Influence of diet caloric content on phosphate metabolism and vascular calcification
Influencia del contenido calórico de la dieta sobre el metabolismo del fósforo y la calcificación vascular
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Author
Ríos Varo, Rafael
Director/es
Aguilera Tejero, EscolásticoRaya Bermúdez, Ana Isabel
Publisher
Universidad de Córdoba, UCOPressDate
2018Subject
Mineral metabolismEnergy metabolism
High fat diets
Phosphorus
Vascular calcification
METS:
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Para investigar el efecto de la alimentación con dieta alta en
grasa (AG) sobre el balance de fósforo (P), se llevaron a cabo estudios
en ratas con función renal normal alimentadas con P normal (0.6%) y
elevado (1.2%) y en ratas uninefrectomizadas alimentadas con 0.6% P.
Las ratas fueron alimentadas con una dieta con un contenido normal de
grasa (NG) o AG durante 30 días. Al final de los experimentos, las ratas
alimentadas con AG no difirieron de las ratas alimentadas con NG en
peso corporal, función renal ni perfil lipídico. Cuando se compararon
con ratas alimentadas con NG, las ratas alimentadas con AG que
recibieron 1,2% de P y las ratas uninefrectomizadas mostraron
retención de P. Además, se detectó un aumento en el factor de
crecimiento de fibroblastos 23 (FGF23), tanto en los niveles circulantes
como en la expresión ósea, en todos los grupos alimentados con AG. El
aumento de FGF23 fue probablemente secundario a la disminución en
la expresión renal de alfa-klotho observado en las ratas alimentadas
con AG. Todas las ratas alimentadas con AG también mostraron
reducción de calcitriol plasmático y concentraciones normales de
calcidiol en plasma. En ratas urémicas (nefrectomía 5/6) alimentadas
con 0,9% de P, la ingesta de dieta AG dio lugar a calcificaciones
extraesqueléticas más graves que en las alimentadas con NG.
En un segundo conjunto de experimentos, la influencia de la
dieta AG sobre la calcificación vascular y extraesquelética se evaluó con
más detalle. En este estudio, las ratas fueron alimentadas con dietas NG
o AG, con 0,6% de P, durante 45 días, antes de realizar una nefrectomía
(Nx) 5/6. Después de la Nx, las ratas se alimentaron con dietas (NG o
AG) con 1,2% de P y se trataron con calcitriol (80 ng/kg en días
alternos). La mitad de las ratas de cada grupo de alimentación (NG o
AG) se trataron con vitamina E (30000 mg / kg). Durante los 45 días
previos a la Nx, las ratas no aumentaron el peso corporal, pero
mostraron hiperglucemia moderada y dislipidemia. Como en
experimentos previos, el FGF23 aumentó y el calcitriol disminuyó en ratas alimentadas con AG. Después de Nx, las ratas alimentadas con
dieta AG mostraron calcificación extraesquelética sustancial. Las ratas
urémicas alimentadas con dietas AG desarrollaron calcificaciones
extraóseas más severas que las ratas urémicas alimentadas con NG. La
suplementación dietética con vitamina E protege contra las
calcificaciones urémicas en ratas alimentadas con dieta AG.
Para evaluar si la reducción de la carga de P mediante
alimentación con dieta con bajo contenido de P evitaría el aumento de
FGF23 provocado por una dieta AG, se alimentaron las ratas con dietas
AG con P normal (0.6%) o P bajo (0.2%) durante 7 meses. Al final de los
experimentos, cuando se compararon con ratas alimentadas con NG, las
ratas alimentadas con AG aumentaron su peso corporal y sus niveles
plasmáticos de triglicéridos y leptina. Además, estas ratas mostraron
una tendencia a disminuir la función renal y aumentar el estado
inflamatorio. Como en experimentos previos, la alimentación de AG dio
como resultado un aumento de las concentraciones plasmáticas de
FGF23 y una disminución de las concentraciones plasmáticas de
calcitriol. La restricción de fósforo no normalizó las concentraciones
plasmáticas de FGF23 y no restableció los niveles disminuidos de alfaklotho
renal en ratas alimentadas con AG. Al comparar los grupos
alimentados con 0.6% P, la excreción urinaria de P fue mayor y la
expresión renal del cotransportador de fósforo-sodio, NaPiIIa, fue
menor en las ratas alimentadas con AG. La excreción urinaria de P fue
muy baja en ratas alimentadas con 0,2% de P aunque estas ratas tenían
concentraciones elevadas de FGF23 secundarias a la alimentación con
AG. To investigate the effect of feeding a high fat (HF) diet on
phosphorus (P) balance, studies were conducted in rats with normal
renal function fed normal (0.6%) and elevated (1.2%) P and in
uninephrectomized rats fed 0.6% P. Rats were fed either a normal fat
(NF) or HF diet for 30 days. At the end of the experiments rats fed HF
did not differ from rats fed NF in body weight, renal function and lipid
profile. When compared with rats fed NF, rats fed HF that received
1.2% P and uninephrectomized rats showed P retention. In addition, an
increase in fibroblast growth factor 23 (FGF23), both circulating levels
and bone expression, was detected in all groups fed HF. The increase in
FGF23 was likely secondary to a decrease in renal expression of alfaklotho
observed in the rats fed HF. All rats fed HF also showed reduced
plasma calcitriol and normal plasma calcidiol concentrations. In uremic
rats (5/6 nephrectomy) fed 0.9% P, HF diet intake resulted in more
severe extraskeletal calcifications than in their NF fed counterparts.
In a second set of experiments, the influence of HF diet on
vascular and extraskeletal calcification was evaluated with more detail.
In this study rats were fed either NF or HF diets, with 0.6% P, for 45
days, before performing 5/6 nephrectomy. After nephrectomy, rats
were switched to diets (NF or HF) with 1.2% P and were treated with
calcitriol (80 ng/kg on alternate days). Half of the rats in each feeding
schedule (NF or HF) were supplemented with vitamin E (30000
mg/kg). Prior to nephrectomy, after 45 days feeding HF, rats did not
increase body weight but showed moderate hyperglycemia and
dyslipidemia. As in previous experiments, plasma FGF23 was increased
and calcitriol was decreased in rats fed HF. After Nx, rats fed HF diet
showed substantial extraskeletal calcification. Uremic rats fed HF diets
developed more severe extraosseous calcifications than uremic rats fed
NF. Dietary vitamin E supplementation protected against uremic
calcifications in rats fed HF diets. To evaluate whether reducing P load by feeding a diet with
low P content would prevent the increase in FGF23 elicited by high fat
diet, rats were fed HF diets with normal (0.6%) or low (0.2%) P for 7
months. At the end of the experiments, when compared with rats fed
NF, rats fed HF had increased their body weight and their plasma levels
of triglycerides and leptin. In addition, these rats showed a tendency to
reduced renal function and increased inflammatory status. As in
previous experiments, feeding HF resulted in increased plasma
concentrations of FGF23 and decreased plasma concentrations of
calcitriol. Phosphorus restriction did not normalize the plasma
concentrations of FGF23 and did not restore the decreased levels of
renal alfa-klotho in rats fed HF. When comparing the groups fed 0.6%
P, urinary excretion of P was higher and renal expression of the
sodium-phosphate co-transporter NaPiIIa was lower in rats fed HF.
Urinary excretion of P was very low in rats fed 0.2% P even though
these rats had elevated FGF23 concentrations secondary to HF feeding.