Indukce oxidačního stresu v ledvinách

Další informace:{0}}

Emin Ozbek

Oxidační stres má kritickou roli v patofyziologii několikaledvinaonemocnění a mnoho komplikací těchto onemocnění je zprostředkováno oxidačním stresem, mediátory souvisejícími s oxidačním stresem a zánětem. Několik systémových onemocnění, jako je hypertenze, diabetes mellitus a hypercholesterolémie; infekce; antibiotika, chemoterapeutika a radiokontrastní látky; a environmentální toxiny, pracovní chemikálie, záření, kouření a také konzumace alkoholu vyvolávají oxidační stres ledvin. Pomocí publikací PubMed, MEDLINE a Google jsme prohledali literaturu s „oxidačním stresem, reaktivními formami kyslíku, volnými kyslíkovými radikály,ledvina, ledvinovéporanění, nefropatie, nefrotoxicita a indukce". Vyhledávání literatury zahrnovalo pouze články napsané v angličtině. Dopisy nebo kazuistiky byly vyloučeny. Vědecký význam pro cílové populace klinických studií a design studie pro základní vědecké studie plné pokrytí hlavních témat, jsou kritéria způsobilosti pro články použité v tomto dokumentu.

Cistanche je dobrýledvina

Kliknutím na Cistanche získáte výhody extraktu z cistanche

Úvod

Volné radikály jsou chemické druhy s jedním nespárovaným elektronem, který je vysoce reaktivní, protože se snaží spárovat s novým volným elektronem, a v důsledku těchto reakcí se vyskytují další volné radikály nebo párové elektrony a může dojít ke ztrátě radikálových vlastností. Pokud dojde k nově vytvořenému volnému radikálu, je také nestabilní a může reagovat s jinou molekulou za vzniku dalšího volného radikálu nebo se objeví neradikálová molekula v důsledku spárovaných elektronů nově vytvořené molekuly. Dochází tak k řetězové reakci volných radikálů, která vede k poškození biologických systémů a tkání. V aerobních podmínkách jsou všechny biologické systémy vystaveny oxidativnímu stresu (OS), který vzniká interně nebo jako vedlejší produkty. Velká většina těchto volných radikálů jsou hlavně kyslíkové radikály a další reaktivní formy kyslíku (ROS) [1].

Dobře známé ROS jsou superoxidový iont (O2 • −), peroxid vodíku (H2O2) a peroxylový radikál (OH•) a reaktivní dusíkaté druhy (RNS) jsou oxid dusnatý (NO) a peroxydusitan (ONOO−). Peroxydusitan vzniká rychlou chemickou interakcí mezi NO a O2•−. Hlavní místa ROS produkovaná v živých organismech jsou mitochondriální elektronový transportní systém, peroxisomální mastné kyseliny, cytochromP-450 a fagocytární buňky [2–6]. Produkci OS ovlivňuje několik extracelulárních a intracelulárních faktorů, jako jsou hormony, růstové faktory, prozánětlivé cytokiny, fyzikální faktory prostředí (jako je ultrafialové záření), metabolismus živin a detoxikace různých xenobiotik [7–13].

Za fyziologických podmínek jsou ROS produkované za normálních podmínek zcela inaktivovány buněčnými a extracelulárními obrannými mechanismy. To znamená, že za normálních okolností existuje rovnováha mezi prooxidanty (nebo oxidanty) a antioxidačními obrannými systémy. Za určitých patologických stavů vede zvýšená tvorba ROS a/nebo vyčerpání antioxidačního obranného systému ke zvýšené aktivitě ROS a OS, což vede k poškození tkáně. OS způsobuje poškození tkání různými mechanismy včetně podpory lipidperoxidace, poškození DNA a modifikace proteinů. Tyto procesy se podílejí na patogenezi několika systémových onemocnění včetně ledvin.

Několik systémových onemocnění, jako je hypertenze, diabetesmellitus, metabolický syndrom a hypercholesterolémie; infekce; antibiotika a chemoterapeutika a radiokontrastní látky vylučované převážně zledvina; a environmentální toxiny, zejména těžké kovy, jako je olovo a rtuť, pracovní chemikálie, jako jsou městské jemné částice, záření, kouření a také konzumace alkoholu.ledvinovéOS. Theledvinaje orgánem vysoce citlivým na poškození způsobené ROS, pravděpodobně kvůli množství polynenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem ve složeníledvinovélipidy. OS se v posledních letech staly jedním z nejoblíbenějších témat ve výzkumu molekulárního mechanismuledvinovénemocí. Cílem tohoto příspěvku je shrnout podmínky vyvolávající OS vledvinaa molekulární mechanismy této indukce aledvinapoškození.

Cistanche je dobrýledvina

Diabetes mellitus a indukce oxidačního stresu v ledvinách

V posledních letech cukrovka a cukrovkaledvinaonemocnění celosvětově stále přibývá. V USA související s diabetemledvinaonemocnění je hlavní příčinou všech nových případů konečného stadialedvinachoroba. Všichni diabetici jsou považováni za rizikové pro nefropatii. Dnes nemáme žádné konkrétní ukazatele, které by očekávaly vývoj koncové fázeledvinovéchoroba. Klinická kontrola hladin krevního cukru a regulace krevního tlaku jsou dva důležité parametry prevence diabetické nefropatie [14, 15].

Existuje obrovské množství studií in vitro a in vivo, které se zabývají vysvětlením mechanismu nefropatie vyvolané diabetem mellitu. Všechny tyto mechanismy jsou důsledkem nekontrolovaného zvýšení hladiny glukózy v krvi. V současné době je navrhovaným mechanismem hypotéza glomerulární hyperfiltrace/hypertenze. Podle této hypotézy vede diabetes ke zvýšené glomerulární hyperfiltraci a následnému zvýšení glomerulárního tlaku. Tento zvýšený glomerulární tlak vede k poškození glomerulárních buněk ak rozvoji fokální a segmentální glomerulosklerózy [16, 17]. Inhibitory angiotenzinu II snižují glomerulární tlak a zabraňují albuminurii. Zvýšená hladina angiotenzinu II indukuje OS prostřednictvím aktivace NADPH oxidázy, stimulace zánětlivých cytokinů atd...[18, 19].

Mechanismus, kterým hyperglykémie způsobuje tvorbu volných radikálů, tak způsobuje, že OS je komplexní. Zvýšená hladina glukózy v krvi podporuje glykosylaci oběhového a buněčného proteinu a může iniciovat řadu autooxidačních reakcí, které vyvrcholí tvorbou a akumulací pokročilých konečných produktů glykosylace (AGE) ve tkáních. AGE mají oxidační potenciál a podporují poškození tkání volnými kyslíkovými radikály [20].

V experimentálních studiích se tvorba OS zvyšuje kvůli vysokým hladinám glukózy v krvi. Sadi a kol. ukázaly, že u diabetických potkanůledvinaantioxidační enzymy, jmenovitě kataláza (CAT) a glutathionperoxidáza (GSHPx), aktivity byly zjištěny jako snížené; avšak podávání kyseliny ∝-lipoové a vitaminu zvýšilo tyto antioxidační enzymové aktivity[21]. Zvýšený OS je běžným nálezem ve tkáních ovlivněných diabetem, včetněledviny. Reddi a kol. ukázali, že transformující růstový faktor 1 (TGF- 1) je prooxidační a nedostatek Se (selenu) zvyšuje OS prostřednictvím tohoto růstového faktoru. Kromě toho může nedostatek Se simulovat hyperglykemické stavy. Suplementace selenu diabetickým potkanům zabraňuje vzniku OS a renálního strukturálního poškození [22]. Chen a kol. ukázaly, že nitrosativní stres se u modelu diabetického potkana zvyšuje [23]. Tyto výsledky ukazují indukci oxidačního a nitrosativního stresu u potkanůledviny. Ty mohou hrát roli v patofyziologii diabetem indukovaných morfologických a funkčních změnledvina.

Hypertenze, hypercholesterolémie, obezita a stárnutí způsobují oxidační stres v ledvinách

Hypertenze je jednou z hlavních příčin rozvojeledvinovéselhání. Klíčovým regulátorem této patologie je OS.Renálnístenóza tepny je nejčastější příčinou sekundární hypertenze a může vést ke zhoršení funkce ledvin a ischemické nefropatii. Chade a kol. ukázaly, že vzájemná komunikace mezi hypoperfuzí a aterosklerózou interaktivně zvyšuje OS, zánět a tubulární poranění ve stenotickémledvina[24]. U experimentálního aterosklerotického renovaskulárního onemocnění (simulovaného souběžnou hypercholesterolemií aledvinovéstenóza tepny), bylo hlášeno, že aktivita izoforem CuZn i MnSOD byla významně snížena; zvýšila se však proteinová exprese obou podjednotek NAD (P)H-oxidázy p67phox a p47phox, nitrotyrosinu, indukovatelné syntázy oxidu dusnatého (iNOS) a jaderného faktoru kappa-B (NFκB). Kromě toho je významně zvýšená exprese nitrotyrosinu v tubulárních a glomerulárních proteinech [25]. Chronická blokáda OS pomocí antioxidantů zlepšuje OS vledvina. Všechny tyto molekulární abnormality naznačují zvýšený OS u potkanůledviny.

Noeman a kol. ukázaly, že obezita vyvolaná dietou s vysokým obsahem tuků je doprovázena zvýšením jaterních, srdečních a srdečních funkcíledvinovétkáň OS, který se vyznačuje snížením aktivity antioxidačních enzymů a hladin glutathionu, což koreluje se zvýšením hladiny MDA a karbonylu proteinu (PCO) [26]. Zvýšené uvolňování cytokinů (cytokiny související se zánětem, jako je tumor nekrotizující faktor-∝ a adiponektin) aledvinovéBylo prokázáno, že k tomu přispívá infiltrace makrofágůledvinovézranění v modelech obezity. Chow a kol. uvedli, že monocytový chemoatraktantní protein-1 (MCP-1) je účinným stimulátorem náboru makrofágů. Zvyšuje se v tukové tkáni při obezitě au diabetikůledviny,naznačující, že zánět těchto tkání může být závislý na MCP 1 [27]. Knight a kol. také ukázal nárůstledvinovémakrofágově specifické CD68-pozitivní barvení v modelu obezity a hypertenze [28]. Z těchto výsledků můžeme říci, že makrofágy jsou zdrojem zvýšeného OS a poškození ledvin u diabetu a obezity.ledvinovézranění. Stárnutí je spojeno se zvýšeným OS. Většina věkově závislých změn vledvinajako je nadměrná fibróza, obecný nedostatek regenerační schopnosti a zvýšení apoptózy v buňkách, které určují zdravéledvinovéfunkce často souvisí s nadbytkem OS [29]. Na molekulární úrovni, se stárnutím byly pozorovány zvýšené mutace v jaderné a mitochondriální DNA (mtDNA), zvýšený lipofuscin a AGE, zvýšený OS a zvýšená apoptóza. Proximální tubulární buňky obsahují velké množství mitochondrií a jsou nejvíce závislé na oxidativní fosforylaci a jsou nejvíce náchylné k apoptóze a mutacím vyvolaným oxidanty [30]. Nedávné studie ukázaly, že antiaging gen, klotho, je důležitý vledvinovéstárnutí a způsobené OSledvinovépoškození. Gen klotho kóduje protein klotho, jediný transmembránový protein z rodiny beta-glykosidáz [31]. Myši nadměrně exprimující klotho vykazují prodloužení životnosti a odolnost vůči oxidativnímu poškození. Klotho je převážně vyjádřen vledvina, s nejvyšší expresí v buňkách distálního stočeného tubulu [32, 33]. Bylo zjištěno, že nadměrná exprese klotho zvyšuje odolnost vůči OS prostřednictvím upregulace mangan superoxiddismutázy (MnSOD). Yamamotoet al. zjistili, že klotho moduluje MnSOD v procesu závislém na FoxO [34]. MnSOD se nachází v mitochondriích, kde působí jako primární lapač oxidantů.

Močová obstrukce, urolitiáza, infekce, ischemicko-reperfuzní poranění, transplantace ledvin a indukce oxidačního stresu v ledvinách

Většina klinických a experimentálních studií ukázala, že OSis se zvýšil vledvinaa systémový oběh. Huang et al. uvedli, že aktivity katalázy a manganesuperoxiddismutázy byly zvýšeny v raném stádiu modelu urolitiázy indukované ethylenglykolem u krys; avšak v den 42 byly téměř všechny aktivity antioxidačních enzymů oslabeny kromě aktivit CAT. V tomto experimentu je možný mechanismus, který způsobuje zvýšení volných radikálů vledvinamůže být odlišný v průběhu urolitiázy vyvolané etylenglykolem. Zpočátku může systémová cirkulace přinést toxické látky doledvinaa nakonec tyto látky způsobují produkci volných radikálů. V pozdní fázi může způsobit progresivní akumulaci leukocytů a defektní antioxidační enzymové aktivityledvinyzůstat pod obrovským množstvím OS[35, 36]. V našich experimentálních studiích urolitiázy jsme prokázali sníženou aktivitu antioxidačních enzymů a zapojení signálních drah NFκB a p38-MAPK (mitogenem aktivovaná proteinkináza) související s OS u potkanůledviny[37–40]. Studie in vitro na buněčných kulturách s použitím proximálních tubulárních linií pocházejících z prasečích proximálních tubulů (LLC-PK1) a buněčných linií Madin-Darby psích ledvin (MDCK) původem ze sběrného potrubí, bylo hlášeno, že krystaly fosforečnanu vápenatého způsobují poškození buněk zvýšením ROS [41] .

V dnešní době se k léčbě široce používá mimotělní litotrypse rázovou vlnou (ESWL).ledvinovékameny ve vybranýchledvinovépřípady. V naší práci jsme prokázali zvýšenou expresi indukovatelné NO syntázy (iNOS) a NFκB, což je nepřímý důkaz zvýšeného OS [42]. Nedávno Gecit a spol. ukázaly, že léčba ESWL produkuje OS a způsobuje zhoršení hladiny antioxidantů a stopových prvků v krviledvinykrys[43]. ESWL je spojena s vyšší prevalencí hypertenze [44]. Ischemie urážka a zvýšenéledvinovéOS a následná endoteliální dysfunkce mohou být možnými mechanismy hypertenze po ESWL.

Močová obstrukce, zejména ureterální obstrukce způsobená urolitiázou, je častým urologickým problémem v inurologické praxi. Jednostranná ureterální obstrukce (UUO) vede ke sníženíledvinovéExprese MnSOD a CAT proteinu časově závislým způsobem. Zvýšená skvrna 4-hydroxynoneal (4-HNE) pro produkty ROS vledvinovék tubulointersticiálnímu oddělení došlo po 4 hodinách UUO vledvina. Autoři vysvětlujíledvinovétubulární apoptóza v modelu UUO potkanů ​​vysvětlená zvýšením ROS v této studii [45]. Různé markery zvýšení OS u UUO potkanůledvinyjako je oxidativně poškozený proteinový produkt Ne-karboxymethyl-lysin (CML); marker poškození DNA oxidanty, 8-hydroxy-2 -deoxyguanosin (8-OHdG)); a markery peroxidace lipidů, jako je malondialdehyd (MDA), 8-iso prostaglandinF2∝ (8-iPGF2∝) a 4-HNE nebo 4-hydroxy-hexenal ({{13} }HHE). molekuly odezvy OS, jako je protein tepelného šoku-70(HSP-70), protein tepelného šoku-27 a hemoxygenáza-1(HO-1) [46– 51] jsou silně vyjádřeny po UUO. Micety, které jsou geneticky deficientním endogenním antioxidačním enzymemCAT, jsou náchylnější k UUO-indukovanýmledvinovépoškození než normální myši divokého typu. Navíc se zvýšilledvinovékoncentrace ROS byly pozorovány v obstrledvinyspolu se sníženou aktivitou hlavních ochranných antioxidačních enzymů SOD, CAT a glutathionperoxidázy [52, 53]. UUO-indukovaná nefrotoxicita a renální fibróza jsou považovány za sekundární ke zvýšené OS vledvina. V literatuře jsou některé informace o zlepšení antioxidačních a reaktivních lapačů kyslíku proti UUO-indukovanýmledvinovépoškození [54, 55]. Vynikající podrobný přehled naleznete v [56].

Infekce je dalším induktorem OS vledvina. Existuje mnoho experimentů ukazujících zvýšený oxidační stres a snížený antioxidační obranný mechanismus, antioxidační enzymové systémy vledvinav důsledku infekce [57–60].

ROS jsou důležité mediátory s toxickými účinky na různé orgány, včetněledvinyběhem ischemicko-reperfuzního (IR) poškození. Velké množství důkazů ukazuje na roli zvýšeného OS vledvinaa ochranná role antioxidantů a lapačů ROS u nefropatie vyvolané IR poraněním v literatuře [61–63]. OS má také roli jako mediátor poranění při chronické tubulární atrofii aloštěpu a intersticiální fibróze u potkanůledviny[64]. Renálnítransplantace je dalším induktorem OSledvinyu lidí a zvířat.OS se zvyšuje u transplantovanýchledvinakvůli podmínkám před a po transplantaci. Pokud existují již existující nemoci, jako jsou chronickéledvinaselhání, záněty a diabetes mellitus,ledvinyjsou citlivější na OS během reperfuzního poranění. Pooperační imunosupresiva patří mezi mnoho rizikových faktorů indukujících OS uledviny[65].

Cistanche je dobrýledvina

Antibiotika, antineoplastické látky, imunosupresiva, analgetika, nesteroidní protizánětlivé léky a radiokontrastní látky vyvolávají oxidační stres v ledvinách

Antibiotika, běžně používané aminoglykosidy, jsou nefrotoxické látky. Jejich nefrotoxicita je připisována především indukci OS a depleci antioxidačních enzymových aktivitledvina. V našich experimentech jsme ukázali, že dráha iNOS/NFκB/p38MAPK, OS probíhající v této ose, se podílí na nefrotoxicitě indukované gentamicinem [66,67]. Naše a další studie prokázaly ochranný účinek antioxidantů a reaktivních látek pohlcujících kyslík proti nefrotoxicitě vyvolané gentamicinem [68–70].

Antineoplastická činidla se běžně používají k léčbě metastatických rakovin. Některé z nich jsou nefrotoxické. Za nefrotoxicitu je zodpovědná nadměrná produkce ROS a snížený antioxidační obranný mechanismus. Cisplatina je dobře známé a běžně používané antineoplastické a nefrotoxické činidlo. Další nefrotoxická protirakovinná činidla jsou karboplatina, methotrexát, doxorubicin, cyklosporin a adriamycin. Imunosupresiva, jako je sirolimus a cyklosporin, vedou k nefrotoxicitě prostřednictvím OS [71–80].

Cisplatina je jedním z běžně používaných účinných protinádorových léků a kombinované protokoly založené na cisplatině se používají jako první léčba u několika lidských malignit. Cisplatina toxická proledvinovéproximální tubuly a závislé na dávce[81, 82]. Několik studií uvádí roli OS v souvislosti s nefrotoxicitou vyvolanou cisplatinou. Je známo, že se cisplatina hromadí v mitochondriíchledvinovétubulární epiteliální buňky spolu s ROS;ledvinovéMitochondriální dysfunkce tubulárních buněk je také důležitá při nefrotoxicitě vyvolané cisplatinou. Mitochondrie také nepřetržitě vychytávají ROS působením antioxidačních enzymů, jako jsou SOD, GSHPx, CAT a glutathion S-transferáza. Studie prokázaly, že cisplatina indukuje ROS v renálních epiteliálních buňkách primárně snížením aktivity antioxidačních enzymů a deplecí intracelulárních koncentrací GSH. In vitrostudie s použitím buněk LLC-PK1, která je charakteristickáledvinovéproximálního tubulárního epitelu také prokázala roli nefrotoxicity ROS incisplatiny [83–89].

V této době jsou analgetika, zejména paracetamol a acetaminofen (APAP), a nesteroidní protizánětlivá léčiva (NSAID) široce používána po celém světě. Paracetamol a APAP jsou nefrotoxická léčiva. Několik studií in vitro a in vivo ukázalo, že nefrotoxicita analgetik je způsobena zvýšeným ROS vledviny. Zhao a kol. ukázaly zvýšené hladiny ROS, oxidu dusnatého a MDA spolu s koncentrací ochuzeného glutathionu (GSH) vledvinaofrats. Rhein, čínská bylina, však může zmírnit nefrotoxicitu vyvolanou APAP způsobem závislým na dávce [90]. V našem experimentu jsme ukázali významné zvýšení MDA a snížení aktivit GSHPx, CAT a SOD v ledvinách potkanů ​​ošetřených APAP. Tato zjištění podporují indukci OS u potkanůledvinyspolečností APAP. Významné příznivé změny byly zaznamenány v sérových a tkáňových ukazatelích OS u potkanů ​​léčených silným antioxidačním pineálním hormonem melatoninem a kurkuminem [91, 92]. Ghosh a kol. zaznamenali zvýšenou produkci OS a TNF-alfa v tkáních potkanů ​​[93]. Efrati et al. uvedli, že diklofenak (NSAID) vede k nefrotoxicitě tím, že zvyšuje intrarenální ROS u potkanůledvinya antioxidant, N-acetylcystein, zabraňuje poškození ledvin [94].

Nefropatie vyvolaná kontrastem (CIN) je hlavním klinickým problémem, zejména u zobrazovacích postupů. CIN je třetí nejčastější příčinou akutníchledvinaporanění u hospitalizovaných pacientů [95]. Experimentální nálezy in vitro a in vivo ilustrují zvýšenou hypoxii a tvorbu ROS v ledvinách po podání jodovaných kontrastních médií, které mohou hrát roli ve vývoji CIN. Studie tuto možnost skutečně podporují a naznačují ochranný účinek vychytávání ROS nebo snížení tvorby ROS při podávání N-acetylcysteinu a bikarbonátové infuze [96–99].

Cistanche je dobrýledvina

Alkohol, kouření, environmentální toxiny, záření a mobilní telefony vyvolávají oxidační stres v ledvinách

Ethanol a jeho metabolity se vylučují do moči a jeho obsah v moči je vyšší než v krvi a játrech. Chronické podávání alkoholu snižujeledvinovétubulární reabsorpce a snižujeledvinovéfunkce. Funkční abnormalityledvinovétubuly mohou být spojeny se změnami ve složení membrány a peroxidací lipidů vyvolanými ethanolem. Vzhledem k vysokému obsahu polynenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcemledvinaje vysoce citlivý na poškození OS [100].

Nedávno se uvádí, že podávání ethanolu způsobilo významný pokles hladin antioxidačních enzymů CAT, SOD a GSHPx aktivit a zvyšuje MDA vledvinykrys [101]. Shankar a kol. to ukázalledvinovémetabolismus etanolu prostřednictvím cytochromu P450 2E1 (CYP2E1) a antidiuretického hormonu-1 vedl k produkciledvinovéOS a aktivace MAPK indukuje CYP24A1, což má za následek snížení cirkulujících koncentrací 1,25 (OH)2 D3 [102]. Patogeneze aldosteronu/solí indukovaného poškození ledvin se podobně připisuje zvýšenému ROS a aktivaci MAPKin potkanůledviny[103]. V jiných studiích autoři ukázali, že chronické podávání etanolu a expozice cigaretovému kouři mohou způsobitledvinovéporanění zvýšeným oxidačním a nitrosativním stresem v ledvinách potkana [104, 105].

Epidemiologické studie ukázaly, že kouření urychluje rizikový faktor pro rozvoj nefropatie, ve které hraje roli TGF 1 u diabetických pacientů. Studie buněčných kultur s použitím mezangiálních buněk ukázaly, že kouření může zvýšit TGF 1, pravděpodobně v důsledku zvýšeného oxidačního stresu a aktivace PKC (proteinkinázy C beta). Toto zjištění podporuje koncept, že kouření je rizikovým faktorem pro rozvoj diabetické nefropatie zvýšením OS vledvina[106]. Podobně kouření a alkohol společně zvyšují OS a potlačují antioxidační obranné mechanismy vledvina[104, 105].

V moderní době, zejména v průmyslově vyspělých zemích, jsou velkým zdravotním problémem environmentální toxiny, jako je znečištění ovzduší, látky ve skladovaných potravinách, záření a také těžké kovy ve vodách, zejména v zaostalých zemích. Ochratoxin A (OTA), mykotoxin produkovaný houbami nesprávně skladované potravinářské produkty, je spojován s genezí několika chorobných stavů jak u zvířat, tak u lidí. U laboratorních a domácích zvířat byl popsán jako nefrotoxický, karcinogenní, teratogenní, imunotoxický a hepatotoxický [107–109]. U primární krysyledvinaV experimentech in vivo bylo prokázáno, že OTA indukuje OS a vyčerpává antioxidační systémy. Tyto události mohou představovat klíčové faktory v řetězci buněčných událostí vedoucích k nefrotoxicitě OTA. Kadmium (Cd) je známo, že je široce rozšířeným kontaminantem životního prostředí a potenciálním toxinem, který může nepříznivě ovlivnit veřejné zdraví. Cigaretový kouř a potraviny (z kontaminované půdy a vody) jsou důležitými neprůmyslovými zdroji expozice Cd. Cd se hromadí vledvinakvůli jeho přednostnímu vychytávání receptorem zprostředkovanou endocytózou volně filtrovaného a na metalothionein vázaného Cd (Cd-MT) v proximálním tubulu. Internalizovaný CdMT je degradován v endozomech a lysozomech a uvolňuje volné Cd do cytosolu, kde může generovat ROS a aktivovat dráhy buněčné smrti [110].

Další environmentální nefrotoxickou látkou je diazinon (O, O-diethyl-O-[2-isopropyl-6-methyl-4-pyrimidinyl]fosforothioát). Jedná se o organofosfátový insekticid a již několik let se používá po celém světě v zemědělství a domácnostech. Shah a kol. ukázaly, že expozice diazinonu vyčerpává antioxidační enzymy a indukuje OS u potkanůledviny[111].

Zvýšené znečištění ovzduší v důsledku průmyslu je dalším život ohrožujícím zdravotním problémem. Boor a kol. ukázalledvinovécévní a srdeční fibróza u potkanů ​​vystavených pasivnímu kouření a průmyslovému prachovému vláknu amositu. Autoři vysvětlují tyto změny zvýšeným OS v těchto tkáních [112]. Bylo hlášeno, že nanočástice znečištěného vzduchu se přenášejí z dýchacích cest do krevního řečiště a působí na různé orgány, jako jsou plíce, srdce, játra a další.ledvinyNemmar a kol. zkoumali distribuci a patologické změny částic výfukových plynů (DEP) na systolický krevní tlak (SBP), systémový zánět, oxidační stres a morfologické změny v plicích, srdci, játrech aledvinyu krys Wistar. Ukázali, že DEP způsobují zánět zejména v plicích a plicní tkáni a tyto patologické změny jsou připisovány zvýšenému OS a zánětlivých cytokinů v těchto tkáních [113]. Nefrotoxicita olova a kadmia také souvisí se zvýšeným OS vledvina[114, 115].

Záření je důležitým induktorem OS. Pro diagnostické a terapeutické účely se běžně používá záření. Chronické OS po celkovém ozáření těla se považuje za příčinu radiační nefropatie u potkanů. Autoři hledali důkaz OS po celotělovém ozáření na potkaním modelu; se zaměřením na období před tím je fyziologicky signifikantníledvinovépoškození. Během prvních 42 dnů po ozáření nebylo zjištěno žádné statisticky významné zvýšení močového 8-isoprostanu (marker peroxidace lipidů) nebo karbonylovaných proteinů (marker oxidace proteinů), zatímco malé, ale statisticky významné zvýšení močového 8-hydroxydeoxy guanosin (marker oxidace DNA) byl detekován po 35–55 dnech. V renálních tkáních nezjistili během prvních 89 dnů po ozáření žádné významné zvýšení produktů oxidace DNA ani proteinů. Naznačují, že pokud je chronický OS součástí patogeneze radiační nefropatie, nezanechává za sebou rozšířené nebo snadno zjistitelné důkazy. Emre a kol. zkoumali vliv extrémně nízkofrekvenčního elektromagnetického pole (ELF-EMF) s expozicí pulznímu sledu na peroxidaci lipidů a tím i oxidační stres v krysích játrech aledvinatkáň. Zjistili zvýšení hladin indikátorů oxidačního stresu a údaje z průtokové cytometrie naznačovaly možný vztah mezi expozicí magnetickému poli a buněčnou smrtí; u experimentálních zvířat však bylo významně nižší procento nekrotických buněk ve srovnání s neexponovanými nebo falešnými kontrolními skupinami [116]. Tyto výsledky naznačují indukční účinek záření na OS vledvina.

V posledních dvou desetiletích se mnoho studií zabývalo účinky záření mobilních telefonů na lidi a zvířata. Buněčný cíl a poškození tkáně se liší. Mužský reprodukční systém patří mezi nejvíce postižené systémy [117, 118]. Zvýšená OS hraje ústřední roli v poškození tkáně vyvolané radiofrekvenčními elektromagnetickými vlnami (RF-EMW). Devrim a kol. zkoumali vliv RF-EMW na oxidační a antioxidační stav v erytrocytech aledvinatkáně srdce, jater a vaječníků z potkanů ​​a možná ochranná role vitaminu C. Bylo pozorováno, že hladina MDA, xanthinoxidázy (XO) a aktivity GSH-Px se významně zvýšily ve skupině EMR ve srovnání s kontrolní skupinou ve skupině erytrocyty. Intheledvinatkáních, bylo zjištěno, že hladina MDA a aktivita CAT významně vzrostly, zatímco aktivity XO a adenosinedeaminázy (ADA) poklesly ve skupině s celulárními telefony ve srovnání s kontrolní skupinou. V srdečních tkáních však bylo pozorováno, že hladina MDA, ADA a aktivity XO významně poklesly ve skupině s mobilními telefony ve srovnání s kontrolní skupinou. Došli k závěru, že RF-EMR na frekvenci generované mobilním telefonem způsobuje OS a peroxidaci v erytrocytech a tkáních ledvin u potkanů. Zdá se, že vitamin C v erytrocytech částečně chrání před OS [119]. Ozguneret al. uvedli podobné výsledky v experimentech na potkanech a také uvedli, že preventivní účinek fenethylesteru kyseliny kávové (CAPE), sloučeniny podobné flavonoidům, je jednou z hlavních složek včelího propolisu a melatoninu proti nefrotoxicitě vyvolané RF EMW [120–122].

Cistanche je dobrýledvina

Závěr

Existuje obrovské množství literatury týkající se propojení mezi OS aledvinovénemocí. systémová onemocnění, jako je hypertenze, diabetes mellitus a hypercholesterolémie; infekce; antibiotika, chemoterapeutika a radiokontrasgenty; a environmentální toxiny, pracovní chemikálie, záření, kouření a také konzumace alkoholu vyvolávajíledvinovéOS. Theledvinaje velmi zranitelný orgán vůči poškození způsobenému ROS kvůli množství polynenasycených mastných kyselin s dlouhým řetězcem. Ukázalo se, že antioxidanty a reaktivní lapače kyslíku jsou u zvířat účinné při ochraněledviny, ale je těžké přenést tyto výsledky na lidi. To může být způsobeno krátkým trváním studií na zvířatech, rozdíly v dávkách mezi zvířaty a lidmi a odlišnými patofyziologickými procesy mezi zvířaty a lidmi. Pro pochopení těchto kroků budou vyvinuty léky, které změní hlavní proces (procesy) odpovědný za zvýšení OS. V tomto článku jsou shrnuty podmínky indukující OS v ledvině a molekulární mechanismy této indukce a poškození ledvin. Doufám, že tento článek pomůže pochopit tento složitý systém a nasměrovat nové výzkumné úsilí.

Od: ' Indukce oxidačního stresu vledviny' odEmin Ozbek

---International Journal of NephrologyVolume 2012, ID článku 465897, 9 pagesdoi:10.1155/2012/465897