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Ceftriaxone administration reduces vascular calcification associated with experimental models of chronic kidney disease - 25/03/26

Doi : 10.1016/j.biopha.2026.119131 
Teresa Obrero Sojo a, Ma José Jiménez Moral c, Fátima Guerrero Pavón c, Ma Encarnación Rodríguez Ortiz c, Ana Isabel Torralbo a, Karen Valdés Díaz c, Raquel Ma García Sáez a, Antonio Domínguez Rivas a, Daniel Jurado Montoya a, Fernando Leiva-Cepas d, Ma Victoria Pendón Ruiz de Mier a, b, Cristian Rodelo Haad a, b, Griet Glorieux e, Mariano Rodríguez a, b, Sagrario Soriano Cabrera b, 1, Juan Rafael Muñoz Castañeda a, b,
a Research Group: "Calcium metabolism. Vascular calcification", Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC), University of Córdoba, Reina Sofia University Hospital, Córdoba, Spain 
b Nephrology Service, Reina Sofia University Hospital, Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC), University of Córdoba, Spain 
c Research Group: "Nephrology. Cellular damage in chronic inflammation", Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC), University of Córdoba, Reina Sofia University Hospita, Spain 
d Department of Morphological Sciences (Histology Section), Faculty of Medicine and Nursing, University of Córdoba, Spain 
e Department of Internal Medicine and Pediatrics, Nephrology Division, Ghent University Hospital, Ghent 9000, Belgium 

Correspondence to: Calcium Metabolism, Vascular calcification, Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC), University of Córdoba (Spain), Reina Sofia University Hospital, Córdoba, Nephrology Service, Reina Sofia University Hospital, Córdoba, Spain. Calcium Metabolism, Vascular calcification, Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC), University of Córdoba (Spain), Reina Sofia University Hospital, Córdoba, Nephrology Service, Reina Sofia University Hospital Córdoba Spain

Abstract

Gut microbiota dysbiosis has been implicated in systemic inflammation, potentially exacerbating chronic kidney disease (CKD) and vascular calcification (VC). The effects of gut microbiota depletion on VC using antibiotics remain largely unknown. We investigated the role of microbiota depletion in chronic and acute experimental models of CKD and VC in Wistar rats. The chronic CKD model consisted of 5/6 nephrectomy (Nx), a moderate-phosphate diet (0.9 %), and intraperitoneal injections of calcitriol (25 ng/kg i.p every 48 h) for 30 days. For the following 15 days, dietary phosphate was increased to 1.2 %, and calcitriol at 40 ng/kg i.p every 48 h. In the acute VC model, a high-phosphate diet (1.2 %) and calcitriol (60 ng/kg every 48 h) were administered for 14 days after the Nx. In both models, half of the animals received oral ceftriaxone (ATB, 400 mg/kg/day) for seven days prior to Nx. Parameters related to mineral metabolism, kidney function, bone histomorphometry and mineralization, VC, calcification-related signaling pathways, uremic toxins, and fecal microbiota composition and functional inference were analysed. Antibiotic-treated rats showed significantly lower serum phosphate levels, reduced uremic toxins, and decreased VC with no effects on bone turnover. Colidextribacter and Escherichia-Shigella were positively correlated with serum phosphate levels. Interestingly, Ceftriaxone treatment reduced the abundance of such genera. Additionally, the abundance of Colidextribacter also correlated with calcium content in the thoracic aorta. In conclusion, microbiota depletion by ceftriaxone reduced hyperphosphatemia and VC in experimental CKD and VC models. These findings support the potential of targeting the gut microbiota as a novel strategy to mitigate mineral metabolism disturbances and VC in CKD.

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Graphical Abstract




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Highlights

Ceftriaxone lowers phosphate and uremic toxins, reducing vascular calcification.
Bacterial taxa linked with high phosphate and aortic calcium are reduced after ATB.
Bone mineralization is preserved after microbiota depletion with ceftriaxone.
Targeting gut microbiota reduces hyperphosphatemia and vascular calcification in CKD.

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Keywords : Hyperphosphatemia, Vascular calcification, Uremic toxins, Gut microbiota, Ceftriaxone


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Vol 197

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