Perfil dos distúrbios do metabolismo mineral, da biópsia óssea e das proteínas expressas pelos osteócitos de pacientes diabéticos tipo 2 com doença renal crônica comparados a não diabéticos
| Ano de defesa: | 2025 |
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| Tipo de documento: | Tese |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5148/tde-10032026-143148/ |
Resumo: | Introdução: O diabetes mellitus (DM) é a principal causa de doença renal crônica (DRC) no mundo. A DRC está associada a várias complicações, dentre elas, os distúrbios do metabolismo mineral e ósseo (DMO-DRC) e a maior fragilidade óssea. Os mecanismos envolvidos na fisiopatologia desses distúrbios são complexos e o papel dos osteócitos e suas proteínas, no contexto de DM e DRC são pouco conhecidos. Objetivos: Comparar as características do DMO de pacientes com DRC em diálise, com DM e não-DM pareados por sexo, idade e tempo de diálise. Métodos: Avaliação retrospectiva de biópsias ósseas com análise de parâmetros bioquímicos, histomorfométricos (trabecular e cortical), expressão de proteínas osteocíticas, apoptose celular, Produtos Finais de Glicação Avançada (AGEs) e seus receptores (RAGEs) pela técnica de imuno-histoquímica (IH). Os parâmetros histomorfométricos e de IH foram avaliados em biópsias ósseas de indivíduos normais. Resultados: Quando comparados aos indivíduos normais, ambos os grupos com DRC apresentaram maior quantidade de osteócitos trabeculares. Os pacientes com DRC (DM e não-DM) tinham maior expressão óssea de CD44 e podoplanina, ambas envolvidas na organização dos dendritos e do citoesqueleto, aumento da expressão de PHEX, proteína que participa da mineralização óssea. Pacientes com DM também tinham maior expressão de esclerostina (SCL), inibidora da via Wnt, em relação aos controles. Quando comparamos os grupos com DRC entre si, encontramos menores valores de paratormônio (PTH) e dos parâmetros histomorfométricos de formação, reabsorção, além de menor fibrose medular nos DM. Neste grupo, também observamos aumento da expressão de AGEs, apoptose, DKK1 e SCL. A análise do compartimento cortical mostrou aumento da porosidade e do número de osteócitos totais nos DRC. Isto foi acompanhado do aumento da apoptose e da expressão de podoplanina em DM e não-DM. Neste último grupo, a expressão de DMP1 e OPG foi menor do que nos controles. Na comparação entre os grupos DRC, encontramos apenas menor número de osteócitos nos DM. Tampouco houve diferenças na expressão das proteínas osteocíticas, apoptose, AGEs e RAGEs no compartimento cortical. A análise multivariada revelou que o DM foi um preditor independente da expressão da SCL e dos AGEs no tecido ósseo trabecular. Já a idade se associou de forma independente com os AGEs e a apoptose. O volume ósseo foi dependente apenas da idade, enquanto os parâmetros osteóides foram dependentes da presença de DM e da expressão do FGF23. Já os parâmetros de formação e reabsorção óssea foram dependentes de PTH e idade. Para o compartimento cortical, encontramos que apenas o PTH foi determinante para a expressão proteica, assim como apoptose e parâmetros histomorfométricos. Conclusão: Nossos resultados de laboratório, histomorfometria e imunohistoquímica sugerem que a doença óssea de pacientes com DM e DRC seja caracterizada por baixa formação óssea, o que pode ser justificado pelo aumento da expressão de proteínas inibidoras da via Wnt, apoptose e AGEs. O principal achado no compartimento cortical foi de aumento de porosidade, que, por sua vez, parece estar relacionada à ação do PTH. |
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Perfil dos distúrbios do metabolismo mineral, da biópsia óssea e das proteínas expressas pelos osteócitos de pacientes diabéticos tipo 2 com doença renal crônica comparados a não diabéticosProfile of mineral metabolism disorders, bone biopsy, and osteocyte-expressed proteins in diabetic patients with chronic kidney disease compared to non-diabetic patientsBiópsia ósseaBone biopsyChronic Kidney Disease Mineral and Bone DisorderDiabetes mellitusDiabetes mellitusDistúrbio Mineral e Ósseo na Doença Renal CrônicaHemodiáliseHemodialysisImmunohistochemistryImuno-HistoquímicaOsteócitosOsteocytesIntrodução: O diabetes mellitus (DM) é a principal causa de doença renal crônica (DRC) no mundo. A DRC está associada a várias complicações, dentre elas, os distúrbios do metabolismo mineral e ósseo (DMO-DRC) e a maior fragilidade óssea. Os mecanismos envolvidos na fisiopatologia desses distúrbios são complexos e o papel dos osteócitos e suas proteínas, no contexto de DM e DRC são pouco conhecidos. Objetivos: Comparar as características do DMO de pacientes com DRC em diálise, com DM e não-DM pareados por sexo, idade e tempo de diálise. Métodos: Avaliação retrospectiva de biópsias ósseas com análise de parâmetros bioquímicos, histomorfométricos (trabecular e cortical), expressão de proteínas osteocíticas, apoptose celular, Produtos Finais de Glicação Avançada (AGEs) e seus receptores (RAGEs) pela técnica de imuno-histoquímica (IH). Os parâmetros histomorfométricos e de IH foram avaliados em biópsias ósseas de indivíduos normais. Resultados: Quando comparados aos indivíduos normais, ambos os grupos com DRC apresentaram maior quantidade de osteócitos trabeculares. Os pacientes com DRC (DM e não-DM) tinham maior expressão óssea de CD44 e podoplanina, ambas envolvidas na organização dos dendritos e do citoesqueleto, aumento da expressão de PHEX, proteína que participa da mineralização óssea. Pacientes com DM também tinham maior expressão de esclerostina (SCL), inibidora da via Wnt, em relação aos controles. Quando comparamos os grupos com DRC entre si, encontramos menores valores de paratormônio (PTH) e dos parâmetros histomorfométricos de formação, reabsorção, além de menor fibrose medular nos DM. Neste grupo, também observamos aumento da expressão de AGEs, apoptose, DKK1 e SCL. A análise do compartimento cortical mostrou aumento da porosidade e do número de osteócitos totais nos DRC. Isto foi acompanhado do aumento da apoptose e da expressão de podoplanina em DM e não-DM. Neste último grupo, a expressão de DMP1 e OPG foi menor do que nos controles. Na comparação entre os grupos DRC, encontramos apenas menor número de osteócitos nos DM. Tampouco houve diferenças na expressão das proteínas osteocíticas, apoptose, AGEs e RAGEs no compartimento cortical. A análise multivariada revelou que o DM foi um preditor independente da expressão da SCL e dos AGEs no tecido ósseo trabecular. Já a idade se associou de forma independente com os AGEs e a apoptose. O volume ósseo foi dependente apenas da idade, enquanto os parâmetros osteóides foram dependentes da presença de DM e da expressão do FGF23. Já os parâmetros de formação e reabsorção óssea foram dependentes de PTH e idade. Para o compartimento cortical, encontramos que apenas o PTH foi determinante para a expressão proteica, assim como apoptose e parâmetros histomorfométricos. Conclusão: Nossos resultados de laboratório, histomorfometria e imunohistoquímica sugerem que a doença óssea de pacientes com DM e DRC seja caracterizada por baixa formação óssea, o que pode ser justificado pelo aumento da expressão de proteínas inibidoras da via Wnt, apoptose e AGEs. O principal achado no compartimento cortical foi de aumento de porosidade, que, por sua vez, parece estar relacionada à ação do PTH.Introduction: Diabetes mellitus (DM) is the leading cause of chronic kidney disease (CKD) worldwide. CKD is associated with several complications, including mineral and bone metabolism disorders (CKD-MBD) and increased bone fragility. The mechanisms involved in the pathophysiology of these disorders are complex, and the role of osteocytes and their proteins in the context of DM and CKD is not well understood. Objectives: To compare the bone mineral metabolism characteristics of CKD patients on dialysis with and without DM, matched for sex, age, and dialysis duration. Methods: A retrospective evaluation of bone biopsies was conducted, analyzing biochemical parameters, histomorphometric data (trabecular and cortical), expression of osteocyte proteins, cell apoptosis, advanced glycation end-products (AGEs), and their receptors (RAGEs), using immunohistochemistry (IH). Bone histomorphometry and IH were evaluated in bone biopsies from healthy individuals. Results: When compared to healthy individuals, both CKD groups (with and without DM) presented a higher number of trabecular osteocytes. Patients with CKD (DM and non-DM) showed increased bone expression of CD44 and podoplanin, both involved in dendrite and cytoskeleton organization, as well as increased expression of PHEX, a protein involved in bone mineralization. Diabetic patients also showed higher expression of sclerostin (SCL), an inhibitor of the Wnt pathway, compared to controls. When comparing CKD groups with each other, patients with DM had lower levels of parathyroid hormone (PTH) and lower histomorphometric parameters of bone formation and resorption, as well as less bone marrow fibrosis. In this group, increased expression of AGEs, apoptosis, DKK1, and SCL was also observed. Cortical compartment analysis revealed increased porosity and total osteocyte number in CKD patients. This was accompanied by increased apoptosis and podoplanin expression in both DM and non-DM groups. In the non-DM group, expression of DMP1 and OPG was lower than in controls. When comparing the CKD groups, the only difference found was a lower number of osteocytes in diabetic patients. There were no differences in the expression of osteocyte proteins, apoptosis, AGEs, or RAGEs in the cortical compartment. Multivariate analysis revealed that DM was an independent predictor of SCL and AGEs expression in trabecular bone tissue. Age was independently associated with AGEs and apoptosis. Bone volume depended only on age, while osteoid parameters were dependent on the presence of DM and FGF23 expression. Bone formation and resorption parameters were dependent on PTH and age. For the cortical compartment, only PTH was a determinant of protein expression, as well as apoptosis and histomorphometric parameters. Conclusion: Our laboratory, histomorphometric, and immunohistochemical results suggest that bone disease in patients with DM and CKD is characterized by low bone formation. This may be explained by increased expression of Wnt signaling pathway inhibitors, apoptosis, and AGEs. The main finding in the cortical compartment was increased porosity, related to the action of PTH.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPJorgetti, VandaDeus, Aline Alves de2025-10-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/5/5148/tde-10032026-143148/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-03-10T20:16:02Zoai:teses.usp.br:tde-10032026-143148Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-03-10T20:16:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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