Behandling av diabetesinducerad njursjukdom: Oleanolsyra

För mer information:Ali.ma@wecistanche.com

Förhindra uppkomsten av diabetes-inducerad kronisk njursjukdom under prediabetes: effekterna av oleanolsyra på utvalda markörer för kronisk njursjukdom i en dietinducerad prediabetisk råttmodell

Mlindeli Gamede, Lindokuhle Mabuza, Phikelelani Ngubane, Andile Khathi

1. Introduktion

Ungefär 30-40 procent av typ 2diabetesmellitus (T2DM) patienter utvecklar njurkomplikationer trots att de behandlas med olika konventionella läkemedel fördiabetes[1]. Detta kan delvis tillskrivas de negativa effekterna av dessa läkemedel på njurfunktionen [2.Diabetesär en av de främsta orsakerna tillkroniska njursjukdomar(CKD), inklusive diabetisk nefropati [3]. Njurkomplikationer som främst förekommer idiabetesinkluderar glomerulär hyperfiltration, njurtubulära störningar och nefromegali [4]. Dessa komplikationer är traditionellt förknippade med uppenbar T2DM, men nyare studier har visat detdiabetes-associeradnjurekomplikationer börjar under det prediabetiska tillståndet [5. Tidigare studier i vårt laboratorium har rapporterat att en kostinducerad prediabetisk råttmodell med hög fetthalt och hög kolhydrat diet kännetecknas av systemisk insulinresistens, nedsatt glukostolerans (IGT) och oxidativ stress [6. Dessa komplikationer är direkt inblandade i funktionella och strukturella abnormiteternjure7I. IGT kan leda till ihållande hyperglykemi som resulterar i den icke-enzymatiska reaktionen av glukos med lokala njurproteiner som bildar avancerade glykeringsslutprodukter (AGEs) och reaktiva syrearter (ROS)[8]. Den oxidativa stressen är förknippad mednjur-skada och förlust av integriteten hos det glomerulära basalmembranet. Detta kännetecknas normalt av uppreglering avnjureskademolekyl-1 (KM-1) och förlust av podocytstruktur [7I. Dessa strukturella abnormiteter påverkar också funktionaliteten hosnjuregenom att öka den glomerulära basalmembranpermeabiliteten (GBMP) vilket resulterar i hyperfiltrering [9. Dessutom kan IGT förändrasnjurefungeragenom ökande glomerulär filtration av glukos och dess efterföljande reabsorption vid den proximala tubuli som ökar natriumreabsorptionen [101. Ökningen av plasmanatrium och förstärkt GBMP kan leda till en ökning av eGFR och urinförlust av makromolekyler som albumin [11]. Glomerulär hyperfiltrering är associerad med podocytförlust och därmed närvaron av podocin i urinen [71.Diabetesär inblandad i förändringen av njurelektrolyt- och vattenhantering som är associerad med aktiveringen av renin-angiotensin-aldosteronsystemet (RAAS) för att motverka förlusten av natrium och vatten [2]. Diabetesrelaterade njurkomplikationer hanteras konventionellt med farmakologiska medel inklusive insulinsensibilisatorer och angiotensin-konverterande enzym (ACE)-blockerare [13]. Dessutom rekommenderas kostinterventioner även i fall där dessa komplikationer uppstår på grund av T2DM [14]. Men kostintervention är ofta komplex att implementera och är normalt förknippad med dålig patientföljsamhet [15]. Nyligen genomförda studier i vårt laboratorium visar att växtbioaktiva föreningar som t.exoleanolsyra(OA) uppvisar insulinsensibiliserande och hjärtskyddande effekter i dietinduceradprediabetes[16]. Men effekterna av OA (oleanolsyra)på njurfunktionen iprediabetesförbli okänd. Därför utformades denna studie för att utvärdera effekterna av OA (oleanolsyra) på valda markörer för CKD (kroniska njursjukdomar), oxidativ stress och inflammation injurarav diet-inducerade prediabetiska råttor.

Klicka till Cistanches och Cistanche-produkter för njursjukdom

2. Metoder och material

21. Läkemedel och kemikalier

Alla kemikalier och reagens kom från pålitliga läkemedelsleverantörer och var av analytisk kvalitet.

2.2. Isoleringsmetod

OA (oleanolsyra)isolerades från Syzygium aromatic [(Linnaeus)Merill &Perry] [Myrcene](nejlika) med användning av ett etablerat protokoll från Khathi et al. [17].

2.3. Djurvård

Alla djurförsök och förvaringsförhållanden godkändes av Animal Research Ethics Committee vid University of KwaZulu-Natal (etiknr: AREC/035/016M). Sprague-Dawley-hanråttor (130-160 g) föddes upp och hölls i Biomedical Research Unit vid University of KwaZulu-Natal. Djuren hölls under standardlaboratorieförhållanden med konstant temperatur (22±2 grader), CO2-innehåll (<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. Induktion av prediabetes och matningsprogram

De 36 Sprague-Dawley-råttorna av hankön som vägde mellan 150 och 180 delades slumpmässigt in i två grupper, den normala diet-gruppen (n=6) och den hög fetthaltiga högkolhydrater-diet-gruppen (n {{9 }}). Djuren acklimatiserade sig till sin nya miljö under en vecka medan de konsumerade standardråttfoder och kranvatten innan de exponerades för en experimentell diet med hög fetthalt och hög kolhydrat (HFHC). Djur som var inducerad prediabetes fick en HFHC-diet som tidigare utvecklats i vårt laboratorium tillverkad av AVI foods, Sydafrika, medan den normala kontrollen fick normala råttors diet från UKZN-djurenheten. Matningsprogrammet och prediabetesinduktioner varade i 20 veckor. Under denna tid övervakades parametrar inklusive fasteblodglukos, glukostolerans och blodtriglycerider var fjärde vecka. För denna studie definierades prediabetes som en signifikant ökning av total kroppsvikt, fastande blodsocker, 2-timmars glukostolerans (under oralt glukostoleranstest) och blodtriglycerider som observerades hos djur som matades med HFHC-diet) .

2.5.Djur och grupper

Det övergripande syftet med studien var att fastställa om OA (oleanolsyra)kan lindra de prediabetes-inducerade riskfaktorerna förkroniska njursjukdomari både närvaro och frånvaro av kostingrepp. I jakten på att undersöka dessa syften betraktades den normala dietmatade gruppen som icke-prediabeteskontroll (NPC)(n=6). Djuren som fick HFHC-diet och utvecklade prediabetes delades slumpmässigt in i fem grupper enligt deras respektive behandlingar, obehandlad prediabetisk kontrollgrupp (PC), metforminbehandlad grupp (MET), metforminbehandlad med dietinterventionsgruppen (MET plus DI, oleanolisk behandlad grupp (OA (oleanolsyra)) och oleanolsyrabehandlade med dietinterventionen (OA (oleanolsyra)plus DI). Alla grupper var n= 6.

3. Behandling av prediabetiska djur

Behandlingsperioden varade i 12 veckor, vilket ger tillräckligt med tid för glykering av hemoglobin. Djuren behandlades var tredje dag där MET- och MET plus DI-grupperna fick metformin (500 mg/kg p. o) medan OA (oleanolsyra)och OA plus DI-grupper gavs oleanolsyra (80 mg/kg po). Denna dos anses vara icke-toxisk och har mer effekt av de tidigare studierna i vårt laboratorium [15. Parametrar, inklusive vätskeintag och urinproduktion, mättes var fjärde vecka i alla grupper under hela behandlingsperioden. Koden po är för den orala dosen med oral sondmatning.

3.1. Bloduppsamling och vävnadsskörd

I slutet av 12-veckans behandlingsperiod avlivades djuren med metoden att bedöva med Isoform (100 mg/kg) (Safeline Pharmaceuticals(Pty)Ltd, Roodeport, Sydafrika) via en gasanestetikammare (Biomedicinsk resursenhet, UKZN, Durban, Sydafrika) under 3 minuter följt av halshuggning och blodet samlades upp i alla djur genom hjärtstansmetoden i förkylda hepariniserade behållare. Blodet centrifugerades sedan (Eppendorf centrifug 5403, Tyskland) vid 4 grader C, 503 g i 15 minuter, och plasman samlades upp och förvarades vid - 80 graders grad i en Bio Ultra-frys (Snijders Scientific, Holland) tills redo för biokemisk analys. Denjurartogs bort, sköljdes med kall normal koksaltlösning och snabbfrystes i flytande kväve innan de förvarades i en Bio Ultra-frys (Snijders Scientific, Tilburg, Nederländerna) vid -80 grad tills ytterligare biokemisk analys utfördes.

3.2. Urinsamling

Urinprover samlades in från alla experimentella grupper med hjälp av ett metaboliskt bursystem, tillhandahållet av Biomedical Resource Unit. Urinproverna togs vid olika punkter under behandlingsperioden, dvs veckorna 0, 4,8 och 12. De insamlade urinproverna förvarades vid -80 grad grad C.

3.3. Biokemisk analys

Plasma och urin skickades till Global Clinical and Viral Laboratories (Amanzimtoti South Africa) för biokemisk analys. Urinanalys inkluderade kvantifiering av elektrolyter som natrium, kalium, albumin och kreatinin.Njurevävnadsanalys: Dennjurevävnad homogeniserades med fosfatbuffertsaltlösning (PBS) med ett förhållande av 1 g (vävnad):9 mL (PBS) och homogenatet användes för malondialdehyd (MDA)-analysen för att kvantifiera lipidperoxidation och oxidativ stress med hjälp av ett väletablerat protokoll . MDA-uppsatsen åtföljdes av kvantifiering av antioxidantenzymer, inklusive superoxiddismutas (SOD) och glutationperoxidas(GPx)-koncentrationer som gjordes med hjälp av Elabscience ELISA-kit [10.11]. Plasmaanalys: Plasmaaldosteron- och KIM-1-koncentrationer var analyserades också med deras respektive rått-ELISA-kit (Elabscience Biotechnology Co., Ltd) enligt tillverkarens instruktioner.

3.4. Kvantitativ realtids-PCR

Ribonukleinsyran (RNA) extraherades från urinprover som tagits under vecka 12 av behandlingsperioden. RNA-extraktion gjordes med ZR Urine RNA-isoleringskit (zymo research, USA) från Inqaba biotech (Sydafrika). RNA-utbyte bestämdes med användning av nanodrop, och standardisering av RNA-koncentrationen utfördes. Den omvandlade deoxiribonukleinsyran (cDNA) syntetiserades sedan med användning av cDNA-syntessatsen (ThermoFisher).

ThermoFisher light Cycler SYBR Green I master mix användes för förstärkning enligt tillverkarens instruktioner på Thermo fisher light cycler system. Cykelförhållandena var: Förinkubation utfördes vid 95 grader under 60 s. Följt av en 3-stegsförstärkning på 45 cykler vid 95 grader C i 15 s, 60 grader under 30 s och 72 grader i 30 s. Smältning utfördes vid 95 grader i 10 s, 65 grader under 60 s och 97 grader C i 1 s. Dessutom uppnåddes kylning vid 37 grader i 30 s. Glyceraldehyd-fosfatdehydrogenas (GAPDH) som en intern kontroll användes för att normalisera data för att bestämma det relativa uttrycket av genen av intresse. Genuttrycksvärden representeras med användning av 248c-metoden. Nedanstående primrar användes.

3.5. Beräkning och ekvationer

Urinalbumin/kreatininförhållandet (Alb/Cr-R) beräknades med användning av albumin [UAlb] och kreatinin [UCr] erhållna från 24 timmars urinprov efter vecka 12 av behandlingen. Enheterna för Alb/Cr-R är i (mg/mgCr). ALB/Cr-R=albumin till kreatininförhållande,[UALB]=urin albuminkoncentration och [UCr] =urin kreatininkoncentration

Kvantifieringen av RT-PCR beräknades med användning av den jämförande metoden

Vikförändring på grund av behandling=2-△XR

ACT=CT(målgen) och CT(referensgener)

En ACT= ACT(målexempel)-ACT(referensexempel)

3.6. Traktionsutsöndring av elektrolyter

Fraktionsutsöndring av natrium（FENa）= WNex× 100 Fraktionsutsöndring av kalium(FEK)= Wes× 100

Natrium, PCR-plasmakreatinin, UCR-urinkreatinin, PNa-plasmanatrium, UK-urinkalium och PK-plasmakalium.

3.7. Statistisk analys

Alla data uttrycktes som medelvärden ± SD Statistiska jämförelser utfördes med Graph Pad In-Stat Software (version 7.00, Graph Pad Software, Inc., San Diego, Kalifornien, USA) med hjälp av en envägsanalys av varians (ANOVA) följt av Bonferronis multipla jämförelsetest för att samtidigt bestämma statistiska skillnader mellan medelvärdena för två oberoende grupper.

4. Resultat

4.1. Effekter på vätskeintag och urinproduktion

Vätskeintag och urinproduktion för alla experimentgrupper övervakades var fjärde vecka under behandlingsperioden. Resultaten visade att från början av behandlingsperioden (vecka O) hade PC-gruppen ett signifikant högre vätskeintag och urinproduktion jämfört med NPC (PC vs NPC)(p<0.05). however,="" the="" administration="" of=""> (oleanolsyra)med och utan dietintervention resulterade i en signifikant progressiv minskning av både vätskeintag och urinproduktion under de 12 veckorna jämfört med PC. Behandling med MET hade ingen signifikant skillnad med PC:n i vätskeintag under de fyra veckorna. Medan behandling med MET plus DI minskade vätskeintaget till NPC-intervallet. I urinproduktionen hade MET en ökad urinproduktion jämfört med både NPC och PC, särskilt under veckorna 8 och 12 (se fig. 1).

figur 1. Stapeldiagrammet visar effekterna av OA med och utan dietintervention och Met med och utan dietintervention (n {{0}}, per grupp) på vätskeintag och urinproduktion på alla experimentgrupper från vecka 0 till vecka 12.

Värden presenteras som standardavvikelsen för medelvärde ± SD. ★ {{0}}p < 0.05="" anger="" jämförelse="" med="" npc;="p">< 0,05="" anger="" jämförelse="" med="">

4.2. Effekter på fraktionen av natrium(FENa) och kalium(FEK)

Elektrolytkoncentrationerna i plasma och urin mättes i slutet av behandlingsperioden (vecka 12) medan den fraktionella utsöndringen av natrium och kalium beräknades. Datorn hade signifikant lägre FENa jämfört med NPC (p < 0.05).="" administrationen="" av=""> (oleanolsyra)med och utan dietintervention (OA plus DI och OA) signifikant förbättrad natriumutsöndring jämfört med 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=""><>

Intressant nog hade PC:n en signifikant reducerad FEK jämfört med NPC. Men administrationen av OA (oleanolsyra)med och utan dietintervention (OA och OA plus DI) signifikant förbättrad kaliumutsöndring. MET utan dietintervention hade en tydlig kaliumretention som var jämförbar med PC. Men MET i kombination med dietintervention (MET plus DI) förbättrade kaliumutsöndringen avsevärt jämfört med PC.

4.3. Effekter på kreatininclearance (CRC)

CRC beräknades från serumkreatinin, vecka 12 urinkreatinin och volym för alla experimentella grupper. Resultaten visade att PC-gruppen hade signifikant högre CRC jämfört med NPC. Administrationen av OA (oleanolsyra)med och utan kost (OA och OA plus DD resulterade i en signifikant minskning av CRC jämfört med PC.MET hade en signifikant ökning av CRC jämfört med. Medan MET plus DI minskade CRC till NPC-intervallet (p<0.05)(see>

Fig. 2.Stapeldiagrammet visar effekterna av OA med och utan dietintervention och Met med och utan dietintervention (n=6, per grupp) på procentuell andel utsöndring av natrium och kalium i alla experimentgrupper.

Värden presenteras som standardavvikelsen för medelvärde ± SD. ★{{0}}p < 0.05="" anger="" jämförelse="" med="" npc;="p">< 0,05="" anger="" jämförelse="" med="">

4.4. Effekter på proteinuri (albumin/kreatinin-förhållande)

Proteinurin undersöktes med Alb/Cr-R, som beräknades med urinalbumin och kreatinin erhållet från urin i vecka 12. Resultaten visade att PC-gruppen hade en signifikant ökad Alb/Cr-R jämfört med NPC. Men administrering av OA med och utan diet (OA (oleanolsyra)och OA plus DD visade en signifikant minskning av Alb/Cr-R jämfört med PC. MET och MET plus DI minskade också Alb/Cr-R jämfört med PC (p < 0.05)="" (se="" fig.="" 3="" och="">

Fig. 3.Stapeldiagrammet visar effekterna av OA med och utan dietintervention och Met med och utan dietintervention (n {{0}}, per grupp) på kreatininclearance (CRC)-hastigheten för alla experimentella grupper. Värden presenteras som standardavvikelsen för medelvärde ± SD. ★=p < 0.05="" anger="" jämförelse="" med="" npc;="p">< 0,05="" anger="" jämförelse="" med="">

Fig. 4.Stapeldiagrammet visar effekterna av OA med och utan dietintervention och Met med och utan dietintervention (n {{0}}, per grupp) på albumin/kreatininförhållandet i alla experimentgrupper. Värden presenteras som standardavvikelsen för medelvärde ± SD. ★=p < 0.05="" anger="" jämförelse="" med="" npc;="p">< 0,05="" anger="" jämförelse="" med="">

Fig. 5.Stapeldiagrammet visar effekterna av OA (oleanolsyra)med och utan dietintervention och träffad med och utan dietintervention (n=6, per grupp) på plasmaaldosteronnivåer i alla experimentgrupper. Värden presenteras som standardavvikelsen för medelvärde ± SD.★=s<0.05 denotes="" comparison="" with="" npc;α=""><0.05 denotes="" comparison="" with="">

4.5. Effekter på plasmaaldosteronnivåer

Plasmaaldosteronkoncentrationer mättes med användning av ELISA-kitet. Resultaten visade att PC hade signifikant högre plasmaaldosteron jämfört med NPC. Men administrationen av OA (oleanolsyra)med och utan dietintervention (OA och OA plus DI) resulterade i en signifikant minskning av plasmaaldosteron jämfört med PC.MET hade en signifikant ökning av aldosteronkoncentration jämfört med NPC. Medan MET plus DI minskade aldosteronkoncentrationen till NPC-intervallet. (sid<0.05) (see="">

4.6. Effekter på njuroxidativ stress

Renal oxidativ stress utvärderades genom mätningar av MDA SOD och GPx injurevävnad. Resultaten visade att PC hade en signifikant högre MDA-koncentration jämfört med NPC (s<0.05). furthermore,="" pc="" had="" significantly="" lower="" sod="" and="" gpx="" concentrations="" when="" compared="" to="" npc.="" however,="" the="" administration="" of=""> (oleanolsyra)med och utan kostintervention resulterade i signifikant minskade MDA-koncentrationer jämfört med PC (s<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. Effekter på uttrycksnivåerna av urinpodocin

Urinpodocin kvantifierades i urin erhållen från vecka 12. Den prediabetiska kontrollen hade ökat urinpodocinuttryck i förhållande till standardiserad NPC. Administrering av med och utan dietintervention (OA och OA plus DI) resulterade dock i en signifikant minskning av urinpodocin-uttrycket i förhållande till PC. MET och MET plus DI minskade också urinpodocinuttrycket i förhållande till PC. (sid<0.05)(see fig="">

Bord 1:Effekter av OA (oleanolsyra) och METonnjureMDA, SOD och GPx för prediabetiker, värden presenteras som standardavvikelsen för medelvärde ± SD.*=p< 0.05="" denotes="" comparison="" with="" npc;α=""><0.05 denotes="" comparison="" with="">

Fig. 6. Stapeldiagrammet visar effekterna av OA med och utan dietintervention och Met med och utan dietintervention (n {{0}}, per grupp) på urinpodocinuttrycksnivåer i alla experimentgrupper. Värden presenteras som standardavvikelsen för medelvärde ± SD. ★=p < 0.05="" anger="" relativt="" till="" npc;="p">< 0,05="" anger="" relativt="" till="" pc.="" obs!="" pc="" är="" relativt="" npc="" som="" är="1" och="" alla="" andra="" behandlingar="" är="" relativa="" till="">

4.8. Effekter på njurskademolekyl-1(KIM-1)

Plasma KIM-1-koncentrationer mättes med hjälp av ELISA-kitet. Resultaten visade att PC hade en signifikant högre plasma KIM-lin jämförelse med NPC. Men administrationen av OA (oleanolsyra)med och utan dietintervention (OA och OA plus DD resulterade i en signifikant minskning av plasma KIM-1 jämfört med PC. MET hade en signifikant ökning av KIM-1 jämfört med NPC. Medan MET plus DI minskade KIM -1 till NPC-intervallet. (s< 0.05)(see="">

Fig. 7.Stapeldiagrammet visar effekterna av OA med och utan dietintervention och Met med och utan dietintervention (n {{0}}, per grupp) på plasma KIM-1 av alla experimentgrupper. Värden presenteras som standardavvikelsen för medelvärde ± SD. ★=p < 0.05="" anger="" jämförelse="" med="" npc;="p">< 0,05="" anger="" jämförelse="" med="">

5. Diskussion

Tidigare studier har rapporterat att det kostinducerade prediabetiska tillståndet är associerat med en ökad risk för att utveckla hjärt- och kärlsjukdomar och CKD i tidigt stadium (kroniska njursjukdomar) [18]. Prediabeteskännetecknas av proteinuri, ökad eGFR såväl som elektrolytobalans som alla är riskfaktorer för kronisk nycknesjukdom (kroniska njursjukdomar). Konventionellt,prediabeteshanteras av kombinationen av farmakoterapi och livsstilsförändringar såsom kostintervention [19I. Livsstilsförändringarna är förknippade med låg patientföljsamhet vilket påverkar effekten av farmakoterapin [20]. Studier i vårt laboratorium har visat att administrering av OA (oleanolsyra)vid kostinducerad prediabetes återställer insulinkänsligheten och minskar risken för kardiovaskulära komplikationer i samband medprediabetesi både närvaro och frånvaro av kostintervention [21]. Effekterna av denna växthärledda triterpen på riskfaktorerna förknippade med utvecklingen av CKD (kroniska njursjukdomar)har ännu inte utretts. Därför försökte denna studie undersöka effekterna av växtbaseradeoleanolsyra(OA) på de utvalda riskfaktorerna för CKD (kroniska njursjukdomar)i både frånvaro och närvaro av dietintervention i en kostinducerad prediabetisk råttmodell. De utvalda riskfaktorerna som undersökts i denna studie inkluderarnjureoxidativ stress, glomerulär filtrationshastighet (GFR), en komponent i renin-angiotensin-aldosteronsystemet, albuminuri, njurvätska och elektrolythantering i alla experimentgrupper.

Tidigare studier i vårt laboratorium har rapporterat att diet-inducerade prediabetiska djur utvecklar fetma med nedsatt glukostolerans och nedsatt fasteglukos som ett resultat av insulinresistens. IGT ökar den cirkulerande glukosen, vilket ökar plasmaosmolariteten[22. Detta kan öka det osmotiska plasmatrycket och därefter törstkänslan vilket resulterar i vätskeintag [23). Dessutom kännetecknas fetma också av aktivering av renin-angiotensinsystemet, vilket också är inblandat i utvecklingen av T2DM. Den aktuella studien visade att prediabetiska djur hade ökat vätskeintag och urinvolym under 24 timmar. Detta kan tillskrivas de ökade nivåerna av angiotensin II som ett resultat av fetma och insulinresistens. Intressant nog hade prediabetiska djur också ökad urinproduktion, vilket strider mot den välkända effekten av RAS-aktiveringen. Behandling med OA (oleanolsyra), med och utan dietintervention visade ett progressivt återställande av vätskeintag och urinproduktion, vilket var mer uttalat under vecka 12. Detta kan tyda på att OA (oleanolsyra)kan återställa regleringen av det antidiuretiska hormonet. Denna mekanism är dock ännu inte etablerad.

Aktiveringen av RAS bekräftades ytterligare av de förhöjda koncentrationerna av plasmaaldosteron i de prediabetiska djuren. Förutom ökningen av natriumreabsorptionen till nefronet, minskar aldosteron också perifer insulinkänslighet vilket leder till IGT, vilket är en riskfaktor för kronisk nyck-sjukdom (kroniska njursjukdomar).[24]. Intressant nog fann denna studie att prediabetiska djur hade normala plasmakoncentrationer av natrium men minskade natriumkoncentrationer i urinen. Detta kan tyda på att ökningen av plasmaaldosteron hade en effekt på natriumreabsorptionen från nefronet vilket resulterade i lågt natrium i urinen eller minskad fraktionerad utsöndring av natrium (FENa)[25]. OA (oleanolsyra)behandling i både närvaro och frånvaro av dietintervention resulterade i en minskning av plasmaaldosteronkoncentrationen och förbättrad natriumutsöndring. Dessa fynd överensstämmer med de tidigare studierna, som rapporterade att OA (oleanolsyra)minskar medelartärtrycket genom deaktivering av rennin-angiotensin-aldosteronsystemet (RAAS) och minskning av natriumreabsorption [26]. Normaliseringen av RAAS var uppenbar genom minskningen av plasmakoncentrationen av aldosteron och urinnatrium [Nat][27. Detta kan dock också tillskrivas minskningen av succinat, en produkt av citronsyracykeln som är förhöjd under IGT. [28I. Succinat har rapporterats stimulera frisättningen av renin från macula densa-celler som initierar signaleringen som resulterar i aktivering av RAAS genom interaktion med G-proteinreceptor 91 (GPR91) metabolit [29]. De antihyperglykemiska effekterna av OA kunde också ha resulterat i en minskning av glukossubstratet för glykolys vilket sedan ledde till låg produktion av pyruvat, som går in i citronsyracirkeln och producerar succinat [30J. Dessutom kan kostintervention ha spelat en viktig roll i minskningen av glukosuri, succinatproduktion och reninsekretion genom minskning av kolhydratmetaboliter [31].

Under fysiologiska förhållanden ökar ökningen av plasmaaldosteron i tubulär Nat-reabsorption genom Nat/Kf ATPas-kanaler vilket resulterar i K-utsöndring [32. Emellertid kan insulinresistens vara associerat med produktion av ketoner i levern, vilket höjer blodets pH och utsöndring av vätejoner (H) genom natrium-vätebytaren till Kexcretion [33I. Intressant nog observerade denna studie att ökningen av natriumreabsorption var associerad med försumbar kaliumutsöndring på OA (oleanolsyra)-behandlade djur. Detta kan tillskrivas stimuleringen av natrium-väte-antiport som ett resultat av en ökning av blodets pH på grund av ketoacidosproduktion [6]. Detta kan förklara ökningen av natriumreabsorption utan någon uttalad kaliumutsöndring [34j. Dessa observationer överensstämde med fynden från tidigare studier som har rapporterat att OA (oleanolsyra)ökar natriumutsöndringen, och därmed sänker det systemiska blodtrycket [6]. Men resultaten av denna studie tyder på att OA främjar natriumutsöndring genom natrium-väte-antiport-utsöndring snarare än natrium-kalium-ATPaser [6]. Tidigare studier har också rapporterat att dieter som har fler växtbaserade proteiner förbättrar metabolisk acidos och bromsar utvecklingen av diabetisk nefropati [33I. Detta kan också tyda på att kostinterventioner kan ha bidragit till den förbättrade natriumutsöndringen.

Den måttliga hyperglykemien iprediabetesär oberoende inblandad i mitokondriell dysfunktion och ökade produktionen av reagerande syrearter (ROS), vilket sedan resulterar i oxidativ stress [35I. Tidigare studier har undgått att renal oxidativ stress är förknippad med ökadnjureskador. förlust av glomerulär basalmembranintegritet och proteinuri [36]. Denna studie visade faktiskt att prediabetiska djur hade ökad renal lipidperoxidation, förhöjdnjureskademolekyl-1(KIM-1)urinpodocin och ökat förhållande mellan albumin och kreatinin. Detta kan tillskrivas det höga inflödet av glukos tillnjurepå grund av perifer insulinresistens som kan resultera i ROS och bildning av avancerade glykosyleringsslutprodukter (AGEs) [371. Hyperglykemi leder till aktivering av nikotinamidadenindinukleotidfosfatväte (NADPH)oxidasenzym, som katalyserar produktionen av superoxid (O2) från njurceller [37I. Dessutom är oxidativ stress och hyperglykemi också starkt förknippade med genereringen av avancerade glykeringsslutprodukter (AGEs) genom den icke-enzymatiska reaktionen av glukos med protein, fetter eller nukleinsyror [38I. ROS är associerat med störningar av cell-cell- och cell-matrisadhesionsövergångar som leder till att endotelceller lossnar från basalmembranet, vilket resulterar i att KIM -1 förflyttas in i blodet [39].

ROS och AGE är associerade med skadan av podocytskiktet i det glomerulära basalmembranet[40]. Detta kan ytterligare äventyra en av nefronets primära funktioner, som är att förhindra filtrering av proteiner som leder till proteinuri. Men administrationen av OA (oleanolsyra)med och utan dietintervention resulterade i en minskning av lipidperoxidation, minskning av KIM-1, minskning av urinpodocin och minskning av albumin-kreatininförhållandet. Detta kan tillskrivas den signifikanta förbättringen av njurantioxidantenzymer superoxiddismutas (SOD) och glutationperoxidas (GPx) som observerades i OA-behandlade grupper. Superoxid(O2) neutraliseras av SOD och producerar väteperoxid (HzO2)[41. Medan HO2 vidare omvandlas till icke-toxisk HO och O, genom inverkan av GPx[42. Dessa resultat korrelerade med fynden av Gamede et al., 2019 som rapporterade att OA (oleanolsyra)förbättrar tillgången på antioxidanter hos dietinducerade prediabetiska djur [21. Detta kan ytterligare förklara minskningen avnjureskada och podocytskador sett hos djuren som reciterade OA (oleanolsyra)med och utan kostinsatser. Återställandet av det glomerulära basalmembranets integritet genom att förhindra förlust av podocyter kan tillskrivas minskningen av albumin-kreatininförhållandet som observerats på OA (oleanolsyra)-behandlade djur.

Njurhyperfiltration (ökad CRC) har också rapporterats hos nyligen diagnostiserade T2DM-patienter och det har visat sig föregå nedgången av njurfunktionen[43]. Den försämrade glukoshomeostasen med hyperinsulinemi är inblandad i höjningen av CRC, som är känd för att föregå glomerulär skada [44]. Den nuvarande kostinducerade prediabetiska råttmodellen har tidigare rapporterats ha kardiovaskulära komplikationer såsom systemiskt högt blodtryck. Dessutom observerade den aktuella studien också att den prediabetiska gruppen hade ökat CRC. Ökningen av CRC betecknar den förhöjda glomerulära filtrationen som kan tillskrivas olika mekanismer såsom afferent glomerulär vasodilatation som ett resultat av förhöjd plasmainsulin och njurålder [45I. Behandling med OA (oleanolsyra)resulterade i återställandet av CRC vilket kan tillskrivas framgångsrik glykemisk kontroll vilket resulterar i minskning av plasmainsulin och njurålder. Dessutom har OA tidigare rapporterats minska hyperinsulinemi och förbättra glukoshomeostas [6]. En diet som är låg på natrium rekommenderas ofta för en patient med ökad GFR, och detta har ansetts vara en av de metoder som används för att förlänganjureöverlevnad [6]. Denna studie fann också att OA (oleanolsyra) med och utan dietintervention har mer potenta effekter i vissa riskfaktorer förnjuresjukdomsom KIM-1 och GFR i jämförelse med standardläkemedlet metformin.

Användning av metformin rekommenderas inte vid framskridna stadier av kronisk kronisk nyrefunktion (kroniska njursjukdomar)[46. Detta beror på kontraindikationer förknippade med metformin såsom laktacidos, vilket kan resultera i njursvikt[47). I denna studie fann vi att administrering av metformin utan dietintervention inte har någon gynnsam effekt på faktorer som njurvätskehantering, eGFR, elektrolythantering och njuroxidativ stress diet-inducerade pre-diabetiska djur. Men när metformin kombinerades med dietintervention, förbättrades effekten. Detta stämmer överens med tidigare studier som tyder på att metformin är beroende av livsstilsförändringar såsom förändringar i kost och träning.

Förbättra njurfunktionen-cistanche

6. Slutsats och rekommendationer

Resultaten av denna studie tyder på att administrering av OA (oleanolsyra)i både närvaro och frånvaro av dietintervention förbättrar markörer associerade med CKD (kroniska njursjukdomar)Detta var uppenbart i den observerade förändringen av parametrar som vattenintag, urinproduktion och njurelektrolythantering. Förbättringen av njurelektrolyt- och vattenhantering förklarar ytterligare minskningen av systemiskt blodtryck som observerades hos obehandlade prediabetiska råttor. Dessutom rapporterar denna studie också att administrationen av OA (oleanolsyra)iprediabetesförhindrar renal oxidativ stress,njureskador och efterföljande proteinuri. Sammantaget tyder resultaten av denna studie på att denna växthärledda tri-terpen kan användas som en alternativ behandling eftersom den har renoskyddande egenskaper i dietinduceradprediabetes, Men fler studier måste genomföras för att undersöka den exakta mekanismen genom vilken denna förening utövar sina effekter.

7. Studiebegränsningar

GSH och GSSG, proteinoxidation, total antioxidantkapacitet och genuttryck av antioxidantgener kan analyseras för att bedöma redoxobalansen som inte kunde analyseras på grund av budgetbegränsningar. Dessutom kunde denna studie inte analysera alla elektrolyter som kan vara involverade i förändringen av njurfunktionen.

Referenser

[1] MCThomas, ME.Cooper, P.Zimmet, Changing epidemiology of typ 2diabetesmellitus och tillhörandekronisknjuresjukdom, Nat. Rev.Nephrol.12(2)(2016)73-81.

[2] M. May, C. Schindler, Kliniskt och farmakologiskt relevanta interaktioner av antidiabetiska läkemedel Ther. Adv.Endocrinol. Metab.7 (2)(2016)69-83.

[3] SB Ghaderan, F.Hayatl, S.Shayanpour, S.SB. Mousavi,Diabetesoch njursjukdom i slutstadiet; en översiktsartikel om nya koncept, 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,DiabetesnjuresjukdomFrån fysiologi till terapeutik, J.Physlol.592 (18)(2014)3997-4012.

[5] L. Rato, M.Alves T.Dlas, G.Lopes, J.Cavaco, S.Socorro, P.Olveilra, Highenergdets kan inducera ett pre-diabetiskt tillstånd som förändrar testikelns glykolytiska metaboliska profil och manliga reproduktionsparametrar, Andrology 1 (3)(2013)495-504.

[6]L. Mabuza, M. Gamede, S. Maikoo, LBooysen, P.Ngubane, A.Khathi, Effekter av ett rutenium Schiff-baskomplex på glukoshomeostas hos diet-inducerade pre-diabetiska råttor, Molecules 23 (7) (2018)1721.

[7] ML.B.Duran-Salgado, AF.Rubio-Guera, Diabetic nephropathy, and inflammation, Worl J.Diabetes5(3) (2014)393.

[8] N.Rabbanl, PJ Thornalley, Advanced glycation end products in the pathogenesis ofkronisknjuresjukdom. NjureInt. 93 (2018) 803-813.

[9] A. Chagnac, B.Zingemman, B.Rozen-Zv, M.Herman-Edelstein, Konsekvenser av glomerulär hyperfiltration: de fysiska krafternas roll i patogenesen avkronisknjuresjukdomidiabetesoch fetma, 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, Suppressor of cytokine signaling1 peptidomimetic limits progress of diabetic nephropathy, J. Am. Så Nephrol.28(2)(2017) 575-585.