Summary: Introduction: Oxidative stress has been implicated in the development and progression of vascular calcification (VC). However, this causal association remains a matter of controversy. Objective: To analyze in an experimental model of chronic renal failure (CRF), the effect of oxidative stress on the development and progression of the VC, assessing the implication of microRNA-377 (miR-377). Material and methods: Two groups of Wistar rats with CRF were studied. Group 1 received normal diet in phosphorus (CRF+NP). Group 2 received a high phosphorus (CRF+HP) diet. A group of Sham rats was included. After 20 weeks, the rats were sacrificed. Results: Serum phosphorus and parathormone did not increase in the CRF+HP group compared to CRF+NP, but fibroblast growth factor 23 (FGF23) levels significantly increased. In the CRF+NP group, aortic calcium content increased three-fold over the Sham group, a 17-fold increase in the CRF+HP group, where the bone mineral density in the proximal tibia decreased significantly. In the CRF+NP group, the expression of miR-377 decreased by 65%, with no additional effect detected of the diet with high phosphorus content. In the CRF+NP group, the protein expression of mitochondrial superoxide dismutase 2 (SOD-2) increased 3-fold, and in the CRF+HP group it increased up to 6-fold. Conclusions: CRF, with or without high phosphorus dietary content, triggered the descent of miR-377. Excess phosphorus increased SOD-2 as a compensatory mechanism to curb oxidative stress and vascular damage. Controlling phosphorus content in the diet when the renal impairment function is compromised will reduce the vascular damage produced due oxidative stress, among other factors.

Resumen: Introducción: El estrés oxidativo ha sido implicado en el desarrollo y la progresión de la calcificación vascular (CV); sin embargo, aún existen interrogantes sobre esta asociación causal. Objetivo: Analizar en un modelo experimental de insuficiencia renal crónica (IRC) el efecto del estrés oxidativo sobre el desarrollo y la progresión de la CV, evaluando la implicación del microARN-377 (miR-377). Material y métodos: Se estudiaron 2 grupos de ratas Wistar con IRC. El grupo 1 recibió dieta normal en fósforo (IRC+PN). El grupo 2 recibió dieta con alto fósforo (IRC+PA). Se incluyó un grupo de ratas Sham. Trascurridas 20 semanas, las ratas fueron sacrificadas. Resultados: El fósforo y la parathormona séricos no aumentaron en el grupo IRC+PA respecto al IRC+PN, pero sí los niveles de factor de crecimiento fibrobástico 23 (FGF23). En el grupo IRC+PN aumentó tres veces el contenido aórtico de calcio respecto al grupo Sham, un aumento 17 veces superior en el grupo IRC+PA, donde la densidad mineral ósea en tibia proximal descendió significativamente. En el grupo IRC+PN la expresión del miR-377 disminuyó un 65%, sin efecto adicional de la dieta con alto contenido en fósforo. En el grupo IRC+PN aumentó 3 veces la expresión proteica de superóxido dismutasa 2 mitocondrial (SOD-2), y en el grupo IRC+PA lo hizo hasta 6 veces. Conclusiones: La IRC con o sin alto contenido en fósforo en la dieta desencadenó el descenso del miR-377. El exceso de fósforo incrementó la SOD-2 como mecanismo compensador para frenar el estrés oxidativo y el daño vascular. Controlar el contenido en fósforo en la dieta cuando la función renal se ve comprometida permitirá aminorar el daño vascular producido como consecuencia, entre otros factores, del estrés oxidativo.

Abstract Objetives: Assess the role of the catalase antioxidant enzyme in the vascular calcification process associated with chronic renal failure (CRF) and its effect on bone mass. Material and methods: Wild type C57/BL6J mice (WT) and transgenic mice (TG) were used, that overexpress the catalase enzyme, to which CRF was induced. Control WT and TG mice were used in simulated intervention. After 16 weeks, the mice were sacrificed, with serum samples taken for biochemical markers as well as residual pieces of kidney, aorta and tibias. An in vitro model of primary culture of smooth vascular muscle cells (SVMC) taken from the WT and TG aorta which underwent eight days of 3 mM phosphorus and 2 mM calcium calcifying medium. Results: A significant increase in Runx2 gene expression, calcium renal deposit and bone structure deterioration at trabecular level was only detected in WT mice with CRF. This was not observed in TG mice with CRF. Only in the case of WT mice SVMC, did added calcification medium raise calcium levels, proteic Runx2 expression and the reactive oxygen species of mitochondria with low catalase enzyme. Conclusions: Calcifying catalase over-expression was observed in both in vivo and in vitro, with in vivo showing that this reduction was accompanied by an improvement in bone parameters under study.

Resumen Objetivos: Evaluar el papel de la enzima antioxidante catalasa sobre el proceso de calcificación vascular asociada a insuficiencia renal crónica (IRC) y su efecto sobre la masa ósea. Material y métodos: Se utilizaron ratones C57/BL6J salvajes (WT) y transgénicos (TG), que sobreexpresan la enzima catalasa, a los que se les indujo IRC. Se utilizaron como control ratones WT y TG con intervención simulada. Transcurridas 16 semanas los animales se sacrificaron, obteniendo suero para analizar marcadores bioquímicos, el trozo residual de riñón, la aorta y las tibias. Se utilizó igualmente un modelo in vitro de cultivo primario de células de músculo liso vascular (CMLV) procedentes de aorta de ratón WT y TG sometidas durante 8 días a un medio calcificante con 3 mM de fósforo y 2 mM de calcio. Resultados: Solo en animales WT con IRC se observó un incremento significativo en la expresión génica de Runx2 y del depósito renal de calcio y un deterioro de la estructura ósea a nivel trabecular. Este efecto no se observó en ratones TG con IRC. Solo en las CMLV de ratones WT, la adición de medio calcificante produjo un aumento del contenido en calcio, de la expresión proteica de Runx2 y de las especies reactivas de oxígeno mitocondriales con una menor expresión proteica de la enzima catalasa. Conclusiones: La sobreexpresión de la enzima catalasa redujo el proceso de calcificación tanto in vivo como in vitro, mostrando in vivo que ese descenso se acompañó de una mejora en los parámetros óseos estudiados. Resultados: Solo en animales WT con IRC se observó un incremento significativo en la expresión génica de Runx2 y del depósito renal de calcio y un deterioro de la estructura ósea a nivel trabecular. Este efecto no se observó en ratones TG con IRC. Solo en las CMLV de ratones WT, la adición de medio calcificante produjo un aumento del contenido en calcio, de la expresión proteica de Runx2 y de las especies reactivas de oxígeno mitocondriales con una menor expresión proteica de la enzima catalasa. Conclusiones: La sobreexpresión de la enzima catalasa redujo el proceso de calcificación tanto in vivo como in vitro, mostrando in vivo que ese descenso se acompañó de una mejora en los parámetros óseos estudiados.

The activity of three commercial microbial phytase (Aspergillus oryzae, A. niger, and Saccharomyces cerevisae) products used in broiler nutrition was determined at different pH (2.0 to 9.0) and temperature (20 to 90°C) values. Enzymatic activity was determined according to the reaction of the phytase with its substrate (sodium phytate), in four replicates, and was expressed in units of phytase activity (FTU). A. oryzae phytase exhibited optimal activity at pH 4.0 and 40°C, but its absolute activity was the lowest of the three phytases evaluated. A. niger phytase exhibited maximal activity close to pH 5.0 and 45ºC, whereas S. cerevisae phytase presented its highest activity at pH close to 4.5 and temperatures ranging between 50 and 60°C. It was concluded that A. niger and S. cerevisae phytase products exhibited the highest absolute activities in vitro at pH and temperature values (pH lower than 5.0 and 41ºC) corresponding to the ideal physiological conditions of broilers, which would theoretically allow high hydrolysis rate of the phytate contained in the feed.