Kas keemiaravist põhjustatud südamepuudulikkus mõjutab neerufunktsiooni?
Mar 22, 2022
Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791
Ⅰ OSA: Neeru reaktsioon keemiaravist põhjustatud südamepuudulikkusele: mRNA analüüs normotensiivsetel ja ren{1}} transgeensetel hüpertensiivsetel rottidel
Šárka Jíchová, Olga Gawry´s & jt.
1. Sissejuhatus
Südamepuudulikkusest (HF) on saanud suur rahvatervise probleem, eriti arenenud riikides, mis mõjutab praegu rohkem kui 6,5 miljonit inimest Ameerika Ühendriikides ja 9,2 miljonit inimest Euroopa Liidus. Uute patsientide arvu aastane kasv on hinnanguliselt 1,1 miljonit [1,2]. Südamepuudulikkuse levimuse suurenemine on vähemalt osaliselt tingitud ägedate koronaarsündroomide ja ka mitteisheemiliste kardiovaskulaarsete haiguste ravi paranemisest. Tähelepanuväärne on, et ravi edusammud (nt varane koronaarne reperfusioon esmase perkutaanse sekkumise teel) on vähendanud suremust, kuid mitte haigestumust. Mõnevõrra paradoksaalsel kombel on suurenenud ellujäänud patsientide arv, kellel lõpuks tekib HF [3].
HF on kliiniline sündroom, mis näitab progresseeruvat süvenemist hoolimata hiljutistest farmakoloogilistest edusammudest. Patsientide prognoos on endiselt halb, eriti kui kaasneb südamepuudulikkusneeruddüsfunktsioon("kardiorenaalne sündroom")[1,4-8]. Seetõttu on tungiv vajadus uute ravistrateegiate järele, mis nõuavad südamepuudulikkuse progresseerumise aluseks olevate patofüsioloogiliste mehhanismide paremat mõistmist. Seda on võimalik saavutada väikeste loommudelite abil, hoolimata mõningatest ilmsetest piirangutest [9, 10]. Viimase 40 aasta jooksul on mudeleid kasutatud nii isheemilise vigastusega indutseeritud HF [südameinfarkt (MI) indutseeritud koronaararteri ligeerimisega] kui ka mitteisheemilise vigastusega indutseeritud HF mudelite [krooniline rõhu ülekoormus, mis on põhjustatud põiksuunalise aordi ahenemisest või kroonilisest aordikonstriktsioonist aortokaavaalse fistuli (ACF) põhjustatud mahu ülekoormus]. Kõiki neid mudeleid kirjeldati põhjalikult [9-15] ja need tõid teedrajavaid saavutusi. Näiteks võimaldas MI mudeli rakendamine esmalt näidata, et angiotensiini konverteeriva ensüümi inhibiitorid (ACEi) nõrgendavad südamepuudulikkust ja parandavad pikaajalist ellujäämise määra pärast infarkti [14,15]. Seda on kinnitanud kliinilised uuringud [16,17] ja ACEi on peetud südamepuudulikkuse ravi nurgakiviks [1,4-7].
Cistanchetubulosatakistabneeruhaigus, näidise vaatamiseks klõpsake siin
Seevastu väikeste loommudelite väärtus kemoteraapiast põhjustatud HF-i uurimisel on halvasti määratletud. See on nii, kuigi kardioonkoloogia on nüüdseks kujunenud uueks kliiniliseks ja teaduslikuks erialaks, tuues kaasa uudseid vähiteraapiaid, mis on märkimisväärselt parandanud erinevate vähihaigustega patsientide prognoosi. Kahjuks seostatakse paranemist tavaliselt kardiovaskulaarsete kõrvalmõjudega [18-21].
Doksorubitsiin (DOX), üks antratsükliinravimitest, on standardne vähivastane aine, millel on hästi dokumenteeritud kardiotoksilisus [22-25]. Antratsükliinide kõrvaltoimed hõlmavad vasaku vatsakese (LV) väljutusfraktsiooni kahjustust [26] ja võivad põhjustada kardiorenaalset sündroomi, mis on vähist ellujäänute eluohtlik tüsistus, mis nõuab uute ravistrateegiate väljatöötamist. DOX-indutseeritud ägeda kardiotoksilisuse mehhanismi (mehhanismide) uurimiseks ja kaitsemeetmete väljatöötamiseks DOX-indutseeritud kardiotoksilisuse vastu kasutati valdavalt väikeloomade mudeleid [27,28]. Samuti hinnati DOX-i pikaajalist mõju südamefunktsioonile, eriti südamepuudulikkuse tekkele, ning tulemused näitavad, et see on sobiv keemiaravist põhjustatud südamepuudulikkuse mudel [10, 29, 30], kuid siiski. keemiaravist põhjustatud südamepuudulikkuse tekke eest vastutavad mehhanismid on halvasti mõistetavad [10,29-32]. Arvestades kasvavat vajadust uurida patofüsioloogiat ja leida uusi terapeutilisi meetmeid kemoteraapiast põhjustatud HF-i jaoks, viisime hiljuti läbi in vivo uuringu, mis iseloomustas südame morfoloogilist struktuuri ja funktsiooni parameetreid DOX-indutseeritud HF-ga rottidel. Kuna hüpertensiooni ja reniin-angiotensiin-aldosterooni süsteemi (RAAS) hüperaktiivsust peetakse kemoteraapiast põhjustatud HF-i tekke riskiteguriteks [21-24]), viidi uuring läbi Ren-2 transgeensete rottidega. (TGR), milles RAAS-i endogeenne aktiveerimine ja hüpertensioon on kombineeritud [33] Veelgi enam, et saada parem ülevaade süsteemsete ja intrarenaalsete neurohormonaalsete süsteemide võimalikust kompenseerivast aktivatsioonist, plasmast janeerudkontsentratsioonidmäärati katehhoolamiinide, angiotensiin II (ANG I) ja angiotensiin 1-7 (ANG 1-7). Selles in vivo uuringus leidsime, et kaks nädalat pärast DOX-i manustamise lõpetamist [DOX-i manustati kumulatiivses annuses 15 mg/kg kehakaalu kohta (BW) kuue intraperitoneaalse (ip) süstina kahe nädala jooksul, mis on standardne meetod DOX-indutseeritud kardiomüopaatia [27, 34] sissetoomisel ilmnesid TGR-l ja ka kontroll-HanSD-rottidel "kemoteraapiast põhjustatud HF vähenenud väljutusfraktsiooniga" (HFrEF) tunnused, kuid varasematel juhtudel oli südame süstoolse funktsiooni kahjustus rohkem väljendunud ja olid esialgsed märgid neurohormonaalsete süsteemide kompenseerivast aktivatsioonist [35]. Seetõttu jõudsime järeldusele, et DOX-indutseeritud HF, eriti TGR-is, on optimaalne mudel keemiaravist põhjustatud HFrEF-i patofüsioloogiliste aspektide uurimiseks.
Sellegipoolest oli meie hiljutise uuringu piirang potentsiaalsete biomarkerite ja molekulaarsete indeksite tuvastamise katse puudumine, mis võiks aidata välja töötada uudse terapeutilise lähenemisviisi selles HFrEF-vormis, keskendudes eriti HF-ga seotud kardiorenaalse sündroomi markeritele. Seetõttu tegime käesolevas uuringusneerudsõnumitoojaribonukleiinhappe (mRNA) ekspressioonianalüüs TGR- ja HanSD-rottidel kaks nädalat pärast DOX-ravi lõppu, keskendudes eelkõige geenidele, mis olid varem seotud HF-ga seotud kardiorenaalse sündroomi patofüsioloogiaga [7,36]. Uuringu põhieesmärk oli iseloomustada selliste valitud biomarkerite neerude mRNA ekspressiooni keemiaravi indutseeritud HFrEF algfaasis ja võrrelda tulemusi hüpertensiivse TGR korral normotensiivsete HanSD rottide tulemustega. Kinnitamaks, et saadudneerudmRNA ekspressioonid esindavad muutusi, mis on seotud HF-ga seotud kardiorenaalse sündroomiga, hindasime Doxoni südameraskuste mõju ja vasaku vatsakese (LV) mRNA ekspressiooni biomarkereid, mis on HF-i korral muutunud [37-39].
cistanche salsa eelisedpealneerud
2. Tulemused
Nagu on näidatud joonisel fig 1A, ei vähendanud DOX-ravi märkimisväärselt HanSD rottide kehakaalu, kuid tegi seda TGR-is. DOX-ravi ei põhjustanud HanSDratsis neerude kaalu muutusi, kuid vähendas seda oluliselt TGR-is (joonis 1B). Nagu on näidatud joonisel fig 1D, E, näitas ravimata TGR oluliselt suuremat kogu südame ja LV kaalu võrreldes ravimata HanSD rottidega, kuid parema vatsakese (RV) kaalus nende vahel olulisi erinevusi ei olnud (joonis 1F). DOX-ravi põhjustas märkimisväärset langust. kogu südame kaalus, LV ja RV kaalud HanSDratsis ja TGR võrreldes DOX-i manustamiseta kolleegide kaaluga. DOX-ravi põhjustas TGR-i täis- ja LV-kaalu oluliselt suurema vähenemise võrreldes HanSD rottidega (-34,3±0,4 vs.-25,1 ±{{1{{14). vastavalt }}}},5 protsenti ja -32,3±0,5 vs.-25,7±0,3 protsenti,p<0.05 in="" both="" cases),="" but="" caused="" similar="" decreases="" in="" rv="" weights.="" on="" the="" other="" hand,="" dox="" administration="" did="" not="" result="" in="" any="" alteration="" in="" tibia="" length="" in="" any="" group="" (figure="" 1c),="" indicating="" that="" the="" reduced="" body="" weights,="" kidney,="" and="" heart="" weights="" are="" not="" a="" consequence="" of="" general="" growth="">
Joonis 1. Keha ja elundi massi parameetrid.Kehakaal (A), neeru kaal (B), sääreluu pikkus (C), kogu südame kaal (D), vasaku vatsakese kaal (E) ja parema vatsakese kaal (F) ravimata ja doksorubitsiiniga ravitud normotensiivses, transgeennegatiivses Hannover Sprague'is -Dawley (HanSD) ja hüpertensiivsed Ren-2 transgeensed (TGR) rotid.*p<0.05 compared="" with="" untreated="" animals="" of="" the="" same="" strain.#=""><0.05 versus="" hansd="" rats="" within="" the="" same="" protocol.="" statistical="" comparison="" was="" made="" by="" one-way="" anova="">
Joonistel 2 ja 3 on kokku võetud DOX-ravi mõju LV mRNA ekspressioonile. Nagu on näidatud joonisel fig 2A, oli natriureetilise peptiidi A-tüüpi (Nappa) geeni ekspressioon LV-s oluliselt kõrgem töötlemata TGR-is võrreldes töötlemata HanSD rottidega. DOX-ravi suurendas oluliselt Nppa geeni ekspressiooni nii HanSD rottidel kui ka TGR-il, kuid viimastes suuremal määral, st LV Nppa ekspressioon oli oluliselt kõrgem TGR-is võrreldes HanSD rottidega. Müosiini raske ahela isovormi (MYH6), müosiini raske isovormi (MYH7) LV geeniekspressioonis ei esinenud olulisi erinevusi ning nende suhetes (MYH7/MYH6) nii ravimata HanSD rottidel kui ka TGR- ja DOX-ravi ei muutnud seda kummaski. tüvi (joonis 2B-D). Nagu on näidatud joonisel fig 2E, ei esinenud olulisi erinevusi aktiinis, skeletilihaste mRNA ekspressioon LV-s ravimata HanSD rottide vahel ning ravimata TGR- ja DOX-ravi ei muutnud seda HanSD rottidel, kuid põhjustas TGR-i olulise tõusu. 1 adrenergiliste retseptorite LV mRNA ekspressioonis ei ilmnenud olulisi erinevusi töötlemata HanSD rottide ja töötlemata TGR vahel ning DOX-ravi ei muutnud neid HanSD rottidel, kuid vähendas seda TGR-is (joonis 2F).
Joonis 2. Vasaku vatsakese (LV) mRNA ekspressiooni esimene osa.LV natriureetiline peptiidi tüüp A(A), -müosiini raske ahela isovorm 6(MYH6)(B), -müosiini raske ahela isovorm7 (MYH7)(C), suhe MYH7/MYH6(D), aktiin(E), 1 adrenergilised retseptorid (F) geeniekspressioon ravimata ja doksorubitsiiniga töödeldud normotensiivsetel, transgeennegatiivsetel Hannover Sprague-Dawley (HanSD) ja hüpertensiivsetel Ren{12}} transgeensetel (TGR) rottidel.*p<0.05 compared="" with="" untreated="" animals="" of="" the="" same=""><0.05 versus="" hansd="" rats="" within="" the="" same="" protocol.="" statistical="" comparison="" was="" made="" by="" one-way="" anova="">
Nagu on näidatud joonisel 3A, ei olnud LV-s (geen, mis kodeerib Sarco/endoplasmaatilist retikulumit Ca2 pluss -ATPaasi – nn SERCA) ATPaasi, Ca2 pluss, südamelihase, aeglase tõmbluse, 2. tüüpi geeni ekspressioonis olulisi erinevusi. ) ravimata HanSD rottide ning ravimata TGR- ja DOX-ravi vahel ei muutnud neid kummaski rühmas. Samuti ei olnud fosfolambaani geeniekspressioonis LV-s olulisi erinevusi ravimata HanSD rottide ja ravimata TGR vahel ning DOX-ravi neid ei muutnud (joonis 3B). Nagu on näidatud joonisel fig 3C, ei olnud interleukiini -6 geeni ekspressioonis LV-s ravimata HanSD rottide ja ravimata TGR vahel olulisi erinevusi ning DOX-ravi põhjustas nii HanSD rottidel kui ka TGR-il sarnase olulise suurenemise. Ravimata HanSD rottide vahel ei esinenud olulisi erinevusi kasvufaktori beeta (TGF-), I tüüpi kollageeni ja III tüüpi kollageeni al-tüüpi geeni ekspressiooni transformeerimises LV-s ning töötlemata TGR- ja DOX-ravi ei muutnud seda kummaski tüves (joonis 3D). -F).
Joonis 3. Vasaku vatsakese (LV) mRNA ekspressiooni teine osa.LV Ca2 pluss -ATPaasi pump(A), fosfolambaan(B), interleukiin-6(C), transformeeriv kasvufaktor-beeta (TGF-)(D), kollageen l tüüp I(E) ja kollageen l tüüp III (F)geeni ekspressioon ravimata ja doksorubitsiiniga töödeldud normotensiivsetel, transgeennegatiivsetel Hannover Sprague-Dawley (HanSD) ja hüpertensiivsetel Ren-2 transgeensetel (TGR) rottidel.*p<0.05 compared="" with="" untreated="" animals="" of="" the="" same="" strain.="" statistical="" comparison="" was="" made="" by="" one-way="" anova="">
cistanche taimsaab ravidaneerudhaigus paranebneeru-funktsiooni
Joonised 4-6 võtavad kokku DOX-ravi mõju neeru mRNA ekspressioonile. Nagu on näidatud joonisel fig 4A, ei olnud neil angiotensinogeeni geeniekspressioonis olulisi erinevusi ravimata HanSD rottide ja ravimata TGR vahel ning DOX-ravi ei muutnud seda oluliselt kummaski rühmas. Ravimata HanSD rottide ja töötlemata TGR vahel reniini geeniekspressioonis olulisi erinevusi ei olnud ning DOX-ravi suurendas seda oluliselt nii HanSD kui ka TGR puhul (joonis 4B). Nagu on näidatud joonisel 4C, näitas angiotensiini konverteeriva ensüümi (ACE) neeru mRNA ekspressioon reniini geeni ekspressiooniga sarnast mustrit. Töötlemata HanSDratsi ja TGR vahel olulisi erinevusi ei olnud ning DOX-ravi suurendas seda mõlemas tüves. Neeru angiotensiini konverteeriva ensüümi tüüp 2 (ACE2) mRNA ekspressioonis ei olnud olulisi erinevusi ravimata HanSD rottide ja ravimata TGR vahel ning DOX-ravi ei muutnud neid väärtusi kummaski rühmas (joonis 4D). Nagu on näidatud joonisel fig 4E, ei olnud ANG II tüüpi 1 (AT1) retseptori neeru mRNA ekspressioonis olulisi erinevusi ravimata HanSD rottide ja ravimata TGR vahel ning DOX-ravi põhjustas selle väärtuse märkimisväärset ja sarnast langust, mis oli mõlemas tüves sarnane. Nagu on näidatud joonisel 4F, ei olnud ANG I tüüpi 2 (AT2) retseptori neeru mRNA ekspressioonis olulisi erinevusi ravimata HanSD rottide ja töötlemata TGR vahel ning DOX-ravi vähendas seda oluliselt HanSD rottidel, kuid mitte TGR-is. Mas-neeru mRNA ekspressioon näitas AT, retseptori geeni ekspressiooniga sarnast mustrit: ravimata HanSD rottide ja ravimata TGR vahel ei olnud olulisi erinevusi ning DOX-ravi põhjustas selle väärtuse põhjaliku languse HanSD rottidel, kuid mitte TGR-is (joonis 4G). ).
Joonis 4. Neeru mRNA ekspressiooni esimene osa.Neeru angiotensinogeen (A), reniin (B), angiotensiini konverteeriv ensüüm (ACE) (C), angiotensiini konverteeriv ensüüm tüüp 2 (ACE2) (D), angiotensiini Itüüp 1 (AT1) retseptor (E), angiotensiin I tüüp 2 ( AT2) retseptori (F) ja Mas retseptori (G) geeni ekspressioon ravimata ja doksorubitsiiniga töödeldud normotensiivsetel, transgeennegatiivsetel Hannover Sprague-Dawley (HanSD) ja hüpertensiivsetel Ren-2 transgeensetel (TGR) rottidel.*p<0.05 compared="" with="" untreated="" animals="" of="" the="" same=""><0.05 versus="" tgr="" within="" the="" same="" protocol.="" the="" values="" are="" means±="" sem.="" statistical="" comparison="" was="" made="" by="" one-way="" anova="">
cistanchedeserticolakasupealneerud
Nagu on näidatud joonisel 5A, näitas töötlemata TGR oluliselt kõrgemat neeru mRNA pre-endoteliin-1 ekspressiooni võrreldes ravimata HanSD rottidega. DOX-ravi suurendas märkimisväärselt neerude pre-endoteliin-1 geeni ekspressiooni HanSD rottidel, kuid ei muutnud seda TGR-is. Samuti, nagu on näidatud joonisel 5B, näitas töötlemata TGR oluliselt kõrgemat neeru mRNA endoteliini konverteeriva ensüümi tüüp 1 (ECE-1) ekspressiooni võrreldes ravimata HanSD rottidega ja DOX-i manustamine kutsus esile olulise tõusu neerude ECE{{9} } geeniekspressiooni HanSD rottidel, kuid ei muutnud seda TGR-is. Töötlemata TGR näitas oluliselt kõrgemat neeru endoteliini A-tüüpi (ETA) retseptori mRNA ekspressiooni võrreldes töötlemata HanSD rottidega (joonis 5C). DOX-ravi kutsus HanSD rottidel esile neeru ETA retseptori geeniekspressiooni olulise tõusu, kuid seevastu vähendas seda oluliselt TGR-is. Nagu on näidatud joonisel fig 5D, ei olnud endoteliini B (ETg) retseptori mRNA ekspressioonis olulisi erinevusi ravimata HanSD rottide ja ravimata TGR neeru vahel ning DOX-ravi ei muutnud seda kummaski rühmas. Töötlemata TGR näitas oluliselt kõrgemat neeru mRNA tsütokroom P-450(CYP) alamperekonna 2C23 (CYP2C23) ekspressiooni võrreldes töötlemata HanSD rottidega (joonis 5E). DOX-ravi ei muutnud HanSD rottidel selle geeni ekspressiooni neerudes, kuid vähendas seda oluliselt TGR-is. Nagu on näidatud joonisel 3F, ei olnud HanSD rottide ja TGR katserühmade vahel olulisi erinevusi neeru CYP alamperekonna 4A1 (CYP4A1) mRNA ekspressioonis.
Joonis 5. Neeru mRNA ekspressiooni teine osa.Neeru pre-pro-endoteliin-1 (A), endoteliini konverteeriv ensüüm tüüp 1(ECE-1)(B), endoteliini tüüp A(ETA) retseptor(C), endoteliini tüüp B(ETg) retseptori (D), tsütokroom P-450 alamperekonna 2C23(CYP2C23)(E) ja tsütokroom P-450 alamperekonna 4A1(CYP4A1)(F) geeni ekspressioon töötlemata ja doksorubitsiiniga töödeldud normotensiivses, transgeen-negatiivses Sprague-Dawley (HanSD) ja hüpertensiivsed, Ren{19}} transgeensed (TGR) rotid.*p<0.05 compared="" with="" untreated="" animals="" of="" the="" same="" strain.=""><0.05 versus="" hansd="" rats="" within="" the="" same="" protocol.="" the="" values="" are="" means±="" sem.="" statistical="" comparison="" was="" made="" by="" one-way="" anova="">
Nagu on näidatud joonisel fig 6A, ei olnud HanSD rottide ja TGR katserühmade vahel olulisi erinevusi adrenergiliste la retseptorite neeru mRNA ekspressioonis. Töötlemata TGR näitas oluliselt kõrgemat neeru mRNA adrenergilise lb retseptori ekspressiooni võrreldes töötlemata HanSD rottidega (joonis 6B). DOX-ravi kutsus HanSD rottidel esile neeru adrenergiliste lb retseptorite geeniekspressiooni olulise tõusu, kuid ei muutnud seda TGR-is.
Nagu on näidatud joonisel fig 6C-E, ei olnud kahe adrenergilise retseptori (alatüübid 2a, 2b ja 2c) neeru mRNA ekspressioonis olulisi erinevusi ravimata HanSD rottide ja ravimata TGR vahel. DOX-ravi vähendas märkimisväärselt kõigi o2 adrenergiliste retseptorite alatüüpide neerugeeni ekspressiooni HanSD rottidel, kuid ei muutnud neid TGR-is.
1 ja 2 adrenergilise retseptori neeru mRNA ekspressioonis ei esinenud olulisi erinevusi ravimata HanSD rottide ja ravimata TGR vahel (joonis 6FG). Nagu o2 retseptorite puhul, põhjustas DOX-ravi HanSD rottidel 1 ja 2 adrenergiliste retseptorite neeru geeniekspressiooni olulist vähenemist, kuid ei muutnud neid TGR-is.
Joonis 6. Neeru mRNA ekspressiooni kolmas osa.Neeru l alatüüp a ( la) adrenergiline retseptor (A), l alatüüp b ( lb) adrenergiline retseptor (B), 2 alatüüp a ( 2a) adrenergiline retseptor (C), a2 alatüüp b ( 2b) adrenergiline retseptor (D), 2 alatüübi c(2c) adrenergilise retseptori(E), adrenergilise retseptori tüüp 1(1)(F) ja adrenergilise retseptori tüüp 2(2)(G) geeni ekspressioon töötlemata ja doksorubitsiiniga töödeldud normotensiivses transgeennegatiivses Hannover Sprague-Dawley(HanSD) )ja hüpertensiivsed, Ren-2 transgeensed (TGR) rotid.*lk<0.05 compared="" with="" untreated="" animals="" of="" the="" same=""><0.05 versus="" hansd="" rats="" within="" the="" same="" protocol.="" the="" values="" are="" means±="" sem.="" statistical="" comparison="" was="" made="" by="" one-way="" anova="">