Myeloma kidney cast nephropathy in a rat model of multiple myeloma

Myeloma kidney cast nephropathy in a rat model of multiple myeloma. Renal insufficiency occurs in some, but not all, patients with multiple myeloma and Bence Jones proteinuria. Many of these patients are found to have a distinctive renal lesion characterized by distal nephron cast formation. It has been proposed that the specific Bence Jones protein (BJP) which is produced by a myeloma tumor may play an important role in the genesis of this cast nephropathy and that patients excreting BJPs with the highest isoelectric points (pI) are those most likely to develop this cast nephropathy. We have utilized a rat model of multiple myeloma to further evaluate the relationship between Bence Jones proteinuria and the development of myeloma cast nephropathy. This model employed immunoglobulin-secreting tumors obtained from a unique strain of rats in which they spontaneously develop. These tumors were transplanted to a homologous strain of rats and the effect on renal function and morphology in these rats was evaluated. Four different kappa light chain synthesizing tumors were studied. Following transplantation of the tumors, all rats were maintained on a diet designed to produce an acid urine (pH 5.5 to 6.0) and maximal urinary concentration (2000 to 3000 mOsm/kg). Among the rats excreting BJP of pI 6.7, 17 of 18 had virtually normal renal histology. Of the 15 rats with BJP of pI 7.6, 11 also had normal renal histology. However, 12 of 12 rats excreting BJP of pI 5.2 developed a distal nephron, light chain containing cast nephropathy. In the pI 4.3 group, 6 of 12 rats developed acute tubular necrosis, and the remaining six animals sustained a less severe lesion which was characterized by the presence of bland hyaline casts. The mean serum creatinine level obtained at the time of sacrifice was elevated (compared to that found in sham-operated controls) in the pI 5.2 group (P Nephropathie par cylindres renaux du myelome dans un modele de myelome multiple de rat. L'insuffisance renale survient chez quelques et non chez tous les malades atteints de myelome multiple et de proteinurie de Bence Jones. La plupart de ces malades ont une lesion renale specifique, caracterisee par la formation de cylindres dans le nephron distal. On a propose que la proteine specifique de Bence Jones (BJP) qui est produite par le myelome pourrait jouer un role important dans la genese de cette nephropathie par cylindres et que les malades excretant une BJP avec les points isoelectriques (pI) les plus haut sont ceux qui risquent le plus de developper cette nephropathie par cylindres. Nous avons utilise un modele de myelome multiple chez le rat pour evaluer de facon plus approfondie la relation entre la proteinurie de Bence Jones et le developpement de la nephropathie par cylindres myelomateux. Ce modele utilise des tumeurs secretant des immunoglobulines obtenues a partir d'une souche unique de rats dans laquelle elles se developpent spontanement. Ces tumeurs ont ete transplantees a une souche homologue de rats et l'effet produit sur la fonction et la morphologie renales chez ces rats a ete evalue. Quatre tumeurs synthetisant des chaines legeres kappa differentes ont ete etudiees. Apres transplantation de ces tumeurs, tous les rats etaient maintenus a un regime fait pour produire des urines acides (pH 5.5 a 6.0) a une concentration urinaire maximale (2000 a 3000 mOsm/kg). Parmi les rats excretant une BJP de pI 6.7, 17 des 18 avaient une histologie renale virtuellement normale. Des 15 rats avec une BJP de pI 7.6, 11 avaient aussi une histologie renale normale. Cependont 12 des 12 rats excretant une BJP de pI 5.2 ont developpe une nephropathie par cylindres contenant des chaines legeres dans le nephron distal. Dans le groupe pI 4.3, 6 des 12 rats ont developpe une necrose tubulaire aigue et les six autres animaux ont eu une lesion moins severe qui etait caracterisee par la presence de cylindres hyalins peu marques. La creatinine serique moyenne obtenue au jour du sacrifice etait elevee (par comparaison a celle trouve chez les controles ayant subi un simulacre d'operation) dans le groupe pI 5.2 (P