8-12 meses de i
dade. No experimento 3, as ratas DM apresentavam iguais carac
terísticas de estado diabético e, por ocasião do estudo, tinham
11,5 semanas de idades e seu diabetes estava presente h~somen
tc S semanas. Nos experimentos 4 c 5, as ratas DM apresentavam
diabetes durante 4-6 meses e tinham de 8-12 meses de idade.
33
3.2 PROTOCOLOS EXPERIMENTAIS
3.2.1 Experimentos 1 e 2
As ratas-controle e as ratas com DM, com diabetes de
58 semanas de duração, receberam, durante 11 dias, uma dose ma-
ciça de 200 mg/kg/peso/dia de gentamicina subcutânea, dividida
em duas doses iguais.
Tal experimento foi delineado para testar a proteção
c a sobreviv~ncia ap6s uma dose maciça de gentamicina.Al~mdis
so, também foram estudados 3 animais injetados com Streptozoto
cina e que espontaneamente perderam seu estado diab~tico (gli
cose plasm5tica menor que 200 mg/dl). Estes animais serviram ao
prop6s i to de estudar o efeito do desaparecimento do estado dia
b~tico, al~m de constituírem um outro grupo-controle.
Assim, subdividiu-se o grupo de ratas com DM em:DM e
strcptozotocina não-hiperglic~mico (SNH).
As ratas foram estudadas num protocolo do tiposobre
Vida. Todos os animais foram mantidos em gaiolas metabólicas in
dividuais durante o período experimental de 11 dias. Alimenta-~
ram-se com ração regular para ratos e recebiam agua "ad libi-
tum'', O peso corporal e amostras de sangue da veia da cola fo
ram obtidos imediatamente antes da administração da primeira do
se de gentamicina, e nos dias 2, 4, 7, 9 e 11 do período expe-
rimental nas ratas que sobreviveram. As amostras de urina, co
lhidas nos mesmos dias, foram analisadas para lisozim~ria.
Os animais que sobreviveram tiveram os rins removidos
34
ao final do experimento, para determinação do conteúdo renal de
gentamicina e avaliação morfol6gica. Daqueles que não sobrevi
veram, os rins foram removidos logo ap6s a morte.
3.2.2 Experimento 3
As ratas-control~· e as DM, com diabetes de 5 semanas
de duração, receberam uma dose "standard" de gentamicina(40mg/
kg peso/dia) durante 14 dias.
Delineou-se este experimento para avaliar a proteção
conferida pelo estado diab~tico de curta duração (5 semanas).
Todos os animais foram mantidos em gaiolas metab6licas indivi
duais e possuíam livre acesso a água e ração regular para ra
tos.
Ap6s um período de adaptação inicial, de 3 dias, se
guiu-se um pcriodo basal de 2 dias e um perfodo experimentalde
14 dias durante o qual todos os animais receberam 40 mg/kg pe
so/dia de gentamicina subcutânea, divididos emduasdoses iguais.
Obtiveram-se amostras de sangue da veia da cola eco
leção de urina de 24 horas durante o período basal e nos dias
4, 7, 11 e 14 do período experimental. Fizeram-se as seguintes
determinações: hemat6crito, nitrog~nio ur~ico, glicose, creati
nina, s6dio, pot5ssio e osmolalidade.
Mediram-se, na urina de 24 horas, osmolalidade, gli
cosc, creatinina, s6dio, potássio e concentração de lisozima.
O peso corporal foi medido nos mesmos dias e calculados, pelas
35
equações usuais, depuração de creatinina end6gena e clearance
osmolar.
No 15 9 dia, sob anestesia leve com Inactin, os rins
foram perfundidos, "in si tu", com Ringer até o branqueamento do
parênquima renal. Um rim era então removido, para determinação
da gentamicina tecidual, e o outro rim, fixado, "in situ", com
solução de Karnowsky durante 3-4 min; prepararam-se fragmentos
de tecido para microscopia de luz e eletrônica.
3. 2. 3 Experimento 4
As ratas-controle e as ratas com DM receberam uma do
se Gnica, intraperitoneal, de 4 mg/kg peso de cisplatinum.
Este experimento foi delineado para avaliar a prote
çaõ conferida pelo estado diabético contra a IRA induzida por
cisplatinum.
Ap6s os períodos de adaptação inicial, de 3 dias, e o
Periodo hasal, de 2 dias, administrou-se cisplatinum em todos
os animais, que foram então observados por mais 6 dias.
Obtiveram-se amostras de sangue da veia da cola eco
lcção de urina de 24 horas durante o período basal e nos dias
L, 2, 4 c 0 do pcriodo experimental.
Determinaram-se hemat6crito, nitrogênio uréico, gli
cosc, creatinina, s6dio, pot~ssio e osmolalidade.
Volume urln~rio, osmolalidade, glicose, creatinina,
36
s6dio, potissio e concentração de lisozima foram medidos na u
rina de 24 horas. Mediu-se o peso corporal nos mesmos dias e
calcularam-se, pelas equações usuais, depuração de creatinina
e clearance esmolar.
No 69 dia, sob anestesia leve, com Inactin, ambos os
rins foram perfundidos, "in situ", com Ringer até o branquea
mento do parênquima renal. Os rins eram então fixados, "in si
tu", com solução de Karnowsky, durante 3-4 min, e fragmentos de
tecido preparados para microscopia de luz e eletr6nica.
3.2.4 Experimento 5
As ratas-controle e as ratas com DM receberamumado
sc unica, intraperitoneal, de 2 mg/kg peso de uranil nitrato.
E~; t c ex p e r i me n t o f o i de 1 in e a do par a a v a 1 i a r a pro te -
çao conferida pelo estado diabético contra a lRA induzida pelo
uranil nitrato.
~lantidos todos os animais em gaiolas metabólicas in
dividuais, tinham livre acesso à água e ração regular para ra
tos.
Ap6s um periodo de adaptação inicial, de 3 dias, se
guido de um periodo basal, de 2 dias, todos os animais recebe
r-am uma dose intraperitoneal Única de uranil nitrato e foram ob
servados por mais sete dias.
Oht iveram-se amostras de sangue da veia da cola e co
leção de urina de 24 horas durante o período basal e nos dias
37
1, 2, 4 e 7 do período experimental.
Determinaram-se: hematócrito, nitrogênio urêico, gli
cose, creatinina, sódio, potássio e osmolalidade.
Mediram-se, na urina de 24 horas, volume, osmolalida
de , glicose, creatinina, sódio, potássio e concentração de li
sozima. Nos mesmos dias, me&iu-se o peso corporal ecalcularam
se, pelas equaçoes usuais, depuração de creatinina endógena e
clearancc osmolar.
No 79 dia, sob anestesia leve com Inactin,,os rins fo
ram perfundidos, "in situ", com Ringer até o branqueamento do
parênquima renal. Os rins foram então fixados, "in situ", com
Solução de Karnowsky, durante 3-4 min, e fragmentos de tecido
Preparados para microscopia de luz.
3. 2. 5 Experimento 6
Estudaram-se as ratas-controle e ratas com DM, nor
malmente hidratadas. Todos os animais tinham 6 meses de idade
e diabetes por quatro meses, quando do estudo.
Mantidos todos os animais em gaiolas metabólicas in
dividuais, tinham livre acesso a agua e raçao. O protocolo ex
perimental consistiu de um dia basal (dia 0), imediatamente se
guido pela injeção endovenosa, na veia da cola, de Renografin,
na dose de 5 ml/kg. Dois animais, em cada grupo, foram injeta
dos com uma dose maior, de 12.5 ml/kg.
Obtiveram- se amostras de sangue da v e ia da cola e co-
38
leção de urina de 24 horas durante o período basal e, diaria
mente, durante os 4 dias do periodo experimental. Hematócrito,
nitrog~nio ur6ico, glicose, creatinina, sódio, potissio eosmo
lalidade foram os elementos determinados.
Mediram-se, na urina de 24 horas, osmolalidade, gli
cose, creatinina, sódio, potissio e concentração de lisozima.
Mediu-se o peso corporal, nos mesmos dias, e depuração decrea
tinina endógena e clearance esmolar foram calculados por equa
çoes usuais.
No 49 dia, sob anestesia leve com Inactin,os rins fo
ram perfund idos, "in si tu", com Ringer a tê o branqueamento do
par~nquima renal. Os rins foram então fixados, "in situ••, com
solução de Karnowsky, durante 3-4 min, e fragmentos de tecido
Preparados para microscopia de luz.
O experimento acima exposto foi delineado para testar
o efeito do contraste radiolÓgico sobre a função ~enal de ratos
normais c ratos diabéticos normalmente hidratados.
3.2.6 Experimento 7
Para testar a possibilidade de que a idade e a desi
dratação representem fatores de risco no desenvolvimento de IRA
induzida por meio de contraste, delineou-se mais um experimen
to.
Estudou-se a função renal em ratas com DM (induzido
Por Streptozotocina, 65 mg/kg, 17 meses antes) daespécie Spra-
39
gue-Dawley, com 19 meses de idade, e em ratas-controle da mes
ma espécie, emparelhados por sexo e idade.
Os animais foram desidratados durante 24 horas, antes
da injeç5o intravenosa Gnica de methylglucaminediatrizoaie (Re-
nografin 76%), na dose de 5 ml/ kg.
Os demais aspecfos do protocolo coincidem com
citados no experimento n 9 6.
3.3 MtTODOS
3.3. 1 Determinações químicas
. -os J a
Determinou-se, pela técnica "standard" do Autoanaly
zer Technicon, nitrog~nio uréico, glicose plasmitica e creati
nina urin~ria (nos animais não-glicosGricos).
Creatinina plasm5tica e urin5ria (nos animais glico
suricos) foram determinadas pelo método de Hare, 105 usando-se um
espectrofotômetro Beckman, modelo 35. Em virtude da possibili
dade de interfer~ncia de altas concentrações de glicose, 106 e-
xaminou-se este aspecto.
Nenhuma interfer~ncia no plasma foi detectada com os
niveis de glicose encontrados neste estudo (menos de 1000 mg/
lOO ml). Urinas com altas concentrações de glicose (4-12 g/100
ml) mostraram uma leve tend~ncia (<5%) de fornecer leituras de
crcatinina mais altas.
O cilculo da depuração da creatinina end6gena no ra-
40
to não-anestesiado, combinando as técnicas de Hare para a crea
tinina do plasma e urina ou a técnica de Hare 108 para creatini
na pl asmâ t ica e a técnica do "autoanal yz er" para a c rea ti nina
Urinâria, tem fornecido excelentes resultados neste labo,at6-
rio (Vaamonde C.A.; Kelly J., observações não publicadas).
Quando comparado .com o método da inulina 14 C carbo-
x il, medido s imu 1 taneamen te, as relações entre clearance da crea
tinina/clearance da inulina foram as seguintes: clearance da
creatinina (plasma Hare, urina Hare) ;c 14 clearance inulina: 1. 03
± 0.04 (n=29); clearance da creatinina (plasma Hare/urinaauto
analyzer)/c14 clearance da inulina: 1.09 ± 0.04 (n=37).
Determinaram-se sódio e potâssio no, fotômetro de cha
ma IL e osmolalidade no osmômetro Fiske. Hematócrito foi medi
do em triplicata, com uma centrifuga microcopilar da Interna
tional Uquipment Co.
Mediu-se a lisozimúria, marcador urinário de lesão tu
bular, pela técnica de difusão radial (Hallstad Laboratories,
,Chaska, MN) e os resultados foram expressos em ~g/24 horas.Ní
Veis nio-detectâveis de lisozima urinâria com o método empre-
gado neste estudo foram menores que 4.3 ~g/dl.
As amostras de urina dos animais poliÚricos foram con-
centradas com linfogel para confirmar a aus~ncia de lisozimú
ria. Determinou-se a glicosc urinâria através do"analyzer" Beck
man para glicose, 0 qual utiliza o método da glicose oxidase.
41
3.3.2 Estudos morfológicos
No Último Jia do período experimental, sob anestesia
leve com Inactin (Promonta, Hamburg, Germany), a aorta abdomi
nal foi exposta cirurgicamente e canulada retrogradamente.Clam-
Peada acima das artérias renais após ter iniciado a perfusão com
Ring e r oxigenado e a abertura Ja v e ia c a v a inferior; os rins f o-.. ram perfundidos para eliminação do sangue até o branqueamento
do par~nquima. Em seguiua, ligou-se o pediculo renal direito e
removeu-se o rim para determinação de gentamicina tecidual. A
pcrfusão de fixação do outro rim foi iniciada com 100 ml defi
o xativo Jc Karnowsky a uma pressão de 140 mmHg e 30 C de tempe-
ratura. O rim foi removido e cortado em fatias, então imersas
em fixativo Jc Karnowsky, por 12 horas no mínimo, a 40°C. Pro-
cessaram-se alguns cortes para microscopia de luz,queforam em
bebiuos em butoxyethanolglycol-methacrylate (Polysciences,War
rington, Pa.), seccionados no micrótomo Sorvall JB-4, seções de
2-3 micron, c corados com hematoxilina-eosina e icido periÓdi-
co de Schiff.
para microscopia elctr6nica, os fragmentos de tecido
foram lavauos com "buffcr" de fosfato a 0.1% e sacarose, e cor
tados em peças Jc L mm 3 de Jimensão. Realizou-se a pós-fixação
com tetróxiuo Je ósmio a 2% em "buffcr" de fosfato a O.l%.Após
a desidratação, numa série gradual de ilcoois e Óxido depropi
lcno, embeberam-se os blocos de tecido em Epon .. Seções semi-fi
nas foram coradas com azul toluidina e seções ultrafinas foram
coradas com uranil acetato e citrato de chumbo.
42
A avaliação quantitativa dos estudos morfolÓgicos foi
feita pelo patologista (Dr. V. Pardo) sem conhecimento pr~vio
da origem do rim, utilizando lâminas codificadas.
3. 3. 3 Determinações teciduais
Removeu-se uma cun~a de córtex renal emedula que, pe
sada, homogeneizada em 0.2 M tris-buffer, foi colocada em ba
nho-maria a S6°C, durante 30 min. O tecido homogeneizado foi re
movido do banho e centrifugado por 10 min, a 2000 RPM; o sobre
nadante foi separado e guardado a 4°C para análise posterior.
Mediu-se o contcGdo renal de gentamicina em duplicata pelo en
saio enzimático radioquímico c14c gentamicin, P.L. Biochemicals,
Inc., Milwaukce, Wl) e os resultados foram expressos em ll:J/gde
tecido renal úmido. Os estudos de reduplicação mostraramumava-
riação de 3.0 a 3.9, entre as amostras.
A recuperaçao de gentamicina do tecido ·renal foi de
91 ± 1 (SE)% (n=20), sem diferenças entre controles e diab~ti
cos. Determinou-se o peso do rim após a remoção dagordurae se
cagem leve em papel absorvente. O conteGdo de água .no tecido
renal foi determinado, secando-se um fragmento representativo
de teciuo renal até se obter um peso constante em dessecador t~r-
mico.
3.4 ANALISE ESTATTSTICA
1\.s técnicas "standard',' paramétricas e não-param~tri
cas (Mann-Whitney test),107•
108 são responsáveis pela análise es-
43
tatistica de dados emparelhados e não-emparelhados.
Um valor de p maior que 0.05 foi considerado estatis
ticamente não-significativo (NS). Todos os dados se apresentam
como m~dia ± SE.
4 RESULTADOS
4.1 Expe.Jt--lme.f'l.to 1 - Eüe.Lto da dol.le. mac.--Lç.a da ge.f'l.ta
mic.--lf'l.a f'l.a l.lobJte.v--Lda
4.2 Expe.Jt--lme.f'l.to 2 - Eóe.--l;to do de.l.lapaJte.c.--lme.f'l.to do e.-6-
tado diab~t--lc.o f'l.a 6obJte.vida
4.3 Expe.Jt--lme.f'l.to 3 - If'1.6fuêf'l.c.ia da duJtaç.ão do d--Labe.
:te..-6 na pJtote..ç.ão c.ort:tJta a rte..üflotox--lc.--ldade. da ge..rt
tam--lc.úta
4.4 Expe.tt,-i_me..f'l.to 4 - E6e..--lto da admirtil.ltJtaç.ão de. c.i-6-
pfatúw.m
4.5 Expe.flime.nto 5 - E6e--l:to da admirtil.l:t~aç.ão do uJta
nif nJ. tiL a :to
4.6 Expe..!L--lme.nto 6 - E6e.ito da adminil.ltJtaç.ão de. me..io
de. c.ontJtaJ.>te.. I
4. 7 Expe.fl--lme.nto 7 - Irt6fuênc.ia da idade. e..de...õ--ldJtata
ção 11
4.8 Pato.togia
4.1 EXPERIMENTO 1 - EFEITO DA DOSE MACIÇA DE
GENTAMICINA NA SOBREVIDA
A Tabela li ilustra a sobrevida de ratos que recebe
ram gentamicina na dose de 200 mg/kg/peso, durante 11 dias.
Todos as quatro r a tas DM estavam v i v as ao final do ex
perimento, enquanto, de forma contrastante, as ratas-controle
não sobreviveram al6m do 69 dia.
As ratas-controle mostraram lisozimfiria maciça, que
apareceu j5 no 19 dia, enquanto os animais DM apresentaram au
s~ncia Je llsozimfiria ou um grau mínimo dela. Nas ratas DM,en
trctanto, a creatinina sêrica aumentou do yalor médio basal de
o.:)4 .+ O.Ol para l.l :~ 0.5 mg/dl, no 119 dia, e o contefido re-
nal de gcntarnicina foi significativamente menor do que nos ra-
tos-controle.
Na Figura J, é possível apreciar que, após a adminis
tação de uma dose maciça de gentamicina, a rata-controle apre
sentou uma destruição completa das estrutura tubulares; já as
lesões de necrose tubular aguda foram consideravelmentemenores
na rata diabética.
TABELA II
SOBREVIDA. APCS AD:-li.\ISTR>\Ç)\0 DE DOSE ~lACIÇA DE GENTA.MICI.'JA E
EFEITO DO DESAPARECD!EXTO DO DIABETES SOBRE A PROTEÇÃO
NÚMERO DE ANIMAIS VIVOS APÓS GENTAMICINA GENTAMICINA NO RIM (200 mg/kg/dia) (~g/ g te c ido úmido)
DIAS o 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Controles 3 3 3 3 2 2 1 o o o o o 849 ± 58 p<O.OOS
Diabetes Mellitus 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 261 ± 55 p<O.OOS
Streptozotocin
Não-hiperglicêmicos* 3 3 3 3 2 o o o o o o o 625 ± 32*
* Estes animais desenvolveram diabetes apos administração de s treptozotocin, entretanto
ocasião do estudo não mais apresentavam hiperglicemia (glicose sangUínea < 200 mg/dl)
poliúria.
* p < 0.05 vs ratos-controle~
na
ou
47
Figura 1 - Aspt'ctos de microscopia de luz em rato-controle e rato diabético que receberam 200mg/Kg peso de gentamicina durante 11 dias. Acima (Controle) - O glomirulo esti cercado por extensas ires de necrose celnlar com resÍduos celulares na luz do tubulo proximal. Este rato morreu no 69 dia do estudo. Abaixo (Diabético) - As les;es da necrose tubular aguda s~o consistentemente menores em nGmero e severidade. Este animal foi sacrificado no 129 dia do estudo. Magnificaç~o X 500.
48
4.2 EXPERIMENTO 2 - EFEITO DO DESAPARECIMENTO DO
ESTADO DIABtTICO NA SOBREVIDA
Os tres animais injetados com streptozotocina e que
espontaneamente perderam seu estado diabético (a glicose san-
gUinea era menor do que 200 mg/dl e os animais não eram polifi-
ricos na ocas1ao do estudo) morreram antes do 59 dia de trata
mento com doce maciça de gentamicina e apresentaram extensas le-
sôcs de necrose tuhular (não-mostrada) (Tabela II).
O seu contefido renal de gentamicina foi menor do que
aquele dos animais-controle e significativamente maior do que o
contcGdo das ratas DM.
4.3 EXPERIMENTO 3- INFLUE:NCIA DA DURAÇÃO DO DIA
BETES NA PROTEÇÃO CONTRA A NEFROTOXICIDADE DA
GENTAMICINA
Em estudos anteriores, 1 o diabet.es esteve presente nu-
nw rnêcli;J de 5 meses antes da administração de gentamicina. No
presente estudo, as ratas DM apresentavam diabete por somente
5 semanas. As ratas-controle e as ratas DM foram injetadas com
40 mg/kg/dia de gcntamicina por 14 dias.Osanimais-controle de-
senvolveram IRA não-oligfirica, lisozimfiria e necrose tubular a-
guda focal (Tabela III). Em contraste, as ratas DM com diabete
de curta duração exibiram proteção completa,morfol6gica e fun-
cional, contra a gentarnicina.
TABELA III
EFEITO DA DURA.Ç.~O DO DIABETES SOBRE A PROTEÇAO CO\TRA A \EFROTOXICIDADE DA GE\TA~liCINA*
CREATININA CLEARANCE VOLUME LISOZIMÚRIA DIA PLASMÁTICA CREATININA URI~ÃRIO ("f.Jg/dia) (mg/dl) (ml/min) (ml/ dia)
Diabetes Mellitus Basal 0.25 ± 0.01 2.1 ± 0.1 92 ± 10** o (=5) 4 0.26 ± 0.01 2.2 ± 0.1 83 ± 10** o
7 0.25 ± 0.01** 2.5 ± 0.1*"' 91 ± 10>'<* O*
11 0.28 ± 0.01** 2.9 ± o .1>'<* 93 ± 5**' O*
14 0.30 + 0.01** 2.2 ± 0.1** 120 ± 10** O*
Controles Basal 0.28 ± 0.03 1.7 ± 0.2 11 ± 1 o (=5) 4 0.29 ± 0.02 1.8 ± 0.1 12 ± 2 o
7 0.58 ± 0.06 0.9 ± 0.1 20 ± 4 537 ± 198
11 1.12 ± 0.20 0.5 ± 0.2 21 ± 4 1987 ± 448
14 0.67 ± 0.07 0.7 ± 0.1 31 ± 5 653 ± 384
* Os ratos diabéticos aprese~tavam diabetes por 5 .- do estudo. Animais-semanas na ocas~ao
controle e diabéticos receberam gentamicina 40 mg/kg peso/dia durante 14 dias.
*· (p < 0.01 DM vs c IMANN-WHITNEY TESTj); ** (p < 0,001 DM vs C).
50
4.4 EXPERIMENTO 4- EFEITO DA ADMINISTRAÇAO DE
CISPLATINUM
A figura 2 ilustra as modificações no clearance da
crcatinina (Ccr), ap6s a injeção ~nica intraperitotieal de 6mg/
kg de cisplatinum nas ratas-controle e DM.
Ap6s a adm~pistração de cisplatinum, as ratas-contro-
1 e mostra r am rápida e acentuada queda no c learanc e da crea tini
na, alcançando o máximo de 89% no 4 9 dia. Não foi detectada li
sozimGria e as ratas-controle exibiram uma modesta glicos~ria
ap6s a administração de cisplatinum. 109 Extensas lesões de ne
crosc focal, dilatação tubular e obstrução, assim como infil
trado jntcrsticial estavam presentes nos t~bulos proximais ob-
tidos de ratos-controle.
Lm contraste, as ratas DM mostraram clearance de crea
tínina normal, ausência de lisozimGria c estruturas tubulares
proximais normais, incluindo preservação do bordo em escova da lo 'l mcrnhrarw.
4.5 EXPERIMENTO 5 - EFEITO DA ADMINISTRAÇAO DO
URANIL NITRATO
As modificações na concentração da creatinina s~ric~
ohservadas nas ratas-controle e DM, ap6s a administração intra
peritoncal de uma dose ~nica de 2 mg/kg peso de uranil nitrat~
s~o mostradas na Tabela IV.
Dois entre os dez animais-controle morreram antes do
3.0
2.e
2.0
CLE:AAANCE OA
CREATININA I .e ( ml/mln)
1.0
o.e
51
' PLATINUM ( 6mg/ Kg)
5( :t: SE
CONTROLE (10)
OM (lO)
O IAS
FIGURA 2 . Efeito do Platlnum eobre o clearance
da creatlnina end6gena em ratoa controle • dlab4tlcoa.
Todoa oa onimaia receberam uma doae unlca de Smg /
KQ peao de Platlnum, admlnlatrada ao Inicio do 1• dia
do eatudo.
Basal
Dia l
Dia 2
Dia 4
Dia 7
T~.\RE LA I\'
EFEITO DO UR.\~IL ~ITR:\TO SOBRE A fU~Ç\0 RE;.JAL DE
R.\TOS DIABETICOS E CO~TROLE
CREATI~INA SÉRICA (mg/dl)
CONTROLE p
0.33 ± O. 02 (lO) <0.01
Dose Única de uranil nitrato, 2mg/kg peso
1.53 ± 0.15 (lO)*
<0.01
3.33 ± 0.33 (lO)*
n. s.
3.32 ± 0.81 (8)*
<0.001
<0.001
<0.1
DIABÉTICOS
0.27 ± 0.02 (lO)
0.38 ± 0.02 (lO)*
<0.01
1.01 ± 0.15 (10)*
n,s.
1.51 ± 0.23 (10)*
* P < 0.01 ou maior comP.arado ao basa1.
53
49 dia, c os animais remanescentes estavam oligGricos e azot~
rnicos no 79 dia do estudo.
O miximo declinio do clearance da creatinina alcan
çou os 95%, a partir de um valor basal de 1.8 ± 0.1 até 0.1 ±
0.05 ml/rnin (p < 0.001).
Nas r a tas DM, a julgar pela e 1 evação da creat inina sé
rica c queda no clcarance da creatinina (de 2.1 ± 0.2 para 0.5
.1 0.1 ml/min p < 0.005), houve melhora danefrotoxicidade indu
zida pelo uranil nitrato.
No 29 dia, a lisozimGria esteve presente em nove das
dez ratas-controle, ao passo que foi não-detectável em todos os
animais DM.
No 49 dia, entretanto, a lisozimúria esteve presente
em seis das dez ratas DM. A necrose tubular aguda estava presen
te em ambos os grupos.
4.6 EXPERIMENTO 6 - EFEITO DA ADMINISTRAÇAO DE
MEIO DE CONTRASTE I
A figura 3 mostra o efeito do meio de contraste so
bre a Cunção renal nas ratas D~1e ratas-controle Sprague-Dawley.
Estes animais tinham 5 a 6 meses de idade por ocasião do estu
do c diabete por 4 meses antes da administração do meio decon
trastc; a16m disso, eram normalmente hidratados.
No período basal (Tabela V), as ratas DM pesaram me
nos (193 t 11 vs 284 ± 11), tinham acc~tuada hiperglicemia (615
T.\BEL\ r
EFEITO DO ~lEIO DE CO.\TRASTE I - D.,\DOS DO PERIODO BASAL
CONTROLE DH n=
6 p
6
Peso 284 = ll 0.001 193 ± ll (g)
Volume urinário 2l - 4 0.001 134± 10 (rnl/dia)
Clearance da creatinina 1.6 :! 0.05 0.001 2.8 ± 0.2 (rn1 /rnin)
Nitrogênio ure~co 18 + 0.6 o.oos 44 ± 7 (rng/ dl)
Glucose 75 ± 7 0.001 615 ± 69 (rng/dl)
Hct 48 ± 1 0.01 52 ± 1 (%)
Na 142 ± 1 0.05 138 ± 2 (rnEq/ 1)
K 4.8 ± 0.2 NS 4.7 ± 0.4 (rnEq/ 1)
G1icosúria Negativa ++++
Proteinúria 2 ± 1 0.005 26 ± 4 (mg/dia)
3
CLEARA NC E DA CREATININA 2
ml/min
1
o
EFEITO DO RENOGRAFIN SOBRE O Ccr EM RATOS JOVENS, NÃO HIDROPENICOS, DIABÉTICOS E CONTROLES RENOGRAFIN
~
T_ _r __ l __ I~ DIABÉTico .r----I----:r I {N = 6)
• ::;r:: CONTROLE x..... ..-:L. ~ .... y * {N =6)
---··~···· ... .:2:···· z···· * <.001 <.005 <.005 NS <.05
* p <.005 vs BASAL
o 2 3 4 5 DIAS
Fig. 3
W"l (./I
57
.+: 69 vs 75 :t mg/ul), glicosúria (++++), poliúria (134 ± 10 vs
21 + 4 ml/dia), proteinúria (26 ± 4 vs 2 ± 1 mg/dia)e clearan
ce da creatinina enuógcna maior que as ratas-controle; valores
ue p < 0.001.
Conforme pode ser observado na figura 3, não houve mo
dificações na função renal, tanto das ratas DM como das contro
le. Entretanto, durante touo o estudo, as ratas diabéticas a
presentaram urnclcarance de crcatinina persistentemente mais e
levado que os animais-controle.
4.7 EXPERIMENTO 7- INFLUtNCIA DA IDADE E
DESIDRATAÇ.AO 11
As diferenças no clearance da creatinina, previamen
t c observadas entre os grupos nas r a tas j avens não -hid ropênicas
(JJM 2.8 ± 0.2 rnl/min vs C 1.6 :.1: 0.05 ml/min; p < O.OOl),nãoes
tavam presentes nas ratas diabéticas velhas (2.9 ± 0.2) oucon
trolcs (2.8 1: 0.2), antes da desidratação. A proteinúrianasra
tas JJM velhas foi maior (54 ± 9 mg/dia) do que nas DM jovens
(26 f 4 mg/dia; p < 0.01) e do que nos animais-controle (C jo
vens, 2 ± 1; C velhos, 9 ± 3 rng/dia; p < 0.01) Tabela VI.
O período de desidratação resultou em diminuição do
v o 1 um c u r i nâ r i o e em aumento na o smo 1 al idade u r inâr ia, em ambos
os grupos.
A Tabela VI e Figura 4 mostram os efeitos da desi
dra taçEio em alguns dos parâmetros estudados. O clearance da crea-
TABEL~ \-I
DADOS DO PERTODO BASAL D1 R.l\TOS D IABETI COS VELHOS
E EFEITO DA DESIDR~TAÇÃO II
n== !J CONTROLE DM
9 p 8
Peso B 370 ± 23 <0.005 257 ± 18 (g) 0% NS NS
D 371 ± 23 256 ± 18
Volume urinário B 18 ± 3 <0.05 60 ± 15 (ml/dia) +61% <O. 01 <0. 01
D 7 ± 1 19 ± 4
Hct B 48 ± 1 NS 52 ± 3 (%) + 2% NS -NS
D 47 ± 1 <0.025 54 ± 2
Clearance da creatinina B 2.8 ± 0.2 NS 2.9 ± 0.2 (m1/min) <0,1 <0,001
D 2.2 ± 0.1 <0,025 1.7 ± 0.2
C1earance da creatinina BvsD -14 ± 5 <0.005 -40 ± 5 (%)
Osmolalidade urinaria B 1149 ± 97 NS 1046 ± 64 (müsm/kg) t 57% <0,001 <0,001
D 1803 ± 100 NS 1533 ± 101
Proteinúria B 9 ± 3 <0, 005 54 ± 9 (mg/dia) NS NS
D 9 ± 4 <0. 005 50 ± 10
B - antes da desidratação D - desidrataçao - apos
6
0%
+68%
t 4%
t47%
VOLUME URINÁRIO
ml/dio
UosM mOsm/Kg
COSM
fJI/min
Ccr ml/min
58
EFEITO DA DESIDRATAÇÃO SOBRE OS VALORES BASAIS DE RATOS VELHOS
DIABÉTICOS E CONTROLES 100 CONTROLE(N=9) D DIABÉTICO (Nc8)
~ HYDROPENIA
.61% * o
<.001 < .01
2000 +!57%
10~t o I <.01 <.001
o~ <.05
*
I NS <.001
*P <0.05Cvs DM
Fig. 4
59
tinina diminuiu 40 ± 5% (p < 0.001) nas ratas DM e somente 14
1 5 '~ nos con t ro 1 es (NS) , em decorrência da desidratação.
A Tabela VII e Figura 5 mostram as modificações no
clearance da creatinina ap6s o per!odo de desidratação eap6s a
administração do meio de contraste. Conforme foi observado, a
desidratação afeta o clearance da creatinina mais significati-
varnente nas ratas DM do que nos controles. As ratas DM rapida-
mente se recuperaram da desidratação, normalizando os valores
do clearancc.
Deve-se observar entretanto que, apesar desta recupe-
raçao signiricativa após a desidratação, o clearance dacreati-
-nina permaneceu, apos a administração do meio de contraste, sig-
nilicat ivamcntc menor do que o valor basal não-hidropênico.
As ratas-controle, bem como as ratas DM, nao eviden-
c iaram IRA induzida peLo meio de contraste.
/\ protciniír ia aumentou nas ratas diabéticas apos o
meio de contraste, enquanto a lisozimúria permaneceunão-detec-
t5vel em ambos os grupos durante todo o estudo.
4.8 PATOLOGIA
Não foram observadas cv idênc ias histol6gicas de anor-
nwl idades tubularcs em ambos os grupos. Nas ratas DM, entretan-
to. havia um aumento da matriz mesangial (Escore 0-3; DM 2 (2-2)
vs controles 0.64 (0-1.5) p < 0.05, Rank test) e leve prolife-
raçZío celular mesangial (Escore 0-3; DM 0.88 (0-2) vs controles
:.llJDIFICAÇOES \0 Ccr :\PÚS O PER!ODO DE DESIDR:\L\Ç.:'\0 (mlímin)
E :\PÚS .\D~II\ I STR.\ÇÃO DO :-.JE I O n E L:O\TR:\STE ( ~) I I
(n=S)
c
(n=9)
DESIDRATAÇÃO
(m1/mi n)
1.7 ± 0.2
<o. 025
2.4 ± 0,1
* p < 0,05 vs Desidratação
:lEIO DE CO:\TRASTE (% ALTER..:\ÇÀO APUS DESIDRATAÇÃO)
DIA 1 DIA 2 DIA 3
t43 ± 19* t36 + 15><
<o. os <0. os NS
+ 6 ± 5 + 5 ± 9 t 9 ± 7
NS não-significante
+
MODIFICAÇÃO
NO Ccr
EFEITO DO RENOGRAFIN SOBRE O Ccr EM RATOS VELHOS, HIDROPENICOS, DIABÉTICOS E CONTROLES.
Hydropenio
! l ~ Renogrofin
Diobétfco e • Controle o----o
01-----(i)"····"&! § -h··-~ 20 ,?,. ...... ~ ! 60
:!:
* * P < .05 DM vs Bosol § P< .05 C vs Bosof
- 100 1 2 4 o OH
DIAS
Fig. 5
(l ' p O.liS 0:S (Tabela Vlll).
J:stcs achados súo compatíveis com as lesões morfoló
gJcas características do diabetes em ratos velhos,relatadas por
~luucr c coLl110radores. 110
T.\BLL\ \.lll
I-:S~..:oRL 1JE LESOES L\ l'OLÚGIC.\S ll
R.UOS :\ECROSE TUBUU.R ~:!...\TRIZ :tE:\ S.\G IAL t ?l\.d IFER_.ô,Ç.-\.0 :1!::::\S:\G lAL ::\9 (0-4) (0-3) (0-3)
Ratos-controle (.l\=9) 3l3 o 1.5 o 304 o 2 o 395 o 0.5 o 404 o 0.5 o 405 o 0.25 o 410 o 0.25 o 415 o 0.25 o 416 o 0,5 o 417 o o o -X o 0.64 o
Ratos diabêticus (N=8) 263 o 2 o 264 o 2 1.5 269 o 2 1.0 252 o 2 o 291 o 2 1.5 363 o 2 o 392 o 2 2 282 o 2 1
-X o 2 0.88
DMvsC NS p < 0.05 NS
5 DISCUSSÃO
5. I F~LLt!Laç.ão gfome!Lufa!L
5.2 Diu!Le~e o~m~tiea
5.3 Si~tema !Lenlna angloten~lna
5. 4 PILo~tagfandina~
5. 5 A~peeto~ metab~tieo~ do diabete~ expe!Llmentaf
A IRA continua sendo um fascinante problema eurncons-.
tnnte desafio para o~ investigadores.
Apesar de sua pa togênesc ainda permanecer um misté
rio, j.J se obtiveram grandes progressos no sentido de evitar seu
desenvolvimento.
Assim, a IRA causada por colapso circulatório pode ser
evitada graças aos melhores cuidados pós-operatórios, hidrata
ç~o correta, diur6ticos osmóticos c doparnina.
:--.Ja atual idade, cerca de 25-50% de todos os casos de
IRA cst~o associados ~ nefrotoxicidade de drogas que usualmen
te comp6em o arsenal terapêutico e diagnós~ico de que se dis
pôc. Por esta razüo, 6 de grande interesse o estudo dessas for
mas ele iRA secundária a nefrotoxinas, o entendimento desua fi
siopatogenia c a busca de sua prevenção.
Neste trabalho, essas nefrotoxinas estão representa
das pela gcntamicina, cisplatinum c contraste radiolÓgico,dro
gas que possuem significativo uso clínico e associação com IRA;
inclui-se tamb~m o uranil nitrato, que representa uma nefroto
xina de uso experimental bastante estudada.
Estudos elaborados com a finalidade de elucidar a pa
togencse c a prevenção da IRA induzida por nefrotoxinas têm u-
66
tilizado uma variedade de modelos animais e de manobras expe
rimentais. Muitas das ~ltimas incluem o uso de diurese osmóti-
ca c aquosa, diur6ticos e manipulaç6es experimentais ou farma-
colÓgicas do sistema renina-angiotensina e prostag~andinas. Os
resultados têm sido de pequena ou nenhuma proteção.
Tem si do, cnt retanto, r e 1 atada proteção pare ia 1 ou al-
gttnta melhora mensurável da IRA, com persistência das lesões mor-
- - . d b 1 d 59•70•81>83 lorlog1cas c nccrosc tu u ar agu a.
J\s tentativas de proteger animais contra o desenvol-
vimcnto da IRA induzida pela gcntamicina, utilizando hidrata
<.,·ão,12 ingcsta aumentada de sôdio, 11 diuréticos 91 e alcaliniza
çilo,9'' têm resultado em pequena ou nenhuma proteção.A preserva
çilo da função renal, com persistência da lesão tubular, foi re-
c.cntcrnentc demonstrada no rato tratado com gentamicina ecomad-
minis traçio concomitante de sal i na c captopril ou somente cap-
"' topril. ·•
Demonstrou-se previamente a proteção completa,morfo-
lÔg ica c func.ional, contra a [Ri\ induzida pela gentamicina nos
ratos diabéticos pol itÍricos não-tratados e sugeriu-se que fato-
res responsáveis por uma precoce menor acumulação de gentamici-
na no córtex renal poderiam ser, em parte, responsáveis pela pro-
tcçiio. 1
Nos atuais experimentos, estendem-se as observações e
demonstra-se que o rato com diabetes não-tratado exibeproteção
completa, morfolÓgica e func]onal, contra a IRA induzida pela
gcntarnicina em doses altas (70 mg/kg peso/dia) e moderadas (40
67
mg/kg peso/dia). Apresenta tamb6m menor toxicidade em resposta
a doses maciças (200 mg/kg peso/dia). Apesar da proteção depen
der do estado diab6tico (Exp. 2), ocorreu independentemente da
duração deste (Exp. 3) e foi associada a uma menor acumulação
cortical renal de gentamicina (Exp. 1, 2 e 3), confirmando os
estudos anteriores.
O(s) rnecanismo(s) da proteção observado(s) contra a
IR;\ imluzida pela gcntamicina permanece(m) ainda nao elucida
do(s). A diurcsc osmótica, entretanto, parece haver conferido
proteção. 1 Em adição, as perturbações metabólicas dodiabetepo
Jem ter determinado menor captação renal de gentamicina e, as
sim, contribuído para a proteção.
Em relato recente, constatou-se que o conteGdo renal
Je fosfatidilinositol diminui em ratos diab~ticos, após o tra
t:lmcnto com gentamicina.I 11 Uma vez que este fosfolipídeo da mem
brana é considerado o receptor celular ou "binding si te" para a
gcntamicina no "brush-border" da membrana do túbulo proximal,
postula-se que a diminuição da interação entre a gentamicina e
o receptor pode, em parte, explicar a proteção, observada em ra
tos diabéticos, contra a nefrotoxicidade induzida pela gentami-
c i na. lll
Ao testarem-se outras nefrotoxinas, observou-se que
as ratas diabéticas exibiram proteção completa, morfológica e
funcional, contra a nefrotoxicidade induzida pelo cisplatinum;
constatou-se ainda que o estado diabético não preveniu,mas pro
pore ionou a melhora da nefrotoxicidade induzida pelo uranil ni-
68
trato.
Ficou evidente também que, a despeito das manobras u
tilizadas, as ratas diabéticas jovens e velhas, hidrop~nicas e
não-hidropênicas, não exibiram IR/\ induzida pela administração
de meio de contraste. Neste experimento, concluiu-se que o ra
to com diabetes mcllitus não-tratado e o rato-controlenão-dia
hético rúio exibem uma maior sensibilidade aos efeitos nefrotó
xicos do meio de contraste, sob as condições experimentais es
tudadas (desidratação e idade avançada).
Portanto, pode-se concluir que a injeção de meio de
contraste, nas doses utilizadas, não induziu a IRA nas ratas hi
dropênicas diabéticas c seus controles. J\ idade não influenciou
os efeitos nefrot6xicos elo meio de contraste nos animais DM ou
controles.
Assim, parece apropriado concluir que o rato Sprague
JJawlcy, com diabete induzido por Streptozotocina, não é omode
Jo aJlropriado para estudar a nefrotoxicidade dos meios de con
traste relacionada ao diabete.
Estudos correntes indicam que dois mecanismos estão
envolvidos na patogênese da IRA induzida pelo cisplatinum. E
xiste, primariamente, uma diminuição da filtração glomerular,
seja causada pela diminuição do fluxo plasmitico renal,sejape
la diminuição da permeabilidade glomerular. Além disso,aretro
dífusão do filtrado glomerular também parece estar significati
vamcn t c envo 1 v ida na pa togênese desta forma de IRA .112
A IRJ\ induzida pelo uranil nitrato é um modelo expe-
69
rimental bastante estudado, e os mecanismos envolvidos na sua
fisiopatogenia são: as alterações da hemodinâmica renal comdi
minuiçüo da filtração glomerular de todo o rim, do nefrônio e
J iminuição do Kf. Estas alterações seriam mediadas .pelo siste
ma renjna angiotensina e por outros hormônios renais vasoati
vos, sendo compatíveis com um mecanismo de controle túbulo glo
merular ("tubular glom.erular feed back")! 13
Os mecanismos envolvidos, seja na proteção, seja na
melhora observada contra a IRA induzida pelo cisplatinum ou u
ranil nitrato, rüio podem ser esclarecidos pelo presente estudo.
Dados preliminares em estudos recentes de Safirstein e colabo
radores"5 confirmaram os resultados desta pesquisa edemonstra
ram uma menor acumulação de platinum no tecido renal dos ratos
di;thêticos.
Pode-se considerar, entretanto, uma série de caracte
rísticas do rato com diabetes não-tLltado e que podem serres
ponsiJveis pela proteção exibida por esses animais frente a di
ferentes nefrotoxinas.
5.1 FILTRAÇAO GLOMERULAR
Estudos clinicas e experimentais sobre diabetes me
l litus demonstram l!Ue há um aumento dos rins nas fases preco
ce~!14•115 Este aumento em peso pode ser um efeito metab6lico,
umq vez que ê reversível pela instituição de terapia com insu-
1 ina! 1 ''• 115 Além disso, a hiperglicemia aguda, em ratos normais,
c·ausa aumento de 25'& na filtração glom.erular.l 16
70
No homem, o dia bet cs cs tá assoe iado inic ialrnent e a au-
mento da filtriJção glornerular.l 14 O mecanismo responsável pores
tas modificações de hemodinârnica glomerular secundárias à hi-
pcrgl iccmia é desconhecido. Entretanto, Hostetter e colaborado-
rcs demonstraram que urna moderada hiperglicemia (375mg/dl)cau-
sa redução na resistência das arteríolas aferente e eferente,
levando a aumento do fluxu plasmático e a aumento ela filtração
glomcrular do ncCr6nio isolado. 111
No nrcsente estudo. os rins das ratas diab~ticas sao ' '
signi ficati.varncntc maiores que seus controles (DM 1. 78 ± o.OSg
(lrim) vs (1.41-l:: O.l3g p < O.OS).Tambêm a depuração clacreati-
nina cndógcna foi, em média, 44% maior nos animais cliab~ticos
do que nos controles.
E possivel, então, que o alto Índicedefiltraçãoglo-
rncrular exerça um papel protetor ao facilitar a eliminação das
drogas, aumentando sua velocidade de excreção e reduzindo o tem
po de exposição do nefr6nio as toxinas.
Saliente-se que as ratas diabéticas que receberam do-
se ma10r ele gentamicina (70 mg/kg peso/dia) apresentaram pro-
tet,;:1o idêntica à daquelas que receberam dose menor do mesmo pro-
duto (HJ mg/kg peso/dia). Cabe registrar ainda que, em alguns
:tnim<Jis-controlc o .ín,lice de filtração glomerularnoperíodoba-
s:ll era idêntico ao das ratas diabéticas. Não foi suficiente,
porém, para protegê-las, uma vez que se tornaram nefrotóxicas
após a administração de gentamicina. Nessas considerações,a fil
traç:to glomerular sozinha parece não ter sido responsável pela
protcçao.
71
5.2 0/URESE OSMÓTICA
A Jiurcsc osmótica é importante na prevençao de mui
tas formas experimentais de IRA.
Em observações anteriores, verificou-se que a diure
se osmótica dos ratos diabéticos apresentava boa correlação com
a proteção exibida contra ti nefrotoxicidade da gentamicina. 1
A magnitude da natriurcse protetora observada emani
mais que ingeriram salina, ao invés de água, em vários modelos
ncfrotóxicos, como glicerol, uranil nitrato e cloreto de mer
cGrio, 6 da ordem de 3-6 mEq/dia/100 g de peso, 70'
81'
83 contras
tando com a excreçao de sódio das ratas DM que é, na m~dia, 2-
4 vezes menor: 1.4 mEq/dia/100 g de peso.
Uma vez que glicose e sódio são os principais solu
tos excretados pelo rato diab~tico, concluiu-se,emtrabalho an
terior, que a melhor correlação com a proteção é encontrada pa
ra o clcarance osmo1ar, seguida da excreção de sódio, excreção
Jc glicuse c fLuxo urinário. 1 Lntão, é possível que a diurese
osmótica do rato llM, caracterizadapeloaltofluxourinârio (>75
ml/dia), grande cxcrc<_·ão de gl.icose (3-9 g/dia) e modesta na
t riu r e se (1. 4 mLq/d ia), possa ter exercido papel protetor con
t r a a n c f r o t o x i c ida d e da s d i f e r e n t e s drogas u t i 1 i z ad as n e s te e s -
tudo.
Entretanto, trabalhos recentes do laboratório do Dr.
C. 1\. Vaamonde demonstraram que a cxcrcçao aumentada de solutos
(glicosGria) pode não ser responsável pela proteção observada
nos ratos diabéticos.
Ratos nTío-uiabéticos que exibiram Jiurcse osmótica
(gl i cose), induz ida pelo bloquc i o do transporte tubular da gli-
cose com phlorizi11 (inibidor competitivo da absorção de glico
sc), nao foram protegidos dos efeitos nefrotóxicos da gentami
cina.118 Além disso, ratos diabéticos com glicosúdasimilarmos-
- 1 118 o d . ~ traram proteçao cornp eta. s autores os experimentos conclui-
rarn que a filtração glomerular, o fluxo urinário e a excreçao
de solutos ou glicose não podem explicar aproteção contraagen-
tarnicin<l obtida pelo estado diabético.
5.3 SISTEMA RENINA ANGIOTENSINA
No r a to com diabetes experimental, a hiperglicemia pro-
duz hiperosrnolalidade cxtracelular, com subseqUentc expansãodo
volume cxtracclular c supressao da liberação de rcnina. 119'
120
Apesar da demonstração de que a atenuação da severi-
dade da IRA experimental indepcndc da atividade'do sistema re-
. . IJ'l 121 - ... d d - d nina angwtenstna, ' c poss1vel qucocsta o esupressao es-
. d' b . l 119,12n te s1stcrna, corno ocorre no 1a ctcs experimenta, possa ter
influenciado a proteção contra a ncfrotoxicidade de todas asdro-
gas aqui utilizadas.
Na verdade, Shor e colahoradores, 24 recentemente, su-
geriram que as modificações na ultrafiltração glomerular indu-
zida pela gentamicina eram mediadas pelo sistema renina angio-
tcnsina. De maneira semelhante, o sistema renina angiotensina
também estaria envolvido nas modificações da hemodinâmica glo-
rncrular presentes na IRA induzida pelo cisplatinum ou uranil ni-
73
j l 2 l l 3 trato. '
Logo, a suprcssao do sistema rcn1na angiotensina que
ocorre no diabetes experimental pode ter sido em parte respon-
sâvcl pela protc()io ou melhora na severidade da IRA induzida pe-
las diferentes nefrotoxinas estudadas.
5.4 PROSTAGLANDINAS
Em crianças com d iabetcs mel li tus, observou-se aumen-
to da síntese das prostaglandinas. 122 Se ê possível extrapolar
este fato para o rato com DM experimental, é também possível es-
pccular sobre a contribuição de uma atividade aumentada das pros
taglandinas na manutenção da hcrnodinârnica glomerular nos ani-
mais submetidos a nefrotoxicidade.
Esta especulação é consistente, dadas as observações
experimentais c cLínicas recentes de que a inib~ção das prosta
gland.inus com indometacina podem levar à IRA ou agravar a ne-
• · ".l d 1 ,I · · 101>102 f rotox1c1ua c (c urogas corno a gentarruc1na.
Por outro lado, recentemente demonstrou-se que ratos
diabéticos apresentam um "déficit de prostaglandinas renais!23
também Vaamondc e coluboradorcs observaram, recentemente, que o
t ra tamcnto dos ratos diabéticos com indometacina não influencia
o cfei to protetor do diabetes sobre a ncfrotoxicidade da genta
micina.124Tais oh::;crvações incompatibilizam o possível. efeito
protetor das prostaglandinas sobre a ncfroxicidade da gentarni
cina, no rato di:tllético.
74
5.5 ASPECTOS METABÓLICOS DO DIABETES EXPERIMENTAL
B possível l{UC as alterações metabólicas induzidaspe-
lo diabetes em nívcJ celular possam desempenhar algum papel na
protc1;iio exibiJa pelos animais DM.
Alterações no metabolismo dos fosfolipideos v~m sen-
'1 . 1 .. . ' l 2 s' 1 2 6 Jo descritas no ulQ)Ctcs experuncntal. Os fosfolipideos
renais t~m sido considerados receptores de membrana em nivel do
"hrush-border" do ttibulo proximal para muitas drogas comoagen-
• . 27>32 podendo também estarem envolvidos na permeabili-tarnJCina,
dade celular. Lrn conse4Uência, é concebível que uma alteração
nos fosfolip:Ídcos renais, como ocorre no rato diabéticd,11
pos-
sa ter influcnc iado a absorção das drogas c resultado em prote-
Dessa forma, o rato com llM não-tratado apresenta uma
scnc de \.:aracLerísticas que, em conjunto ou separadamente, po-
dcm ter :ttuado como mecanismos protetores contrà a lRi\ induzi-
c L 1 p c 1 a :; d i f e r u nt c s n e r r o t o x i n a s .
O rato com llM não-tratado, portanto, parece um rnode-
lo Úti 1 para o estudo da indução c prevenção da IRA causada por
ncfrotoxicidade.
No caso dos fosfol ipídeos renais envolvidos no trans-
2 7.32 porte tubular de gcntamicina, por exemplo, as observações
feitas permitem testar a hipótese fisiológica e fisiopatólogi
ca em modelo animal, onde a toxicidade da gentami.cina é preve-
nida.
75
"d v d 111 . ~ • Kaloyant es e aamon c sugerem que a res1stenc1a a
gentamicina, observada nos ratos diab6ticos, pode ser devida a
uma dh,inuição de receptores para aminoglicosídeos no bordo em
escova das c6lulas do t~bulo proximal c, subscqucntement~. me-
nor acumulação cortical e menor toxicidadc.
Ampliando estas s;:onsiderações, pode-se admitir que a
proteção observada nos ratos diabéticos contra várias nefroto-
xinas pode estar relacionada a fatores determinados pelos fos-
folip{deos renais, em nivel ele receptores de membrana eregula-
ção da permeabilidade celular.
6 CONCLUSÕES
6.1 O rato com diabetes mcllitus não-tratado apre
senta compl.~ta proteção morfolÓgica e funcio
nal contra a IRA induzida pela gentamicina em
doses médias e altas. Apresenta também menor to
xicidade em resposta a doses maciças.
6.2 A proteção exibida depende do estado diabêtic~
mas é independente da duração do mesmo.
6. 3 A proteção foi assoe iada a uma menor acumulação
cortical renal da gcntamicina.
6.4 O rato com diabetes m~llitus não-tratado apre
senta proteção completa, morfolÓgica c funcio
nal, contra a [J(A induzida reto cisplatinum.
0.5 O rato com diabetes mellitus não-tratado apre
senta melhora na severidade da IRAinduzidape
lo uranil-nitrato.
6. 6 Os ratos com diabetes mellitus não-tratados, jo
vens ou velhos, hidratados ou hidrop~nicos,não
apresentaram IRA secund~ria i administração de
contraste radiolÓgico e podem não ser o modelo
apropriado para estudo da ncfrotoxicidade do con
traste radiológico.
78
6.7 Os ratos-controle SD nao apresentaram IRA se
cund~ria a administração de contraste radio-
16gico e podem não ser o modelo apropriado pa
ra estudo da nefrotoxicidade do contrast~ ra
diológico.
6.8 A diurese Q,sm6tica dos ratos DM parece serres
pons5vel, em parte, pela proteção observada. O
grau de excreção de sódio observado nos animais
IJ~l é, no entanto, 2-4 vezes inferior ao que tem
sido demonstrado em outros estudos de proteção
parcial contra outras nefrotoxinas, sugerindo
que a excrcçao aumentada de glicose também po
de estar envolvida. Estudos recentes, entretan
to, sugerem, ao menos para a gentamicina, a im
portância de outros mecanismos.
6.9 Outros fatores, relacionados ao ·estado diabé
tico em sl, podem estar envolvidos nos mecanis
mos de proteção (fosfolipídeo cortical renal,
metabolismo dos lisossomas, etc.)
6.10 O rato com diabetes mellltus não--tratado, indu
z ido pela strcptozotocina, é modelo Útil para
estudar a indução c mecanismos de prevenção da
ncfrotoxicidadc induzida por drogas.
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