Predictive markers of oxidative stress and diagnostic metabolomic signatures in patients with chronic kidney disease

Abstract

A prevalência de doença renal crônica (DRC) e de pacientes em hemodiálise (HD) está aumentando em todo o mundo. Atualmente, o manejo adequado da DRC apresenta muitos desafios, principalmente o diagnóstico e o tratamento precoces, que são essenciais para atenuar o declínio da função renal. A DRC é acompanhada por intensas alterações metabólicas que resultam no acúmulo de metabólitos urêmicas associadas à toxicidade sistêmica. A partir de uma restrição rigorosa à ingestão de alimentos para reduzir o acúmulo de toxinas urêmicas pró-inflamatórias, a deficiência nutricional e o desequilíbrio do metabolismo redox são frequentes em pacientes com DRC. Assim, nós avaliamos a associação entre composição corporal, estado nutricional, defesas antioxidantes, oxidação lipídica e protéica em pacientes em HD. Nossos achados indicaram que a combinação de medidas antropométricas, nutricionais e bioquímicas é útil para avaliar a desnutrição em pacientes em HD. Além disso, identificamos que a ingestão dietética de carboidratos e zinco, níveis séricos de zinco, atividade da glutationa peroxidase, capacidade antioxidante total e antioxidantes não protéicos no soro foram marcadores de oxidação lipídica e protéica. Além dos marcadores de estresse oxidativo em pacientes com DRC serem pouco compreendidos, é necessário e urgente identificar novos indicadores diagnósticos de doença renal terminal. Assim, utilizamos um modelo integrado baseado em revisão sistemática, análise de redes dinâmicas e estatística multivariada para investigar assinaturas metabolômicas em diferentes grupos populacionais com DRC. A partir de estudos metabolômicos, identificar preditores moleculares da DRC foi o foco da pesquisa. Ao analisar dados de 4763 pacientes Asiáticos, Europeus e Norte-americanos, nossos achados indicaram que o metabolismo protéico foi o mais afetado na DRC. Além disso, dos 233 metabólitos com comportamentos bem definidos no plasma e na urina descritos em estudos individuais, apenas os níveis plasmáticos aumentados de quinurenina e p-cresol sulfato obtiveram escores aceitáveis como biomarcadores da DRC, independentemente da origem geográfica. Em conjunto, nossos achados mostraram que há uma relação entre estresse oxidativo, ingestão de nutrientes e estado nutricional em pacientes com DRC; e que, apesar das assinaturas metabolómicas serem altamente no plasma e na urina, estes pacientes podem apresentar semelhanças moleculares potencialmente úteis como marcadores diagnósticos da DRC.