Reno-protektivní účinek léčby AM6545 a AM4113 na metabolický syndrom

Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com

ČÁST Ⅰ: Interference s TGF 1-Zprostředkovaný zánět a fibróza jsou základem renoprotektivních účinků neutrálních antagonistů receptoru CB1 AM6545 a AM4113 u potkaního modelu metabolického syndromu

Basma G.Eid, Thikryat Neamatallah, Abeer Hanafy, Hany M.El-Bassossy & et al.

1. Úvod

Metabolickýsyndrom(MetS), je kombinacímetabolickéabnormality, které se běžně projevují jako inzulínová rezistence (IR), abdominální obezita, dyslipidémie a vysoký krevní tlak [1]. Pacienti s MetS(Metabolickýsyndrom) mají vysoké riziko rozvoje diabetu, aterosklerotického kardiovaskulárního onemocnění (CVD) a poškození ledvin [2]. Všechny tyto nemoci představují vážné a často smrtelné zdravotní stavy, které převládají ve většině zemí. Prevalence MetS(Metabolickýsyndrom) celosvětově roste a nyní je postižena více než miliarda lidí [3]. Tento nárůst je spojen s fyzickou inaktivitou, konzumací vysoce kalorických potravin a nápojů doplněných cukry [4,5]. Vztah mezi MetS(Metabolickýsyndrom) a chronické onemocnění ledvin (CKD) je kontroverzní. Několik studií však uvádí, že strava bohatá na fruktózu indukuje MetS(Metabolickýsyndrom), která následně progreduje do různých projevů nefropatie, jako je snížená glomerulární filtrace, albuminurie, urikosurie, proteinurie a změny morfologie ledvin [6-8]. Možné mechanismy poškození ledvin mohou zahrnovat systémové uvolňování prozánětlivých cytokinových mediátorů, volných radikálů a oxidačního stresu u MetS(Metabolickýsyndrom)[9,10]. Výskyt CKD u pacientů s MetS(Metabolickýsyndrom) je 2.{1}}krát vyšší než u jedinců bez MetS(Metabolickýsyndrom) komponenty [11].

přínos extraktu z cistanche: antibakteriální

Terapeutické intervence pro MetS(Metabolickýsyndrom) zahrnují modulaci hyperaktivního endokanabinoidního (EC) systému prostřednictvím inhibice kanabinoidního receptoru CB1 podtypu |12]. Bylo prokázáno, že inhibice receptoru CB1 reguluje chuť k jídlu, příjem potravy a lipogenezi u obézních potkanů ​​[13-15]. CB1 je receptor spřažený s G-proteinem (GPCR) třídy A Rhodopsin-like, který aktivuje hlavně G i/o proteiny [16]. Všudypřítomné receptory CB1 se ve velké míře nacházejí v centrálním nervovém systému (CNS), což může zvýšit výskyt neuropsychiatrických poruch [17]. Bylo zjištěno, že kompletní systém endokanabinoidů existuje v ledvinách a má významnou roli v renální homeostáze, stejně jako ve vývoji diabetické nefropatie a stavů, jako je CKD[18]. Receptory CB1 a CB2 byly hlášeny v různé části nefronu a také další renální buňky u lidí i hlodavců [19]. Kromě toho hraje endokanabinoidní systém v ledvinách hlavní roli v renální hemodynamice [20].

Rimonabant (SR141716) je například inverzní agonista receptoru CB1, který byl v dubnu 2006 klinicky schválen k léčběmetabolickékomplikace a obezita v Evropě [21]. Evropská léková agentura však usilovala o vysazení léku pronikajícího do CNS rimonabantu, protože bylo spojeno s úzkostí, depresí a zvýšeným sklonem k sebevraždám [17].

Abychom se vyhnuli neuropsychiatrickým vedlejším účinkům rimonabantu, které byly přisuzovány centrálním účinkům spojeným s jeho inverzním agonistickým profilem, sledovali jsme dvě strategie pro vývoj účinných analogů, které postrádají jeho nežádoucí vedlejší účinky. Prvním z nich byl objev neutrálních antagonistů CB1. Tyto sloučeniny, na rozdíl od svých protějšků s inverzními agonisty, kteří působí podporou neaktivního stavu receptoru, zabraňují endogenně se vyskytujícím endokanabinoidům v interakci s CB1. AM4113 představuje úspěšného neutrálního antagonistu CB1, který sdílí žádoucí účinky rimonabantu, ale postrádá jeho nežádoucí vedlejší účinky. Naší druhou strategií bylo vyvinout antagonisty receptoru CB1, které nejsou schopny překonat hematoencefalickou bariéru.AM6545představuje úspěšný periferně působící ligand při současném zachování profilu neutrálního antagonisty CB1. U obou léků bylo hlášeno, že si zachovávají terapeutickou aktivitu na různých zvířecích modelech s menšími nežádoucími účinky než rimonabant [22-26].

V této studii jsme se zaměřili na zjištění, zda léčba antagonisty receptoru CB1AM6545aAM4113by zlepšilo funkci ledvin v modelu s vysokým obsahem fruktózy a solímetabolickésyndroma prozkoumat základní mechanismus pro zlepšenou funkci. Taková studie by nám umožnila zjistit, zda některý z účinků těchto sloučenin má složku související s centrálně produkovanou inaktivací CB1.

2. Výsledky

2.1. Vliv léčby AM6545 a AM4113 na tonus endokanabinoidů ledvin

Měření anandamidu (AEA) a 2-arachidonoylglycerolu (2-AG) v ledvinových homogenátech bylo provedeno za účelem posouzení endokanabinoidního tonu v ledvině. Jak je uvedeno v tabulce 1, když kontrolní krysy (C) byly léčeny buďAM6545(C plus A65) popřAM4113(C plus A41) nebyl zjištěn žádný významný vliv na obsah AEA a 2-A Gin v ledvinách. Zvířata smetabolickésyndrom(MetS) vykazovaly zvýšené hladiny AEA i 2-AG ve srovnání s kontrolami (C). Po ošetřenímetabolickésyndromkrysy s buďAM6545(M plus A65) popřAM4113(M plus A41), zvířata stále vykazovala mnohem vyšší hladiny jak AEA, tak 2-AG v ledvinách ve srovnání s kontrolami.

Tabulka 1. Obsah anandamidu a 2-arachidonoylglycerolu v ledvinách.

2.2. Vliv léčby AM6545 a AM4113 na renální funkci u potkanů ​​MetS (metabolický syndrom)

MetS(Metabolickýsyndrom) kvůli vysokému obsahu fruktózy je krmení vysokým obsahem soli spojeno se zhoršením funkce ledvin, jak ukazuje zvýšená rychlost vylučování albuminu (AER) a proteinurie ve srovnání s kontrolami (p<0.05, figure="" 1a,="" b).="" both="">AM6545aAM4113výrazně inhibována (str<0.05)the elevated="" proteinuria="" and="" albumin="" excretion="" rate="" to="" similar="" levels="" suggesting="" protection="" of="" renal="" function="" in="">Metabolickýsyndrom). AniAM6545aniAM4113významně ovlivnil AER nebo proteinurii při podávání kontrolním zvířatům (obrázek 1A, B). Clearance kreatininu byla vypočtena a byla mnohem nižší vmetabolickésyndromskupina (M) ve srovnání s kontrolami (obrázek ]C). Správa buďAM6545(M plus A65) nebo AM4113 (M plus A41) nametabolickékrysy neměly žádný vliv na clearance kreatininu (obrázek 1C).

Obrázek 1. Antagonisté receptoru CB1AM6545aAM4113zlepšit renální funkční parametry při krmení s vysokým obsahem fruktózy a solímetabolickésyndromkrysy.

(A) ukazuje rychlost vylučování albuminu (AER), (B) ukazuje proteinurii a (C) ukazuje clearance kreatininu naměřenou u kontroly

(C) ametabolickésyndrom(M)krysám a také po 4 týdnech intraperitoneální injekceAM6545v kontrole (C plus A65)ametabolickékrysy (M plus A65) nebo AM4113 v kontrole (C plus A41) nebometabolicképotkanům (M plus A41) v dávce 10 mg/kg/den.

Výsledky jsou zobrazeny jako krabicové grafy a průměr je zobrazen jako (plus)(n=8).*str<0.05 relative="" to="" the="" control="" group=""><0.05 relative="" to="" the="">metabolickésyndromskupina jednocestným ANOVA následovaným Tukeyho post hoc testem.

2.3. Vliv léčby AM6545 a AM4113 na krevní tlak

Měření krevního tlaku neinvazivní metodou tail-cuff odhalilo, že MetS(Metabolickýsyndrom) zvířata (M, M plus A65, M plus A41) vykazovala významně vyšší systolický a diastolický krevní tlak ve srovnání s kontrolními zvířaty. Léčba zvířat buďAM6545neboAM4113nezpůsobil žádné významné změny v systolickém a diastolickém krevním tlaku (tabulka 2).

Tabulka 2. Účinek AM6545 a AM4113 na systolický a diastolický krevní tlak (BP) u potkanů ​​indukovaných metabolickým syndromem (MetS).

2.4. Vliv léčby AM6545 a AM4113 na renální histopatologii u potkanů ​​MetS (metabolický syndrom)

Zkoumání řezů obarvených H&E z MetS(Metabolickýsyndrom) potkani vykazovali výrazné histopatologické změny, zejména v renální kůře, kde byly abnormální změny pozorovány hlavně v glomerulech a proximálních stočených tubulech a renálním stromatu ve srovnání s kontrolní skupinou. Ledviny kontrolních krys vykazovaly normální strukturu ledvinové kůry (obrázek 2A, B), která obsahovala většinou ledvinové tělísky sestávající z glomerulárních kapilár uzavřených Bowmanovým pouzdrem. Dále byl mezi proximálními (PCT) a distálními stočenými tubuly (DCT) kapsulární prostor. Vysoké kvádrové buňky s eozinofilní cytoplazmou s centrálními zaoblenými jádry lemovaly proximální stočené tubuly. Vysoké mikroklky vyplňovaly lumen tubulů, které vykazovaly kartáčový luminální okraj. Distální stočené tubuly byly ve srovnání s PCT vzácné. V MetS(Metabolickýsyndrom) potkanů, ledviny vykazovaly různé stupně změn (obrázek 2C-E), kde některé glomeruly byly hypertrofované s dilatovanými glomerulárními kapilárami, zatímco jiné glomeruly se jevily jako atrofické. Navíc byla většina PCT dilatována se ztrátou kartáčkových lemů; jejich buňky měly vakuolizovanou cytoplazmu a tmavá pyknotická jádra. Navíc DCT vykazovala některé degenerativní změny se stěnami a vakuolizovanou cytoplazmou. Kromě toho byly v různých oblastech kůry ledvin pozorovány intersticiální prostory, peritubulární krvácení a mononukleární zánětlivá buněčná infiltrace. Zajímavé je, že MetS(Metabolickýsyndrom) krysy léčenéAM6545(obrázek 3A, B) a AM4113 (obrázek 3C, D) vykazovaly výrazné zlepšení renálního histologického profilu projevující se téměř normálními glomeruly a PCT bez známek degenerace a/nebo infiltrace zánětlivých buněk.

Obrázek 2. Reprezentativní mikrofotografie histologické struktury kůry ledvin u kontrolních ametabolickésyndromkrysy.

Kontrolní skupina (A, B) vykazuje normální renální glomeruly (G) a tubuly (PCT, DCT), zatímco vmetabolickésyndromskupina (CE) se některé glomeruly zdály atrofované (G1), zatímco jiné se zdály hypertrofované (G2) s dilatovanými kapilárami ().

Většina PCT se zdála degenerovaná s rozšířeným lumenem, ztrátou kartáčkového lemu a pyknotickými jádry (uvnitř kruhu).

Všimněte si přítomnosti širokých intersticiálních prostorů (*), krevní extravazace (*) a infiltrace zánětlivými buňkami (ICI). (H&E – A, C × 200 – B, D, E × 400).

Obrázek 3. Reprezentativní mikrofotografie histologické struktury kůry ledvin ve skupinách potkanůmetabolickésyndromošetřeno sAM6545(KapelaAM4113(C, D) antagonisté receptoru CB1.

Všimněte si obnovení téměř normálního vzhledu ve srovnání s kontrolní skupinou, pokud jde o glomeruly (G) a tubuly (PCT, DCT). (H&E—A, C×200—B, D×400)

2.5. Vliv léčby AM6545 a AM4113 na hladiny kyseliny močové u potkanů ​​MetS (metabolický syndrom)

Vzhledem k důležitosti kyseliny močové při zánětu ledvin a progresi do chronické poruchy ledvin ukazuje obrázek 4, že MetS(Metabolickýsyndrom) zvířata měla desetinásobný nárůst obsahu kyseliny močové v moči ve srovnání s kontrolami (str<0.05). however,="" both="" cb1="" antagonists,="">AM6545aAM4113, výrazně (str<0.05) inhibited="" this="" increased="" uric="" acid="" content="" while="" restoring="" it="" to="" near="" normal="" values.="" meanwhile,="" neither="">AM6545aniAM4113významně ovlivnil obsah kyseliny močové v moči u kontrolních zvířat.

2.6. ÚčinekAM6545aAM4113Léčba hladin TGF 1 v MetS(Metabolickýsyndrom) Krysy

Studie dále zkoumala roli TGF 1 jako hlavního mediátoru pro-zánětu a fibrózy. Jak je znázorněno na obrázku 5, tkáňová koncentrace TGF 1 v ledvinách izolovaných z MetS(Metabolickýsyndrom) krys byl výrazně (str<0.05) increased="" than="" in="" normal="" animals.="" however,="" the="" four="" weeks="" of="" treatment="" with="">AM6545aAM4113vedlo k významnému (str<0.05)reduction of="" tgfβ1="" concentrations,="" restoring="" it="" to="" normal="" values.="" while="" neither="">AM6545aniAM4113významně ovlivnily tkáňové koncentrace TGF 1 v kontrolních ledvinách. Tento výsledek naznačuje, že receptor CB1 má kritickou roli při zprostředkování zánětu a fibrózy ledvin.

Pro vyhodnocení korelace mezi rychlostí vylučování albuminu a hladinou TGF 1 v ledvinách byl vypočítán korelační koeficient (tabulka 3). Silná korelace byla přítomna mezi AER a TGF 1 v kontrole ametabolickésyndromzvířat. Korelace byla také přítomna u zvířat, kterým byla podávánaAM6545, ale ne sAM4113.

Obrázek 4. Antagonisté receptoru CB1AM6545aAM4113blokuje desetinásobné zvýšení obsahu kyseliny močové v moči u vysokofruktózy indukované vysokým obsahem solimetabolickésyndromkrysy.

Koncentrace kyseliny močové byla měřena v moči kontroly (C) ametabolickésyndrom(M) krysy stejně jako kontrolní ametabolickékrysy léčenéAM6545(C plus A65) a (M plus A65), respAM4113(C plus A41) respektive (M plus A41) v dávce 10 mg/kg/den. Výsledky jsou zobrazeny jako krabicové grafy a průměr je zobrazen jako (plus)(n=8).*str<0.05relative to="" the="" control="" group="" and=""><0.05 relative="" to="" the="">metabolickésyndromskupina jednocestným ANOVA následovaným Tukeyho post hoc testem.

Obrázek 5. Antagonisté receptoru CB1AM6545aAM4113snížit produkci TGF 1 při indukci fruktózymetabolickésyndromkrysy.

Koncentrace TGF1 byla měřena v kontrole (C) ametabolickésyndrom(M) krysy stejně jako kontrolní ametabolickékrysy léčenéAM6545(C plus A65) a (M plus A65), v tomto pořadí, nebo AM4113 (C plus A41) a (M plus A41), v daném pořadí, v dávce 10 mg/kg/den. Výsledky jsou zobrazeny jako krabicové grafy a průměr je zobrazen jako (plus)(n=8).*str<0.05 relative="" to="" the="" control="" group=""><0.05 relative="" to="" the="">metabolickésyndromskupina jednocestným ANOVA následovaným Tukeyho post hoc testem.

Tabulka 3. Účinky AM6545 a AM113 na korelaci mezi rychlostí vylučování albuminu (AER) a hladinou transformačního růstového faktoru-beta 1 (TGF1) ledvinami.

2.7.ÚčinekAM6545aAM4113Léčba renální fibrózy u MetS (Metabolickýsyndrom) Krysy

Obrázek 6 ukazuje řezy ledvin z různých skupin obarvených Massonovým trichromem pro hodnocení kolagenních vláken, která se jevila jako namodralé zbarvení. Ledvinová kůra vykazovala výrazné zvýšení kolagenových vláken v ledvinách odebraných z MetS(Metabolickýsyndrom) krysy (obrázek 6B) ve srovnání s kontrolními krysami (obrázek 6A). V intersticiu a glomerulech byl nadbytek ukládání kolagenových vláken. Naproti tomu došlo ke snížení ukládání kolagenních vláken v kůře ledvin sAM6545(obrázek 6C) a AM4113 (obrázek 6D) ošetření. Kvantifikace barvení Massonovým trichromem odhalila vyšší procento vmetabolickésyndrom(M) stejně jako vmetabolickéošetřené skupiny (M plus A65, M plus A41) ve srovnání s kontrolami. Nicméně léčba MetS(Metabolickýsyndrom) zvířata sAM6545aAM4113způsobilo významné snížení Massonova zbarvení ve srovnání s neošetřenýmimetabolickéskupina.

Obrázek 6. Reprezentativní mikrofotografie renální kůry různých skupin obarvené Massonovým trichromem. Všimněte si výrazného nárůstu kolagenních vláken.

(A) v ledvináchmetabolickésyndrom(B) kolem glomerulů (G) a tubulů (PCT, DCT) ve srovnání s kontrolou (A). V porovnání,AM6545-léčenometabolickésyndrom

(C) a AM4113-léčenometabolickésyndrom(D) prokázal znatelné snížení kolagenních vláken. (Massonův trichrom, A, B, C& D×200).

(E) ukazuje kvantifikaci Massonova trichromového barvení vyjádřenou v procentech. Výsledky jsou zobrazeny jako krabicové grafy a průměr je zobrazen jako (plus )(n{0}}).*Výrazně se liší od "C" na p<0.05,# significantly="" different="" from"m"="" at="" p=""><>

PRO ČÁST KLIKNĚTE ZDE Ⅱ