Část 2: Homoarginin zlepšuje diabetickou nefropatii nezávisle na syntáze oxidu dusnatého-3

Pro více informací Kontakttina.xiang@wecistanche.com

3. VÝSLEDKY

3.1 Vlastnosti myši

Diabetické myši divokého typu a NOS{0}} myši měly po 24 týdnech významně nižší tělesnou hmotnost ve srovnání s nediabetickými myšmi, která byla významně zvýšena homoargininem u diabetických NOS3-7 myší. Hladina glukózy v krvi byla vyšší u všech diabetických divokých typů a NOS3-7 myší. Poměr ledvin/tělesná hmotnost byl významně vyšší u diabetických NOS3-7 myší, zatímco léčba homoargininem významně snížila poměr srdce/tělesná hmotnost u diabetických NOS3- myší. Systolický krevní tlak byl významně zvýšen u NOS3-7 myší ve srovnání s divokým typem a vykazoval trend snižování; i když ne signifikantní při léčbě homoargininem u diabetických NOS3-/ myší. (Stůl 1).

3.2 Homoarginin snižuje albuminurii u diabetických NOS3-/- myší

Diabetes významně zvýšil albuminurii u myší divokého typu i u NOS{0}}/ myší ve srovnání s normálními, což je účinek významně snížený léčbou homoargininem (obrázek 1). Protože výsledky pozorované u myší divokého typu byly v souladu s naší předchozí studií (Wetzel et al., 2019) o ochranném účinku homoargininu u DN, analyzovali jsme pouze NOS3-/ myši po zbytek této studie.

3.3 Homoarginin snižuje hladiny BUN v plazmě u diabetických NOS3-7- myší

Dále jsme hodnotili účinky podávání homoargininu na plazmatické hladiny BUN u NOS3- myší. Hladiny BUN v plazmě byly zvýšeny u diabetických myší a sníženy léčbou homoargininem (obrázek 2).

Kliknutím získáte informace o organické cistanche a použití cistanche

3.4 Exprese NOS1 a NOS2 se u diabetických NOS3- myší nemění

Dále jsme zjišťovali, zda diabetes a/nebo homoarginin změnily expresi jiných izoforem NOS v ledvinách od NOS3 - myší. Naše výsledky ukazují, že ani diabetes, ani homoarginin neovlivnily genovou expresi NOS1 nebo NOS2 u NOS3-7 myší (obrázek 3).

3.5 Homoarginin snižuje glomerulární patologii a fibrózu u diabetických NOS3- myší

Analýza glomerulárních řezů barvených PAS ukázala, že diabetické NOS{1}} myši byly spojeny se zvýšeným glomerulárním objemem, glomerulární celularitou, tloušťkou glomerulární bazální membrány (GBM) a indexem glomerulárního poškození ve srovnání s nediabetickými NOS3一 myšmi; účinek významně snížený použitím léčby homoargininem (tabulka 2 a obrázek 4a). Kromě toho diabetické NOS3 myši vykazovaly zvýšené procento fibrózy (pomocí ImageJ) v řezech obarvených Massonovým trichromem (obrázek 4b,c) 24 týdnů po diabetu, které bylo sníženo léčbou homoargininem.

3.6 Homoarginin snižuje fibrotické markery ledvin u diabetických NOS3-/- myší

Analýza PCR v reálném čase ukazuje výrazné zvýšení ledvinového fibronektinu (obrázek 5a), TGF (obrázek 5b), aktinu hladkého svalstva (obrázek 5c) a E-cadherinu (obrázek 5d) po diabetu u NOS3-/myši. Suplementace homoargininem významně omezila nárůst těchto markerů fibrózy.

3.7 Homoarginin snižuje infiltraci glomerulárních makrofágů u diabetických NOS3-/myši

Diabetické NOS{0}}/myši vykazovaly výrazné zvýšení infiltrujících ledvinových makrofágů po diabetu (obrázek 6) ve srovnání s nediabetickými myšmi. Léčba homoargininem významně snížila infiltraci makrofágů 24 týdnů po diabetu.

3.8 Homoarginin snižuje srdeční fibrózu a zlepšuje srdeční funkci u myší s diabetem NOS3-7-r

Diabetické myši NOS{0}}/ vykazovaly zvýšené procento fibrózy (pomocí ImageJ) v řezech obarvených Massonovým trichromem (obrázek 7a,b) 24 týdnů po diabetu, které bylo sníženo léčbou homoargininem. Kromě toho diabetické NOS3-7myši měly signifikantní snížení ejekční frakce (EF) a frakčního zmenšování (FS) (obrázek 7c-e) ve srovnání s nediabetickými kontrolami po 22 týdnech diabetu, což je účinek významně obnovený použitím homoargininu léčba.

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

Vzorky ledvin odvozené z naší předchozí publikace (Wetzel et al., 2019) byly analyzovány na komplex MCU a jeho regulátory. Diabetické myši měly ve srovnání s nediabetickými kontrolami ve věku 18 týdnů u myší Ins2Ak významný nárůst MCU v ledvinách a jeho pozitivního regulátoru, exprese MCUR1, spolu se snížením negativního regulátoru MCU v ledvinách, exprese MICU1 (obrázek 8), zatímco diabetické myši léčené suplementací homoargininu obnovily komplex MCU a jeho regulátory na normální hladiny.

3.10 Homoarginin obnovuje myši s komplexem MCU a jejich regulátory u diabetických NOS3-7-

Diabetické NOS3-/myši měly po 24 týdnech diabetu významné zvýšení MCU ledvin (obrázek 9a) spolu s významným snížením jeho negativního regulátoru, exprese MICUl (obrázek 9b,c), ve srovnání s nediabetickými kontrolami zatímco diabetické NOS3-myši léčené suplementací homoargininu obnovily MCU komplex a jeho negativní regulátor na normální hladiny.

4. DISKUZE

Diabetická nefropatie zůstává důležitou a nevyřešenou komplikací diabetu. Naše předchozí publikace ukázala, že suplementace homoargininu poskytujeledvinaochrana v modelech diabetických myší (Wetzel et al., 2019). Přesný mechanismus, kterým homoarginin zprostředkovává tyto účinky, však nebyl jasný. Současná studie ukazuje, že suplementace homoargininem zprostředkováváledvinovéochrana tkáně u DN nezávislá na NOS3, což nakonec změní naše chápání mechanismu(ů), kterým homoarginin indukuje renální a srdeční ochranu u DN. Ochranný účinek homoargininu u DN by mohl být zprostředkován zlepšením mitochondriální funkce.

Endoteliální dysfunkce, charakterizovaná sníženou biologickou dostupností NO a zvýšeným oxidačním stresem, je charakteristickým znakem diabetu (Creager et al., 2003) a DN (Goligorsky et al., 2001). Role exprese a působení NOS3 v DN je kontroverzní; proto ačkoli se ukázalo, že nízký nebo nedostatek NOS3 zhoršuje DN (Wang et al., 2011; Zhao et al., 2006), nedávná publikace (Natarajan et al., 2019) ukázala, že nadměrná exprese NOS3 u myší Ins2Aki pravděpodobně zhoršuje DN. prostřednictvím zvýšeného odpojení NOS3 a oxidačního stresu spíše než zvýšenou tvorbou/působením renálního NO. Protože homoarginin by mohl být substrátem pro NOS zvýšením L-argininu (Hecker et al., 1991; Moali et al., 1998), mohl by také zprostředkovat svůj účinek prostřednictvím působení/produkce NO. Naše předchozí publikace však ukázala, že perorální suplementace argininem překvapivě nezabránila ani nesnížila žádné markery poškození ledvin u diabetických myších modelů, a to navzdory úspěšnému zvýšení hladin argininu v plazmě a ledvinách (You et al., 2014). Přímá interakce mezi hladinami homoargininu a produkcí NO je kontroverzní. Homoarginin by mohl snížit syntézu NO z argininu (a)soutěží argininu a homoargininu o buněčné vychytávání kationtovými transportéry aminokyselin (CAT) (Chafai et al., 2017; Hagos et al., 2006);(b)transstimulací CAT, což by zase mohlo zvýšit buněčný eflux argininu; a (c) kompeticí homoargininu a argininu o NOS (Pilz et al., 2015), ačkoli homoarginin je méně účinným substrátem pro tento enzym (Moali et al., 1998; Zwan et al., 2013). Ačkoli homoarginin může zvýšit dostupnost argininu a tím i syntézu NO inhibicí arginázy, je to nepravděpodobné kvůli slabé afinitě homoargininu k argináze (Marz et al, 2010). Nicméně homoarginin může přispívat k syntéze NO tím, že slouží jako substrát pro NOS, protože homoarginin, i když má slabší afinitu k NOS ve srovnání s argininem, může být metabolizován na NO a homocitrulin (Drechsler et al., 2011).

Abychom prozkoumali mechanismus ochranného účinku homoargininu u DN, zkoumali jsme účinky suplementace homoargininem na dysfunkci ledvin, glomerulární histopatologické změny a nábor makrofágů u NOS3-/-a jejich modelu u myší s diabetem divokého typu ze stejného vrhu. Suplementace homoargininem významně zlepšila diabetickou albuminurii u diabetických myší divokého typu a NOS3-7 myší, což potvrzuje naše předchozí zjištění (Wetzel et al, 2019), a byla spojena se sníženou glomerulární patologií a expresí fibrotických markerů ledvin u diabetických NOS{{ 5}}myši.

Celkově vzato naše výsledky naznačují přímou roli ochranného účinku homoargininu u DN a podporují koncept, že homoarginin zprostředkovává ochranu renální tkáně nezávisle na NOS3. U pacientů s DN je zvýšená kardiovaskulární morbidita i mortalita. V srdci nižší hladiny homoargininu souvisí se zvýšeným ztluštěním levé komory, nižší EF a vyšším NTproBNP (Bahls et al., 2018). Naopak suplementace homoargininem zachovává srdeční funkci v myším modelu srdečního selhání po infarktu myokardu (Atzler et al., 2017). V této studii jsme také prokázali, že ochranný účinek homoargininu na zlepšení srdeční funkce a snížení srdeční fibrózy je nezávislý na expresi NOS3 podobným způsobem jako jeho účinek na ledviny. Nemůžeme však vyloučit hemodynamický účinek homoargininu u DN vzhledem k jeho trendu snižovat krevní tlak; i když ne významné.

Mechanismus ochranného účinku homoargininu se zdá být spojen s modulacemi mitochondriální funkce regulované komplexem MCU a jeho regulátory. Mitochondriální dysfunkce hraje klíčovou roli při poškození ledvin (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). přetrvávající vyčerpání energie, narušení energeticky závislých opravných mechanismů a buněčná smrt při poškození ledvin (Funk et al., 2010; Funk & Schnellmann, 2012). MCU je multimerní komplex zapojený do rychlého vychytávání Ca' v mitochondriích a bylo prokázáno být dysregulován v srdeční patologii (Liao et al., 2015; Luongo et al., 2015; Nemaniet al., 2018; Tomar et al., 2019; Woods et al., 2019). Mitochondriální příjem Ca2 plus zprostředkovaný komplexem MCU hraje kritickou roli v přenosu signálu, bioenergetice a buněčné smrti a jeho dysregulace je spojena s několika lidskými chorobami. Ačkoli apoptóza podocytů byla spojena s dysregulací MCU (Xu et al., 2018; Yuan et al., 2017), role komplexu MCU a jeho interakce se suplementací homoargininu u DN nejsou známy. Naše aktuální data u diabetických myší prokázala, že podávání homoargininu významně snížilo expresi MCU, zvýšilo MCU-negativní regulátor (MICU1) a snížilo MCU-pozitivní regulátor (MCUR1) v DN, a tento účinek je nezávislý na expresi NOS3. Proto spekulujeme, že existuje souvislost mezi mitochondriální Ca' signalizací a nepříznivými klinickými výsledky u DN. Pro obnovení oxidačního metabolismu během DN je nezbytná normalizace mitochondriální funkce. K potvrzení přímého účinku homoargininu na mitochondriální funkci jsou zapotřebí další studie.

Závěrem lze říci, že naše studie poprvé prokazuje, že mechanismus ochrany ledvinové a srdeční tkáně pomocí suplementace homoargininem u DN je nezávislý na NOS3 a je pravděpodobně zprostředkován zlepšením mitochondriální dysfunkce. Výsledky naší studie mohou v konečném důsledku vést k novým terapeutickým intervencím navrženým pro zvýšení homoargininu v léčbě DN.

VýhodyCistanche

1. Cistanche je velmi dobrý tradiční čínský lék na tonizaci ledvin. Dokáže tonizovat nejen jin ledvin, ale také tonizovat jang ledvin a její farmakologický účinek je poměrně mírný. Pak je to dobrá zpráva pro muže.

2. Cistanche je bohatá na alkaloidy,echinakosida krystalické neutrální látky a také některé stopové prvky a vitamíny, které mohou účinně povzbudit ledviny, jang a krev. Má dobrý vliv na příznaky nedostatku jangu a dokáže účinně předcházet fenoménu hubnutí.

3. Cistanche dokáže léčit nejen mužeimpotence, noční emise a předčasná ejakulace, může také léčit nepravidelnou menstruaci žen, amenoreu a další gynekologická onemocnění.

Kdo jiný nemůže jíst cistanche

1. Ti s nedostatkem jinu ledvin. Kvůli účinku Cistanche na zahřívání a vyživování ledvin-jangu budou lidé s nedostatkem jinu v ledvinách zhoršovat příznaky nedostatku jinu, jako je rozrušené horko, neklidný spánek a ležení, více snů, červený jazyk a méně povlaků, takže lidé s nedostatkem jinu ledvin by neměl jíst cistanche.

2. Lidé s průjmem kvůli nedostatku sleziny. Cistanche má účinek na zvlhčení sucha a vyhlazení střev. Lidé s nedostatkem sleziny a průjmem mohou zhoršit příznaky průjmu a řídké stolice. Proto by lidé s nedostatkem sleziny a průjmem neměli jíst cistanche.

3. Nezletilí. Cistanche je silné tonikum. Nezletilí jsou stále ve fázi fyzického a duševního vývoje. Konzumace cistanche neprospívá jejich vlastnímu růstu a vývoji. Pokud to tedy není nutné, doporučuje se nezletilým cistanche nejíst.

Pokud tedy potřebujete povzbudit ledviny, je Cistanche dobrým doplňkem, a pokud máte jiné potíže, užívejte jej prosím podle rady svého lékaře.