Riisikliid moduleerivad kõrge suhkrusisaldusega dieedile alluvate loomade neeruhaiguste riskitegureid
Mar 06, 2022
SISSEJUHATUS
Kroonilineneeruhaigus(CKD) on defineeritud kui muutusedneerufunktsioonvõi struktuur enam kui kolm kuud, sõltumata põhjusest, mis mõjutavad indiviidi tervist 1. Epidemioloogilised andmed näitavad, et krooniline neeruhaigus mõjutab 10–16 protsenti maailma täiskasvanutest 2 , peetakse ülemaailmseks terviseprobleemiks. CKD diagnoos tehakse tavaliselt glomerulaarfiltratsiooni kiiruse (GFR) järgi. Siiski ei välista GFR-i võrdlusvahemikneeruhaigus, alatesneeruhaigusviib vähenemisenineerufunktsioon.Selles kontekstis NationalNeerFond soovitab varajases staadiumis avastamiseks proteinuuria analüüsi ja GFR-i hinnanguid haiguse progresseerumise hindamiseks.neeruhaigus3 . Rasvumine, diabeet ja hüpertensioon on kroonilise neeruhaiguse tavalised riskitegurid 4 . CKD tekib paljude patoloogiliste solvangute, sealhulgas põletiku ja oksüdatiivse stressi tõttu, mis mõjutavadneerufunktsioonja hävitada nefronid. Kirjandus teatab seosest neeru- kahjustus ja erinevad põletikumediaatorid, sealhulgas interleukiin-6 (IL-6) ja tuumori nekroosifaktor (TNF-), mis viitab sellele, et krooniline neeruhaigus on madala astme põletikuline protsess 5,6.
CISTANCHE PARANDAB neeru-/NEEREDIALÜÜSI
Oksüdatiivset stressi võib pidada reaktiivsete hapnikuliikide (ROS) tootmise ja lagunemise suhte tasakaalustamatuseks. Liigne ROS-i tase võib biomolekulidega (valgud, lipiidid ja nukleiinhapped) suheldes põhjustada rakukahjustusi, mis avaldab negatiivset mõju koe funktsioonile ja struktuurile, sealhulgasneerud. Uuringud näitavad, et suurenenud oksüdatiivse stressi markerid, nagu malondialdehüüd (MDA) ja karbonüülitud valk, on pöördvõrdelises korrelatsioonisneerudfunktsioon 5,7 . Selle tulemusena kompenseerivad nefronid vigastatud nefronite funktsiooni hüperfiltratsiooniga, mis põhjustab glomerulaarset hüpertensiooni, proteinuuriat ja lõpuks neerupuudulikkust.neerufunktsioonüleaeg 1 . Sellega on seotud mitu mehhanismineeru-põletik ja oksüdatiivne stress. Aktiveerituna viib arenenud glükatsiooni lõppproduktide retseptor (RAGE), mis on rakupinna retseptorite immunoglobuliinide superperekonna mitme ligandi liige, signaalijärjestuseni koos tuumafaktori kappa-B (NFkB) aktiveerimisega, mille tulemuseks on pro- põletikuliste tsütokiinide, nagu TNF-, IL-6 ja monotsüütide kemoatraktantvalgu -1 (MCP-1) tootmine 8 . RAGE aktiveerimine võib samuti otseselt esile kutsuda oksüdatiivse stressi, aktiveerides nikotiinamiidadeniindinukleotiidfosfaat (NADPH)-oksüdaasi (NOX), eriti NOX-4. Seega on RAGE aktivatsioon liides oksüdatiivse stressi ja põletiku vahel, mis on mitmete haiguste arengu tugisambad, eriti organites, mis ekspresseerivad neid AGE retseptoreid, nagu aju, süda janeerud 9 .
Sellega seoses on tekkinud huvi funktsionaalse toidu rolli vastu teatud haiguste ennetamisel. Riisikliid on üks enim toodetud riisi jahvatustööstuses toodetud tooteid, mis on rikas vitamiinide, sealhulgas E-vitamiini, tiamiini, niatsiini ja mineraalide, nagu alumiinium, kaltsium, kloor, raud, magneesium, mangaan, fosfor, kaalium, naatrium, ja tsink. See sisaldab ka märkimisväärses koguses antioksüdante, nagu tokoferoole, tokotrienoole ja orütsanooli. Riisikliides on ka kõrge toiteväärtusega valke ja see on hea nii lahustuvate kui ka lahustumatute kiudainete allikas 10 . Seega, kui arvestada, et kõrge suhkrusisaldusega dieedi tarbimine võib põhjustada rasvumist janeeruhaigusriskitegurite arengu ja uuringute puudumise tõttu riisikliide mõju kohta nendele füsiopatoloogilistele aspektidele, oli selle uuringu eesmärk hinnata riisikliide mõjuneeruhaigusriskifaktorid kõrge suhkrusisaldusega dieedile alluvate loomade puhul.
Märksõnad:Neerufunktsiooni testid; fütokemikaalid; Põletik; Oksüdatiivne stress; Neerud
CISTANCHE PARANDAB NEERU-/NEERUHAIGUST
Materjalid ja meetodid
Loomad ja katseprotokollKäesolevas uuringus jagati isased Wistari rotid (±325 g) Sao Paulo osariigi ülikooli Botucatu meditsiinikooli loomakeskusest (UNESP, Botucatu, SP, Brasiilia) kahte katserühma, et saada kõrge suhkrusisaldusega dieeti ( HSF, n=8) või kõrge suhkrusisaldusega dieet riisikliidega (HSF pluss RB, n=8) 20 nädala jooksul. Dieet ja vesi pakuti ad libitum. Dieedi koostist on kirjeldatud meie eelmises uuringus 11 . Kõiki loomi hoiti keskkonnasõbralikus ruumis (22 ± 3 ºC, 12 h valguse-pimeduse tsükkel ja suhteline õhuniiskus 60 ± 5 protsenti). Kõik katsed viidi läbi vastavalt Kanada loomahooldusnõukogule (CCAC) 12 ja protseduurid kiitis heaks Botucatu meditsiinikooli loomaeetika komitee (1305/2019). Selleks, et kinnitada kõrge suhkrusisaldusega dieedi mõjuneeru-HSF-rühmas välja töötatud riskitegureid kasutati võrdlusrühmana (algtaseme kontrollrühm) meessoost Wistari (n=8, ±325 g ja sama vanus), keda toideti standardse dieediga. Katse lõpus eutaniseeriti loomad pärast anesteesiat tiopentaaliga (120 mg/kg, intraperitoneaalne süst) dekapitatsiooni teel ja tehti kõik jõupingutused kannatuste minimeerimiseks. Paastunud loomade veri koguti EDTA-d sisaldavatesse katsutitesse ja tsentrifuugiti kiirusel 3500 p/min ning plasma koguti analüüsiks. Rasva ladestused janeerudkoguti analüüsimiseks.
Riisikliide annusKuna riisikliid sisaldavad toitumisvastaseid komponente, nagu lipaasid ja trüpsiini inhibiitorid 10 , viidi need läbi stabiliseerimisprotsessi, mis seisnes 4 minuti jooksul ahjus 100 ºC kuumutamises. Pärast stabiliseerimisprotsessi segati see toidule annuses 11 protsenti (w/w). Annus on valitud eelnevate uuringute põhjal 13 .
ToitumisparameetridHinnatud toitumisparameetrid olid: toidu tarbimine, vee tarbimine ja kalorite tarbimine. Kalorite tarbimine määrati korrutades iga dieedi energiasisalduse (g × Kcal) päevase toidutarbimisega pluss veest saadud kalorid (0,25 × 4 × ml tarbitud).
Keha koostisKeha koostist hinnati lõpliku kehakaalu (FBW) ja rasvumusindeksi (AI) põhjal. Pärast eutanaasiat kasutati AI arvutamiseks rasvkudesid (vistseraalne (VAT), epididümaalne (EAT) ja retroperitoneaalne (RAT)) järgmise valemiga: AI=KM pluss EAT pluss RAT /FBW × {{1 }} .
Metaboolne analüüsPärast 8-tunnist tühja kõhuga koguti veri ja plasmat kasutati biokeemiliste parameetrite mõõtmiseks. Glükoosi kontsentratsioon määrati glükomeetriga (Accu-Chek Performa, Roche Diagnostics Brazil Limited) ja triglütseriide mõõdeti automaatse ensümaatilise analüsaatori süsteemiga (Chemistry Analyzer BS-200, Mindray Medical International Limited, Shenzhen, Hiina). Insuliini taset mõõdeti ensüümiga seotud immunosorbentanalüüsi (ELISA) meetodil, kasutades kaubanduslikke komplekte (EMDMillipore Corporation, Billerica, MA, USA). Insuliiniresistentsuse indeksina kasutati homöostaatilist insuliiniresistentsuse mudelit (HOMA-IR), mis arvutati järgmise valemi järgi: HOMA-IR=(paastumise glükoos (mmol/L) x tühja kõhuga insuliin (µU/mL)) /22.{8}} .
Süstoolne rõhkSüstoolset vererõhku (SBP) hinnati teadvusel rottidel mitteinvasiivse sabamanseti meetodil Narco Bio-Systems® elektrosfügmomanomeetriga (International Biomedical, Austin, TX, USA). Arteriaalse vasodilatatsiooni stimuleerimiseks hoiti loomi puidust kastis (50 × 40 cm) 38–40 kraadi juures 4-5 minutit. Pärast seda protseduuri kinnitati iga looma saba külge pneumaatilise pulsianduriga mansett. Mansett pumbati rõhuni 200 mmHg ja seejärel tühjendati. Vererõhu väärtused registreeriti Gould RS 3200 polügraafil (Gould Instrumental Valley View, Ohio, USA). Iga looma kohta registreeriti kolme rõhunäidu keskmine.
CISTANCHE PARANDAB NEeru-/NEERUNEKTSIOONI
NeerupõletikNeerudkude (±150 mg) homogeniseeriti (ULTRA-TURRAX® T 25 basic IKA® Werke, Staufen, Saksamaa) 1,0 ml fosfaatpuhverdatud soolalahuses (PBS) pH 7,4 külmas lahuses ja tsentrifuugiti 800 g juures. 4 kraadi juures 10 min. Analüüsis kasutati supernatanti (100 μL). TNF- ja IL-6 tasemeid mõõdeti ELISA meetodil koos R&D The Systemi, Minneapolise, USA kaubanduslike komplektidega. Analüüsiks kasutati supernatanti (100 μL) ja tulemusi korrigeeriti valgu koguse järgi.
Neerude malOndialdehüüdi tase ( mda )Lipiidide peroksüdatsiooni hindamiseks kasutati MDA taset. Lühidalt, valkude sadestamiseks kasutati 250 µl epididümaalse rasvkoe supernatanti pluss 750 µl 10% trikloroäädikhapet. Proove tsentrifuugiti (3000 p/min, 5 minutit; Eppendorf® Centrifuge 5804-R, Hamburg, Saksamaa) ja supernatant eemaldati. Tiobarbituurhapet (TBA) lisati vahekorras (1:1) 0,67 protsenti ja proove kuumutati 15 minutit 100 kraadi juures. MDA reageerib TBA-ga vahekorras 1:2 (MDA:TBA). Pärast jahutamist viidi lugemine 535 nm juures läbi mikroplaadilugejaga Spectra Max 190 (Molecular Devices®, Sunnyvale, CA, USA). MDA kontsentratsioon saadi molaarse ekstinktsioonikoefitsiendi (1,56 x 10 5 M -1 ·cm -1 ) ja proovide neeldumise ning lõpptulemuse järgi ühikus nmol/g valgu 17 .
Neeruvalk karbonüülKarbonüülitud valke mõõdeti mittespetsiifilise meetodiga, mis kasutab DNPH-d (2,4-dinitrofenüülhüdrasiini derivatiseeriv aine) ja mis tahes modifitseeritud valgu fotomeetrilist tuvastamist karbonüülimise teel. Karbonüülitud valgu tasemed on esitatud ühikutes nmol DNPH/mg valgu 18 kohta.
Raevu tasemedNeerukude (±150 mg) homogeniseeriti (ULTRA-TURRAX® T 25 basic IKA® Werke, Staufen, Saksamaa) 1,0 ml fosfaatpuhverdatud soolalahuses (PBS) pH 7,4 külmas lahuses ja tsentrifuugiti 800 g juures. 4 kraadi juures 10 min. Analüüsis kasutati supernatanti (100 ui). RAGE tasemeid mõõdeti ELISA meetodil, kasutades R&D Systemi, Minneapolise, USA kaubanduslikke komplekte. Tulemusi korrigeeriti vastavalt valgu kogusele.
Neerufunktsioon24 tunni pärast koguti metaboolsetest puuridest uriin, et mõõta kreatiniini ja üldvalgu eritumist. Kõik analüüsid viidi läbi automaatse ensümaatilise analüsaatori süsteemiga (biokeemiline analüsaator BS- 200, Mindray, Hiina). Arvutati ka glomerulaarfiltratsiooni kiirus (GFR=(uriini kreatiniin × voog)/plasma kreatiniin) ja proteinuuria (valgu/kreatiniini suhe).
Statistiline analüüsAndmed esitati Kolmogorovi-Smirnovi normaalsustestile. Parameetrilisi muutujaid võrreldi Studenti t-testiga ja tulemused esitati kui keskmine ± standardhälve. Mitteparameetrilisi muutujaid võrreldi Mann-Whitney testiga ja tulemused on esitatud mediaanidena (kvartiilne vahemik (25-75)). Parameetrite vahelise seose hindamiseks kasutati Pearsoni korrelatsiooni. Statistilised analüüsid viidi läbi, kasutades Sigma Stat for Windowsi versiooni 3.5 (Systat Software Inc., San Jose, CA, USA). P-väärtust < 0,05="" peeti="" statistiliselt="">
AruteluUuringu eesmärk oli hinnata riisikliide mõju modulatsioonileneerukahjustusriskitegurid.Neeruhaigusavaldab suurt mõju ülemaailmsele tervisele nii haigestumuse ja suremuse otsese põhjusena kui ka südame-veresoonkonna haiguste olulise riskitegurina. Lisaks on krooniline neeruhaigus ennetatav ja ravitav ning väärib suuremat tähelepanu ülemaailmse tervishoiupoliitika otsuste tegemisel 19 . Seega on seda seisundit ennetavate looduslike toodete, näiteks riisikliide avastamine äärmiselt oluline. Käesolevas uuringus täheldati riisikliide kasulikku mõju peamiseleneeruhaigusriskitegurid. Samal ajal ilmnes HSF-i rühmas proteinuuria ja mitmed riskifaktoridneerukahjustus,nende hulgas: rasvumine, düslipideemia, insuliiniresistentsus, põletik ja oksüdatiivne stress 4 . Kirjanduses on vähe uurimusi riisikliide ja kroonilise neeruhaiguse kohta. Üks meie uurimisrühma avaldatud uuring
leidis, et Oz, riisikliide peamine bioaktiivne ühend, oli tõhus rasvumise taastamiseksneeruhaiguspärast 10-nädalast ravi Wistari rottidel 20 . Teine eksperimentaalne uuring Al-Okbi jt poolt. 21 leidis, et -oryzanool (-O) ja riisikliiõli/-O segu (RBO/-O) omasid sarnaselt Francisqueti jt-ga kaitsvat toimet südame-veresoonkonna haigustele ja kardiorenaalsele sündroomile. 22, mis leidis Ozi kaitsva toime kardiorenaalsele metaboolsele sündroomile. Rasvumine on kindlaks tehtud kui üks peamisi põhjuseidneeruhaiguskuna seda seostatakse hemodünaamiliste, struktuuriliste ja histopatoloogiliste muutusteganeerud,samuti metaboolsed ja biokeemilised muutused, mis soodustavadneeruhaigus23,24 . Loomad, kes said riisikliisid, tarbisid sama toitu, vett ja kaloreid, kuid madalamad lõpliku kehakaalu ja rasvumuse indeksiga kui HSF-rühmas. Kuigi mehhanismi, mille abil riisikliid kaitsevad rasvumise eest, pole selgitatud, kinnitab kirjandus seda rasvumisvastast toimet ja omistab selle kasulikkuse kiudainetele, oligosahhariididele, hemitselluloosidele ja mittetärklisesisaldusega polüsahhariididele ning mõnedele riisikliides sisalduvatele vees lahustuvatele fütokemikaalidele. 25
Rasvumine on krooniliste haiguste, nagu 2. tüüpi diabeet ja südame-veresoonkonna haigused, väljakujunemise peamine riskitegur, mis suurendab kroonilise neeruhaiguse riski 26 . Hüperglükeemia suurendab mitteensümaatilist.glükoosi ja teiste glükeerivate ühendite reaktsioon, mis on saadud nii glükoosist kui ka rasvhapete suurenenud oksüdatsioonist, mis tekitab arenenud glükoosi lõpp-produkte tüsistustele kalduvates rakutüüpides, sealhulgasneerudrakud 27 . HSF-rühmas ei arenenud mitte ainult rasvumine, vaid ka insuliiniresistentsus. Kuid riisikliisid saanud loomadel ei esinenud insuliiniresistentsust, mis on seletatav rasvumise kaitsega HSF pluss RB rühmas. Liigne rasvkude on seotud kroonilise madala astme põletikuga, mis võib seletada rasvumisega seotud patoloogiate, nagu 2. tüüpi suhkurtõve teket28,29. Hüpertensioon on peamine riskitegurneeruhaigus30 . Selle määramisel osalevad mitmed mehhanismidneerukahjustushüpertensiooni korral,
nagu reniin-angiotensiin-aldosterooni süsteem (RAAS), oksüdatiivne stress, endoteeli düsfunktsioon ja põletik31. Käesolevas uuringus ei täheldatud riisikliide mõju süstoolsele vererõhule. Kuid HSF pluss RB rühm pakkus kaitsetneerukahjustus,mis on seletatav mõjuga põletikule ja oksüdatiivsele stressile. RB peamine bioaktiivne ühend on gamma-oryzanool, millel on antioksüdatiivne ja põletikuvastane toime 25,32 ka rasvunud loomade neerudes 20 . Põletikueelsete tsütokiinide, nagu IL-6 ja TNF-, ülesreguleerimine, mida vahendavad AGE/RAGE ja NFkB, suurendab oksüdatiivset stressi, mis põhjustab lokaalseid ja
süsteemne põletik, glomerulaar- ja tubulaarsed kahjustused ning proteinuuria. Tsütokiinidest põhjustab TNF- teadaolevalt otsest tsütotoksilisust ja apoptoosineeru-rakud 33,34 . Molekulid peegeldavad oksüdatiivse stressi poolt vahendatud kahjustusi rakkudes ja kudedes ning nende mõõtmine võib viidata oksüdatiivsele stressile konkreetse haiguse korral, aga ka kliinilise ravi võimalikule tõhususele. Mõned neist modifikatsioonidest, nagu karbonüülimine, on pöördumatud ja võivad põhjustada valgu ekspressiooni ja aktiivsuse muutumist, mille tulemuseks on elundikahjustus 35 . Kinnitades riisikliide antioksüdantset ja põletikuvastast toimet, ilmnes HSF-i ja RB-ga loomadel vähenenud TNF-, IL-6, RAGE, valkude karbonüülimine ja proteinuuria võrreldes HSF-rühmaga.
Kokkuvõttes suutsid riisikliid ära hoida rasvumist, insuliiniresistentsust, düslipideemiat, põletikku, oksüdatiivset stressi janeeruhaigus.Need leiud annavad olulist teavet bioaktiivsete ühendite kasutamise kohta alternatiivsete ravimitena ennetamiseksneeruhaigusja sellega seotud riskitegurid. Kuna aga selle uuringu peamiseks piiranguks ei olnud riisikliide positiivse mõjuga seotud radade hindamine, on vaja rohkem uuringuid. Seetõttu järeldasime, et riisikliid suutis ennetadaneeruhaigusriskitegureid moduleerides.
