Časť 2: Homoarginín zlepšuje diabetickú nefropatiu nezávisle od syntázy oxidu dusnatého-3

Pre viac info. kontakttina.xiang@wecistanche.com

3. VÝSLEDKY

3.1 Vlastnosti myši

Diabetické myši divokého typu a NOS{0}} myši mali po 24 týždňoch významne nižšiu telesnú hmotnosť v porovnaní s nediabetickými myšami, ktorá bola významne zvýšená homoarginínom u diabetických NOS3-7 myší. Hladina glukózy v krvi bola vyššia u všetkých diabetických divých typov a NOS3-7 myší. Pomer obličky/telesná hmotnosť bol významne vyšší u diabetických NOS3-7 myší, zatiaľ čo liečba homoarginínom významne znížila pomer srdcovej/telesnej hmotnosti u diabetických NOS3- myší. Systolický krvný tlak bol významne zvýšený u NOS3-7 myší v porovnaní s divokým typom a vykazoval trend znižovania; aj keď nevýznamné pri liečbe homoarginínom u diabetických NOS3-/ myší. (Stôl 1).

3.2 Homoarginín znižuje albuminúriu u diabetických NOS3-/- myší

Diabetes signifikantne zvýšil albuminúriu u myší divokého typu aj u NOS{0}}/ myší v porovnaní s normálnymi, čo je účinok významne znížený liečbou homoarginínom (obrázok 1). Keďže výsledky pozorované u myší divokého typu boli v súlade s našou predchádzajúcou štúdiou (Wetzel et al., 2019) o ochrannom účinku homoarginínu pri DN, analyzovali sme iba NOS3-/ myši počas zvyšku tejto štúdie.

3.3 Homoarginín znižuje plazmatické hladiny BUN u diabetických NOS3-7- myší

Ďalej sme hodnotili účinky podávania homoarginínu na plazmatické hladiny BUN u NOS3- myší. Hladiny BUN v plazme boli zvýšené u diabetických myší a znížené liečbou homoarginínom (obrázok 2).

Kliknutím získate informácie o organickej cistanche a použití cistanche

3.4 Výrazy NOS1 a NOS2 sa u diabetických NOS3- myší nemenia

Ďalej sme určili, či diabetes a/alebo homoarginín zmenili expresiu iných izoforiem NOS v obličkách od NOS3 - myší. Naše výsledky ukazujú, že ani diabetes, ani homoarginín neovplyvnili expresiu génov NOS1 alebo NOS2 u NOS3-7 myší (obrázok 3).

3.5 Homoarginín znižuje glomerulárnu patológiu a fibrózu u diabetických NOS3- myší

Analýza glomerulárnych rezov zafarbených PAS ukázala, že diabetické NOS{1}} myši boli spojené so zvýšeným objemom glomerulov, glomerulárnou celularitou, hrúbkou glomerulárnej bazálnej membrány (GBM) a indexom poškodenia glomerulov v porovnaní s nediabetickými NOS3一 myšami; účinok významne znížený použitím liečby homoarginínom (tabuľka 2 a obrázok 4a). Okrem toho diabetické NOS3 myši vykazovali zvýšené percento fibrózy (pomocou ImageJ) v rezoch zafarbených Massonovým trichrómom (obrázok 4b, c) 24 týždňov po cukrovke, čo bolo znížené liečbou homoarginínom.

3.6 Homoarginín znižuje obličkové fibrotické markery u diabetických NOS3-/- myší

Analýza PCR v reálnom čase ukazuje výrazné zvýšenie obličkového fibronektínu (obrázok 5a), TGF (obrázok 5b), aktínu hladkého svalstva (obrázok 5c) a E-kadherínu (obrázok 5d) po cukrovke u NOS3-/myši. Suplementácia homoarginínom významne oslabila nárast týchto markerov fibrózy.

3.7 Homoarginín znižuje infiltráciu glomerulárnych makrofágov u diabetickej NOS3-/myši

Diabetické NOS{0}}/myši vykazovali výrazné zvýšenie infiltrujúcich obličkových makrofágov po cukrovke (obrázok 6) v porovnaní s nediabetickými myšami. Liečba homoarginínom významne znížila infiltráciu makrofágov 24 týždňov po diabete.

3.8 Homoarginín znižuje srdcovú fibrózu a zlepšuje srdcovú funkciu u myší s diabetom NOS3-7-r

Diabetické myši NOS{0}}/ vykazovali zvýšené percento fibrózy (pomocou ImageJ) v rezoch zafarbených Massonovým trichrómom (obrázok 7a,b) 24 týždňov po cukrovke, ktoré sa znížilo liečbou homoarginínom. Okrem toho diabetické NOS3-7 myši mali významné zníženie ejekčnej frakcie (EF) a frakčného zmenšovania (FS) (obrázok 7c-e) v porovnaní s nediabetickými kontrolami po 22. týždni diabetu, čo je účinok významne obnovený použitím homoarginínu liečbe.

3.9 Homoarginín obnovuje komplex MCU a jeho regulátory u diabetických myší Ins2Akita

Vzorky obličiek odvodené z našej predchádzajúcej publikácie (Wetzel et al., 2019) boli analyzované na komplex MCU a jeho regulátory. Diabetické myši mali významné zvýšenie MCU v obličkách a jej pozitívny regulátor, expresiu MCUR1, spolu so znížením negatívneho regulátora obličkovej MCU, expresiu MICU1 (obrázok 8), v porovnaní s nediabetickými kontrolami vo veku 18 týždňov u myší Ins2Ak, zatiaľ čo diabetické myši liečené suplementáciou homoarginínom obnovili komplex MCU a jeho regulátory na normálne hladiny.

3.10 Homoarginín obnovuje myši s komplexom MCU a ich regulátory pri diabetickej NOS3-7-

Diabetické NOS3-/myši mali po 24 týždňoch diabetu v porovnaní s nediabetickými kontrolami významné zvýšenie MCU obličiek (obrázok 9a) spolu s významným znížením jeho negatívneho regulátora, expresie MICUl (obrázok 9b,c). zatiaľ čo diabetické NOS3-myši liečené suplementáciou homoarginínom obnovili komplex MCU a jeho negatívny regulátor na normálnu úroveň.

4. DISKUSIA

Diabetická nefropatia zostáva dôležitou a nevyriešenou komplikáciou diabetu. Naša predchádzajúca publikácia preukázala, že suplementácia homoarginínu poskytujeobličkyochrana v modeloch diabetických myší (Wetzel et al., 2019). Presný mechanizmus, ktorým homoarginín sprostredkúva tieto účinky, však nebol jasný. Súčasná štúdia ukazuje, že suplementácia homoarginínom sprostredkujeobličkovéochrana tkaniva pri DN nezávisle od NOS3, čo v konečnom dôsledku zmení naše chápanie mechanizmu (mechanizmov), ktorým homoarginín indukuje renálnu a srdcovú ochranu pri DN. Ochranný účinok homoarginínu pri DN by mohol byť sprostredkovaný zlepšením mitochondriálnej funkcie.

Endoteliálna dysfunkcia, charakterizovaná zníženou biologickou dostupnosťou NO a zvýšeným oxidačným stresom, je charakteristickým znakom diabetu (Creager et al., 2003) a DN (Goligorsky et al., 2001). Úloha expresie a pôsobenia NOS3 v DN je kontroverzná; preto aj keď sa ukázalo, že nízky alebo nedostatok NOS3 zhoršuje DN (Wang a kol., 2011; Zhao a kol., 2006), nedávna publikácia (Natarajan a kol., 2019) ukázala, že nadmerná expresia NOS3 u myší Ins2Aki pravdepodobne zhoršuje DN skôr prostredníctvom zvýšeného odpájania NOS3 a oxidačného stresu než zvýšenou produkciou/pôsobením renálneho NO. Pretože homoarginín by mohol byť substrátom pre NOS zvýšením L-arginínu (Hecker a kol., 1991; Moali a kol., 1998), mohol by tiež sprostredkovať svoj účinok prostredníctvom pôsobenia/produkcie NO. Naša predchádzajúca publikácia však ukázala, že perorálna suplementácia arginínu prekvapivo nezabránila ani neznížila žiadne markery poškodenia obličiek u diabetických myších modelov, napriek úspešnému zvýšeniu hladín arginínu v plazme a obličkách (You et al., 2014). Priama interakcia medzi hladinami homoarginínu a produkciou NO je kontroverzná. Homoarginín by mohol znížiť syntézu NO z arginínu (a) kompetíciou arginínu a homoarginínu o bunkové vychytávanie katiónovými transportérmi aminokyselín (CAT) (Chafai a kol., 2017; Hagos a kol., 2006); (b) trans-stimuláciou CAT, čo by zase mohlo zvýšiť bunkový eflux arginínu; a (c) súťažou homoarginínu a arginínu o NOS (Pilz a kol., 2015), hoci homoarginín je menej účinným substrátom pre tento enzým (Moali a kol., 1998; Zwan a kol., 2013). Hoci homoarginín môže zvýšiť dostupnosť arginínu a tým aj syntézu NO inhibíciou arginázy, je to nepravdepodobné z dôvodu slabej afinity homoarginínu k argináze (Marz et al, 2010). Napriek tomu môže homoarginín prispievať k syntéze NO tým, že slúži ako substrát pre NOS, pretože homoarginín, dokonca aj so svojou slabšou afinitou k NOS v porovnaní s arginínom, môže byť metabolizovaný na NO a homocitrulín (Drechsler et al., 2011).

Aby sme preskúmali mechanizmus ochranného účinku homoarginínu pri DN, skúmali sme účinky suplementácie homoarginínu na dysfunkciu obličiek, glomerulárne histopatologické zmeny a nábor makrofágov v NOS3-/-a ich modeli u myší s diabetom divokého typu z rovnakého vrhu. Suplementácia homoarginínom významne zlepšila diabetickú albuminúriu u diabetických myší divokého typu a NOS3-7 myší, čo potvrdilo naše predchádzajúce zistenie (Wetzel et al, 2019), a bola spojená so zníženou glomerulárnou patológiou a expresiou obličkových fibrotických markerov u diabetických NOS{{ 5}}myši.

Celkovo naše výsledky naznačujú priamu úlohu ochranného účinku homoarginínu pri DN a podporujú koncepciu, že homoarginín sprostredkováva ochranu obličkového tkaniva nezávisle od NOS3. U pacientov s DN je zvýšená kardiovaskulárna morbidita aj mortalita. V srdci nižšie hladiny homoarginínu súvisia so zvýšeným zhrubnutím ľavej komory, nižším EF a vyšším NTproBNP (Bahls et al., 2018). Naopak, suplementácia homoarginínom zachováva srdcovú funkciu v myšom modeli srdcového zlyhania po infarkte myokardu (Atzler et al., 2017). V súčasnej štúdii tiež demonštrujeme, že ochranný účinok homoarginínu na zlepšenie srdcovej funkcie a zníženie srdcovej fibrózy je nezávislý od expresie NOS3 podobným spôsobom ako jeho účinok na obličky. Nemôžeme však vylúčiť hemodynamický účinok homoarginínu pri DN vzhľadom na jeho trend znižovať krvný tlak; aj keď nie významné.

Zdá sa, že mechanizmus ochranného účinku homoarginínu je spojený s moduláciami mitochondriálnej funkcie regulovanej komplexom MCU a jeho regulátormi. Mitochondriálna dysfunkcia hrá kľúčovú úlohu pri poškodení obličiek (Brooks a kol., 2009; Coughlan & Sharma, 2016; Hallan & Sharma, 2016; Long a kol.. 2016; Sharma, 2015; Sun a kol. 2008; Wang a kol. .,2012;You a kol.,2016;Yu a kol.,2006; Zhan a kol.,2013). V obličkách sú endotelové bunky obzvlášť citlivé na mitochondriálnu dysfunkciu (Hong a kol.,2012) a prispievajú k oxidačnému stresu, pretrvávajúce vyčerpanie energie, poškodenie energeticky závislých opravných mechanizmov a bunková smrť pri poškodení obličiek (Funk a kol., 2010; Funk & Schnellmann, 2012). MCU je multimérny komplex zapojený do rýchleho vychytávania Ca' v mitochondriách a bolo preukázané byť dysregulované v srdcovej patológii (Liao a kol., 2015; Luongo a kol., 2015; Nemaniet a kol., 2018; Tomar a kol., 2019; Woods a kol., 2019). Mitochondriálny príjem Ca2 plus sprostredkovaný komplexom MCU hrá rozhodujúcu úlohu pri prenose signálu, bioenergetike a bunkovej smrti a jeho dysregulácia je spojená s niekoľkými ľudskými chorobami. Hoci apoptóza podocytov bola spojená s dysreguláciou MCU (Xu et al., 2018; Yuan et al., 2017), úloha komplexu MCU a jeho interakcia so suplementáciou homoarginínu v DN nie sú známe. Naše súčasné údaje u diabetických myší ukázali, že podávanie homoarginínu významne znížilo expresiu MCU, zvýšilo MCU-negatívny regulátor (MICU1) a znížilo MCU-pozitívny regulátor (MCUR1) v DN a tento účinok je nezávislý od expresie NOS3. Preto predpokladáme, že existuje súvislosť medzi mitochondriálnou Ca' signalizáciou a nepriaznivými klinickými výsledkami pri DN. Na obnovenie oxidačného metabolizmu počas DN je potrebná normalizácia mitochondriálnej funkcie. Na potvrdenie priameho účinku homoarginínu na mitochondriálnu funkciu sú potrebné ďalšie štúdie.

Na záver, naša štúdia po prvýkrát demonštruje, že mechanizmus ochrany renálneho a srdcového tkaniva pomocou suplementácie homoarginínu pri DN je nezávislý od NOS3 a je pravdepodobne sprostredkovaný zlepšením mitochondriálnej dysfunkcie. Výsledky našej štúdie môžu v konečnom dôsledku viesť k novým terapeutickým zásahom navrhnutým na zvýšenie homoarginínu pri liečbe DN.

VýhodyCistanche

1. Cistanche je veľmi dobrý tradičný čínsky liek na tonizáciu obličiek. Dokáže tonizovať nielen jin obličiek, ale aj tonizovať jang obličiek a jeho farmakologický účinok je pomerne mierny. Potom je to dobrá správa pre mužov.

2. Cistanche je bohatá na alkaloidy,echinakozida kryštalické neutrálne látky, ako aj niektoré stopové prvky a vitamíny, ktoré dokážu účinne povzbudiť obličky, jang a krv. Má dobrý vplyv na príznaky nedostatku jangu a dokáže účinne predchádzať fenoménu chudnutia.

3. Cistanche dokáže liečiť nielen mužovimpotencia, nočná emisia a predčasná ejakulácia, môže tiež liečiť nepravidelnú menštruáciu žien, amenoreu a iné gynekologické ochorenia.

Kto iný nemôže jesť cistanche

1. Tí s nedostatkom jinu obličiek. Kvôli účinku Cistanche na zahrievanie a vyživovanie obličiek-jang budú ľudia s nedostatkom jinu v obličkách zhoršovať príznaky nedostatku jinu, ako je päť rozrušených horúčav, nepokojný spánok a ležanie, viac snov, červený jazyk a menej povlakov, takže ľudia s nedostatkom jinu obličiek by nemal jesť cistanche.

2. Ľudia s hnačkou v dôsledku nedostatku sleziny. Cistanche pôsobí na zvlhčenie sucha a vyhladenie čriev. Ľudia s nedostatkom sleziny a hnačkou môžu zhoršiť príznaky hnačky a riedkej stolice. Preto by ľudia s nedostatkom sleziny a hnačkou nemali jesť cistanche.

3. Neplnoletí. Cistanche je silné tonikum. Maloletí sú stále vo fáze fyzického a duševného vývoja. Jedenie cistanche neprospieva ich vlastnému rastu a vývoju. Preto, ak to nie je potrebné, odporúča sa, aby maloletí nejedli cistanche.

Preto, ak potrebujete povzbudiť obličky, Cistanche je dobrým doplnkom a ak máte iné ochorenia, užívajte ho podľa rady svojho lekára.