Mecanismos moleculares implicados en el daño renal agudo por rabdomiolisis

Resumen

El fracaso renal agudo (FRA) es la pérdida súbita de la función renal. El 7-10% de los FRA están provocados por rabdomiolisis, un síndrome caracterizado por la ruptura de músculo esquelético que provoca la liberación masiva de mioglobina al torrente sanguíneo, lo que resulta tóxico a nivel renal. Actualmente no existe ningún tratamiento farmacológico específico para esta patología, tan solo cuidados paliativos, por lo que la búsqueda de nuevos mecanismos implicados en el desarrollo de este fenómeno resulta de gran interés. Klotho es una proteína que se expresa mayoritariamente en el riñón y que posee acciones antiinflamatorias y antioxidantes, además de estar implicada en la homeostasis del fósforo y el calcio. La expresión renal de Klotho disminuye en contextos de estrés oxidativo e inflamación. Estas dos condiciones ocurren durante el FRA asociado a rabdomiolisis. En esta tesis hemos estudiado los mecanismos fisiopatológicos implicados en el daño renal por rabdomiolisis, prestando especial interés en la expresión renal de Klotho. Para ello, hemos desarrollado varios abordajes experimentales en modelos de rabdomiolisis con ratones y realizado estudios en células tubulares estimuladas con mioglobina. Además, analizamos los niveles plasmáticos de Klotho en pacientes con rabdomiolisis. Nuestros datos muestran que la inducción de rabdomiolisis en ratones disminuye la función renal, provoca hiperfosfatemia, hipocalcemia e incrementa el daño tubular y el estrés oxidativo a las 24 horas, existiendo una mejoría paulatina de estos parámetros entre los 3 y 7 días. La expresión de citoquinas inflamatorias aumentó a las 24 h, observando infiltrado de macrófagos a 3 y 7 días. Nuestros resultados in vivo muestran un descenso significativo de la expresión génica de Klotho en el riñón a partir de las 3h y proteica a partir de las 24 horas, la cual se mantiene reducida a los 30 días, coincidiendo con un aumento de la fibrosis renal y una respuesta inflamatoria crónica. Los niveles plasmáticos de Klotho disminuyen en pacientes con FRA asociado a rabdomiolisis. En células tubulares estimuladas con mioglobina se produce un aumento del estrés oxidativo y de mediadores inflamatorios, así como un descenso significativo de la expresión génica y proteica de Klotho de forma dosis dependiente. El descenso de Klotho por mioglobina se revierte con el uso de antioxidantes y un inductor de la activación de Nrf2 in vitro, pero no in vivo. Por último, nuestros datos muestran que Klotho desempeña un importante papel en la prevención del daño renal por rabdomiolisis, ya que la administración exógena de Klotho recombinante mejora la función renal y reduce la expresión de marcadores de daño tubular. En conclusión, nuestros resultados ponen de manifiesto que el FRA asociado a rabdomiolisis reduce la expresión renal de Klotho de forma temprana, la cual se mantiene disminuida aún cuando la función renal se ha restablecido. El descenso de Klotho en rabdomiolisis puede estar relacionado con el estrés oxidativo, si bien éste no es el único mecanismo responsable