Новий механізм дієти для AKI

Гостре ураження нирок (ГНН) — це клінічна невідкладна ситуація та клінічний синдром, який може спричинити поліорганну дисфункцію. Захворюваність на ГПН у відділеннях інтенсивної терапії перевищує 50 відсотків, і навіть легкий ГПН може збільшити смертність пацієнтів. Однак на даний момент існує лише клінічне підтримуюче лікування ГПН, а ефективного лікування немає. Обмеження калорійності (CR) має на меті зменшити споживання калорій за умови уникнення недоїдання, і було доведено, що воно може значно полегшити тяжкість ГПН на мишачих моделях. Однак, оскільки клінічне застосування CR важко досягти, необхідно проаналізувати роль CR у захисті AKI. Дуже важливо зрозуміти механізм і знайти потенційні терапевтичні мішені.

Клацніть, щоб отримати лікарський засіб від хвороби нирок

У лютому 2023 року Роман-Ульріх Мюллер з Кельнського університету в Німеччині та його команда опублікували результати дослідження «Захист органів шляхом обмеження калорійності залежить від активації шляху синтезу De Novo NAD плюс» у журналі Американського товариства нефрології та виявили, що NAD у собачої сечі плюс біосинтез, залежний від кінуренінази (KYNU), опосередковує захисну дію CR на ГПН, що забезпечує нову мішень для лікування ГПН.

Попередні дослідження автора показали, що як гіпоксичне прекондиціонування (HP), так і прекондиціонування з обмеженням калорійності (CR) можуть значно полегшити ГПН, спричинений ішемією-реперфузією (IRI). Він значно посилювався після CR та CR, а імуногістохімічне фарбування показало, що KYNU в основному експресується в проксимальних канальцях нирок людини та миші, як показано на малюнку 1. Проксимальні тубулярні клітини є основними клітинами, залученими до AKI, і є критичними для відновлення пошкодження нирок, тому KYNU може відігравати певну роль у CR, захищаючи AKI.

Рисунок 1 CR індукував високу експресію KYNU в нирках

Потім, щоб дослідити роль KYNU у захисті CR від AKI, автори сконструювали мишу з системним нокаутом KYNU KYNUnull. Нокаут KYNU не мав істотного впливу на зовнішній вигляд, масу тіла та функцію нирок мишей, але KYNUnull значно послабив захисну дію CR на AKI. У мишей KYNUnull попередня обробка CR не покращила функцію нирок і пошкодження ниркової тканини після IRI, а фарбування TUNEL також показало, що CR не полегшує апоптоз, викликаний IRI, як показано на малюнку 2. Ці результати демонструють, що нокдаун KYNU скасовує захисний ефект CR на AKI, що свідчить про те, що KYNU є мішенню CR.

Рисунок 2. Нокаут KYNU усунув захисну дію CR

KYNU відіграє важливу роль у процесі метаболізму триптофану, відповідно до очікуваних результатів, KYNUnull порівняно з мишами KYNUWT метаболізм триптофану проміжних метаболітів 3OH-L-kyn і XA був значно збільшений, тоді як 3OH-AA значно зменшився. Попередня обробка CR може значно підвищити експресію KYNU відповідно до його функції, CR може значно знизити 3OH-L-kyn, XA та KynA, і ті самі результати також були виявлені в мишачій сироватці. Після IRI рівень 3OH-L-kyn значно підвищувався в нирках мишей KYNUnull, і CR не міг знизити його рівень, але міг знизити рівень 3OH-L-kyn у KYNUWT, як показано на малюнку 3. Ці результати свідчать про що CR регулює KYNU і впливає на метаболізм триптофану.

Рисунок 3 CR впливає на метаболізм триптофану через KYNU

Окрім впливу на метаболізм триптофану, KYNU також регулює біосинтез НАД. Результати як транскриптому, так і протеома показали, що CR може індукувати ферменти шляху біосинтезу NAD плюс, які значно зменшилися після IRI, і CR може повернути назад цей процес і підтримувати рівень NAD плюс ферменти біосинтезу. Було виміряно рівень NAD plus у нирках, і було виявлено, що NAD plus знизився після IRI, і CR міг повернути назад зниження NAD plus, тоді як зниження NAD plus у мишей KYNUnull не можна було повернути назад, як показано на малюнку 4. Ці результати свідчать про те, що CR може регулювати NAD плюс біосинтез у нирках, і KYNU бере участь у регулюванні цього процесу.

Рисунок 4 CR впливає на NAD плюс біосинтез через KYNU

NAD plus дуже важливий для окисного фосфорилювання, тому автори виявили зміни в електронному дихальному ланцюзі мітохондрій і виявили, що комплекс IV дихального ланцюга істотно не змінився. Тому автори звернулися до дослідження функції NAD плюс як кофактора сіртуїну. Автор виявив модифікацію ацетилювання білка і виявив, що IRI посилює модифікацію ацетилювання 4 білків, тоді як CR знижує модифікацію ацетилювання 7 білків. Аналіз KEGG виявив, що ці білки пов’язані з енергетичним метаболізмом, як показано на малюнку 5. Ці результати вказують на те, що CR регулює біосинтез NAD плюс через KYNU, що додатково впливає на ацетилювання пов’язаних з енергетичним метаболізмом білків.

Рисунок 5 Ацетилювання регуляторного білка CR

Загалом, автори виявили, що Kynu значно посилюється в нирках через два попередньо оброблені транскриптоми HP і CR, і нокаутували мишей, щоб довести, що KYNU відіграє важливу роль у захисті AKI за допомогою CR. З точки зору механізму, CR впливає на метаболізм триптофану та NAD плюс біосинтез, регулюючи KYNU, і додатково змінює модифікацію ацетилювання білків, пов’язаних з енергетичним метаболізмом. Проаналізовано механізм, за допомогою якого CR полегшує початок ГПН, що дає нову ідею щодо кращого використання CR у лікуванні ГПН. Однак у цьому дослідженні все ще є деякі недоліки. KYNU дуже важливий у метаболізмі триптофану, і він експресується в інших тканинах і органах, особливо в мозку та печінці. Автор використовує мишей з нокаутом всього тіла і не може пояснити, які органи KYNU відіграють роль у захисті AKI за допомогою CR, і тканиноспецифічних мишей з нокаутом можна додатково використовувати для перевірки того, чи відіграє KYNU в нирках головну роль. Триптофан і його метаболіти мають важливий імуномодулюючий ефект, і автори не досліджували роль імунітету в цьому. Тому необхідно продовжити дослідження механізму, за допомогою якого CR полегшує патогенез ГПН, щоб створити нову стратегію клінічного лікування ГПН.

Як Цистанхе лікує захворювання нирок?

Цистанхе — це традиційний китайський фітопрепарат, який століттями використовувався для лікування різних захворювань, у тому числі захворювань нирок. Його отримують із висушених стебел Cistanche deserticola, рослини, яка походить із пустель Китаю та Монголії. Основними діючими компонентами цистанхи є фенілетаноїдні глікозиди, ехінакозид і актеозид, які, як було встановлено, сприятливо впливають на здоров’я нирок.

Захворювання нирок, також відоме як захворювання нирок, відноситься до стану, при якому нирки не функціонують належним чином. Це може призвести до накопичення відходів і токсинів в організмі, що призводить до різних симптомів і ускладнень. Цистанхе може допомогти лікувати захворювання нирок за допомогою кількох механізмів.

По-перше, було виявлено, що цистанка має сечогінні властивості, тобто вона може збільшити вироблення сечі та допомогти вивести відпрацьовані продукти з організму. Це може допомогти полегшити навантаження на нирки та запобігти накопиченню токсинів. Стимулюючи діурез, цистанх може також допомогти знизити високий кров'яний тиск, поширене ускладнення захворювання нирок.

Крім того, було показано, що цистанх має антиоксидантну дію. Окислювальний стрес, викликаний дисбалансом між виробництвом вільних радикалів і антиоксидантним захистом організму, відіграє ключову роль у прогресуванні захворювання нирок. допомагають нейтралізувати вільні радикали та зменшити окислювальний стрес, тим самим захищаючи нирки від пошкодження. Фенілетаноїдні глікозиди, виявлені в цистанці, були особливо ефективними в поглинанні вільних радикалів і інгібуванні перекисного окислення ліпідів.

Крім того, виявлено, що цистанх має протизапальну дію. Запалення є ще одним ключовим фактором у розвитку та прогресуванні захворювання нирок. Протизапальні властивості цистанхи допомагають зменшити вироблення прозапальних цитокінів і пригнічують активацію обов’язкових шляхів запалення, таким чином полегшуючи запалення в нирках.

Крім того, було показано, що цистанх має імуномодулюючу дію. При захворюваннях нирок імунна система може бути порушена, що призводить до надмірного запалення та пошкодження тканин. Цистанхе допомагає регулювати імунну відповідь шляхом модулювання виробництва та активності імунних клітин, таких як Т-клітини та макрофаги. Ця імунна регуляція допомагає зменшити запалення та запобігти подальшому пошкодженню нирок.

Крім того, виявлено, що цистанх покращує функцію нирок, сприяючи регенерації клітин ниркових трубок. Епітеліальні клітини ниркових канальців відіграють вирішальну роль у фільтрації та реабсорбції відходів і електролітів. При захворюваннях нирок ці клітини можуть пошкоджуватися, що призводить до порушення функції нирок. Здатність цистанхи сприяти регенерації цих клітин допомагає відновити правильну функцію нирок і покращити загальний стан нирок.

На додаток до цих прямих впливів на нирки, було виявлено, що цистанхед благотворно впливає на інші органи та системи організму. Такий комплексний підхід до здоров’я особливо важливий при захворюваннях нирок, оскільки захворювання часто вражає кілька органів і систем. було показано, що che має захисну дію на печінку, серце та кровоносні судини, які зазвичай уражаються захворюваннями нирок. Підтримуючи здоров’я цих органів, цистанх допомагає покращити загальну функцію нирок і запобігти подальшим ускладненням.

Підсумовуючи, цистанхея є традиційним китайським фітопрепаратом, який століттями використовувався для лікування захворювань нирок. Його активні компоненти мають сечогінну, антиоксидантну, протизапальну, імуномодулюючу та регенеруючу дію, що сприяє покращенню функції нирок і захисту нирок від подальшого пошкодження. цистанка благотворно впливає на інші органи та системи, що робить її цілісним підходом до лікування захворювань нирок.