Effect of Calcitriol on Tubular Injury And NF-KappaB mRNA Expression in Kidney Ischemic/Reperfusion Injury Model in Mice

CHRIST RYAN HUANG, dr. Nur Arfian, Ph.D.;Dr. dr. Dwi Cahyani Ratna Sari, M.Kes.PA(K)

2021 | Skripsi | S1 KEDOKTERAN

Latar Belakang. Cedera iskemik reperfusi (IRI) ginjal merupakan salah satu penyebab utama gagal ginjal akut (AKI), yang ditandai dengan cedera tubular dan peningkatan regulasi mediator inflamasi, seperti NF-KappaB. Kondisi ini dapat menyebabkan cedera kronis dengan regenerasi epitel yang tertunda dan peradangan yang berkepanjangan. Calcitriol telah diketahui memiliki efek menguntungkan pada AKI dan fibrosis ginjal, namun efeknya pada efek akut dan kronis dari IRI ginjal belum dapat dijelaskan. Tujuan. Penelitian ini menyelidiki efek Calcitriol dalam model IRI ginjal, dengan fokus pada cedera tubular dan ekspresi mRNA NF-KappaB selama periode IRI ginjal akut dan kronis. Metode. Model IRI ginjal dilakukan pada mencit Swiss dengan penjepitan pedikel ginjal bilateral selama 30 menit, kemudian dilakukan reperfusi. Mencit dikorbankan pada hari ke-3 (kelompok IR3, n = 5) dan hari ke-12 (kelompok IR12, n = 5) setelah operasi untuk pemeriksaan episode IRI ginjal akut dan kronis. Calcitriol (0,5 mg / Kg berat badan) akan diberikan melalui injeksi intraperitoneal dalam dua kelompok IR (kelompok IR3 + VD dan IR12 + VD, n = 5). Sham operation digunakan untuk kelompok kontrol (n = 5). Reverse Transcriptase-PCR (RT-PCR) dilakukan untuk mengukur ekspresi mRNA NF-KappaB. Cedera tubular diamati menggunakan pewarnaan Periodic Acid-Schiff's (PAS). Hasil. IRI ginjal akut mengekspresikan mRNA NF-KappaB yang lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol (p <0,01). IRI ginjal kronis memiliki ekspresi mRNA NF-KappaB yang lebih rendah daripada kelompok IRI ginjal akut (p <0,05). IRI ginjal akut dengan vitamin D memiliki ekspresi mRNA NF-kappaB yang lebih rendah dibandingkan kelompok tanpa vitamin D (p <0,05). Cedera tubulus sangat terlihat pada IRI ginjal akut dan kronis, meskipun akut menunjukkan sedikit lebih banyak tanda cedera tubular. Perawatan vitamin D merendahkan tanda-tanda cedera tubular baik pada IRI ginjal akut maupun kronis. Kesimpulan. Vitamin D mengurangi ekspresi NF-KappaB pada IRI ginjal akut serta menghasilkan penampilan tubular yang lebih baik pada IRI ginjal akut dan kronis.

Background. Kidney Ischemic - reperfusion injury (IRI) is one of the major causes of acute kidney injury (AKI), which is characterized by tubular injury and inflammatory mediator upregulation, such as NF-KappaB. This condition may lead to chronic injury with delayed epithelial regeneration and prolonged inflammation. Calcitriol has been known has beneficial effect in AKI and kidney fibrosis, however its effect in acute and chronic episodes of kidney IRI has not been elucidated yet. Objective. This study investigates effect of Calcitriol in kidney IRI model, focusing in tubular injury and NF-KappaB mRNA expression during acute and chronic period of kidney IRI. Method. Kidney IRI model was perfomed in Swiss mice with bilateral renal pedicles clamping for 30 minutes, then reperfused. Mice were sacrificed at day 3 (IR3 group, n=5) and day 12 (IR12 group, n=5) after operation to examine acute and chronic episode of kidney IRI. Calcitriol 0.5 mg/Kg body weight was administered via intraperitoneal injection in the two groups of IR (IR3+VD and IR12+VD groups, n=5). Sham operation was used for control group (n=5). Reverse Transcriptase-PCR (RT-PCR) was carried out for quantifying NF-KappaB mRNA expression. Tubular injury was observed using Periodic Acid-Schiff's (PAS) staining. Result. Acute kidney IRI occurred with higher NF-KappaB mRNA expression in IR 3 group compared to SO group (p<0.01). Meanwhile, IR12 group had lower NF-KappaB mRNA expression than IR3 group (p<0.05). IR3 group with vitamin D had lower NF-KappaB mRNA expression than the group without vitamin D (p<0.05). Tubular injury with atrophy/dilatation, brush border loss, intraluminal cast and epithelial effacement was very apparent in acute and chronic kidney IRI, although acute showed slightly more signs of tubular injury. Treatment of vitamin D attenuated the tubular injury signs both in acute and chronic kidney IRI. Conclusion. Vitamin D reduces NF-KappaB expression in acute kidney IRI as well as producing better tubular appearance in both acute and chronic kidney IRI.

Kata Kunci : Calcitriol, Kidney Ischemic Reperfusion Injury, NF-KappaB, Tubular injury, Inflammation