Bioaktiivne toit ja treening kroonilise neeruhaiguse korral

Bioaktiivne toit ja treening kroonilise neeruhaiguse korral: mitokondrite sihtimine

Denise Mafra^1,2et al

Abstraktne

Krooniline neeruhaigus(CKD), mis mõjutab 10–15 protsenti elanikkonnast, on seotud mitmesuguste tüsistustega, nagu südame-veresoonkonna haigused, nõrkus, infektsioonid, lihas- ja luuhaigused ning enneaegne vananemine, mis võivad olla seotud mitokondriaalsete muutustega. arv, jaotus, struktuur ja funktsioon. Kuna mitokondriaalne biogenees, bioenergeetika ja dünaamilised mitokondrite võrgud reguleerivad otseselt või kaudselt paljusid rakusisest ja ekstratsellulaarset funktsiooni, on mitokondrid kujunenud oluliseks sihtmärgiks sekkumisel, mille eesmärk on ennetada või parandada kroonilise neeruhaiguse tüsistuste ravi.Krooniline neeruhaigus). Selles ülevaates käsitleme bioaktiivsete toiduühendite ja treeningu võimalikku rolli häiritud mitokondriaalse funktsiooni moduleerimisel ureemilises miljöös.

MÄRKSÕNAD

krooniline neeruhaigus, treening, mitokondrite funktsioonid, toitumine

Cistanche-kidney

Cistanche-neer

1|SISSEJUHATUS

Lisaks oma olulisele metaboolsele funktsioonile (ATP tootmine ja termogenees) osalevad mitokondrid rakusiseses signaaliülekandes, võtmebiomolekulide sünteesis, programmeeritud rakusurmas (apoptoos) ja muudes rakuprotsessides. Sel eesmärgil juhitakse mitokondreid adaptiivsete kvaliteedikontrolli mehhanismide komplektiga, mis optimeerivad mitokondrite arvu (mitokondrite biogenees; MB), jaotumist ja funktsiooni. Need kontrollmehhanismid hõlmavad tuuma poolt kodeeritud valkude sünteesi ja neid reguleerivad rangelt intra- ja ekstratsellulaarsed signaalirajad.

Mitokondriaalset düsfunktsiooni seostatakse suurenenud oksüdatiivse stressi ja metaboolsete häiretega ning see võib nende ja täiendavate mehhanismide kaudu aidata kaasa krooniliste nõrgestavate haiguste patofüsioloogiale, nagu näitekskrooniline neeruhaigus(CKD). Uuringud on näidanud bioaktiivsete ühendite ja kehalise treeningu mitokondritele spetsiifilist toimet; kuid selliste sekkumiste võimalikule mõjule kroonilise neeruhaiguse mitokondriaalsele düsfunktsioonile on seni vähe tähelepanu pööratud. Selles ülevaates käsitleme mitokondriaalset düsfunktsiooni kroonilise neeruhaiguse kontekstis ja tutvustame potentsiaalseid ravistrateegiaid, kasutades bioaktiivseid ühendeid ja harjutust, et moduleerida mitokondriaalset funktsiooni, mis võib vähendada tüsistusi ning parandada kroonilise neeruhaigusega patsientide tervist ja elukvaliteeti.

2|MITOKONDRIA FÜSIOLOOGIA

Mitokondrite kaks membraani, välimine ja sisemine, moodustavad kaks eraldi veepõhist sektsiooni, maatriksi ja membraanidevahelise ruumi. Sisemine mitokondriaalne membraan sisaldab oksüdatiivse fosforüülimise (OXPHOS) süsteemi ensüümikomplekse. Glükoosi ja rasvhapete lagundamisel osalevad metaboolsed süsteemid, nagu Krebsi tsükkel ja oksüdatsioon, asuvad mitokondrite maatriksis.6 Kuigi mitokondrid on suletud membraanidesse ja on määratletud kui iseseisvad organellid, ei tohiks neid peetakse üksikuteks üksusteks, vaid pigem dünaamiliste ja omavahel ühendatud membraanide puntraks, mis moodustab mitokondriaalse võrgu. Mitokondrite sulandumine ja lõhustumine on pidevalt käimasolevad sündmused, mis viivad selle mitokondrite võrgustiku dünaamilise hargnemiseni. Lisaks tuumale on mitokondrid ainsad organellid, mis sisaldavad geneetilist materjali, mitokondriaalset DNA-d (mtDNA), mis on ligikaudu 16,5 kb suurune kaheahelaline ümmargune molekul, mis sisaldab 37 geeni, mis kodeerivad OXPHOS kompleksi 13 subühikut, välja arvatud kompleks II. MtDNA kodeerib ka 22 ülekande-RNA-d ja kahte ribosomaalset RNA-d. Kuigi mitokondritel on oma DNA, muudab mtDNA väike suurus mitokondrid väga sõltuvaks peremeesraku tuumagenoomist. Tõepoolest, mitokondriaalne genoomne mehhanism ei kontrolli abita organelli proteoomi, kuna tuumagenoom kodeerib enamikku mitokondritesse lisatud mitokondriaalsetest valkudest (kuni ~ 103). Mitokondriaalse geeniekspressiooni, funktsiooni ja regulatsiooni varem tundmatud tunnused näitavad, et mitokondriaalne transkriptoom ja proteoom on palju keerulisemad, kui seni arvati.

Treat Kidney disease--Cistanche acteoside

2.1|Mitokondriaalne biogenees

Uute mitokondrite teket mõjutavad keskkonnastress, nagu treening, oksüdatiivne stress, hüpoksia, hormoonid, põletikud, kalorite piiramine ja rakkude jagunemine/diferentseerumine. Mitokondriaalne biogenees hõlmab mtDNA ja mitmete tuumast pärinevate tegurite koordineeritud replikatsiooni ja transkriptsiooni.2 Mõned kõige olulisemad MB-ga seotud tegurid on illustreeritud joonisel 1. Peroksisoomi proliferaatoriga aktiveeritud retseptor (PPAR) - aktivaator 1 (PGC-1 MB pearegulaatorina ja reageerib füsioloogilistele (nagu treening ja kalorite piiramine) ja patoloogilistele (nagu oksüdatiivne stress ja põletik) seisunditele. PGC-1 paikneb tsütoplasmas ja translokeerub pärast fosforüülimist – AMP-aktiveeritud proteiinkinaasi (AMPK), sirtuiin-1 (SIRT-1), PPAR- ja cAMP-responsive element-binding protein (CREB) poolt - tuuma, kus see interakteerub teiste transkriptsioonifaktoritega, nagu tuumahingamisfaktorid (Nrf-1), Nrf-2 ja transkriptsioonifaktor A mitokondriaalne (TFAM), suurendades seeläbi nende aktiivsust. PGC-1, teine transkriptsioonifaktor, jagab PGC-1-ga sarnast molekulaarset struktuuri ja funktsiooni, sealhulgas tuumaretseptorite sidumine ja transkriptsiooniline aktiveerimine, ning reguleerib MB-d ka PGC-1-ga jagatud mehhanismide kaudu, näiteks aktiveerides tuuma hingamisfaktorid Nrf-1.2. (Nrf‐1 / Nrf‐2) on seotud mitme mitokondriaalse valgu ekspressiooniga, nagu OXPHOS kompleksvalgud, heemi biosünteesi ensüümid ja valgud, mis osalevad tuumakodeeritud subühikute mitokondriaalses impordis. Nrf-1 transkriptsiooni reguleerib ka treenitud rottide lihases PPAR- mehhanism, mis suurendab MB-d AMP-aktiveeritud proteiinkinaasi (AMPK) ja Nrf-1/Nrf-2 ülesreguleerimise kaudu, mis integreerivad nende mõju rottide tuuma geenidele. MB koos TFAM-i replikatsiooni ja transkriptsiooni edendamisega. Viimane on multifunktsionaalne valk, mis kuulub suure liikuvuse rühma (HMG) valkudesse, mida iseloomustab nende võime painutada, mähkida ja lahti mtDNA-d ilma järjestuse spetsiifilisuseta, kuid eelistatud interaktsiooniga mõne tuvastatud piirkonnaga.

Kasvaja supressorvalk p53 on tuntud kui "mitokondrite genoomi valvur" ja sellel on võime moduleerida nii mitokondrite kui ka tuuma geenide ekspressiooni.25,26 Metaboolne stress põhjustab p53 aktivatsiooni selle võtmemodulaatori PGC‐1 ja vallandajate poolt. rakutsükli seiskumine, reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) kliirens või apoptoos.

2.2|Bioenergeetiline

Bioenergeetilised tegevused hõlmavad OXPHOS-i protsesse, mis esinevad sisemise mitokondriaalse membraani kristlaste invaginatsioonides, kus Krebsi tsüklist mitokondriaalses maatriksis toodetud redutseeritud nikotiinamiidadeniindinukleotiid (NADH) ja FADH2[1] suunavad elektronid edasi elektronide transpordiahelasse. kompleksid I-V. Prootonpumbad (kompleksid I, III ja IV) vabastavad prootonid membraanidevahelisse ruumi, et sünteesida adenosiin-5'-trifosfaati (ATP), mis on raku peamine energiaallikas, ADP fosforüülimise teel ATP poolt. süntaas. Need komponendid töötavad paralleelselt lahtiühendavate valkudega (UCP), mis hajutavad termogeneesiks tekkinud soojust. Elektronide ülekande käigus lekivad mõned hingamiskompleksid elektrone hapnikku, tekitades superoksiidi aniooni (O2 •). Selle tulemusena on mitokondrid ROS-i tootmise peamine allikas, mis on vältimatu protsess; bioenergeetika talitlushäirete esinemisel aga suureneb oksüdatiivne stress.

Mitokondriaalsed võrgud on väga dünaamilised ja reageerivad rakulistele häiretele. Käimasolevad mitokondrite sulandumise ja lõhustumise protsessid reguleerivad mitokondriaalset arhitektuuri. Mitofusiin 1 (Mfn1), mitofusiin 2 (Mfn2) ja optilise atroofia 1 (Opa1) valgud vastutavad mitokondriaalse sulandumise eest ning mitokondriaalne lõhustumistegur (Mff) ja dünamiiniga seotud valk 1 (Drp1) vastutavad mitokondriaalse lõhustumise eest. Muutused mitokondriaalses arhitektuuris on seotud mitokondriaalse düsfunktsiooniga, mis omakorda on seotud erinevate haigustega, sealhulgas kroonilise neeruhaigusega, ning aitab kaasa mitmetele patoloogilistele protsessidele kroonilise neeruhaigusega patsientidel.

Cistanche-kidney

Cistanche-neer

3|MITOKONDRIALNE DÜSFUNKTSIOON NEERUHAIGUSTE KOHTA

Mitokondriaalne düsfunktsioon on nii kroonilise neeruhaiguse kui ka ägeda haiguse silmapaistev tunnusneerukahjustus(AKI)37 ja on seotud mitme protsessiga, sealhulgas biogenees, bioenergeetika, morfoloogia ja lagunemine. Lisaks seostatakse kroonilist neeruhaigust nii Nrf-1, PGC1-ekspressiooni kui ka TFAM-i, tsütokroom C oksüdaasi subühiku 6C (COX6C) ja tsütokroom C oksüdaasi subühiku 7C (COX7C) ja mitokondriaalse hingamissüsteemi vähenemisega.

Kroonilise neeruhaiguse korral on mitokondriaalne düsfunktsioon peamine oksüdatiivse stressi põhjustaja, mis on seotud paljude ureemiliste tüsistustega, sealhulgas põletiku ja veresoonte kahjustustega, mis soodustavad südame-veresoonkonna haigusi ja enneaegset vananemist.40 Lisaks väheneb mtDNA koopiate arv, mis on väärtuslik mitokondrite biomarker. Neeruhaiguste rebend, mitokondriaalse membraani potentsiaali kadu ja ATP produktsiooni vähenemine kroonilise neeruhaiguse korral ning põletik ja oksüdatiivne stress omakorda soodustavad mitokondriaalset düsfunktsiooni. Oksüdeerivate solvangute ajal mõjutavad mitmed mito[1]kondrite funktsioonid, sealhulgas mitokondrite üleminekupooride suurenenud läbilaskvus, mis põhjustab membraanipotentsiaali depolarisatsiooni, elektronide transpordi pärssimine, suurenenud oksüdeerija tootmine ja madal hingamisaktiivsus, rakusisese ATP taseme langus, mitokondriaalse membraani potentsiaali muutused. (Δψm) ja tsütokroom C (Cyt C) vabanemise tsütoplasmasse, mis võib põhjustada kaspaaside aktiveerumist, mis põhjustab rakusurma.

Teine hüpotees on see, et kroonilise neeruhaiguse mitokondrite düsfunktsioon on seotud hemodünaamiliste kohanemistega, mis on tingitud hapnikuvarustuse ja nõudluse mittevastavusest sellest tuleneva hüpoksia ja hüpoksiaga indutseeritava faktori 1 (HIF-1) aktiveerimise tõttu. See vähendab mitokondriaalset hapnikutarbimist ja superoksiidi tootmist ning suurendab mitokondrite mahutihedust. Veelgi enam, soolestiku mikrobiotast toodetud ureemilise toksiini indoksüülsulfaat vähendab PGC-1 ekspressiooni ja suurendab skeletilihaste autofagiat. Lõpuks, kuna oluliste mineraalide puudus võib kiirendada mitokondriaalset lagunemist, on rauapuudus kroonilise neeruhaiguse korral tavaline ja kliiniliselt oluline probleem.

Koos võetud,põletik, suurenenud ROS tootmine, ureemiline toksiin ja hüpoksia võivad üksi või koos mängida rolli ureemilises mitokondriaalses düsfunktsioonis. Kuigi selle aluseks olevad mehhanismid on suures osas teadmata, arvatakse, et see on seotud vananemisprotsessiga ja paljude krooniliste haiguste patogeneesiga. Seetõttu võib mitokondriaalne düsfunktsioon mängida olulist rolli kroonilise neeruhaiguse patogeneesis. Nefronid on rikkad mitokondrite poolest ja rasvhapete OXPHOS-oksüdatsioon on ATP tootmise peamine allikas. Algne vigastus võib esile kutsuda muutunud mitokondrite metabolismi, mis on seotud redoks-tasakaalu häirega, mis põhjustab muutusi bioenergeetikas ja kroonilise neeruhaiguse progresseerumisel. Alates protsessistneerudmitokondriaalse düsfunktsiooni halvenemine on endiselt raskesti mõistetav, täiendavad uuringud mitokondriaalse bioloogia ja patofüsioloogia kohta on õigustatud neeruhaiguste tõhusate ravimite avastamiseks. Allpool esitame tõendeid selle kohta, et treeningul ja bioaktiivsetel ühenditel on potentsiaal moduleerida mitokondriaalset funktsiooni kroonilise neeruhaiguse korral.

4|MITOKONDRIALSE DÜSFUNKTSIOONI SIHTIMISE TOITMISSTRATEEGIAD CKD-s

Kuna düsfunktsionaalsed mitokondrid suurendavad ROS-i tootmist, võivad need olla sobivad sihtmärgid antioksüdantsete omadustega bioaktiivsetele ühenditele. Tõepoolest, toidu antioksüdandid, nagu C-vitamiin, polüküllastumata rasvhapped (PUFA), kvertsetiin, resveratrool ja kurkumiin, võivad vähendada mitokondriaalseid oksüdatiivseid kahjustusi. Kuigi on mõeldav, et need toitained võivad kroonilise neeruhaiguse korral mitokondriaalset funktsiooni parandada, on seni läbi viidud vaid mõned eksperimentaalsed uuringud. Selles ülevaates oleme otsinud kirjandust terapeutiliste lähenemisviiside kohta, mis kasutavad bioaktiivseid ühendeid mitokondriaalse funktsiooni suurendamiseks ja nende rolli ureemiliste tüsistuste ennetamisel, vt joonis 2.

resveratrool,Viinamarjades, marjades ja punases veinis leiduv looduslik polüfenoolühend on näidanud, et see osaleb MB-s sirtuiin-1-sõltuva mehhanismi kaudu ja suurendab kompleksi I aktiivsust. Lagouge jt (2006) näitasid, et resveratrooliga ravitud C57BI/6J hiirtel indutseeriti PGC-1 aktiivsus SIRT1-vahendatud deatsetüülimise teel ning aktiveeriti ka Nrf-1 ja TFAM ekspressioon. Viiel kuuest nefrektoomiaga rotist parandas resveratrool mitokondriaalseid funktsioone, nagu näitas ATP sisalduse suurenemine ja mitokondriaalsete elektronide transpordiahela valkude ekspressiooni suurenemine, ning vähendas ROS-i taset ning kompleksi I ja kompleksi III aktiivsust. Kuigi mitokondriaalset biogeneesi ja NAD modulatsiooni mõjutavad ained, nagu resveratrool, on kroonilise neeruhaiguse tüsistuste ravimisel paljutõotavad, ootab nende kliiniline tõlge täiendavaid uuringuid.

kvertsetiin, senolüütiline ühend60, mida leidub rohelistes lehtedes, kapparis, sibulas, õuntes, marjades, tomatites ja spargelkapsas, aktiveerib PGC-1, mtDNA ja tsüt C replikatsiooni.61 Kuigi kvertsetiinil võib PGC-1 ekspressiooni suurendamise tõttu olla kardioprotektiivsed omadused. ja bioenergeetilise võimekusega seotud markereid, ei ole selle flavonoidi toimet kroonilise neeruhaigusega patsientidel testitud. Huvitav on aga see, et kvertsetiin nõrgendas veresoonte lupjumist, vähendades oksüdatiivset stressi ja hoides ära mitokondriaalse lõhustumise sündmusi adeniinirikka dieediga indutseeritud kroonilise neeruhaigusega roti mudelis ja in vitro silelihasrakkudes.62 Kuna veresoonte lupjumine on ureemilise fenotüübi ja ennustuse ühine tunnusjoon. kardiovaskulaarne suremus, võib kvertsetiin olla

huvitav ühend, mida kroonilise neeruhaiguse korral edasi uurida.

Kurkumiinon Curcuma longa risoomides leiduv polüfenool, mida kasutatakse tavaliselt vürtsina. Eksperimentaalse kroonilise neeruhaiguse loommudelites kaitseb kurkumiin mitokondriaalse düsfunktsiooni eest ja vähendab hapnikutarbimist, vähendades ROS-i tootmist. Siiski on teatatud, et kurkumiini on mõnevõrra raske uurida, kuna see laguneb kiiresti in vivo ja selle biosaadavus on väga madal. Kurkumiin, nagu ka teised polüfenoolid, aktiveerib Nrf‐2 ja stimuleerib antioksüdantset vastust. Kuigi teadmised selle polüfenooli täpse molekulaarse aktiivsuse kohta on piiratud, on seda vähiga seoses põhjalikult uuritud. Kuid CKD eksperimentaalses rotimudelis näidati hiljuti, et kurkumiinil võib olla kasulik mõju, vähendades põletikku ja oksüdatiivset stressi nrf-2 ülesreguleerimise kaudu. Kas see kehtib ka kroonilise neeruhaiguse puhul, tuleb veel kindlaks teha.

Antotsüaniididon polüfenoolid, mida leidub mustikates, punastes ja mustades viinamarjades, jõhvikates, vaarikates, murakates, punases kapsas, punases sibulas ja baklažaanis. Antotsüaniinide toimemehhanism on seotud redokspotentsiaaliga, mis võimaldab neil toimida elektroni aktseptorina mitokondriaalse elektronide transpordisüsteemi kompleksi I ja tsüt C vahel. Kuigi antotsüaniinid näivad olevat elektroni aktseptorid kompleksi I-vahendatud NADH ja pakkuda südamekaitset70, selle polüfenooli toimet ei ole kroonilise neeruhaiguse kontekstis testitud. Kuid adeniini poolt indutseeritud kroonilise neeruhaiguse mudeli kasutamine rottidel näitas hiljuti, et antotsüaniinide manustamine vähendas adeniini poolt indutseeritud kroonilise neeruhaiguse mõju. Antotsüaniinide positiivse mõju aluseks olev mehhanism selles rotimudelis arvati olevat toimimine oksüdatiivse stressi antagonistina ja põletikureaktsiooni vähendamine. Antotsüaniinid võivad seetõttu olla potentsiaalne toiduaine, mida kroonilise neeruhaiguse ravis arvesse võtta.

Epigallokatehhiin{0}}gallaat (EGCG)on rohelises tees (Camellia sinensis Theaceae) leiduv polüfenoolühend, mis võib moduleerida mitokondriaalset funktsiooni ja kontrollida bioenergeetikat. Katehhiini EGCG-de täpne toime, näiteks mil määral see indutseerib MB-d, on siiski suuresti teadmata, kuid uuringud on oletanud, et see toimib võimsa antioksüdandina ja ROS-i püüdjana. Kuigi rohked tõendid toetavad EGCG-de tõhusust antioksüdantidena in vitro uuringutes, puuduvad tõendid in vivo toime kohta.Omega-3, polüküllastumata rasvhapped (PUFA, rohkesti kalaõlis, omab tromboosi-, aterogeensuse- ja põletikuvastaseid funktsioone. Need rasvhapped on PPAR ligandid ja suurendavad PGC-1, TFAM-i ja tsüt-C oksüdaasi ekspressiooni, membraanipotentsiaali ja ATP-d Taneda jt näitasid, et eikosapentaeenhappega (EPA) in vitro ja in vivo töödeldud roti tubulaarsed epiteelirakud vähendasid mitokondriaalset apoptoosi, takistades tsütosooli tsütosooli vabanemist ja võivad vähendada kaspaas-9 aktivatsiooni, mis on mitokondriaalse apoptoosi marker Laila jt uurisid suure annuse (3,9 g/päevas) n3-PUFA mõju 4 kuu jooksul vanemate täiskasvanute vastuslateralis lihaste biopsiatest saadud mitokondritele. Lihaste mitokondriaalse hingamise sageduses olulisi muutusi ei toimunud, kuid tulemused viitasid ROS-i tootmise vähenemine. Ainult käputäis väikeseid uuringuid on uurinud PUFA potentsiaalset kasulikku mõju kroonilise neeruhaiguse korral. Huvitaval kombel võrreldi randomiseeritud kontrollitud uuringuid nii oomega-6 kui ka oomega-9 toidulisandite oomega-3 toime võrreldes platseeboga on näidanud kroonilise neeruhaiguse sügeluse olulist paranemist.

Coumestrolon östrogeeniomadustega polüfenool, mida leidub toores ristikukapsas, punases ristikus, lutsernis, sojaubades, kaunviljades, rooskapsas ja spinatis. See bioaktiivne ühend võib esile kutsuda vähivastaseid toimeid, mõjutades elujõulisust ja mitokondriaalseid funktsioone ning provotseerides apoptoosi PI3K/AKT inhibeerimise ja MAPK-de (ERK1/2 ja JNK) aktiveerimise kaudu. Huvitaval kombel on näidatud, et kumestrool aktiveerib SIRT-1 ja käivitab seeläbi MB kultiveeritud hiire skeletilihasrakkudes. Kasutades inimese platsenta kooriokartsinoomi rakke, näidati hiljuti, et kumestrool kutsub esile nende rakkude apoptootilise toime, reguleerides raku signaaliülekannet ja mitokondriaalseid funktsioone peamiselt ROS-i tootmist stimuleerides. Siiski puuduvad uuringud kroonilise neeruhaigusega patsientidega.

C-vitamiin(askorbiinhape) on vees lahustuv vitamiin, mida leidub paljudes puu- ja köögiviljades, nagu guajaav, punane paprika, kiivi, sidrun, apelsin ja greip. In vitro mudelid näitavad, et C-vitamiin moduleerib mitokondriaalseid funktsioone, vähendades Ca^{2 pluss}ülekoormus ja ROS-i teke ning mitokondriaalsete ATP-tundlike kaaliumikanalite (mitoKATP kanalite) aktiveerimine; see toob kaasa stabiilsema mitokondriaalse membraanipotentsiaali. Kuid meie teadmiste kohaselt ei ole üheski uuringus veel uuritud, kas C-vitamiini lisamine suurendab mitokondriaalset funktsiooni.

Kokkuvõttes, kuna need toiteväärtusega bioaktiivsed ühendid võivad mõjutada MB-d, on kontrollitud kliinilistes uuringutes õigustatud täiendavad uuringud, et uurida nende potentsiaali ureemilise fenotüübi ennetamisel ja ravimisel.

5|HARJUTUS JA MITOKONDRI FUNKTSIOON CKD-s

Kroonilise neeruhaigusega patsientide madal füüsiline aktiivsus ja skeletilihaste massi vähenemine on seotud sarkopeenia ja suurema enneaegse surma riskiga. Mitmed uuringud on näidanud regulaarse kehalise aktiivsuse tähtsust kroonilise neeruhaigusega patsientide lihaskaotuse ärahoidmisel, treeningvõime suurendamisel ja elukvaliteedi parandamisel. Lisaks taastab treening mitokondrite ringlust ja soodustab tervislikku mitokondrite kogumit, mis toetab lihaste säilimist.

Tegelikult võivad lihaste mitokondriaalsed metaboolsed muutused esineda kroonilise neeruhaigusega patsientidel, kellel on säilinud füüsiline jõudlus ja energiaühendus (st mitokondriaalne efektiivsus), mis viitab sellele, et muutunud mitokondriaalne metabolism kroonilise neeruhaiguse korral võib olla olulisem kui erinevused füüsilises aktiivsuses per se. Teised uuringud näitavad siiski, et muutused mitokondriaalses funktsioonis ja biogeneesis, samuti skeletilihaste funktsioonis võivad kroonilise neeruhaiguse korral treeninguga taastuda, kuigi täpne mehhanism pole selge. Kui mitmed uuringud näitavad, et skeletilihasmassi ja -funktsiooni säilimine kroonilise neeruhaiguse korral võib toimuda sõltumata sooritatud treeningu tüübist, on vähesed uuringud uurinud mitokondriaalset funktsiooni vastusena kroonilise neeruhaiguse (inimesed või loomad) treeningutele.

Loomkatsetes säilitasid treeningprotokollides (ujumine või rattajooks) osalenud neerupuudulikkusega närilised haiguse progresseerumise ajal tsitraadi süntaasi aktiivsust (kasutatakse mitokondriaalse tiheduse kaudse mõõtmisena) ja see näis takistavat skeletilihaste eeldatavat dekonditsioneeritust. Seega soodustab skeletilihaste tervise säilitamine üldiselt head tervist. Seda arutluskäiku toetas hiljuti uurimusneerukahjustushiiremudelis, mis ekspresseerib PGC-1 lihasespetsiifilisel viisil. Autorid esitavad tõendeid müokiini irisiini neerude kaitsva rolli kohta ja viitavad sellele, et lihaste ja neerude läbirääkimine võib pärssidaneerudfibroosi ja metaboolse ümberprogrammeerimise ajalneeruhaigus.

Erinevalt Kiuchi jt uuringust kroonilise neeruhaigusega patsientidel näitas hiljutine uuring, milles uuriti 8-nädalase kõrge intensiivsusega intervalltreeningu (HIIT) (85% VO2max) mõju varajases staadiumis kroonilise neeruhaigusega hiiremudelil. oksüdatsioonist ja põletikust tingitud kahjustusedneerud.Huvitaval kombel osutus HIIT tõhusamaks nii madala intensiivsusega treeningutest (45–50 protsenti VO2max) kui ka istuvast käitumisest.neerukahjustus.Näidati, et see kasulik toime sõltub endogeense antioksüdantse ensüümi aktiivsuse ja põletikuga seotud geenide kõrgendatud ekspressioonist. Kuid meile teadaolevalt ei ole üheski HIIT-i samaaegses või kombineeritud sekkumisuuringus kroonilise neeruhaigusega patsientidel uuritud mitokondriaalset funktsiooni ega mitokondriaalse oksüdatsioonivõime markereid skeletilihastes või muudes kudedes.

Kuigi kliinilisi uuringuid füüsilise koormuse mõju kohta mitokondrite funktsioonile kroonilise neeruhaigusega patsientidel on vähe, käsitleme allpool mõningaid nende patsientidega tehtud uuringuid. Balakrishnan jt täheldasid, et mõõduka kuni raske kroonilise neeruhaigusega patsientidel, kes olid randomiseeritud kas 12-nädalasele resistentsuskoolitusele või kontrolltegevusele, ilmnes pärast treeninguga sekkumist suurenenud mtDNA koopiate arv. Aeroobsed treeningud, nagu 6-kuuline tsüklitreening, võivad parandada gastrocnemius lihase vaskularisatsiooni, suurendada VO2max-i ja suurendada koormustaluvust ning ühes uuringus parandasid kroonilise neeruhaigusega patsiendid oma VO2 tippu 50–70 protsenti. Siiski on seatud kahtluse alla, kas mitokondriaalne tihedus on otseselt seotud kardiorespiratoorse võimekusega, mida mõõdetakse VO2 tipu/max väärtusena, kuigi suurenenud MB ja mitokondrite tihedus on hästi tuntud kohandused vastupidavustreeningutega. Hiljutises uuringus mõõduka kuni raske kroonilise kroonilise neeruhaigusega patsientidel uuriti kaloripiirangu, aeroobse treeningu (vahelduv jooksulint, elliptiline risttrenažöör, Nu-Step risttrenažöör ja lamav statsionaarne jalgratas) või sekkumiste kombinatsiooni mõju. 4-kuuline periood. Kõik rühmad näitasid vähenenud oksüdatiivset stressi, kuigi kombineeritud sekkumine (dieet ja treening) osutus kõige tõhusamaks. Need leiud viitavad sellele, et sellised sekkumised võivad leevendada mitokondriaalset düsfunktsiooni.

Kombineeritud vastupidavustreening ja aeroobne treening, samaaegne treening ja kõrge intensiivsusega intervalltreening (HIIT) on viimastel aastatel pälvinud palju tähelepanu ning olnud tugevalt seotud mitokondriaalse funktsiooni ja biogeneesi paranemisega. Ehkki kroonilise neeruhaigusega patsientidel on samaaegse sekkumise / HIIT-treeningu uuringud piiratud, on hiljutine uuring näidanud, et kombineeritud treeningul on mittedialüüsi saavatele kroonilise neeruhaigusega patsientidele kasulik mõju võrreldes traditsioonilise aeroobse treeninguga. See kasulik mõju ilmnes lihasjõu ja vastupidavuse suurema paranemisena, mis on olulised tegurid kroonilise neeruhaigusega patsientide parandamiseks ja säilitamiseks. Huvitav on see, et hüpertensiooniga kroonilise neeruhaigusega patsiente jälgiti 3-aastase perioodi jooksul siirdatava südamemonitori abil, et hinnata HIIT või mõõduka treeningu mõju ning võimalikke mõjusid kodade virvendusarütmiale ja neerufunktsioonile. Tuleb märkida, et uuring näitab, et HIIT-iga tegelevatel kroonilise neeruhaigusega patsientidel võib kodade virvendusarütmia esinemissagedus olla suurem kui mõõduka intensiivsusega treeninguga tegelevate patsientidega. Veelgi enam, neerufunktsiooni vaadates näib mõõdukas treening neile patsientidele kasulikum kui HIIT.

6|LÕPPSÕNA

Mitokondriaalne düsfunktsioon näib olevat kroonilise neeruhaiguse tavaline ja võib-olla omane muutus, mis võib soodustada põhihaiguse progresseerumist ja süvendada kroonilise neeruhaiguse tüsistusi, nagu oksüdatiivne stress ja põletik. Kuigi mehhanismid ei ole selged, võib kroonilise neeruhaiguse mitokondriaalne düsfunktsioon olla tingitud mitokondriaalse biogeneesi talitlushäiretest, bioenergeetika häiretest, dünaamikast, käibest ja geneetilistest mutatsioonidest. Kõik need muutused võivad kaasa aidata mitokondriaalsele kahjustusele, ebastabiilse mtDNA akumuleerumisele ja süsteemsetele mõjudele, nagu suurenenud oksüdatiivne stress ja apoptoos. Aastalneerud, võib mitokondriaalse homöostaasi häire kahjustada mikroveresoonkonda, soodustada põletikku ja fibroosi ning aidata kaasa kroonilise neeruhaiguse progresseerumisele. Kaugelearenenud kroonilise neeruhaigusega patsientidel võib mitokondriaalne düsfunktsioon soodustada sarkopeeniat, põletikku ja suurenenud oksüdatiivset stressi, mis on seotud halbade kliiniliste tulemustega. Toitumise moduleerimine ja treening üksi või eelistatavalt kombinatsioonis tunduvad tõhusad meetodid kroonilise neeruhaiguse mitokondrite sihtimiseks. Kuigi on väljaspool kahtlust, et füüsiline aktiivsus, mis võib olla ka mitokondrite funktsioonide päästmine, toob kasu skeletilihaste struktuurile ja funktsioonidele ning parandab ka muid patsientide tervise aspekte, on bioaktiivsete toitainete dokumenteeritud mõju mitokondriaalsele funktsioonile endiselt napp. Praeguste teadmiste põhjal tuleks treenimist soodustada kroonilise neeruhaiguse kõigis etappides. Sellegipoolest on õigustatud täiendavad uuringud, et selgitada välja, mil määral on kroonilise neeruhaiguse korral treenimise kasulikud mõjud seotud mitokondritega ja kas bioaktiivsetel toitainetel võib olla mitokondritele kasulikku mõju.

Cistanche tootedkrooniline neeruhaigus

TUNNUSTUS

Täname Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) ja Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) toetuse eest ning Heart and Lung Foundationi ja Njurfondenit Peter Stenvinkeli uurimistöö toetamise eest. Njurfonden toetab ka Ferdinand von Waldenit. Baxter Novum on Baxter Healthcare'i tulemus Karolinska Instituudile. Bengt Lindholm töötab ettevõttes Baxter Healthcare.