Reno-ochranný účinok liečby AM6545 a AM4113 na metabolický syndróm
Mar 21, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
ČASŤ I.:Interferencia so zápalom a fibrózou sprostredkovanou TGFβ1 je základom reno-ochranných účinkov neutrálnych antagonistov receptora CB1 AM6545 a AM4113 v potkanom modeli metabolického syndrómu
Basma G.Eid, Thikryat Neamatallah, Abeer Hanafy, Hany M.El-Bassossy & al.
1. Úvod
Metabolickýsyndróm(MetS) je kombinácioumetabolickýabnormality, ktoré sa bežne prejavujú ako inzulínová rezistencia (IR), abdominálna obezita, dyslipidémia a vysoký krvný tlak. Pacienti s MetS (Metabolickýsyndróm) sú vystavené vysokému riziku vzniku cukrovky, aterosklerotických kardiovaskulárnych ochorení (CVD) a poškodenia obličiek [2]. Všetky tieto ochorenia predstavujú vážne a často smrteľné zdravotné stavy, ktoré prevládajú vo väčšine krajín. Prevalencia MetS (Metabolickýsyndróm) sa celosvetovo zvyšuje s viac ako miliardou ľudí, ktorí sú teraz postihnutí [3]. Toto zvýšenie je spojené s fyzickou nečinnosťou, vysokokalorickou konzumáciou potravín a nápojov doplnených cukrami [4,5]. Vzťah medzi MetS (Metabolickýsyndróm) a chronické ochorenie obličiek (CKD) je kontroverzné. Niekoľko štúdií však uviedlo, že strava bohatá na fruktózu indukuje MetS (Metabolickýsyndróm) ktorá následne postupuje do rôznych prejavov nefropatie, ako je znížená glomerulárna filtrácia, albuminuria, uricosúria, proteinúria a zmeny v renálnej morfológii [6-8]. Možné mechanizmy poškodenia obličiek môžu zahŕňať systémové uvoľňovanie prozápalových cytokínových mediátorov, voľných radikálov a oxidačného stresu v MetS(Metabolickýsyndróm)[9,10]. V skutočnosti výskyt CKD u pacientov s MetS (Metabolickýsyndróm) je 2,6-krát vyššia ako u jedincov bez mets (Metabolickýsyndróm) komponenty [11].
prínos cistanchového extraktu: antibakteriálny
Terapeutické intervencie pre MetS (Metabolickýsyndróm) zahŕňajú moduláciu hyperaktívneho endokanabinoidného (ES) systému inhibíciou podtypu receptora kanabinoidu CB1 |12]. Ukázalo sa, že inhibícia receptora CB1 reguluje chuť do jedla, príjem potravy a lipogenézu u obéznych potkanov [13-15]. CB1 je G-proteínový receptor podobný G-proteínu triedy A (GPCR), ktorý aktivuje hlavne proteíny Gαi / o [16]. Všadeprítomné receptory CB1 sa vo veľkej miere nachádzajú v centrálnom nervovom systéme (CNS), čo môže zvýšiť výskyt neuropsychiatrických porúch[17]. Zistilo sa, že v obličkách existuje úplný systém endokanabinoidov a má významnú úlohu pri renálnej homeostáze, ako aj pri rozvoji diabetickej nefropatie a stavov, ako je CKD[18]. Cb1 a CB2 receptory boli hlásené byť prítomné v rôznych častiach nefrónu, ako aj v iných obličkových bunkách u ľudí aj hlodavcov[19]. Okrem toho endokanabinoidný systém v obličkách zohráva prevládajúcu úlohu v renálnej hemodynamike [20].
Napríklad rimonabant (SR141716) je inverzný agonista receptora CB1, ktorý bol klinicky dokázaný v apríli 2006 na liečbu.metabolickýkomplikácie a obezita v Európe [21]. Európska agentúra pre lieky však sledovala stiahnutie liekového rimonablantu prenikajúceho cns, pretože bolo spojené s úzkosťou, depresiou a zvýšenou tendenciou spôsobiť samovraždu [17].
Aby sme obišli neuropsychiatrické vedľajšie účinky rimonabantu, ktoré možno pripísať centrálnym účinkom spojeným s jeho inverzným agonistickým profilom, sledovali sme dve stratégie vývoja účinných analógov, ktorým chýbajú jeho nežiaduce vedľajšie účinky. Prvým z nich bol objav neutrálnych antagonistov CB1. Tieto zlúčeniny, na rozdiel od svojich inverzných agonistických náprotivkov, ktoré pôsobia podporou neaktívneho stavu receptora, zabraňujú endogénne sa vyskytujúcim endokanabinoidom v interakcii s CB1. AM4113 predstavuje úspešného neutrálneho antagonistu CB1, ktorý zdieľa žiaduce účinky rimonabantu, ale chýba mu jeho nežiaduce vedľajšie účinky. Našou druhou stratégiou bolo vyvinúť antagonistov receptorov CB1, ktorí nie sú schopní prekročiť hematoencefalickú bariéru.AM6545predstavuje úspešný periférne pôsobiaci ligand a zároveň zachováva profil neutrálneho antagonistu CB1. Bolo hlásené, že oba lieky si zachovávajú terapeutickú aktivitu na rôznych zvieracích modeloch s menšími nežiaducimi účinkami ako rimonabant [22-26].
V súčasnej štúdii sme sa zamerali na určenie, či liečba antagonistami receptorov CB1AM6545aAM4113by sa zlepšila funkcia obličiek v modeli s vysokým obsahom fruktózy s vysokým obsahom solimetabolickýsyndróma preskúmať základný mechanizmus pre vylepšenú funkciu. Takáto štúdia by nám umožnila identifikovať, či niektorý z účinkov týchto zlúčenín má zložku súvisiacu s centrálne produkovanou inaktiváciou CB1.
2. Výsledky
Účinok liečby AM6545 a AM4113 na renálny endokanabinoidný tón
Meranie anandamidu (AEA) a 2-arachidonoyl glycerolu (2-AG) v obličkových homogenátoch sa vykonalo s cieľom posúdiť endokanabinoidný tón v obličkách. Ako je uvedené v tabuľke 1, keď boli kontrolné potkany (C) ošetrené buďAM6545(C+ A65) aleboAM4113(C+A41)nebol žiadny významný vplyv na obsah obličiek AEA aj 2-A Gin. Zvieratá smetabolickýsyndróm(MetS) vykazoval zvýšené hladiny AEA aj 2-AG v porovnaní s kontrolami (C). Po ošetrenímetabolickýsyndrómPotkany s jedným z nichAM6545(M+A65) aleboAM4113(M +A41), zvieratá stále vykazovali oveľa vyššie hladiny AEA aj 2-AG v obličkách v porovnaní s kontrolami.
Tabuľka 1. Obsah obličiek anandamidu a 2-arachidonoyl glycerolu.
2.2.Účinok liečby AM6545 a AM4113 na funkciu obličiek u potkanov MetS (metabolický syndróm)
Mets(Metabolickýsyndróm) v dôsledku kŕmenia s vysokým obsahom fruktózy s vysokým obsahom soli je spojené so zhoršením funkcie obličiek, ako to naznačuje zvýšená rýchlosť vylučovania albumínu (AER) a proteinúria v porovnaní s kontrolami (p<0.05, figure="" 1a,="" b).="" both="">AM6545aAM4113výrazne inhibované (p<0.05)the elevated="" proteinuria="" and="" albumin="" excretion="" rate="" to="" similar="" levels="" suggesting="" protection="" of="" renal="" function="" in="">Metabolickýsyndróm). AniAM6545aniAM4113významne ovplyvnená AER alebo proteinúria pri podávaní kontrolným zvieratám (obrázok 1A, B). Klírens kreatinínu bol vypočítaný a bol oveľa nižší vmetabolickýsyndrómskupina(M) v porovnaní s kontrolami (obrázok ]C). Podávanie buďAM6545(M +A65) alebo AM4113 (M + A41) nametabolickýpotkany nemali žiadny vplyv na klírens kreatinínu (obrázok 1C).
Obrázok 1. Antagonisti receptorov CB1AM6545aAM4113zlepšiť funkčné parametre obličiek pri kŕmení vysokým obsahom fruktózymetabolickýsyndrómpotkany.
(A)zobrazuje rýchlosť vylučovania albumínu (AER), (B)ukazuje proteinúriu a (C) ukazuje klírens kreatinínu meraný pod kontrolou
c) ametabolickýsyndróm(M)potkany, ako aj po 4 týždňoch intraperitoneálnej injekcieAM6545pod kontrolou(C+ A65) ametabolickýpotkany(M+A65)alebo AM4113 pod kontrolou(C+A41)alebometabolickýpotkany(M+A41)v dávke 10 mg/kg/deň.
Výsledky sa zobrazujú ako grafy políčok a priemer sa zobrazuje ako(+)(n=8).*p<0.05 relative="" to="" the="" control="" group=""><0.05 relative="" to="" the="">metabolickýsyndrómzoskupiť jednosmernú ANOVA, po ktorej nasleduje Tukeyho post hoc test.
Účinok liečby AM6545 a AM4113 na krvný tlak
Meranie krvného tlaku neinvazívnou metódou chvostovej manžety odhalilo, že MetS (Metabolickýsyndróm) zvieratá (M, M+ A65, M+ A41) vykazovali výrazne vyšší systolický a diastolický krvný tlak v porovnaní s kontrolnými zvieratami. Zaobchádzanie so zvieratami s jedným z nichAM6545aleboAM4113nespôsobila žiadne významné zmeny v systolickom a diastolickom krvnom tlaku (tabuľka 2).
Tabuľka 2. Účinok AM6545 a AM4113 na systolický a diastolický krvný tlak (BP) potkanov indukovaných metabolickým syndrómom (MetS).
Vplyv liečby AM6545 a AM4113 na renálnu histopatológiu u potkanov MetS (metabolický syndróm)
Vyšetrenie H&E-zafarbených sekcií z MetS(Metabolickýsyndróm) potkany vykazovali výrazné histopatologické zmeny, najmä v obličkovej kôre, kde sa abnormálne zmeny pozorovali hlavne v glomerúliách a proximálnych spletitých tubuloch a obličkových stromoch vo vzťahu k kontrolnej skupine. Oblička kontrolných potkanov vykazovala normálnu štruktúru renálnej kôry (obrázok 2A, B), ktorá obsahovala väčšinou obličkové krvinky pozostávajúce z glomerulárnych kapilár uzavretých Bowmanovou kapsulou. Ďalej existoval kapsulárny priestor medzi proximálnymi (PCT) a distálnymi spletitými tubulmi (DCT). Vysoké kuboidálne bunky s eozinofilnou cytoplazmou s centrálnymi zaoblenými jadrami lemovali proximálne spletité tubuly. Vysoké mikrovilány naplnili lúmen tubulov, ktoré ukazovali luminálny okraj kefy. Distálne spletité tubuly boli v porovnaní s PCT zriedkavé. V Mets (Metabolickýsyndróm) potkany, obličky vykazovali premenlivé stupne zmien (obrázok2C-E), kde boli niektoré glomeruly hypertrofované rozšírenými glomerulárnymi kapilárami, zatiaľ čo iné glomeruly sa javili ako atrofické. Okrem toho bola väčšina PCT rozšírená so stratou okrajov kefy; ich bunky mali vakuolovanú cytoplazmu a tmavé pyknotické jadrá. Okrem toho DCT vykazoval niektoré degeneratívne zmeny so stenami a vakuolovanou cytoplazmou. Okrem toho boli pozorované intersticiálne priestory, peritubulárne krvácanie a mononukleárna zápalová bunková infiltrácia v rôznych oblastiach renálnej kôry. Zaujímavé je, že Mets (Metabolickýsyndróm) potkany ošetrenéAM6545(Obrázok 3A, B) a AM4113 (obrázok3C, D) preukázali výrazné zlepšenie histologického profilu obličiek, ktoré sa prejavilo takmer normálnymi glomerulami a PCT bez známok degenerácie a/alebo infiltrácie zápalových buniek.
Obrázok 2. Reprezentatívne fotomikrografy histologickej štruktúry renálnej kôry pod kontrolou ametabolickýsyndrómpotkany.
Kontrolná skupina (A, B) vykazuje normálne renálne glomeruly (G) a tubuly (PCT, DCT), zatiaľ čo vmetabolickýsyndrómskupina (C-E) niektoré glomeruly sa objavili atrofované (G1), zatiaľ čo iné sa objavili hypertrofované (G2) s rozšírenými kapilárami ().
Väčšina PCT sa zdala zdegenerovaná rozšíreným lúmenom, stratou okraja kefy a pyknotickými jadrami (vo vnútri kruhu).
Všimnite si prítomnosť intersticiálnych širokých priestorov (*), extravazáciu krvi (*) a infiltráciu zápalovými bunkami (ICI). (H&E – A, C ×200 – B, D, E×400).
Obrázok 3. Reprezentatívne fotomikrografy histologickej štruktúry renálnej kôry v skupinách potkanovmetabolickýsyndrómošetrené sAM6545(A, B) aAM4113(C, D) Antagonisti receptorov CB1.
Všimnite si obnovenie takmer normálneho vzhľadu v porovnaní s kontrolnou skupinou, pokiaľ ide o glomeruly (G) a tubuly (PCT, DCT). (H&E–A, C×200—B, D ×400)
2.5. Účinok liečby AM6545 a AM4113 na hladiny kyseliny močovej u potkanov MetS (metabolický syndróm)
Vzhľadom na význam kyseliny močovej pri zápale obličiek a progresii k chronickej poruche obličiek obrázok 4 ukazuje, že MetS (Metabolickýsyndróm) zvieratá mali desaťnásobné zvýšenie obsahu kyseliny močovej v moči v porovnaní s kontrolami (p<0.05). however,="" both="" cb1="" antagonists,="">AM6545aAM4113, výrazne (p<0.05) inhibited="" this="" increased="" uric="" acid="" content="" while="" restoring="" it="" to="" near="" normal="" values.="" meanwhile,="" neither="">AM6545aniAM4113významne ovplyvnil obsah moču kyseliny močovej u kontrolných zvierat.
2.6. ÚčinokAM6545aAM4113Liečba hladín TGFβ1 v MetS (Metabolickýsyndróm) Potkany
Štúdia ďalej skúmala úlohu TGFβ1 ako hlavného mediátora pro-zápalu a fibrózy. Ako je znázornené na obrázku 5, koncentrácia tkaniva TGFβ1 v obličkách izolovaných z MetS (Metabolickýsyndróm) potkany boli výrazne (p<0.05) increased="" than="" in="" normal="" animals.="" however,="" the="" four="" weeks="" of="" treatment="" with="">AM6545aAM4113viedlo k významnému (p<0.05)reduction of="" tgfβ1="" concentrations,="" restoring="" it="" to="" normal="" values.="" while="" neither="">AM6545aniAM4113významne ovplyvnil koncentráciu tkanív TGFβ1 v kontrolných obličkách. Tento výsledok naznačuje, že receptor CB1 má rozhodujúcu úlohu pri sprostredkovaní zápalu a fibrózy obličiek.
Korelačný koeficient bol vypočítaný na vyhodnotenie korelácie medzi rýchlosťou vylučovania albumínu a hladinou TGFβ1 v obličkách (tabuľka 3). Bola prítomná silná korelácia medzi AER a TGFβ1 pod kontrolou ametabolickýsyndrómzvieratá. Korelácia bola prítomná aj u zvierat liečenýchAM6545, ale nie sAM4113.
Obrázok 4. Antagonisti receptorov CB1AM6545aAM4113zablokoval desaťnásobné zvýšenie obsahu kyseliny močovej v moči vo vysokom dôsledku fruktózymetabolickýsyndrómpotkany.
Koncentrácia kyseliny močovej bola meraná v moči kontroly (C) ametabolickýsyndrómm) potkany, ako aj kontrolné ametabolickýPotkany ošetrenéAM6545(C + A65) a (M + A65) aleboAM4113(C+A41) a (M+A41)v dávke 10 mg/kg/deň. Výsledky sa zobrazujú ako grafy políčok a stredná hodnota sa zobrazuje ako (+)(n=8).*p<0.05relative to="" the="" control="" group="" and=""><0.05 relative="" to="" the="">metabolickýsyndrómzoskupiť jednosmernú ANOVA, po ktorej nasleduje Tukeyho post hoc test.
Obrázok 5. Antagonisti receptorov CB1AM6545aAM4113znížiť produkciu TGFβ1 pri fruktóze vyvolanej fruktózoumetabolickýsyndrómpotkany.
Koncentrácia TGFβ1 bola meraná pri kontrole (C) ametabolickýsyndrómm) potkany, ako aj kontrolné ametabolickýPotkany ošetrenéAM6545(C+A65) a (M+ A65) alebo AM4113(C+A41) a(M+A41) v dávke 10 mg/kg/deň. Výsledky sa zobrazujú ako boxploty a priemer sa zobrazuje ako(+)(n=8).*p<0.05 relative="" to="" the="" control="" group=""><0.05 relative="" to="" the="">metabolickýsyndrómzoskupiť jednosmernú ANOVA, po ktorej nasleduje Tukeyho post hoc test.
Tabuľka 3. Účinky AM6545 a AM113 na koreláciu medzi rýchlosťou vylučovania albumínu (AER) a hladinou obličiek transformujúceho sa rastového faktora-beta 1(TGF1).
2.7.ÚčinokAM6545aAM4113Liečba renálnej fibrózy v MetS (Metabolickýsyndróm) Potkany
Obrázok 6 zobrazuje obličkové časti z rôznych skupín zafarbené Massonovým trichrómom na posúdenie kolagénových vlákien, ktoré sa objavili ako modrasté sfarbenie. Renálna kôra vykazovala výrazný nárast kolagénových vlákien v obličkách odobratých z MetS (Metabolickýsyndróm) potkany(obrázok 6B)v porovnaní s kontrolnými potkanmi (obrázok 6A). V interstíciu a glomeruli bol prebytok usadzovania kolagénových vlákien. Naproti tomu došlo k zníženému ukladaniu kolagénových vlákien v renálnej kôre sAM6545(Obrázok 6C)a AM4113 (obrázok 6D)liečby. Kvantifikácia Massonovho trichrómového zafarbenia odhalila vyššie percento vmetabolickýsyndróm(M) ako aj vmetabolickýošetrené skupiny(M + A65, M + A41)v porovnaní s kontrolami. Liečba MetS (Metabolickýsyndróm) zvieratá sAM6545aAM4113spôsobil výrazné zníženie Massonovho zafarbenia v porovnaní s neošetrenýmmetabolickýskupina.
Obrázok 6. Reprezentatívne fotomikrografy renálnej kôry rôznych skupín zafarbené Massonovým Trichrome. Všimnite si výrazné zvýšenie kolagénových vlákien.
a)v obličkáchmetabolickýsyndrómb) okolo glomeruli(G) a tubulov (PCT, DCT) v porovnaní s kontrolou (A). Naopak,AM6545-ošetrenémetabolickýsyndróm
c) a am4113 ošetrenémetabolickýsyndróm(D)vykazoval znateľné zníženie kolagénových vlákien. (Massonov Trichrome, A, B, C&D×200).
(E) ukazuje kvantifikáciu Massonovho trichrómového sfarbenia vyjadrenú ako %. Výsledky sa zobrazujú ako grafy políčok a priemer sa zobrazuje ako(+)(n=8).*Výrazne sa líši od "C" pri p<0.05,# significantly="" different="" from"m"="" at="" p=""><>
