Léčba diabetem indukovaného onemocnění ledvin: Kyselina oleanolová

Další informace:{0}}

Prevence nástupu diabetem indukovaného chronického onemocnění ledvin během prediabetu: Účinky kyseliny oleanolové na vybrané markery chronického onemocnění ledvin v dietou indukovaném prediabetickém potkaním modelu

Mlindeli Gamede, Lindokuhle Mabuza, Phikelelani Ngubane, Andile Khathi

1. Úvod

Přibližně 30-40 procent typu 2cukrovkamellitus (T2DM) se rozvinou renální komplikace, přestože jsou léčeni různými konvenčními lékycukrovka[1]. To lze částečně přičíst negativním účinkům těchto léků na renální funkce [2.Diabetesje jednou z hlavních příčinchronická onemocnění ledvin(CKD), včetně diabetické nefropatie [3]. Renální komplikace, které se vyskytují převážně vcukrovkazahrnují glomerulární hyperfiltraci, renální tubulární poruchy a nefromegalii [4]. Tyto komplikace jsou tradičně spojeny se zjevným T2DM, nicméně nedávné studie to ukázalycukrovka-přidruženéledvinakomplikace začínají během prediabetického stavu [5. Předchozí studie v naší laboratoři uváděly, že model prediabetických potkanů ​​vyvolaných dietou s vysokým obsahem tuků a sacharidů je charakterizován systémovou inzulinovou rezistencí, poruchou glukózové tolerance (IGT) a oxidačním stresem [6. Tyto komplikace se přímo podílejí na funkčních a strukturálních abnormalitáchledvina7I. IGT může vést k trvalé hyperglykémii, která vede k neenzymatické reakci glukózy s lokálními renálními proteiny, které tvoří pokročilé glykační konečné produkty (AGE) a reaktivní formy kyslíku (ROS)[8]. S tím souvisí oxidační stresledvinovéporanění a ztráta integrity glomerulární bazální membrány. To je obvykle charakterizováno zvýšenou regulacíledvinamolekula poranění-1 (KM-1) a ztráta struktury podocytů [7I. Tyto strukturální abnormality také ovlivňují funkčnostledvinazvýšením permeability glomerulární bazální membrány (GBMP), což vede k hyperfiltraci [9. Kromě toho se IGT může změnitledvinafunkcezvýšením glomerulární filtrace glukózy a její následnou reabsorpcí v proximálním tubulu, což zvyšuje reabsorpci sodíku [101. Zvýšení sodíku v plazmě a augmentovaný GBMP může vést ke zvýšení eGFR a ztrátě makromolekul, jako je albumin, močí [11]. Glomerulární hyperfiltrace je spojena se ztrátou podocytů, a tedy s přítomností podocinu v moči [71.Diabetesse podílí na změně renálního elektrolytu a manipulace s vodou, která je spojena s aktivací systému renin-angiotenzin-aldosteron (RAAS), aby působil proti ztrátám sodíku a vody [2]. Renální komplikace související s diabetem jsou konvenčně léčeny farmakologickými látkami, včetně inzulinových senzibilizátorů a blokátorů angiotenzin-konvertujícího enzymu (ACE) [13]. Navíc jsou dietní intervence doporučovány také v případech, kdy tyto komplikace vznikají v důsledku T2DM [14]. Zavedení dietní intervence je však často složité a obvykle je spojeno se špatnou kompliancí pacientů [15]. Nedávné studie v naší laboratoři ukazují, že rostlinné bioaktivní sloučeniny jako napřkyselina oleanolová(OA) vykazují inzulin-senzibilizující a kardioprotektivní účinky při dietěprediabetes[16]. Nicméně účinky OA (kyselina oleanolová)na funkci ledvin vprediabeteszůstávají neznámé. Proto byla tato studie navržena tak, aby vyhodnotila účinky OA (kyselina oleanolová) na vybraných markerech CKD (chronická onemocnění ledvin), oxidační stres a zánět vledvinydietou indukovaných prediabetických krys.

Klikněte na Cistanches a přípravky Cistanche pro onemocnění ledvin

2. Metody a materiály

21. Léky a chemikálie

Všechny chemikálie a činidla pocházely od důvěryhodných farmaceutických dodavatelů a byly analytické kvality.

2.2. Metoda izolace

OA (kyselina oleanolová)byl izolován z Syzygium aromatic [(Linnaeus)Merill & Perry] [Myrcene](hřebíček) za použití zavedeného protokolu od Khathi et al. [17].

2.3. Péče o zvířata

Všechny postupy pro zvířata a podmínky ustájení byly schváleny Etickou komisí pro výzkum zvířat Univerzity KwaZulu-Natal (etické číslo: AREC/035/016M). Samci krys Sprague-Dawley (130-160 g) byli chováni a umístěni v Biomedicínské výzkumné jednotce Univerzity KwaZulu-Natal. Zvířata byla chována za standardních laboratorních podmínek konstantní teploty (22±2 stupně), 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. Indukce prediabetu a program výživy

36 samců potkanů ​​Sprague-Dawley o hmotnosti mezi 150 a 180 bylo náhodně rozděleno do dvou skupin, do skupiny s normální stravou (n=6) a do skupiny s vysokým obsahem tuků a sacharidů na stravě (n {{9 }}). Zvířata se aklimatizovala na nové prostředí po dobu jednoho týdne, zatímco konzumovala standardní krmivo pro krysy a vodu z vodovodu, než byla vystavena experimentální dietě s vysokým obsahem tuků a vysokým obsahem sacharidů (HFHC). Zvířata, u kterých byl vyvolán prediabetes, dostávala HFHC dietu, která byla dříve vyvinuta v naší laboratoři od AVI foods, Jižní Afrika, zatímco normální kontrola byla krmena normální stravou potkanů ​​z UKZN zvířecí jednotky. Krmný program a indukce prediabetu trvaly 20 týdnů. Během této doby byly každý čtvrtý týden sledovány parametry včetně glykémie nalačno, glukózové tolerance a krevních triglyceridů. Pro tuto studii byl prediabetes definován jako významný nárůst celkové tělesné hmotnosti, glykémie nalačno,2-hodinové glukózové tolerance (během orálního glukózového tolerančního testu) a krevních triglyceridů, které byly pozorovány u zvířat krmených HFHC dietou) .

2.5.Zvířata a skupiny

Zastřešujícími cíli studie bylo zjistit, zda OA (kyselina oleanolová)může zlepšit rizikové faktory vyvolané prediabetemchronická onemocnění ledvinv přítomnosti i nepřítomnosti dietního zásahu. Ve snaze prozkoumat tyto cíle byla skupina s normální dietou považována za kontrolní skupinu bez prediabetu (NPC) (n=6). Zvířata, která dostávala HFHC dietu a vyvinula se u nich prediabetes, byla náhodně rozdělena do pěti skupin podle jejich příslušné léčby, neléčená prediabetická kontrolní skupina (PC), skupina léčená metforminem (MET), skupina léčená metforminem se skupinou dietní intervence (MET plus DI, skupina ošetřená oleanoly (OA (kyselina oleanolová)) a kyselinou oleanolovou ošetřené dietní intervencí (OA (kyselina oleanolová)plus DI). Všechny skupiny byly n=6.

3. Léčba prediabetických zvířat

Léčebné období trvalo 12 týdnů, což poskytuje dostatek času na glykaci hemoglobinu. Zvířata byla léčena každý třetí den, přičemž skupiny MET a MET plus DI dostávaly metformin (500 mg/kg p. o.), zatímco OA (kyselina oleanolová)a OA plus DI skupinám byla podána kyselina oleanolová (80 mg/kg po). Tato dávka je považována za netoxickou a má vyšší účinnost podle předchozích studií v naší laboratoři [15. Parametry, včetně příjmu tekutin a výdeje moči, byly měřeny každý čtvrtý týden ve všech skupinách po dobu trvání léčby. Kód po je pro orální dávku pomocí orální sondy.

3.1. Odběr krve a tkáně

Na konci 12-týdenního léčebného období byla zvířata usmrcena pomocí metody anestezie Isoformem (100 mg/kg) (Safeline Pharmaceuticals(Pty)Ltd, Roodeport, Jižní Afrika) prostřednictvím plynové anestetické komory (Biomedical Resource Unit, UKZN, Durban, Jižní Afrika) po dobu 3 minut, po které následovala dekapitace a krev byla odebrána všem zvířatům metodou srdečního úderu do předem vychlazených heparinizovaných nádob. Krev byla poté odstředěna (centrifúga Eppendorf 5403, Německo) při 4 stupních C, 503 g po dobu 15 minut a plazma byla odebrána a uložena při - 80 stupních stupně v Bio Ultra mrazáku (Snijders Scientific, Holandsko), dokud připravena k biochemické analýze. Theledvinybyly vyjmuty, opláchnuty studeným normálním fyziologickým roztokem a bleskově zmraženy v tekutém dusíku před uložením do mrazničky Bio Ultra (Snijders Scientific, Tilburg, Nizozemsko) při -80 stupni, dokud nebyla provedena další biochemická analýza.

3.2. Sběr moči

Vzorky moči byly odebrány ze všech experimentálních skupin pomocí systému metabolických klecí, který poskytla jednotka biomedicínských zdrojů. Vzorky moči byly odebírány v různých bodech léčebného období, tj. v týdnech 0, 4, 8 a 12. Odebrané vzorky moči byly skladovány při -80 stupni stupně C.

3.3. Biochemická analýza

Plazma a moč byly odeslány do Global Clinical and Viral Laboratories (Amanzimtoti, Jižní Afrika) k biochemické analýze. Analýza moči zahrnovala kvantifikaci elektrolytů, jako je sodík, draslík, albumin a kreatinin.ledvinyanalýza tkáně: Theledvinatkáň byla homogenizována fyziologickým roztokem s fosfátovým pufrem (PBS) v poměru 1 g (tkáň):9 ml (PBS) a homogenát byl použit pro test malondialdehydu (MDA) ke kvantifikaci peroxidace lipidů a oxidačního stresu pomocí dobře zavedeného protokolu . Esej MDA byla doprovázena kvantifikací antioxidačních enzymů, včetně koncentrací superoxiddismutázy (SOD) a glutathionperoxidázy (GPx), které byly provedeny pomocí souprav Elabscience ELISA [10.11]. Plazmová analytika: Koncentrace plazmatického aldosteronu a KIM{5}} byly také analyzovány za použití příslušných souprav ELISA pro krysy (Elabscience Biotechnology Co., Ltd) podle pokynů výrobce.

3.4. Kvantitativní PCR v reálném čase

Ribonukleová kyselina (RNA) byla extrahována ze vzorků moči získaných během 12. týdne léčebného období. Extrakce RNA byla provedena pomocí sady ZR Urine RNA isolation kit (zymo research, United States of America) od Inqaba biotech (Jižní Afrika). Výtěžek RNA byla stanovena pomocí nanokapky a byla provedena standardizace koncentrace RNA. Konvertovaná deoxyribonukleová kyselina (cDNA) byla poté syntetizována pomocí soupravy pro syntézu cDNA (ThermoFisher).

Pro amplifikaci byl použit ThermoFisher light cycler SYBR Green I master mix dle návodu výrobce na systému Thermo fisher light cycler. Podmínky cyklování byly: Předinkubace byla prováděna při 95 stupních po dobu 60 sekund. Následuje 3-krokové zesílení 45 cyklů při teplotě 95 stupňů C po dobu 15 s, 60 stupňů po dobu 30 s a 72 stupňů po dobu 30 s. Tavení bylo prováděno při 95 stupních po dobu 10 s, 65 stupních po 60 s a 97 stupních C po dobu 1 s. Dále bylo dosaženo chlazení na 37 stupňů po dobu 30 sekund. Glyceraldehyd-fosfát dehydrogenáza (GAPDH) jako vnitřní kontrola byla použita k normalizaci dat pro stanovení relativní exprese požadovaného genu. Hodnoty genové exprese jsou reprezentovány pomocí metody 248c. Byly použity níže uvedené primery.

3.5. Výpočet a rovnice

Poměr albumin/kreatinin v moči (Alb/Cr-R) byl vypočten pomocí albuminu [UAlb] a kreatininu [UCr] získaných z 24hodinových vzorků moči po 12. týdnu léčby. Jednotky pro Alb/Cr-R jsou v (mg/mgCr). ALB/Cr-R=poměr albuminu ke kreatininu,[UALB]=koncentrace albuminu v moči a [UCr] =koncentrace kreatininu v moči

Kvantifikace RT-PCR byla vypočtena pomocí srovnávací metody

Změna skládání v důsledku léčby=2-△XR

ACT=CT (cílový gen) a CT (referenční geny)

ACT= ACT(cílový vzorek)-ACT(referenční vzorek)

3.6. Trakční vylučování elektrolytů

Frakce vylučování sodíku（FENa）= WNex× 100 Frakční vylučování draslíku (FEK)= Wes× 100

UNaurnární sodík, PCR-plazmatický kreatinin, UCR-močový kreatinin, PNa-plazmatický sodík, UK-močový draslík a PK-plazmatický draslík.

3.7. Statistická analýza

Všechna data byla vyjádřena jako průměr ± SD Statistická srovnání byla provedena pomocí softwaru Graph Pad In-Stat Software (verze 7.00, Graph Pad Software, Inc., San Diego, Kalifornie, USA) pomocí jednosměrné analýzy rozptyl (ANOVA) následovaný Bonferroniho vícenásobnými srovnávacími testy pro současné stanovení statistických rozdílů mezi průměry dvou nezávislých skupin.

4. Výsledky

4.1. Účinky na příjem tekutin a výdej moči

Příjem tekutin a výdej moči u všech experimentálních skupin byly monitorovány každé čtyři týdny během období léčby. Výsledky ukázaly, že od začátku léčebného období (týden O) měla skupina PC významně vyšší příjem tekutin a výdej moči ve srovnání s NPC (PC vs NPC)(p<0.05). however,="" the="" administration="" of=""> (kyselina oleanolová)s dietní intervencí a bez ní vedlo k významnému progresivnímu poklesu jak příjmu tekutin, tak výdeje moči během 12 týdnů ve srovnání s PC. Léčba MET neměla žádný významný rozdíl oproti PC v příjmu tekutin během čtyř týdnů. Zatímco léčba MET plus DI snížila příjem tekutin na rozmezí NPC. U výdeje moči měl MET zvýšený výdej moči ve srovnání s NPC i PC, zejména v týdnech 8 a 12 (viz obr. 1).

Obr. 1. Sloupcový graf ukazuje účinky OA s dietním zásahem a bez něj a Met s dietním zásahem a bez něj (n {{0}}, na skupinu) na příjem tekutin a výdej moči u všech experimentálních skupin od týdne 0 do týdne 12.

Hodnoty jsou uvedeny jako standardní odchylka průměru ± SD. ★ {{0}}p < 0.05="" označuje="" srovnání="" s="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" srovnání="" s="">

4.2. Účinky na frakci sodíku (FENa) a draslíku (FEK)

Koncentrace elektrolytů v plazmě a moči byly měřeny na konci období léčby (týden 12), zatímco bylo vypočteno frakční vylučování sodíku a draslíku. PC měla významně nižší FENa ve srovnání s NPC (p < 0,05).="" správa=""> (kyselina oleanolová)s dietní intervencí a bez ní (OA plus DI a OA) významně zlepšilo vylučování sodíku ve srovnání 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=""><>

Zajímavé je, že PC mělo výrazně sníženou FEK ve srovnání s NPC. Nicméně správa OA (kyselina oleanolová)s dietní intervencí i bez ní (OA a OA plus DI) významně zlepšilo vylučování draslíku. MET bez dietní intervence měla zjevnou retenci draslíku, která byla srovnatelná s PC. Nicméně MET v kombinaci s dietní intervencí (MET plus DI) významně zlepšilo vylučování draslíku ve srovnání s PC.

4.3. Účinky na clearance kreatininu (CRC)

CRC byl vypočten ze sérového kreatininu, kreatininu v moči 12. týdne a objemu pro všechny experimentální skupiny. Výsledky ukázaly, že skupina PC měla významně vyšší CRC ve srovnání s NPC. Správa OA (kyselina oleanolová)s dietou a bez diety (OA a OA plus DD vedly k významnému snížení CRC ve srovnání s PC. MET měla významný nárůst CRC ve srovnání s. Zatímco MET plus DI snížila CRC na rozmezí NPC (p<0.05)(see>

Obr. 2Sloupcový graf ukazuje účinky OA s dietní intervencí a bez ní a Met s dietní intervencí a bez ní (n=6, na skupinu) na procentuální frakci vylučování sodíku a draslíku u všech experimentálních skupin.

Hodnoty jsou uvedeny jako standardní odchylka průměru ± SD. ★{{0}}p < 0.05="" označuje="" srovnání="" s="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" srovnání="" s="">

4.4. Účinky na proteinurii (poměr albumin/kreatinin)

Proteinurie byla vyšetřena pomocí Alb/Cr-R, která byla vypočtena s močovým albuminem a kreatininem získaným z moči 12. týdne. Výsledky ukázaly, že skupina PC měla významně zvýšený Alb/Cr-R ve srovnání s NPC. Nicméně podávání OA s dietou a bez diety (OA (kyselina oleanolová)a OA plus DD vykazovaly významný pokles Alb/Cr-R ve srovnání s PC. MET a MET plus DI také snížily Alb/Cr-R ve srovnání s PC (p < 0,05)="" (viz="" obr.="" 3="" a="">

Obr.Sloupcový graf ukazuje účinky OA s dietní intervencí a bez ní a Met s dietní intervencí a bez dietní intervence (n {{0}}, na skupinu) na míru clearance kreatininu (CRC) u všech experimentálních skupin. Hodnoty jsou uvedeny jako standardní odchylka průměru ± SD. ★=p < 0.05="" označuje="" srovnání="" s="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" srovnání="" s="">

Obr.Sloupcový graf ukazuje účinky OA s dietní intervencí a bez ní a Met s dietní intervencí a bez dietní intervence (n {{0}}, na skupinu) na poměr albumin/kreatinin u všech experimentálních skupin. Hodnoty jsou uvedeny jako standardní odchylka průměru ± SD. ★=p < 0.05="" označuje="" srovnání="" s="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" srovnání="" s="">

Obr.5.Sloupcový graf ukazuje účinky OA (kyselina oleanolová)s dietní intervencí a bez ní a Met sa bez dietní intervence (n=6, na skupinu) na plazmatické hladiny aldosteronu všech experimentálních skupin. Hodnoty jsou uvedeny jako standardní odchylka průměru ± SD.★=str<0.05 denotes="" comparison="" with="" npc;α=""><0.05 denotes="" comparison="" with="">

4.5. Účinky na plazmatickou hladinu aldosteronu

Plazmatické koncentrace aldosteronu byly měřeny pomocí soupravy ELISA. Výsledky ukázaly, že PC měla významně vyšší plazmatický aldosteron ve srovnání s NPC. Nicméně správa OA (kyselina oleanolová)s dietní intervencí a bez ní (OA a OA plus DI) vedlo k významnému poklesu plazmatického aldosteronu ve srovnání s PC. MET vykazovalo významné zvýšení koncentrace aldosteronu ve srovnání s NPC. Zatímco MET plus DI snížily koncentraci aldosteronu na rozmezí NPC. (str<0.05) (see="">

4.6. Účinky na oxidační stres ledvin

Renální oxidační stres byl hodnocen pomocí měření MDA SOD, a GPx vledvinatkáň. Výsledky ukázaly, že PC měl významně vyšší koncentraci MDA ve srovnání 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 dietní intervencí a bez ní vedlo k významně sníženým koncentracím MDA ve srovnání 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 exprese podocinu v moči

Močový podocin byl kvantifikován v moči získané od 12. týdne. Prediabetická kontrola měla zvýšenou expresi podocinu v moči ve srovnání se standardizovaným NPC. Podání diety s intervencí a bez ní (OA a OA plus DI) však vedlo k významnému snížení exprese podocinu v moči ve srovnání s PC. MET a MET plus DI také snížily expresi podocinu v moči vzhledem k PC. (str<0.05)(see fig="">

Stůl 1:Účinky OA (kyselina oleanolová) a METonledvinaHodnoty MDA, SOD a GPx prediabetika jsou uvedeny jako standardní odchylka průměru ± SD.*=p< 0.05="" denotes="" comparison="" with="" npc;α=""><0.05 denotes="" comparison="" with="">

Obr. Sloupcový graf ukazuje účinky OA s dietní intervencí a bez ní a Met s dietní intervencí a bez ní (n {{0}}, na skupinu) na hladiny exprese podocinu v moči všech experimentálních skupin. Hodnoty jsou uvedeny jako standardní odchylka průměru ± SD. ★=p < 0.05="" označuje="" relativní="" k="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" relativní="" k="" pc.="" pozn.="" pc="" je="" relativní="" k="" npc,="" což="" je="1" a="" všechna="" ostatní="" ošetření="" jsou="" relativní="" k="">

4.8. Účinky na molekulu poškození ledvin-1(KIM-1)

Plazmatické koncentrace KIM{0}} byly měřeny pomocí soupravy ELISA. Výsledky ukázaly, že PC měl významně vyšší plazmatický KIM-lin ve srovnání s NPC. Nicméně správa OA (kyselina oleanolová)s dietou a bez ní (OA a OA plus DD měly za následek významný pokles KIM v plazmě-1 ve srovnání s PC. MET měla významný nárůst KIM-1 ve srovnání s NPC. Zatímco MET plus DI snížil KIM-1 na rozsah NPC. (str< 0.05)(see="">

Obr. 7Sloupcový graf ukazuje účinky OA s dietním zásahem a bez něj a Met s dietním zásahem a bez něj (n {{0}}, na skupinu) na KIM v plazmě-1 všech experimentálních skupin. Hodnoty jsou uvedeny jako standardní odchylka průměru ± SD. ★=p < 0.05="" označuje="" srovnání="" s="" npc;="p">< 0,05="" označuje="" srovnání="" s="">

5. Diskuse

Předchozí studie uvádějí, že prediabetický stav vyvolaný dietou je spojen se zvýšeným rizikem rozvoje kardiovaskulárních onemocnění a raného stadia CKD (chronická onemocnění ledvin) [18]. Prediabetesje charakterizována proteinurií, zvýšeným eGFR a také nerovnováhou elektrolytů, což jsou všechny rizikové faktory CKD (chronická onemocnění ledvin). konvenčně,prediabetesje řízena kombinací farmakoterapie a úpravy životního stylu, jako je dietní intervence [19I. Úpravy životního stylu jsou spojeny s nízkou compliance pacientů, což ovlivňuje účinnost farmakoterapie [20]. Studie v naší laboratoři prokázaly, že podávání OA (kyselina oleanolová)u dietou indukovaného prediabetu obnovuje citlivost na inzulín a zlepšuje riziko kardiovaskulárních komplikací spojených sprediabetesv přítomnosti i nepřítomnosti dietní intervence [21]. Účinky tohoto triterpenu rostlinného původu na rizikové faktory spojené s rozvojem CKD (chronická onemocnění ledvin)dosud nebyly vyšetřeny. Tato studie se proto snažila prozkoumat účinky rostlinného původukyselina oleanolová(OA) na vybrané rizikové faktory CKD (chronická onemocnění ledvin)jak v nepřítomnosti, tak v přítomnosti dietní intervence u dietou indukovaného prediabetického potkaního modelu. Mezi vybrané rizikové faktory zkoumané v této studii patříledvinaoxidační stres, rychlost glomerulární filtrace (GFR), součást systému renin-angiotenzin-aldosteron, albuminurie, renální tekutiny a manipulace s elektrolyty ve všech experimentálních skupinách.

Předchozí studie v naší laboratoři uvádějí, že u prediabetických zvířat vyvolaných dietou se v důsledku inzulinové rezistence rozvine obezita s poruchou glukózové tolerance a poruchou glykémie nalačno. IGT zvyšuje cirkulující glukózu, což zvyšuje osmolaritu plazmy[22. To může zvýšit osmotický tlak plazmy a následně pocit žízně vedoucí k příjmu tekutin [23]. Kromě toho je obezita také charakterizována aktivací systému renin-angiotensin, který se také podílí na rozvoji T2DM. Současná studie odhalila, že prediabetická zvířata měla zvýšený příjem tekutin a objem moči za 24 hodin. To lze přičíst zvýšeným hladinám angiotenzinu II v důsledku obezity a inzulínové rezistence. Je zajímavé, že prediabetická zvířata měla také zvýšený výdej moči, což je v rozporu s dobře známým účinkem aktivace RAS. Léčba pomocí OA (kyselina oleanolová), s dietní intervencí i bez ní vykázala progresivní obnovení příjmu tekutin a výdeje moči, které byly výraznější během týdne 12. To by mohlo naznačovat, že OA (kyselina oleanolová)může obnovit regulaci antidiuretického hormonu. Tento mechanismus však dosud nebyl vytvořen.

Aktivace RAS byla dále potvrzena zvýšenými koncentracemi plazmatického aldosteronu u prediabetických zvířat. Kromě zvýšení reabsorpce sodíku do nefronu aldosteron také snižuje periferní citlivost na inzulín, což vede k IGT, což je rizikový faktor pro CKD (chronická onemocnění ledvin)[24]. Je zajímavé, že tato studie zjistila, že prediabetická zvířata měla normální plazmatické koncentrace sodíku, ale snížené koncentrace sodíku v moči. To může naznačovat, že zvýšení plazmatického aldosteronu mělo vliv na reabsorpci sodíku z nefronu, což mělo za následek nízkou hladinu sodíku v moči nebo snížené frakční vylučování sodíku (FENa)[25]. OA (kyselina oleanolová)léčba v přítomnosti i nepřítomnosti dietního zásahu vedla ke snížení plazmatické koncentrace aldosteronu a ke zlepšení vylučování sodíku. Tato zjištění se shodují s předchozími studiemi, které uvedly, že OA (kyselina oleanolová)snižuje střední arteriální tlak deaktivací systému renin-angiotenzin-aldosteron (RAAS) a snížením reabsorpce sodíku [26]. Normalizace RAAS byla zřejmá snížením plazmatické koncentrace aldosteronu a sodíku v moči[Nat][27. To však může být také přičítáno snížení sukcinátu, produktu cyklu kyseliny citrónové, který je zvýšen během IGT. [28I. Bylo popsáno, že sukcinát stimuluje uvolňování reninu z buněk macula densa, které iniciují signalizaci vedoucí k aktivaci RAAS prostřednictvím interakce s metabolitem receptoru G-proteinu 91 (GPR91) [29]. Antihyperglykemické účinky OA mohly také vést ke snížení glukózového substrátu pro glykolýzu, což pak vedlo k nízké produkci pyruvátu, který vstupuje do kruhu kyseliny citrónové a produkuje sukcinát [30J. Kromě toho dietní intervence mohla hrát důležitou roli ve snížení glukosurie, produkce sukcinátu a sekrece reninu prostřednictvím snížení metabolitů sacharidů [31].

Za fyziologických podmínek se zvýšení plazmatického aldosteronu zvyšuje v tubulární reabsorpci Nat prostřednictvím kanálů Nat/Kf ATPázy, což vede k exkreci K [32. Inzulinová rezistence však může být spojena s produkcí ketonů v játrech, což zvyšuje pH krve a vylučování vodíkových iontů (H) přes sodík-vodíkový výměník ke Kexkreci [33I. Je zajímavé, že tato studie pozorovala, že zvýšení reabsorpce sodíku bylo spojeno s zanedbatelné vylučování draslíku na OA (kyselina oleanolová)- ošetřená zvířata. To lze přičíst stimulaci sodíkovo-vodíkového antiportu v důsledku zvýšení pH krve v důsledku produkce ketoacidózy [6]. To může vysvětlit zvýšení reabsorpce sodíku bez výraznější exkrece draslíku [34j. Tato pozorování se shodovala se zjištěními z předchozích studií, které uvedly, že OA (kyselina oleanolová)zvyšuje vylučování sodíku, a tím snižuje systémový krevní tlak [6]. Zjištění této studie však naznačují, že OA podporuje vylučování sodíku prostřednictvím vylučování sodíkovo-vodíkových antiportů spíše než sodno-draselné ATPázy [6]. Předchozí studie také uváděly, že diety, které obsahují více bílkovin rostlinného původu, zlepšují metabolickou acidózu a zpomalují progresi diabetické nefropatie [33I. To může také naznačovat, že dietní intervence mohla přispět ke zlepšení vylučování sodíku.

Mírná hyperglykémie vprediabetesse nezávisle podílí na mitochondriální dysfunkci a zvýšené produkci reagujících forem kyslíku (ROS), což následně vede k oxidačnímu stresu [35I. Předchozí studie unikly tomu, že renální oxidační stres je spojen se zvýšenýmledvinazranění. ztráta integrity glomerulární bazální membrány a proteinurie [36]. Tato studie skutečně ukázala, že prediabetická zvířata měla zvýšenou renální peroxidaci lipidůledvinamolekula poranění-1(KIM{1}})močový podocin a zvýšený poměr albuminu a kreatininu. To může být způsobeno vysokým přítokem glukózy doledvinav důsledku periferní inzulínové rezistence, která může vést k tvorbě ROS a pokročilé glykosylační koncové produkty (AGEs) [371. Hyperglykémie vede k aktivaci enzymu nikotinamid adenindinukleotid fosfát hydrogen (NADPH) oxidázy, který katalyzuje produkci superoxidu (O2) z renálních buněk [37I. Navíc oxidační stres a hyperglykémie jsou také silně spojeny s tvorbou pokročilých konečných produktů glykace (AGE) prostřednictvím neenzymatické reakce glukózy s proteinem, tuky nebo nukleovými kyselinami [38I. ROS je spojena s narušením adhezivních spojení buňka-buňka a buňka-matrix, což vede k oddělení endoteliálních buněk od bazální membrány, což vede k pohybu KIM-1 do krve [39].

ROS a AGE jsou spojeny s poškozením vrstvy podocytů glomerulární bazální membrány[40]. To může dále ohrozit jednu z primárních funkcí nefronu, kterou je zabránit filtraci proteinů vedoucí k proteinurii. Nicméně správa OA (kyselina oleanolová)s dietou i bez ní vedlo ke snížení peroxidace lipidů, snížení KIM-1, snížení podocinu v moči a snížení poměru albumin-kreatinin. To lze přičíst významnému zlepšení renálních antioxidačních enzymů superoxiddismutázy (SOD) a glutathionperoxidázy (GPx), které bylo pozorováno u skupin léčených OA. Superoxid (O2) je neutralizován SOD a vytváří peroxid vodíku (HzO2)[41. Zatímco HO2 se dále přeměňuje na netoxický HO a O, působením GPx[42. Tyto výsledky korelovaly se zjištěními Gamede et al., 2019, kteří uvedli, že OA (kyselina oleanolová)zlepšuje dostupnost antioxidantů u prediabetických zvířat vyvolaných dietou [21. To může dále vysvětlit sníženíledvinaporanění a poškození podocytů pozorované u zvířat, která recitovala OA (kyselina oleanolová)s dietními zásahy i bez nich. Obnovení integrity glomerulární bazální membrány prostřednictvím prevence ztráty podocytů může být připsáno snížení poměru albumin-kreatinin pozorovanému na OA (kyselina oleanolová)- ošetřená zvířata.

Renalhyperfiltrace (zvýšené CRC) byla také hlášena u nově diagnostikovaných pacientů s T2DM a bylo prokázáno, že předchází poklesu renálních funkcí [43]. Porucha glukózové homeostázy s hyperinzulinémií se podílí na zvýšení CRC, o kterém je známo, že předchází glomerulárnímu poškození [44]. U současného modelu prediabetických potkanů ​​vyvolaných dietou bylo dříve hlášeno, že má kardiovaskulární komplikace, jako je systémový vysoký krevní tlak. Kromě toho současná studie také pozorovala, že prediabetická skupina měla zvýšený CRC. Zvýšení CRC znamená zvýšení glomerulární filtrace, které lze přičíst různým mechanismům, jako je aferentní glomerulární vazodilatace v důsledku zvýšeného plazmatického inzulínu a renálních AGEs [45I. Léčba pomocí OA (kyselina oleanolová)vedl k obnovení CRC, což lze přičíst úspěšné kontrole glykémie, což vede ke snížení plazmatického inzulínu a renálních AGEs. Kromě toho bylo dříve popsáno, že OA snižuje hyperinzulinémii a zlepšuje homeostázu glukózy [6]. U pacientů se zvýšenou GFR se často doporučuje dieta s nízkým obsahem sodíku, což je považováno za jednu z metod používaných k prodlouženíledvinapřežití [6]. Tato studie také zjistila, že OA (kyselina oleanolová) s dietní intervencí a bez ní má silnější účinky na některé rizikové faktoryledvinachorobajako KIM-1 a GFR ve srovnání se standardním lékem metforminem.

U pokročilých stadií CKD se použití metforminu nedoporučuje (chronická onemocnění ledvin)[46. To je způsobeno kontraindikacemi spojenými s metforminem, jako je laktátová acidóza, která může vést k selhání ledvin [47]. V této studii jsme zjistili, že podávání metforminu bez dietního zásahu nemá žádný příznivý účinek na faktory, jako je manipulace s ledvinovými tekutinami, eGFR, manipulace s elektrolyty a prediabetická zvířata vyvolaná dietou vyvolaným oxidativním stresem ledvin. Nicméně, když byl metformin kombinován s dietou, došlo ke zlepšení účinnosti. To se shoduje s předchozími studiemi, které naznačují, že metformin je závislý na úpravách životního stylu, jako jsou změny ve stravě a cvičení.

Zlepšit funkci ledvin-cistanche

6. Závěr a doporučení

Zjištění této studie naznačují, že podávání OA (kyselina oleanolová)v přítomnosti i nepřítomnosti dietní intervence zlepšuje markery spojené s CKD (chronická onemocnění ledvin)To bylo evidentní v pozorované změně parametrů, jako je příjem vody, výdej moči a manipulace s renálním elektrolytem. Zlepšení renálního elektrolytu a manipulace s vodou dále vysvětluje pokles systémového krevního tlaku, který byl pozorován u neléčených prediabetických potkanů. Kromě toho tato studie také uvádí, že podávání OA (kyselina oleanolová)vprediabeteszabraňuje oxidativnímu stresu ledvin,ledvinazranění a následná proteinurie. Celkově vzato, zjištění této studie naznačují, že tento triterpen získaný z rostlin může být použit jako alternativní léčba, protože má renoprotektivní vlastnosti u dietou indukovanýchprediabetesJe však třeba provést další studie ke zkoumání přesného mechanismu, kterým tato sloučenina uplatňuje své účinky.

7. Omezení studia

GSH a GSSG, oxidace proteinů, celková antioxidační kapacita a genová exprese antioxidačních genů mohou být analyzovány za účelem posouzení redoxní nerovnováhy, kterou nebylo možné analyzovat kvůli rozpočtovým omezením. Kromě toho tato studie nemohla analyzovat všechny elektrolyty, které se mohou podílet na změně funkce ledvin.

Reference

[1] MCThomas, ME.Cooper, P.Zimmet, Měnící se epidemiologie 2. typucukrovkamellitus a souvisejícíchronickýledvinachoroba, Nat. Rev.Nephrol.12(2)(2016)73-81.

[2] M. May, C. Schindler, Klinicky a farmakologicky relevantní interakce antidiabetik Ther. Adv.Endocrinol. Metab.7 (2) (2016)69-83.

[3] SB Ghaderan, F.Hayatl, S.Shayanpour, S.SB. Musáví,Diabetesa konečné stádium onemocnění ledvin; přehledový článek o nových konceptech, 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,DiabetesledvinachorobaOd fyziologie 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 mohou vyvolat prediabetický stav měnící testikulární glykolytický metabolický profil a mužské reprodukční parametry, Andrologie 1 (3) (2013)495-504.

[6]L. Mabuza, M. Gamede, S. Maikoo, LBooysen, P.Ngubane, A.Khathi, Účinky komplexu rutheniumové Schiffovy báze na homeostázu glukózy u prediabetických potkanů ​​indukovaných dietou, Molekuly 23 (7) (2018)1721.

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

[8] N.Rabbanl, PJ Thornalley, Konečné produkty pokročilé glykace v patogenezichronickýledvinachoroba. ledvinyInt. 93 (2018) 803-813.

[9] A. Chagnac, B.Zingemman, B.Rozen-Zv, M.Herman-Edelstein, Důsledky glomerulární hyperfiltrace: role fyzikálních sil v patogenezichronickýledvinachorobavcukrovkaa 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 cytokinové signalizace1 peptidomimetika omezuje progresi diabetické nefropatie, J. Dopoledne. Takže Nephrol.28(2)(2017) 575-585.