Avaliação das alterações renais e intestinais induzidas pela cirurgia bariátrica em um modelo experimental em ratos

Abstract

Bariatric surgery is a safe and effective treatment option for those affected by morbid obesity. However, one of the long-term complications after the procedure is an increased risk of developing kidney stones, due to excessive urinary oxalate excretion. The potential underlying mechanisms for hyperoxaluria have not yet been fully clarified, but may comprise increased intestinal oxalate absorption consequent to decreased calcium intake or increased dietary oxalate, fat malabsorption, changes in the gut flora (lower colonization by oxalate-degrading bacterium), and altered intestinal oxalate transport. Slc26a3 is an oxalate transporter responsible for active oxalate uptake along the small intestine, and the phenotype of these transporter knock-out mice is characterized by reduced urinary oxalate. On the other hand, knock-out of Slc26a6, an oxalate transporter responsible for active oxalate secretion along the small intestine results in mice exhibiting hyperoxaluria. The present study aimed to investigate urinary oxalate excretion (and other lithogenic parameters), fecal fat excretion and the expression of the intestinal oxalate transporters Slc26a3 and Slc26a6 in a bariatric surgery model in rats. Male Wistar rats underwent bariatric surgery (BS) or Sham procedure, as control. After recovery, the animals were randomized to different diets. Four (4) groups were fed a high fat diet with 1.0% sodium Ox (BS-F+Ox, n=7 and Sham-F+Ox, n=7) or without it (BS-F, n=t and Sham-F, n=7) for 8 weeks. The remaining 2 groups were maintained under standard chow (BS, n=7 and Sham, n=7) for the same period. One week before surgery (baseline) and at the end of protocol (final period), 24-hour urine and feces collections were obtained for urinary biochemical and fecal fat analysis by steatocrit technique. The urinary supersaturation risk of calcium oxalate [AP(CaOx)] was also calculated. At the end of protocol, the animals were euthanized, and a single fragment was retrieved from the biliopancreatic limb (5 cm before the gastrojejunal anastomosis), alimentary limb (5 cm after the anastomosis) and colon, for quantification of expression of Slc26a3 and Slc26a6 transporters by polymerase chain reaction. At final period, bariatric rats fed with fat presented steatorrhea, irrespective of oxalate supplementation. In bariatric animals fed with fat + oxalate, final urinary oxalate and calcium oxalate supersaturation risk was markedly and significantly increased versus baseline and higher than Sham animals under the same diet and from both bariatric groups under different diets. Slc26a3 was decreased in biliopancreatic limbs of bariatric rats, as a consequence to physiological adaptations imposed by the restriction of food passage through the surgery in this intestinal segment, but Slc26a6 was not altered in any harvested intestinal fragment. In conclusion, the present study suggested that bariatric animals under conditions of a high fat and oxalate diet, induced steatorrhea and a marked and significant increase in urinary oxalate and calcium oxalate supersaturation risk, but Slc26a3 and Slc26a6 oxalate transporters did not contribute to increase urinary oxalate in this rat model. Based on present findings, we speculate that hyperoxaluria after bariatric surgery is a consequence of both fat malabsorption induced by surgery and increased intestinal dietary oxalate absorption, possibly due to enhanced paracellular permeability, suggesting that bariatric patients may benefit from a low-fat and low-oxalate dietA cirurgia bariátrica é um procedimento eficaz e seguro para redução do peso corporal em obesos mórbidos. Entretanto, dentre as suas complicações a longo prazo, figuram o aumento do risco de nefrolitíase, devido principalmente à elevação do oxalato urinário, cuja fisiopatogenia não está completamente esclarecida. Dentre os mecanismos propostos para a ocorrência de hiperoxalúria em pacientes bariátricos, destacam-se a hiperabsorção intestinal de oxalato decorrente do aumento da ingestão de oxalato ou da redução da ingestão de cálcio, má absorção de gorduras, alterações na flora intestinal (menor colonização intestinal por bactérias degradadoras de oxalato), e/ou alterações no transporte intestinal de oxalato. Estudos experimentais em camundongos nocautes para Slc26a3, transportador intestinal responsável pela absorção de oxalato, revelaram redução do oxalato urinário. Por outro lado, camundongos nocautes para Slc26a6, transportador intestinal responsável pela secreção de oxalato, apresentaram hiperoxalúria. Os objetivos do presente estudo foram avaliar a excreção urinária de oxalato (e de outros parâmetros litogênicos), excreção fecal de gorduras e expressão dos transportadores intestinais de oxalato Slc26a3 e Slc26a6 em um modelo de cirurgia bariátrica em ratos. Ratos Wistar machos foram submetidos à cirurgia bariátrica (CB) ou a procedimento Sham, como controle. Após a recuperação, os animais foram divididos em grupos, de acordo com a dieta administrada: 4 grupos receberam dieta rica em gordura, suplementada com oxalato de sódio a 1% (CB-G+Ox, n=7 e Sham-G+Ox, n=7) ou não (CB-G, n=7 e Sham-G, n=7) e 2 grupos receberam dieta padrão (CB, n=7 e Sham, n=7) por 8 semanas. Foram coletadas urina e fezes de 24 horas no período basal (1 semana antes da cirurgia) e ao fim do experimento (final) para análises bioquímicas urinárias e pesquisa de gordura fecal pela técnica de esteatócrito. O risco de cristalização de oxalato de cálcio [AP(CaOx)] também foi calculado. Ao final do protocolo, os animais foram eutanasiados e fragmentos da alça biliopancreática (5 cm antes da anastomose gastrojejunal), alça alimentar (5 cm após a anastomose) e cólon foram coletados para quantificação da expressão dos transportadores intestinais de oxalato Slc26a3 e Slc26a6 por reação de polimerase em cadeia. No período final, os animais bariátricos que receberam dieta rica em gordura apresentaram esteatorreia, independente da suplementação com oxalato. Os animais bariátricos que receberam dieta rica em gordura e oxalato, apresentaram um aumento marcado e significante no oxalato urinário e no risco de cristalização de oxalato de cálcio, comparado ao período basal, aos controles Sham que receberam a mesma dieta e também a ambos os grupos de animais bariátricos sob diferentes dietas. A expressão de Slc26a3 foi significantemente menor somente na alça biliopancreática de animais bariátricos, sugerindo um mecanismo de adaptação à restrição da passagem de alimentos imposta pela cirurgia bariátrica. Não houve alterações na expressão de Slc26a6 em nenhum dos segmentos intestinais analisados. Em conclusão, o presente estudo sugere que, sob condições dietéticas rica em gordura e oxalato, os animais submetidos à cirurgia bariátrica apresentaram um aumento marcante e significante do oxalato urinário e do risco de cristalização de oxalato de cálcio, além de má-absorção de gorduras. Os presentes achados não sugeriram participação dos transportadores Slc26a3 e Slc26a6 no aumento do oxalato urinário neste modelo. Os resultados indicam que a hiperoxalúria pós cirurgia bariátrica é provavelmente uma consequência da má absorção induzida pela cirurgia juntamente com o aumento da absorção de oxalato dietético, possivelmente devido ao aumento do transporte paracelular de oxalato e não via transportador, sugerindo que uma dieta pobre em gordura e oxalato deva ser benéfica aos pacientes bariátricos.Dados abertos - Sucupira - Teses e dissertações (2013 a 2016