Sú sauny prospešné alebo škodlivé pre autozomálne dominantné polycystické ochorenie obličiek? Vyšetrenie s modelom myši

Abstraktné pozadie: 

Proteíny tepelného šoku (Hsps), ktorých expresia je vyvolaná tepelnou úpravou, fungujú pri ochrane obličiek týmpotlačenie apoptózyazachovanie životaschopnosti renálnych tubulov. Okrem toho sa nedávno ukázalo, že expresia Hsps môže byť terapeutickým cieľom pre autozomálnedominantnýpolycystické ochorenie obličiek(ADPKD). Skúmali sme vplyv suchej sauny naADPKDmodelové myši.

KLIKNITE SEM A ZÍSKAJTE PRÍRODNÝ BIO EXTRAKT CISTANCHE S 25 % ECHINAKOZIDU A 9 % AKTEOZIDU PRE FUNKCIU OBLIČIEK

E-mail:Wallence.Suen@Wecistanche.Com

Whatsapp/Tel:+86 15292862950

Nakupujte pre ďalšie špecifikácie Podrobnosti:

https://www.xjcistanche.com/cistanche-shop

Metódy a výsledky:

Myši (samce myší s platbou DBA/2FG) boli kategorizované do troch skupín: kontroly, TS: myši pcy vystavené predĺženému saunovaniu s podávanou vodou obsahujúcou 4 % sacharózy, SW: myšiam pcy, ktorým bola podávaná voda obsahujúca 4 % sacharózy. Skupina TS bola vystavená saunovaniu dvakrát týždenne počas štyroch týždňov. Skupina TS dosiahla a udržiavala sa na rektálnych teplotách približne 39.0 stupňov, kým sa opatrne neodstránili zo zariadenia na vzdialené infračervené žiarenie. Po 4 týždňoch saunovania sa enzymatickou metódou stanovili hladiny kreatinínu a močovinového dusíka v krvi (BUN). Proteín tepelného šoku (HSP) alebo bunkový rast a proteíny súvisiace s veľkosťou sa analyzovali westernovým prenosom. Skupina TS vykazovala mierne vyššie hladiny kreatinínu a BUN ako kontrolná skupina a skupina SW, rozdiely však neboli významné. Zväčšenie cysty v skupine TS sa však významne znížilo v porovnaní s kontrolnou skupinou. Expresia HSP90 bola mierne znížená v skupinách TS a SW v porovnaní s kontrolnou skupinou (p < 0.01 alebo p < 0,001, vs. kontrola), rovnako ako expresia Erk , ktorá je spojená s vývojom a proliferáciou cysty (p < 0,05, TS vs. kontrola). Úroveň expresie a fosforylácie Hsp27 v skupine SW bola porovnateľná s úrovňou v kontrolnej skupine. Avšak skupina TS mala zvýšené hladiny Hsp27 a fosforylácie (NS). Expresia pro-kaspázy-3 v skupine TS bola mierne nižšia ako v kontrolnej skupine. Avšak aktivita kaspázy-3 vo všetkých skupinách nevykazovala žiadne rozdiely.

Záver: Zistenia tejto štúdie ukázali, že 4 týždne saunovania by mohli spôsobiť prechodnú dehydratáciu a súvisiacu renálnu dysfunkciu a viedli k riziku stimulácie rastu cýst zvýšenou expresiou Hsp27. Okrem toho sme dospeli k záveru, že prevenciu dehydratácie a rastu cýst možno potlačiť prijatím primeraného množstva vody priamo po saunovaní.

Kľúčové slová:autozomálne dominantné polycystickéochorenie obličiek, sauna, príjem vody, Hsp90, Hsp27

I. úvod

Autozomálne dominantnépolycystické ochorenie obličiek(ADPKD) je genetická porucha charakterizovaná rastom početných cýst v oboch obličkách. ADPKD je spôsobená prevažne mutáciami vpolycystické ochorenie obličiek1 (PKD1) a PKD2 gény, ktoré kódujú polycystín 1 (PC1), respektíve PC2. Počas desaťročí trvajúceho priebehu ochorenia sa u pacientov vyvinú veľké cysty obličiek naplnené tekutinou, ktoré zhoršujú funkciu obličiek. V súčasnosti sa počet pacientov s ADPKD v Japonsku odhaduje na 31,000, čo predstavuje približne 3-5 % všetkých dialyzovaných pacientov). Približne u 50 % pacientov s ADPKD sa vo veku 602 rokov rozvinie konečné štádium ochorenia obličiek). Tolvaptan, antagonista vazopresínového receptora 2 (V2), bol schválený ako prvé terapeutické činidlo pre ADPKD a jeho klinické použitie sa začalo v máji 2014 v Japonsku. Hoci ide o účinný liek, ktorý znižuje rýchlosť rastu cýst, v súčasnosti neexistuje liek na ADPKD a nie je možné zastaviť tvorbu cýst v obličkách.

Tepelná terapia, vrátanebalneoterapia(BT) akúpeľná terapia(ST) sa celosvetovo často používa ako fyzioterapia alebo alternatívna terapia. V klinických podmienkach je hlavným cieľom tepelnej terapie dosiahnuť účinné výsledky liečby bez poškodenia normálnych tkanív. Nedávny systematický prehľad ukázal, že BT a ST poskytujú výraznú úľavu od bolesti a zlepšujú kvalitu života pri chronických ochoreniach muskuloskeletálneho systému alebo spojivového tkaniva). Tepelná stimulácia indukuje proteíny tepelného šoku (Hsps), ktoré sú nevyhnutné pre prežitie buniek prostredníctvom svojej funkcie proteínových chaperónov. Úloha Hsps v zdraví a chorobe obličiek je variabilná. Indukcia Hsps môže byť prospešná alebo škodlivá pre obličky v závislosti od špecifického Hsps, typu bunky a kontextu). V obličkovom tkanive sú Hsps dôležitou súčasťou vnútrobunkového obranného systému, ktorý je aktivovaný rôznymi typmi bunkového stresu. Rôzne Hsp vo vnútri bunky stabilizujú bunkové štruktúry a zvyšujú odolnosť buniek voči apoptóze a nekróze6), 7). V posledných rokoch sa uvádza, že Hsps hrajú škodlivú úlohu pri ADPKD, a preto sú terapeutickými cieľmi8), 9). Preto sme sa zamerali na skúmanie vplyvu sáun na modelové zvieratá ADPKD, keď sa tepelná záťaž, ktorá zvýši rektálnu teplotu približne o 2 stupne a udrží ju približne 30 minút, opakuje.

II Materiály a metódy

1. Model myši s autozomálnym dominantným polycystickým ochorením obličiek (ADPKD) Všetky postupy na zvieratách sa uskutočňovali v súlade so smernicami pre starostlivosť a používanie laboratórnych zvierat schválenými Kumamoto Health Science University (č. 18-07). Ako samce myší DBA/2FG-pcy (pcy) 10), 11) (vo veku 8 týždňov, n=12) (Kyudo, Kumamoto, Japonsko) s počiatočnou telesnou hmotnosťou 20,9 ± 0,7 g Model myší ADPKD v tomto experimente. Samce myší DBA (8 týždňov, n=3) sa použili ako referencia pre myšací model ADPKD. Obrázok 1 ukazuje vzhľad a vyrezanú obličku ako typické príklady pcy myší (obr. 1A, B). Všetky zvieratá boli umiestnené v kontrolovanej vlhkosti a teplote s 12:{17} hodinovým cyklom svetlo/tma a mali voľný prístup k štandardnému krmivu pre myši a vode z vodovodu.

Deväť pcy myší (vo veku 8 týždňov) bolo náhodne rozdelených do nasledujúcich troch skupín – kontrolná skupina: pcy myši ako kontrola (n=3), TS skupina: pcy myši vystavené opakovanej systémovej tepelnej stimulácii (n {{3} }); a SW skupina: pcy myši, ktorým bola poskytnutá voda obsahujúca 4 % sacharózy (n=3). Myšiam v skupine TS bola poskytnutá voda obsahujúca 4 % sacharózy cez noc, po systémovej tepelnej stimulácii, aby sa zabránilo dehydratácii. V predchádzajúcej štúdii sme zistili, že strata telesnej hmotnosti bola približne 3 – 4 % po systémovej tepelnej stimulácii12). Keď sa pcy myšiam podala 4 % sacharózová voda, množstvo spotrebovanej vody sa výrazne zvýšilo z 5,6 ± 0,6 ml na 7,4 ± 0,7 ml (p < 0,001 1C). Príjem 4 % sacharózy cez noc vody bol skutočne vysoký príjem tekutín zodpovedajúci 14 ± 7 % telesnej hmotnosti. Skupina SW spotrebovala vodu cez noc v rovnakej frekvencii ako skupina TS.

2. Systémová tepelná stimulácia (sauna)

Tepelná intenzita sauny bola nastavená v predchádzajúcej štúdii13). Rektálna teplota niektorých myší pcy však prekročila 42 stupňov kvôli ich malému objemu tela v porovnaní s normálnymi myšami DBA a myšami 129X1/SvJ. Preto sme sa pokúsili zvýšiť rektálnu teplotu o 1 stupeň, ale kvôli obmedzeniu ovládania systému suchej sauny s diaľkovým infračerveným žiarením (poskytnutého Univerzitou Kagoshima) bola rektálna teplota nastavená na zvýšenie približne na 39 stupňov. Neboli zistené žiadne správy o frekvencii saunovania pre ADPKD; preto bola prijatá minimálna efektívna frekvencia saunovania (dvakrát týždenne) stanovená v štúdii o vzťahu medzi saunovaním a kardiovaskulárnymi ochoreniami a inými príčinami úmrtnosti, ktorú vypracovali Laukkanen a kol.14). Konkrétne myši dostali saunu pri teplote 43 stupňov počas desiatich minút a potom pri teplote 37 stupňov počas 35 minút, aby sa rektálna teplota zvýšila z 37,1 ± 0,1 stupňa na 39,3 ± 0,3 stupňa pomocou suchý saunový systém s diaľkovým infračerveným žiarením. Rektálne teploty myší sa udržiavali na približne 39.{20}} stupňoch, kým ich nevybrali zo sauny. Skupina TS bola vystavená saune štyri týždne, dvakrát týždenne.

3. Analytický postup

Fyziologické údaje sa získali od všetkých myší na konci štvortýždňového obdobia štúdie. V metabolických klietkach sa odoberali vzorky moču za 24 hodín a zisťoval sa príjem tekutín. Vzorky krvi boli odobraté z dolnej dutej žily a hladiny plazmatického kreatinínu a dusíka močoviny v krvi (BUN) boli merané pomocou Hitachi 7180 Biochemistry Automatic Analyzer (Hitachi High-Technologies Corporation, Tokio, Japonsko), s Aqua-auto Kainos CRE Testovacia súprava -II alebo testovacia súprava UN-II (Kainos, Tokio, Japonsko) pomocou enzymatickej metódy.

4. Histologické štúdie

Obličky sa fixovali 4% roztokom paraformaldehydfosfátového pufra a zaliali sa do parafínu. Vzorky obličiek boli narezané v 2- µm intervaloch a zafarbené hematoxylínom a eozínom (H&E) a cysty tubulov boli kvantifikované na 2 rezoch/myš (pravá oblička) pomocou ImageJ (National Institutes of Health, Bethesda, Maryland, USA). Oblasti s trhlinami tkaniva a bublinami, ktoré boli identifikované pri väčšom zväčšení (× 40), boli z analýzy vylúčené, ako už bolo uvedené15).

5. Western blotting

Elektroforéza na polyakrylamidovom géli s dodecylsulfátom sodným (SDS-PAGE) a prenos sa uskutočnili použitím štandardných postupov. Alikvóty obsahujúce 15 ug proteínu sa podrobili SDS-PAGE. Použili sa protilátky proti nasledujúcim proteínom: Hsp27 (1:1,000, sc-9012, Santa Cruz Biotechnology), fosfoHsp27 (1:1,000, #2401S, Cell Signaling Technology), total-Akt (1:1,000, #9272, Cell Signaling Technology), phospho-Akt (1:1,000, #9275, Cell Signaling Technology), Erk1/2 (1:1,000, #9102, Cell Signaling Technology), fosfo-Erk1/2 (1:1,000, #9101, Cell Signaling Technology), mTOR (1:1,{ {39}}, #2972, Cell Signaling Technology), fosfo-mTOR (1:1,000, #2971, Cell Signaling Technology), kaspáza 3 (1:500, ab4051, Abcam, Cambridge, UK) , štiepená kaspáza-3 (1:1,000, #9661, Cell Signaling Technology) a -aktín (1:1,000, sc-130656, Santa Cruz Biotechnológia). Bloty sa detegovali pomocou detekčného systému Western blotting ECL Prime (GE Healthcare, UK) podľa pokynov výrobcu. Dáta ukázali relatívnu kvantifikáciu proti -aktínu, ktorý sa použil ako vnútorná kontrola.

6. Štatistická analýza

Na štatistickú analýzu sa údaje medzi skupinami TS a SW porovnávali pomocou Mann-Whitney U testu. Skupiny sa porovnávali pomocou jednosmernej analýzy rozptylu (ANOVA), po ktorej nasledoval Tukeyho test na identifikáciu rozdielov. Rozdiely sa považovali za štatisticky významné pri p < 0,05. Údaje sú vyjadrené ako priemer ± štandardná odchýlka (SD) alebo priemer ± štandardná chyba priemeru (SEM). Na štatistickú analýzu sa použil GraphPad Prism 6 (GraphPad Software, San Diego, CA, USA).