Liečba ochorenia obličiek vyvolaného cukrovkou: Kyselina oleanolová

Ďalšie informácie:{0}}

Prevencia nástupu chronického ochorenia obličiek vyvolaného cukrovkou počas prediabetu: Účinky kyseliny oleanolovej na vybrané markery chronického ochorenia obličiek v modeli prediabetických potkanov vyvolaných diétou

Mlindeli Gamede, Lindokuhle Mabuza, Phikelelani Ngubane, Andile Khathi

1. Úvod

Približne 30-40 percent typu 2cukrovkamellitus (T2DM) sa u pacientov rozvinú renálne komplikácie napriek tomu, že sú liečení rôznymi konvenčnými liekmi nacukrovka[1]. To možno čiastočne pripísať negatívnym účinkom týchto liekov na funkciu obličiek [2.Diabetesje jednou z hlavných príčinchronické ochorenia obličiek(CKD), vrátane diabetickej nefropatie [3]. Renálne komplikácie, ktoré sa vyskytujú prevažne vcukrovkazahŕňajú glomerulárnu hyperfiltráciu, renálne tubulárne poruchy a nefromegáliu [4]. Tieto komplikácie sú tradične spojené so zjavným T2DM, avšak nedávne štúdie to ukázalicukrovka-príslušnéhoobličkykomplikácie začínajú počas prediabetického stavu [5. Predchádzajúce štúdie v našom laboratóriu uviedli, že model prediabetického potkana indukovaného stravou s vysokým obsahom tukov a vysokým obsahom sacharidov je charakterizovaný systémovou inzulínovou rezistenciou, zhoršenou toleranciou glukózy (IGT) a oxidačným stresom [6. Tieto komplikácie sú priamo zapojené do funkčných a štrukturálnych abnormalítobličky7I. IGT môže viesť k trvalej hyperglykémii, ktorá vedie k neenzymatickej reakcii glukózy s lokálnymi renálnymi proteínmi, ktoré tvoria pokročilé konečné produkty glykácie (AGE) a reaktívne formy kyslíka (ROS)[8]. Oxidačný stres je spojený sobličkovéporanenia a straty integrity glomerulárnej bazálnej membrány. Toto je normálne charakterizované upreguláciouobličkyporanenia molekula-1 (KM{1}})a strata štruktúry podocytov [7I. Tieto štrukturálne abnormality tiež ovplyvňujú funkčnosťobličkyzvýšením permeability glomerulárnej bazálnej membrány (GBMP), čo vedie k hyperfiltrácii [9. Okrem toho sa IGT môže meniťobličkyfunkciuprostredníctvom zvýšenia glomerulárnej filtrácie glukózy a jej následnej reabsorpcie v proximálnom tubule, čo zvyšuje reabsorpciu sodíka [101. Zvýšenie plazmatického sodíka a augmentovaný GBMP môže viesť k zvýšeniu eGFR a strate makromolekúl, ako je albumín, močom [11]. Glomerulárna hyperfiltrácia je spojená so stratou podocytov, a teda s prítomnosťou podocínu v moči [71.Diabetessa podieľa na zmene renálnych elektrolytov a manipulácie s vodou, ktorá je spojená s aktiváciou systému renín-angiotenzín-aldosterón (RAAS), aby pôsobil proti strate sodíka a vody [2]. Renálne komplikácie súvisiace s diabetom sú konvenčne liečené farmakologickými látkami vrátane inzulínových senzibilizátorov a blokátorov angiotenzín-konvertujúceho enzýmu (ACE) [13]. Okrem toho sa v prípadoch, keď tieto komplikácie vznikajú v dôsledku T2DM, odporúčajú aj diétne intervencie [14]. Implementácia diétnej intervencie je však často zložitá a zvyčajne je spojená so zlou komplianciou pacienta [15]. Nedávne štúdie v našom laboratóriu ukazujú, že rastlinné bioaktívne zlúčeniny ako naprkyselina oleanolová(OA) vykazujú inzulín-senzibilizujúce a kardioprotektívne účinky pri diéteprediabetes[16]. Avšak účinky OA (kyselina oleanolová)na funkciu obličiek vprediabeteszostávajú neznáme. Preto bola táto štúdia navrhnutá tak, aby zhodnotila účinky OA (kyselina oleanolová) na vybraných markeroch CKD (chronické ochorenia obličiek), oxidačný stres a zápal vobličkydiétou indukovaných prediabetických potkanov.

Kliknite na Cistanches a produkty Cistanche na ochorenie obličiek

2. Metódy a materiály

21. Drogy a chemikálie

Všetky chemikálie a činidlá pochádzali od dôveryhodných farmaceutických dodávateľov a boli analytickej kvality.

2.2. Metóda izolácie

OA (kyselina oleanolová)bol izolovaný z Syzygium aromatické [(Linnaeus)Merill & Perry] [Myrcene] (klinčeky) pomocou zavedeného protokolu od Khathi et al. [17].

2.3. Starostlivosť o zvieratá

Všetky postupy na zvieratách a podmienky ustajnenia boli schválené Etickou komisiou pre výskum zvierat Univerzity KwaZulu-Natal (etické číslo: AREC/035/016M). Samce potkanov Sprague-Dawley (130-160 g) boli chované a umiestnené v Biomedicínskej výskumnej jednotke Univerzity v KwaZulu-Natal. Zvieratá boli chované v štandardných laboratórnych podmienkach konštantnej teploty (22 ± 2 stupne), obsahu CO2 (<5000 ppm.),="" relative="" humidity="" (55±5%),="" and="" illumination(12="" h="" light/dark="" cycle,="" lights="" on="" at="" 07h00="" a.m.).the="" noise="" level="" was="" maintained="" at="" less="" than="" 65="" decibels.="" the="" animals="" were="" allowed="" access="" to="" food="" and="" fluids="" ad="" libitum.="" the="" animals="" acclimatized="" to="" their="" new="" environment="" for="" one="" week="" while="" consuming="" standard="" rat="" chow="" and="" tap="" water="" before="" exposure="" to="" a="" well-established="" experimental="" high-fat,="" high="" carbohydrate="">

2.4. Vyvolanie prediabetu a program výživy

36 samcov potkanov Sprague-Dawley s hmotnosťou medzi 150 a 180 sa náhodne rozdelilo do dvoch skupín, do skupiny s normálnou stravou (n=6) a do skupiny s vysokým obsahom tukov a s vysokým obsahom sacharidov (n {{9 }}). Zvieratá sa aklimatizovali na nové prostredie počas jedného týždňa, pričom konzumovali štandardnú potravu pre potkany a vodu z vodovodu pred vystavením experimentálnej diéte s vysokým obsahom tukov a vysokým obsahom sacharidov (HFHC). Zvieratá, u ktorých bol vyvolaný prediabetes, dostávali HFHC diétu, ktorá bola predtým vyvinutá v našom laboratóriu vyrobenom AVI food, Južná Afrika, zatiaľ čo normálna kontrola bola kŕmená normálnou stravou potkanov zo zvieracej jednotky UKZN. Program výživy a indukcie prediabetu trvali 20 týždňov. Počas tejto doby boli parametre vrátane glukózy v krvi nalačno, glukózovej tolerancie a krvných triglyceridov monitorované každý štvrtý týždeň. Pre túto štúdiu bol prediabetes definovaný ako významné zvýšenie celkovej telesnej hmotnosti, glukózy v krvi nalačno,2-hodinovej glukózovej tolerancie (počas orálneho glukózového tolerančného testu) a hladiny triglyceridov v krvi, ktoré boli pozorované u zvierat kŕmených HFHC diétou. .

2.5.Zvieratá a skupiny

Hlavnými cieľmi štúdie bolo zistiť, či OA (kyselina oleanolová)môže zlepšiť rizikové faktory vyvolané prediabetomchronické ochorenia obličiekv prítomnosti aj neprítomnosti diétneho zásahu. V snahe preskúmať tieto ciele bola skupina s normálnou stravou považovaná za kontrolnú skupinu bez prediabetu (NPC) (n=6). Zvieratá, ktoré dostávali HFHC diétu a vyvinuli sa u nich prediabety, boli náhodne rozdelené do piatich skupín podľa ich príslušnej liečby, neliečená prediabetická kontrolná skupina (PC), skupina liečená metformínom (MET), skupina liečená metformínom s diétnou intervenčnou skupinou (MET plus DI, skupina ošetrená oleanolom (OA (kyselina oleanolová)) a kyselinou oleanolovou ošetrené diétnym zásahom (OA (kyselina oleanolová)plus DI). Všetky skupiny boli n=6.

3. Liečba prediabetických zvierat

Obdobie liečby trvalo 12 týždňov, čo poskytuje dostatok času na glykáciu hemoglobínu. Zvieratá boli liečené každý tretí deň, pričom skupiny MET a MET plus DI dostávali metformín (500 mg/kg p. o.), zatiaľ čo OA (kyselina oleanolová)a OA plus DI skupiny dostali kyselinu oleanolovú (80 mg/kg po). Táto dávka sa považuje za netoxickú a má vyššiu účinnosť v predchádzajúcich štúdiách v našom laboratóriu [15. Parametre, vrátane príjmu tekutín a výdaja moču, sa merali každý štvrtý týždeň vo všetkých skupinách počas trvania liečebného obdobia. Kód po je pre perorálnu dávku pomocou perorálnej sondy.

3.1. Odber krvi a odber tkaniva

Na konci 12-týždňového liečebného obdobia boli zvieratá usmrtené pomocou metódy anestézie izoformou (100 mg/kg) (Safeline Pharmaceuticals(Pty)Ltd, Roodeport, Južná Afrika) prostredníctvom plynovej anestetickej komory (Biomedical Resource Unit, UKZN, Durban, Južná Afrika) po dobu 3 minút, po ktorej nasledovala dekapitácia a krv sa odobrala všetkým zvieratám metódou srdcového úderu do vopred vychladených heparinizovaných nádob. Krv sa potom centrifugovala (centrifúga Eppendorf 5403, Nemecko) pri 4 stupňoch C, 503 g počas 15 minút a plazma sa odobrala a skladovala pri - 80 stupňoch stupňa v Bio Ultra mrazničke (Snijders Scientific, Holandsko), kým pripravený na biochemickú analýzu. Theobličkyboli odstránené, opláchnuté studeným normálnym fyziologickým roztokom a rýchlo zmrazené v tekutom dusíku pred uskladnením v mrazničke Bio Ultra (Snijders Scientific, Tilburg, Holandsko) pri -80 stupňoch až do vykonania ďalšej biochemickej analýzy.

3.2. Zber moču

Vzorky moču sa odobrali zo všetkých experimentálnych skupín pomocou systému metabolickej klietky, ktorý poskytla jednotka biomedicínskych zdrojov. Vzorky moču sa odoberali v rôznych bodoch liečebného obdobia, tj v týždňoch 0, 4, 8 a 12. Odobraté vzorky moču sa skladovali pri -80 stupni stupňa C.

3.3. Biochemická analýza

Plazma a moč boli odoslané do Global Clinical and Viral Laboratories (Amanzimtoti Južná Afrika) na biochemickú analýzu. Analýza moču zahŕňala kvantifikáciu elektrolytov, ako je sodík, draslík, albumín a kreatinín.Obličkyanalýza tkaniva: Theobličkytkanivo sa homogenizovalo s fosfátovým tlmivým roztokom (PBS) v pomere 1 g (tkanivo): 9 ml (PBS) a homogenát sa použil na malondialdehydový (MDA) test na kvantifikáciu peroxidácie lipidov a oxidačného stresu pomocou dobre zavedeného protokolu . Esej MDA bola sprevádzaná kvantifikáciou antioxidačných enzýmov, vrátane koncentrácií superoxiddismutázy (SOD) a glutatiónperoxidázy (GPx), ktoré boli vykonané pomocou súprav Elabscience ELISA [10.11]. Plazmová analytika: plazmatické koncentrácie aldosterónu a KIM{5}} boli tiež analyzované s použitím ich príslušných potkaních ELISA kitov (Elabscience Biotechnology Co., Ltd) podľa inštrukcií výrobcu.

3.4. Kvantitatívna PCR v reálnom čase

Ribonukleová kyselina (RNA) bola extrahovaná zo vzoriek moču získaných počas 12. týždňa liečebného obdobia. Extrakcia RNA sa uskutočnila pomocou súpravy na izoláciu RNA ZR moču (zymo research, United States of America) od Inqaba biotech (Južná Afrika). Výťažok RNA bola stanovená pomocou nanokvapky a bola vykonaná štandardizácia koncentrácie RNA. Konvertovaná deoxyribonukleová kyselina (cDNA) sa potom syntetizovala pomocou súpravy na syntézu cDNA (ThermoFisher).

Na amplifikáciu bol použitý ThermoFisher svetelný cyklovač SYBR Green I master mix podľa návodu výrobcu na systéme svetelného cyklovača Thermo fisher. Podmienky cyklovania boli: Predinkubácia sa uskutočnila pri 95 stupňoch počas 60 s. Nasleduje 3-krokové zosilnenie 45 cyklov pri teplote 95 stupňov C počas 15 s, 60 stupňov počas 30 s a 72 stupňov počas 30 s. Topenie sa uskutočňovalo pri 95 stupňoch počas 10 s, 65 stupňoch počas 60 s a 97 stupňoch C počas 1 s. Okrem toho sa chladenie dosiahlo na 37 stupňov počas 30 s. Glyceraldehyd-fosfát dehydrogenáza (GAPDH) ako vnútorná kontrola sa použila na normalizáciu údajov na určenie relatívnej expresie požadovaného génu. Hodnoty génovej expresie sú znázornené pomocou metódy 248c. Boli použité nižšie uvedené priméry.

3.5. Výpočet a rovnice

Pomer albumín/kreatinín v moči (Alb/Cr-R) sa vypočítal pomocou albumínu [UAlb] a kreatinínu [UCr] získaných z 24-hodinových vzoriek moču po 12. týždni liečby. Jednotky pre Alb/Cr-R sú v (mg/mgCr). ALB/Cr-R=pomer albumínu ku kreatinínu,[UALB]=koncentrácia albumínu v moči a [UCr] =koncentrácia kreatinínu v moči

Kvantifikácia RT-PCR sa vypočítala pomocou porovnávacej metódy

Zmena záhybu v dôsledku liečby=2-△XR

ACT=CT (cieľový gén) a CT (referenčné gény)

ACT= ACT(cieľová vzorka)-ACT(referenčná vzorka)

3.6. Trakčné vylučovanie elektrolytov

Vylučovanie frakcií sodíka（FENa）= WNex × 100 Frakcia vylučovania draslíka (FEK)= Wes × 100

UNaurnárny sodík, PCR-plazmatický kreatinín, UCR-močový kreatinín, PNa-plazmatický sodík, UK-draslík v moči a PK-plazmatický draslík.

3.7. Štatistická analýza

Všetky údaje boli vyjadrené ako priemer ± SD Štatistické porovnania sa uskutočnili pomocou softvéru Graph Pad In-Stat Software (verzia 7.00, Graph Pad Software, Inc., San Diego, Kalifornia, USA) s použitím jednosmernej analýzy rozptyl (ANOVA) nasledovaný Bonferroniho viacnásobnými porovnávacími testami na súčasné určenie štatistických rozdielov medzi priemermi dvoch nezávislých skupín.

4. Výsledky

4.1. Účinky na príjem tekutín a výdaj moču

Príjem tekutín a výdaj moču pre všetky experimentálne skupiny boli monitorované každé štyri týždne počas obdobia liečby. Výsledky ukázali, že od začiatku liečebného obdobia (týždeň O) mala skupina PC významne vyšší príjem tekutín a výdaj moču v porovnaní s NPC (PC vs. NPC) (p<0.05). however,="" the="" administration="" of=""> (kyselina oleanolová)s diétnym zásahom a bez neho viedlo k významnému progresívnemu poklesu príjmu tekutín a výdaja moču počas 12 týždňov v porovnaní s PC. Liečba MET nemala žiadny významný rozdiel oproti PC v príjme tekutín počas štyroch týždňov. Zatiaľ čo liečba MET plus DI znížila príjem tekutín na rozsah NPC. Pokiaľ ide o produkciu moču, MET mala zvýšenú produkciu moču v porovnaní s NPC aj PC, najmä v 8. a 12. týždni (pozri obr. 1).

Obr. Stĺpcový graf ukazuje účinky OA s diétnym zásahom a bez neho a Met s diétnym zásahom a bez diétneho zásahu (n {{0}}, na skupinu) na príjem tekutín a výdaj moču vo všetkých experimentálnych skupinách od týždňa 0 do týždňa 12.

Hodnoty sú prezentované ako štandardná odchýlka priemeru ± SD. ★ {{0}}p < 0.05="" označuje="" porovnanie="" s="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" porovnanie="" s="">

4.2. Účinky na frakciu sodíka (FENa) a draslíka (FEK)

Koncentrácie elektrolytov v plazme a moči sa merali na konci liečebného obdobia (12. týždeň), pričom sa vypočítalo frakčné vylučovanie sodíka a draslíka. PC mala významne nižšiu FENa v porovnaní s NPC (p < 0,05).="" správa=""> (kyselina oleanolová)s diétnym zásahom a bez neho (OA plus DI a OA) významne zlepšilo vylučovanie sodíka v porovnaní s PC (p< 0.05).="" the="" met-formin="" treated="" group="" (met)showed="" overt="" sodium="" retention,="" however,="" when="" metformin="" was="" combined="" with="" dietary="" intervention="" (met+dd,="" there="" was="" a="" significant="" improvement="" in="" sodium="" excretion="" by="" comparison="" with="" pc="" (p=""><>

Zaujímavé je, že PC mal výrazne zníženú FEK v porovnaní s NPC. Avšak správa OA (kyselina oleanolová)s diétnou intervenciou a bez nej (OA a OA plus DI) významne zlepšilo vylučovanie draslíka. MET bez diétneho zásahu mala zjavnú retenciu draslíka, ktorá bola porovnateľná s PC. Avšak MET v kombinácii s diétnym zásahom (MET plus DI) významne zlepšilo vylučovanie draslíka v porovnaní s PC.

4.3. Účinky na klírens kreatinínu (CRC)

CRC sa vypočítalo zo sérového kreatinínu, kreatinínu v moči v 12. týždni a objemu pre všetky experimentálne skupiny. Výsledky ukázali, že skupina PC mala významne vyšší CRC v porovnaní s NPC. Správa OA (kyselina oleanolová)s diétou a bez nej (OA a OA plus DD viedli k významnému zníženiu CRC v porovnaní s PC. MET mala významný nárast CRC v porovnaní s diétou. Zatiaľ čo MET plus DI znížili CRC na rozsah NPC (p<0.05)(see>

Obr.Stĺpcový graf ukazuje účinky OA s diétnym zásahom a bez neho a Met s diétnym zásahom a bez neho (n=6, na skupinu) na percentuálnu frakciu vylučovania sodíka a draslíka vo všetkých experimentálnych skupinách.

Hodnoty sú prezentované ako štandardná odchýlka priemeru ± SD. ★{{0}}p < 0.05="" označuje="" porovnanie="" s="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" porovnanie="" s="">

4.4. Účinky na proteinúriu (pomer albumín/kreatinín)

Proteinúria bola vyšetrená pomocou Alb/Cr-R, ktorá bola vypočítaná s močovým albumínom a kreatinínom získaným z moču v 12. týždni. Výsledky ukázali, že skupina PC mala významne zvýšený Alb/Cr-R v porovnaní s NPC. Avšak podávanie OA s diétou a bez nej (OA (kyselina oleanolová)a OA plus DD vykazovali významný pokles Alb/Cr-R v porovnaní s PC. MET a MET plus DI tiež znížili Alb/Cr-R v porovnaní s PC (p < 0,05)="" (pozri="" obr.="" 3="" a="">

Obr.Stĺpcový graf ukazuje účinky OA s diétnou intervenciou a bez nej a Met s diétnou intervenciou a bez nej (n {{0}}, na skupinu) na mieru klírensu kreatinínu (CRC) vo všetkých experimentálnych skupinách. Hodnoty sú prezentované ako štandardná odchýlka priemeru ± SD. ★=p < 0.05="" označuje="" porovnanie="" s="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" porovnanie="" s="">

Obr.Stĺpcový graf ukazuje účinky OA s diétnou intervenciou a bez nej a Met s diétnou intervenciou a bez nej (n {{0}}, na skupinu) na pomer albumín/kreatinín vo všetkých experimentálnych skupinách. Hodnoty sú prezentované ako štandardná odchýlka priemeru ± SD. ★=p < 0.05="" označuje="" porovnanie="" s="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" porovnanie="" s="">

Obr.5.Stĺpcový graf ukazuje účinky OA (kyselina oleanolová)s diétnou intervenciou a bez nej a Met s diétnou intervenciou a bez nej (n=6, na skupinu) na plazmatické hladiny aldosterónu vo všetkých experimentálnych skupinách. Hodnoty sú prezentované ako štandardná odchýlka priemeru ± SD.★=p<0.05 denotes="" comparison="" with="" npc;α=""><0.05 denotes="" comparison="" with="">

4.5. Účinky na hladinu aldosterónu v plazme

Plazmatické koncentrácie aldosterónu sa merali pomocou súpravy ELISA. Výsledky ukázali, že PC mala signifikantne vyšší plazmatický aldosterón v porovnaní s NPC. Avšak správa OA (kyselina oleanolová)s diétnou intervenciou a bez nej (OA a OA plus DI) viedlo k významnému zníženiu plazmatického aldosterónu v porovnaní s PC. MET mal signifikantný nárast koncentrácie aldosterónu v porovnaní s NPC. Zatiaľ čo MET plus DI znížili koncentráciu aldosterónu na rozsah NPC. (str<0.05) (see="">

4.6. Účinky na oxidačný stres obličiek

Renálny oxidačný stres bol hodnotený prostredníctvom meraní MDA SOD a GPx vobličkytkaniva. Výsledky ukázali, že PC mal významne vyššiu koncentráciu MDA v porovnaní s NPC (str<0.05). furthermore,="" pc="" had="" significantly="" lower="" sod="" and="" gpx="" concentrations="" when="" compared="" to="" npc.="" however,="" the="" administration="" of=""> (kyselina oleanolová)s diétnym zásahom a bez neho viedlo k významne zníženým koncentráciám MDA v porovnaní s PC (str<0,05), while="" the="" levels="" of="" sod="" and="" gpx="" were="" within="" the="" npc="" range="" met="" had="" a="" significant="" increase="" on="" mda="" and="" reduced="" sod="" and="" gpx="" concentrations="" in="" comparison="" to="" npc.="" however,="" met+di="" increased="" the="" sod="" and="" gpx="" to="" the="" npc="" range.="" (p="" <="" 0.05)(see="" table="">

4.7. Účinky na hladiny expresie podocínu v moči

Podocín v moči sa kvantifikoval v moči získanom od 12. týždňa. Prediabetická kontrola mala zvýšenú expresiu podocínu v moči v porovnaní so štandardizovaným NPC. Avšak podávanie s diétnou intervenciou a bez nej (OA a OA plus DI) viedlo k významnému zníženiu expresie podocínu v moči v porovnaní s PC. MET a MET plus DI tiež znížili expresiu podocínu v moči v porovnaní s PC. (str<0.05)(see fig="">

Stôl 1:Účinky OA (kyselina oleanolová) a METonobličkyHodnoty MDA, SOD a GPx prediabetických pacientov sú uvedené ako štandardná odchýlka priemeru ± SD.*=p< 0.05="" denotes="" comparison="" with="" npc;α=""><0.05 denotes="" comparison="" with="">

Obr. Stĺpcový graf ukazuje účinky OA s diétnou intervenciou a bez nej a Met s diétnou intervenciou a bez nej (n {{0}}, na skupinu) na hladiny expresie podocínu v moči všetkých experimentálnych skupín. Hodnoty sú prezentované ako štandardná odchýlka priemeru ± SD. ★=p < 0.05="" označuje="" relatívne="" k="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" relatívne="" k="" pc.="" pozn.="" pc="" je="" relatívne="" k="" npc,="" čo="" je="1" a="" všetky="" ostatné="" ošetrenia="" sú="" relatívne="" k="">

4.8. Účinky na molekulu poškodenia obličiek-1(KIM-1)

Plazmatické koncentrácie KIM{0}} sa merali pomocou súpravy ELISA. Výsledky ukázali, že PC mal významne vyšší plazmatický KIM-lin v porovnaní s NPC. Avšak správa OA (kyselina oleanolová)s diétnym zásahom a bez neho (OA a OA plus DD viedli k významnému zníženiu KIM v plazme-1 v porovnaní s PC. MET mala významný nárast KIM-1 v porovnaní s NPC. Zatiaľ čo MET plus DI znížil KIM-1 na rozsah NPC. (str< 0.05)(see="">

Obr. 7.Stĺpcový graf ukazuje účinky OA s diétnou intervenciou a bez nej a Met s diétnou intervenciou a bez nej (n {{0}}, na skupinu) na KIM v plazme-1 všetkých experimentálnych skupín. Hodnoty sú prezentované ako štandardná odchýlka priemeru ± SD. ★=p < 0.05="" označuje="" porovnanie="" s="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" porovnanie="" s="">

5. Diskusia

Predchádzajúce štúdie uvádzajú, že prediabetický stav vyvolaný stravou je spojený so zvýšeným rizikom rozvoja kardiovaskulárnych ochorení a skorého štádia CKD (chronické ochorenia obličiek) [18]. Prediabetesje charakterizovaná proteinúriou, zvýšeným eGFR, ako aj nerovnováhou elektrolytov, čo sú všetky rizikové faktory CKD (chronické ochorenia obličiek). konvenčne,prediabetessa riadi kombináciou farmakoterapie a úpravy životného štýlu, ako je napríklad diétna intervencia [19I. Úprava životného štýlu je spojená s nízkou komplianciou pacienta, ktorá ovplyvňuje účinnosť farmakoterapie [20]. Štúdie v našom laboratóriu ukázali, že podávanie OA (kyselina oleanolová)pri prediabete vyvolanom diétou obnovuje citlivosť na inzulín a zlepšuje riziko kardiovaskulárnych komplikácií spojených sprediabetesv prítomnosti aj neprítomnosti diétnej intervencie [21]. Účinky tohto triterpénu získaného z rastlín na rizikové faktory spojené s rozvojom CKD (chronické ochorenia obličiek)zatiaľ neboli vyšetrené. Preto sa táto štúdia snažila preskúmať účinky rastlinného pôvodukyselina oleanolová(OA) na vybrané rizikové faktory CKD (chronické ochorenia obličiek)v neprítomnosti aj prítomnosti diétneho zásahu v modeli prediabetických potkanov vyvolaných diétou. Vybrané rizikové faktory skúmané v tejto štúdii zahŕňajúobličkyoxidačný stres, rýchlosť glomerulárnej filtrácie (GFR), súčasť systému renín-angiotenzín-aldosterón, albuminúria, obličkové tekutiny a manipulácia s elektrolytmi vo všetkých experimentálnych skupinách.

Predchádzajúce štúdie v našom laboratóriu uviedli, že u prediabetických zvierat vyvolaných diétou sa v dôsledku inzulínovej rezistencie rozvinie obezita s poruchou glukózovej tolerancie a poruchou glukózy nalačno. IGT zvyšuje cirkulujúcu glukózu, čo zvyšuje osmolaritu plazmy[22. To môže zvýšiť osmotický tlak v plazme a následne pocit smädu, čo vedie k príjmu tekutín [23]. Okrem toho je obezita tiež charakterizovaná aktiváciou systému renín-angiotenzín, ktorý sa tiež podieľa na rozvoji T2DM. Súčasná štúdia odhalila, že prediabetické zvieratá zvýšili 24-hodinový príjem tekutín a objem moču. To možno pripísať zvýšeným hladinám angiotenzínu II v dôsledku obezity a inzulínovej rezistencie. Je zaujímavé, že prediabetické zvieratá mali tiež zvýšený výdaj moču, čo je v rozpore s dobre známym účinkom aktivácie RAS. Liečba OA (kyselina oleanolová), s diétnym zásahom a bez neho vykazovali progresívne obnovenie príjmu tekutín a výdaja moču, ktoré boli výraznejšie počas 12. týždňa. To by mohlo naznačovať, že OA (kyselina oleanolová)môže obnoviť reguláciu antidiuretického hormónu. Tento mechanizmus však ešte nebol vytvorený.

Aktivácia RAS bola ďalej potvrdená zvýšenými koncentráciami plazmatického aldosterónu u prediabetických zvierat. Okrem zvýšenia reabsorpcie sodíka do nefrónu aldosterón tiež znižuje periférnu citlivosť na inzulín, čo vedie k IGT, čo je rizikový faktor pre CKD (chronické ochorenia obličiek)[24]. Je zaujímavé, že táto štúdia zistila, že prediabetické zvieratá mali normálne koncentrácie sodíka v plazme, ale znížené koncentrácie sodíka v moči. To môže naznačovať, že zvýšenie plazmatického aldosterónu malo vplyv na reabsorpciu sodíka z nefrónu, čo malo za následok nízku hladinu sodíka v moči alebo zníženú frakčnú exkréciu sodíka (FENa)[25]. OA (kyselina oleanolová)liečba v prítomnosti aj neprítomnosti diétneho zásahu viedla k zníženiu koncentrácie aldosterónu v plazme a zlepšeniu vylučovania sodíka. Tieto zistenia sa zhodujú s predchádzajúcimi štúdiami, v ktorých sa uvádza, že OA (kyselina oleanolová)znižuje stredný arteriálny tlak deaktiváciou systému renín-angiotenzín-aldosterón (RAAS) a znížením reabsorpcie sodíka [26]. Normalizácia RAAS bola evidentná znížením koncentrácie aldosterónu v plazme a sodíka v moči [Nat][27. To však možno pripísať aj zníženiu sukcinátu, produktu cyklu kyseliny citrónovej, ktorý je zvýšený počas IGT. [28I. Uvádza sa, že sukcinát stimuluje uvoľňovanie renínu z buniek macula densa, ktoré iniciujú signalizáciu, ktorá vedie k aktivácii RAAS prostredníctvom interakcie s metabolitom G-proteínového receptora 91 (GPR91) [29]. Antihyperglykemické účinky OA mohli tiež viesť k zníženiu glukózového substrátu pre glykolýzu, čo potom viedlo k nízkej produkcii pyruvátu, ktorý vstupuje do kruhu kyseliny citrónovej a produkuje sukcinát [30J. Okrem toho diétna intervencia mohla zohrať dôležitú úlohu pri redukcii glukozúrie, produkcie sukcinátu a sekrécie renínu prostredníctvom redukcie sacharidových metabolitov [31].

Za fyziologických podmienok zvýšenie plazmatického aldosterónu zvyšuje tubulárnu reabsorpciu Nat cez kanály Nat/Kf ATPázy, čo vedie k exkrécii K [32. Inzulínová rezistencia však môže súvisieť s produkciou ketónov v pečeni, čo zvyšuje pH krvi a vylučovanie vodíkových iónov (H) cez sodíkovo-vodíkový výmenník na Kexkréciu [33I. Je zaujímavé, že táto štúdia pozorovala, že zvýšenie reabsorpcie sodíka bolo spojené s zanedbateľné vylučovanie draslíka pri OA (kyselina oleanolová)- ošetrené zvieratá. Možno to pripísať stimulácii sodíkovo-vodíkového antiportu v dôsledku zvýšenia pH krvi v dôsledku produkcie ketoacidózy [6]. To môže vysvetliť zvýšenie reabsorpcie sodíka bez výraznejšej exkrécie draslíka [34j. Tieto pozorovania sa zhodovali so zisteniami z predchádzajúcich štúdií, ktoré uviedli, že OA (kyselina oleanolová)zvyšuje vylučovanie sodíka, a tým znižuje systémový krvný tlak [6]. Zistenia tejto štúdie však naznačujú, že OA podporuje vylučovanie sodíka prostredníctvom exkrécie sodíkovo-vodíkového antiportu, a nie sodíkovo-draslíkových ATPáz [6]. Predchádzajúce štúdie tiež uvádzajú, že diéty, ktoré obsahujú viac bielkovín rastlinného pôvodu, zlepšujú metabolickú acidózu a spomaľujú progresiu diabetickej nefropatie [33I. To môže tiež naznačovať, že diétny zásah mohol prispieť k zlepšeniu vylučovania sodíka.

Stredná hyperglykémia vprediabetessa nezávisle podieľa na mitochondriálnej dysfunkcii a zvyšuje produkciu reagujúcich foriem kyslíka (ROS), čo následne vedie k oxidačnému stresu [35I. Predchádzajúce štúdie obišli, že renálny oxidačný stres je spojený so zvýšenýmobličkyzranenia. strata integrity glomerulárnej bazálnej membrány a proteinúria [36]. Táto štúdia skutočne ukázala, že prediabetické zvieratá mali zvýšenú renálnu peroxidáciu lipidovobličkyporanenia molekula-1(KIM{1}})močového podocínu a zvýšený pomer albumínu a kreatinínu. Možno to pripísať vysokému prítoku glukózy do organizmuobličkyv dôsledku periférnej inzulínovej rezistencie, ktorá môže viesť k tvorbe ROS a pokročilých glykozylačných koncových produktov (AGEs) [371. Hyperglykémia vedie k aktivácii enzýmu nikotínamid adenín dinukleotid fosfát hydrogen (NADPH) oxidázy, ktorý katalyzuje produkciu superoxidu (O2) z obličkových buniek [37I. Okrem toho oxidačný stres a hyperglykémia sú tiež silne spojené s tvorbou pokročilých konečných produktov glykácie (AGE) prostredníctvom neenzymatickej reakcie glukózy s proteínmi, tukmi alebo nukleovými kyselinami [38I. ROS je spojená s porušením adhéznych spojení bunka-bunka a bunka-matrica, čo vedie k oddeleniu endotelových buniek od bazálnej membrány, čo vedie k pohybu KIM-1 do krvi [39].

ROS a AGE sú spojené s poškodením podocytovej vrstvy glomerulárnej bazálnej membrány [40]. To môže ďalej ohroziť jednu z primárnych funkcií nefrónu, ktorou je zabrániť filtrácii proteínov vedúcej k proteinúrii. Avšak správa OA (kyselina oleanolová)s diétnym zásahom a bez neho viedlo k zníženiu peroxidácie lipidov, zníženiu KIM-1, zníženiu podocínu v moči a zníženiu pomeru albumín-kreatinín. To možno pripísať významnému zlepšeniu renálnych antioxidačných enzýmov superoxiddismutázy (SOD) a glutatiónperoxidázy (GPx), ktoré sa pozorovalo v skupinách liečených OA. Superoxid (O2) je neutralizovaný SOD a vytvára peroxid vodíka (HzO2)[41. Zatiaľ čo HO2 sa ďalej premieňa na netoxickú HO a O, pôsobením GPx[42. Tieto výsledky korelovali so zisteniami Gamede et al., 2019, ktorí uviedli, že OA (kyselina oleanolová)zlepšuje dostupnosť antioxidantov u prediabetických zvierat vyvolaných diétou [21. To môže ďalej vysvetliť zníženieobličkyporanenia a poškodenia podocytov pozorované u zvierat, ktoré recitovali OA (kyselina oleanolová)s diétnym zásahom a bez neho. Obnovenie integrity glomerulárnej bazálnej membrány prostredníctvom prevencie straty podocytov možno pripísať zníženiu pomeru albumín-kreatinín pozorovanému na OA (kyselina oleanolová)- ošetrené zvieratá.

Renalhyperfiltrácia (zvýšené CRC) bola hlásená aj u novodiagnostikovaných pacientov s T2DM a ukázalo sa, že predchádza zhoršeniu funkcie obličiek (43). Porucha glukózovej homeostázy s hyperinzulinémiou sa podieľa na zvýšení CRC, o ktorom je známe, že predchádza glomerulárnemu poškodeniu [44]. Súčasný model prediabetických potkanov vyvolaných stravou bol predtým hlásený, že má kardiovaskulárne komplikácie, ako je systémový vysoký krvný tlak. Okrem toho súčasná štúdia tiež pozorovala, že prediabetická skupina mala zvýšený CRC. Zvýšenie CRC znamená zvýšenie glomerulárnej filtrácie, ktoré možno pripísať rôznym mechanizmom, ako je aferentná glomerulárna vazodilatácia v dôsledku zvýšenia plazmatického inzulínu a renálnych AGE [45I. Liečba OA (kyselina oleanolová)viedlo k obnoveniu CRC, čo možno pripísať úspešnej kontrole glykémie, čo vedie k zníženiu plazmatického inzulínu a renálnych AGE. Okrem toho sa v minulosti uvádzalo, že OA znižuje hyperinzulinémiu a zlepšuje homeostázu glukózy [6]. Diéta s nízkym obsahom sodíka sa často odporúča pacientom so zvýšenou GFR, čo sa považuje za jednu z metód používaných na predĺženieobličkyprežitie [6]. Táto štúdia tiež zistila, že OA (kyselina oleanolová) s diétnym zásahom a bez neho má silnejšie účinky na niektoré rizikové faktoryobličkychorobaako KIM{0}} a GFR v porovnaní so štandardným liekom metformínom.

Použitie metformínu sa neodporúča v pokročilých štádiách CKD (chronické ochorenia obličiek)[46. Je to kvôli kontraindikáciám spojeným s metformínom, ako je laktátová acidóza, ktorá môže viesť k zlyhaniu obličiek (47). V tejto štúdii sme zistili, že podávanie metformínu bez diétneho zásahu nemá priaznivý vplyv na faktory, ako je manipulácia s obličkovými tekutinami, eGFR, manipulácia s elektrolytmi a prediabetické zvieratá vyvolané oxidačným stresom obličiek. Keď sa však metformín skombinoval s diétou, účinnosť sa zlepšila. To sa zhoduje s predchádzajúcimi štúdiami, ktoré naznačujú, že metformín je závislý od úprav životného štýlu, ako sú zmeny v stravovaní a cvičení.

Zlepšiť funkciu obličiek-cistanche

6. Záver a odporúčania

Zistenia tejto štúdie naznačujú, že podávanie OA (kyselina oleanolová)v prítomnosti aj neprítomnosti diétneho zásahu zlepšuje markery spojené s CKD (chronické ochorenia obličiek)Bolo to evidentné v pozorovanej zmene parametrov, ako je príjem vody, výdaj moču a manipulácia s obličkovým elektrolytom. Zlepšenie obličkového elektrolytu a manipulácie s vodou ďalej vysvetľuje pokles systémového krvného tlaku, ktorý bol pozorovaný u neliečených prediabetických potkanov. Okrem toho táto štúdia tiež uvádza, že podávanie OA (kyselina oleanolová)vprediabeteszabraňuje oxidačnému stresu obličiek,obličkyzranenia a následná proteinúria. Celkovo vzaté, zistenia tejto štúdie naznačujú, že tento tri-terpén získaný z rastlín možno použiť ako alternatívnu liečbu, pretože má renoprotektívne vlastnosti pri diéte.prediabetesJe však potrebné vykonať ďalšie štúdie na skúmanie presného mechanizmu, ktorým táto zlúčenina uplatňuje svoje účinky.

7. Obmedzenia štúdia

GSH a GSSG, oxidácia proteínov, celková antioxidačná kapacita a génová expresia génov antioxidantov môžu byť analyzované na posúdenie redoxnej nerovnováhy, ktorú nebolo možné analyzovať z dôvodu rozpočtových obmedzení. Okrem toho táto štúdia nemohla analyzovať všetky elektrolyty, ktoré sa môžu podieľať na zmene funkcie obličiek.

Referencie

[1] MCThomas, ME.Cooper, P. Zimmet, Meniaca sa epidemiológia 2. typucukrovkamellitus a súvisiacechronickýobličkychoroba, Nat. Rev.Nephrol.12(2)(2016)73-81.

[2] M. May, C. Schindler, Klinicky a farmakologicky relevantné interakcie antidiabetík Ther. Adv.Endocrinol. Metab.7 (2) (2016)69-83.

[3] SB Ghaderan, F.Hayatl, S.Shayanpour, S.SB. Musáví,Diabetesa konečné štádium ochorenia obličiek; prehľadný článok o nových konceptoch, J. Ren.Inj.Prev.4(2)(2015)28.

[4] C. Mora-Fernandez, V. Dominguez-PImentel, MM Fuentes, JL. Gomez, A. Martfnez-Caselao. J, EF. Navaho-Gonzalez,DiabetesobličkychorobaOd fyziológie k terapii, J.Physlol.592 (18)(2014)3997-4012.

[5] L. Rato, M.Alves T.Dlas, G.Lopes, J.Cavaco, S.Socorro, P.Olveilra, Highenergdets môžu vyvolať prediabetický stav meniaci testikulárny glykolytický metabolický profil a mužské reprodukčné parametre, Andrológia 1 (3) (2013) 495-504.

[6]L. Mabuza, M. Gamede, S. Maikoo, LBooysen, P.Ngubane, A.Khathi, Účinky komplexu ruténiovej Schiffovej bázy na homeostázu glukózy u prediabetických potkanov indukovaných diétou, Molekuly 23 (7) (2018)1721.

[7] ML.B.Duran-Salgado, AF.Rubio-Guera, Diabetická nefropatia a zápal, Worl J.Diabetes5(3) (2014)393.

[8] N.Rabbanl, PJ Thornalley, Konečné produkty pokročilej glykácie v patogenézechronickýobličkychoroba. ObličkyInt. 93 (2018) 803-813.

[9] A. Chagnac, B.Zingemman, B.Rozen-Zv, M.Herman-Edelstein, Dôsledky glomerulárnej hyperfiltrácie: úloha fyzikálnych síl v patogenézechronickýobličkychorobavcukrovkaa obezita, Nephron 143(1)(2019)38-42.

[10] C. Reclo, L. Lazaro, A. Ogulza, L. Lopez-Sanz, S. Bernal, J. Blanco, J. Egldo, C. Gomez-Guerrero, supresor cytokínovej signalizácie1 peptidomimetikum obmedzuje progresiu diabetickej nefropatie, J. Am. So Nephrol.28(2)(2017) 575-585.