Dio 2: Homoarginin ublažava dijabetičku nefropatiju neovisno o sintazi dušikovog oksida-3

Za više informacija. kontakttina.xiang@wecistanche.com

3. REZULTATI

3.1 Karakteristike miša

Dijabetični divlji tip i NOS3- miševi imali su značajno manju tjelesnu težinu u usporedbi s miševima bez dijabetesa nakon 24 tjedna, što je značajno povećano homoargininom kod dijabetičkih NOS3-7 miševa. Glukoza u krvi bila je viša kod svih divljih tipova dijabetičara i NOS3-7miševa. Omjer bubrezi/tjelesna težina bio je značajno viši kod dijabetičkih NOS3-7 miševa, dok je liječenje homoargininom značajno smanjilo omjer srčane/tjelesne težine kod dijabetičkih NOS3-miševa. Sistolički krvni tlak bio je značajno povećan u NOS3-7miševa u usporedbi s divljim tipom i pokazao je trend smanjenja; premda nije značajno liječenjem homoargininom u dijabetičkih NOS3-/ miševa. (Stol 1).

3.2 Homoarginin smanjuje albuminuriju u dijabetičkih NOS3-/- miševa

Dijabetes je značajno povećao albuminuriju i kod divljeg tipa i kod NOS3-/ miševa u usporedbi s normalnim, učinak koji je značajno smanjen liječenjem homoargininom (Slika 1). Budući da su rezultati opaženi kod miševa divljeg tipa bili u skladu s našom prethodnom studijom (Wetzel et al., 2019.) o zaštitnom učinku homoarginina u DN, analizirali smo samo NOS3-/ miševe za ostatak ove studije.

3.3 Homoarginin smanjuje razinu BUN u plazmi kod dijabetičkih NOS3-7-miševa

Zatim smo procijenili učinke primjene homoarginina na razine BUN u plazmi kod NOS3-miševa. Razine BUN u plazmi bile su povećane u dijabetičkih miševa i smanjene liječenjem homoargininom (Slika 2).

Kliknite da biste saznali više o organskoj cistanči i upotrebi cistanhe

3.4 Ekspresije NOS1 i NOS2 nisu promijenjene kod NOS3-miševa s dijabetesom

Zatim smo utvrdili jesu li dijabetes i/ili homoarginin promijenili ekspresiju drugih izoformi NOS-a u bubrezima NOS{0}}miševa. Naši rezultati pokazuju da ni dijabetes ni homoarginin nisu utjecali na ekspresiju NOS1 ili NOS2 gena u NOS3-7 miševa (Slika 3).

3.5 Homoarginin smanjuje glomerularnu patologiju i fibrozu u dijabetičkih NOS3-miševa

Analiza PAS-obojenih glomerularnih presjeka pokazala je da su dijabetični NOS{1}}miševi bili povezani s povećanim volumenom glomerula, glomerularnom celularnošću, debljinom glomerularne bazalne membrane (GBM) i indeksom glomerularne ozljede u usporedbi s NOS3一miševima bez dijabetesa; učinak značajno smanjen korištenjem liječenja homoargininom (tablica 2 i slika 4a). Nadalje, dijabetični NOS3 miševi pokazali su povećani postotak fibroze (koristeći ImageJ) u Massonovim trikromom (Slika 4b,c) obojenim rezovima 24 tjedna nakon dijabetesa, koji je smanjen tretmanom homoargininom.

3.6 Homoarginin smanjuje bubrežne fibrotične markere u dijabetičkih NOS3-/- miševa

PCR analiza u stvarnom vremenu pokazuje značajno povećanje bubrežnog fibronektina (Slika 5a), TGF-a (Slika 5b), aktina glatkih mišića (Slika 5c) i E-kadherina (Slika 5d) nakon dijabetesa u NOS3-/miševa. Suplementacija homoargininom značajno je ublažila povećanje ovih markera fibroze.

3.7 Homoarginin smanjuje infiltraciju glomerularnih makrofaga u dijabetičkih NOS3-/miševa

Dijabetički NOS3-/miševi pokazali su značajno povećanje infiltrirajućih makrofaga bubrega nakon dijabetesa (Slika 6) u usporedbi s miševima bez dijabetesa. Liječenje homoargininom značajno je smanjilo infiltraciju makrofaga 24 tjedna nakon dijabetesa.

3.8 Homoarginin smanjuje srčanu fibrozu i poboljšava srčanu funkciju kod miševa s dijabetesom NOS3-7-r

Dijabetički NOS3-/ miševi pokazali su povećani postotak fibroze (koristeći ImageJ) u Massonovim rezovima obojenim trikromom (Slika 7a,b) 24 tjedna nakon dijabetesa, koji je smanjen tretmanom homoargininom. Nadalje, dijabetični NOS3-7miševi imali su značajno smanjenje ejekcijske frakcije (EF) i frakcijskog smanjenja (FS) (Slika 7c-e) u usporedbi s kontrolama bez dijabetesa u 22. tjednu dijabetesa, učinak koji je značajno obnovljen upotrebom homoarginina liječenje.

3.9 Homoarginin obnavlja MCU kompleks i njegove regulatore kod dijabetičkih Ins2Akita miševa

Uzorci bubrega izvedeni iz naše prethodne publikacije (Wetzel et al., 2019.) analizirani su na MCU kompleks i njegove regulatore. Miševi s dijabetesom imali su značajno povećanje ekspresije MCU bubrega i njegovog pozitivnog regulatora, MCUR1, zajedno sa smanjenjem ekspresije negativnog regulatora MCU bubrega, MICU1 (Slika 8), u usporedbi s kontrolama bez dijabetesa u dobi od 18 tjedana kod Ins2Ak miševa, dok miševi s dijabetesom liječeni dodatkom homoarginina vratili su MCU kompleks i njegove regulatore na normalne razine.

3.10 Homoarginin obnavlja MCU kompleks miševa i njegove regulatore u dijabetičkom NOS-u3-7-

Dijabetički NOS3-/miševi imali su značajno povećanje MCU bubrega (Slika 9a) zajedno sa značajnim smanjenjem njegovog negativnog regulatora, ekspresije MICUl (Slika 9b,c), u usporedbi s kontrolama bez dijabetesa nakon 24 tjedna dijabetesa , dok su dijabetički NOS3-miševi tretirani dodatkom homoarginina vratili MCU kompleks i njegov negativni regulator na normalne razine.

4 RASPRAVA

Dijabetička nefropatija ostaje važna i neriješena komplikacija dijabetesa. Naša prethodna publikacija pokazala je da suplementacija homoargininom pomažebubregzaštitu u modelima dijabetičkih miševa (Wetzel i sur., 2019.). Međutim, točan mehanizam kojim homoarginin posreduje u ovim učincima nije bio jasan. Trenutna studija pokazuje da dodatak homoarginina posredujebubrežnizaštitu tkiva u DN neovisno o NOS3 što će u konačnici promijeniti naše razumijevanje mehanizma(a) pomoću kojih homoarginin inducira renalnu i srčanu zaštitu u DN. Zaštitni učinak homoarginina u DN mogao bi biti posredovan poboljšanjem mitohondrijske funkcije.

Endotelna disfunkcija, karakterizirana smanjenom bioraspoloživošću NO i povećanim oksidativnim stresom je obilježje dijabetesa (Creager et al., 2003) i DN (Goligorsky et al., 2001). Uloga ekspresije i djelovanja NOS3 u DN je kontroverzna; stoga, iako se pokazalo da nizak ili nedostatak NOS3 pogoršava DN (Wang i sur., 2011.; Zhao i sur., 2006.), nedavna publikacija (Natarajan i sur., 2019.) pokazala je da prekomjerna ekspresija NOS3 u Ins2Aki miševa vjerojatno pogoršava DN preko povećanog odvajanja NOS3 i oksidativnog stresa, a ne preko povećane proizvodnje/djelovanja NO u bubrezima. Budući da bi homoarginin mogao biti supstrat za NOS povećanjem L-arginina (Hecker i sur., 1991.; Moali i sur., 1998.), također bi mogao posredovati u njegovom učinku djelovanjem/proizvodnjom NO. Međutim, naša prethodna publikacija pokazala je da oralni dodatak arginina iznenađujuće nije spriječio niti smanjio bilo koji marker oštećenja bubrega u modelima dijabetičkih miševa, unatoč uspješnom povećanju razine arginina u plazmi i bubrezima (You et al., 2014.). Izravna interakcija između razine homoarginina i proizvodnje NO je kontroverzna. Homoarginin bi mogao smanjiti sintezu NO iz arginina (a) kompeticijom arginina i homoarginina za staničnu apsorpciju pomoću kationskih transportera aminokiselina (CAT) (Chafai et al, 2017; Hagos et al., 2006); (b) trans-stimulacijom CAT, koji bi zauzvrat mogao povećati stanični izljev arginina; i (c) kompeticijom homoarginina i arginina za NOS (Pilz i sur., 2015.), iako je homoarginin manje učinkovit supstrat za ovaj enzim (Moali i sur., 1998.; Zwan i sur., 2013.). Iako homoarginin može povećati dostupnost arginina, a time i sintezu NO inhibicijom arginaze, to je malo vjerojatno zbog slabog afiniteta homoarginina za arginazu (Marz et al, 2010). Unatoč tome, homoarginin može doprinijeti sintezi NO služeći kao supstrat za NOS jer se homoarginin, čak i sa svojim slabijim afinitetom prema NOS u usporedbi s argininom, može metabolizirati u NO i homocitrulin (Drechsler et al., 2011.).

Kako bismo ispitali mehanizam zaštitnog učinka homoarginina u DN-u, istražili smo učinke dodatka homoarginina na disfunkciju bubrega, glomerularne histopatološke promjene i regrutiranje makrofaga u NOS3-/-i njihovom modelu divljeg tipa dijabetičnog miša iz legla. Dodatak homoarginina značajno je ublažio dijabetičku albuminuriju kod dijabetičkih divljih tipova i NOS3-7miševa, potvrđujući naš prethodni nalaz (Wetzel et al, 2019), i bio je povezan sa smanjenom glomerularnom patologijom i ekspresijom bubrežnih fibroznih markera kod dijabetičkih NOS{{ 5}}miševi.

Uzeti zajedno, naši rezultati ukazuju na izravnu ulogu zaštitnog učinka homoarginina u DN i podržavaju koncept da homoarginin posreduje u zaštiti bubrežnog tkiva neovisno o NOS3. I kardiovaskularni morbiditet i mortalitet povećani su u bolesnika s DN. U srcu su niže razine homoarginina povezane s povećanim zadebljanjem lijeve klijetke, nižom EF i višim NTproBNP (Bahls et al., 2018). Obrnuto, dodatak homoarginina čuva srčanu funkciju u mišjem modelu zatajenja srca nakon infarkta miokarda (Atzler et al., 2017). U trenutnoj studiji također pokazujemo da je zaštitni učinak homoarginina na poboljšanje srčane funkcije i smanjenje srčane fibroze neovisan o ekspresiji NOS3 na sličan način kao njegov učinak na bubrege. Međutim, ne možemo isključiti hemodinamski učinak homoarginina u DN s obzirom na njegov trend smanjenja krvnog tlaka; iako ne značajan.

Čini se da je mehanizam zaštitnog učinka homoarginina povezan s modulacijom mitohondrijske funkcije koju regulira MCU kompleks i njegovi regulatori. Mitohondrijska disfunkcija igra ključnu ulogu u oštećenju bubrega (Brooks et al., 2009; Coughlan & Sharma, 2016; Hallan & Sharma, 2016; Long et al..2016; Sharma, 2015; Sun et al. 2008; Wang et al. .,2012; You i sur., 2016; Yu i sur., 2006; Zhan i sur., 2013). U bubregu su endotelne stanice posebno osjetljive na mitohondrijsku disfunkciju (Hong i sur., 2012) i pridonose oksidativnom stresu, trajni gubitak energije, oštećenje energetski ovisnih mehanizama popravka i stanična smrt kod oštećenja bubrega (Funk et al., 2010; Funk & Schnellmann, 2012). MCU je multimerni kompleks koji je uključen u brzi unos Ca' u mitohondrijima i dokazano je biti disregulirani u srčanoj patologiji (Liao i sur., 2015.; Luongo i sur., 2015.; Nemaniet i sur., 2018.; Tomar i sur., 2019.; Woods i sur., 2019.). Mitohondrijsko preuzimanje Ca2 plus posredovano MCU kompleksom igra ključnu ulogu u prijenosu signala, bioenergetici i staničnoj smrti, a njegova disregulacija povezana je s nekoliko ljudskih bolesti. Iako je apoptoza podocita povezana s disregulacijom MCU (Xu et al., 2018; Yuan et al., 2017), uloga MCU kompleksa i njegova interakcija s dodatkom homoarginina u DN nisu poznati. Naši trenutačni podaci kod dijabetičkih miševa pokazali su da je primjena homoarginina značajno smanjila ekspresiju MCU, povećala MCU-negativni regulator (MICU1) i smanjila MCU-pozitivni regulator (MCUR1) u DN, a taj je učinak neovisan o ekspresiji NOS3. Stoga nagađamo da postoji povezanost između mitohondrijske Ca' signalizacije i nepovoljnih kliničkih ishoda kod DN. Normalizacija mitohondrijske funkcije neophodna je za obnovu oksidativnog metabolizma tijekom DN. Potrebne su dodatne studije kako bi se potvrdio izravan učinak homoarginina na funkciju mitohondrija.

Zaključno, naša studija po prvi put pokazuje da je mehanizam zaštite bubrežnog i srčanog tkiva korištenjem nadomjestaka homoarginina u DN neovisan o NOS3, a vjerojatno je posredovan poboljšanjem mitohondrijske disfunkcije. Rezultati naše studije mogu u konačnici rezultirati novim terapijskim intervencijama osmišljenim za povećanje homoarginina u liječenju DN.

Prednosti odCistanche

1. Cistanche je vrlo dobar tradicionalni kineski lijek za toniziranje bubrega. Ne samo da može tonizirati yin bubrega, već također tonificirati yang bubrega, a njegov je farmakološki učinak relativno blag. Onda je to dobra vijest za muškarce.

2. Cistanche je bogat alkaloidima,ehinakozid, i kristalne neutralne tvari, kao i neki elementi u tragovima i vitamini, koji mogu učinkovito ojačati bubrege, jang i krv. Dobro djeluje na simptome nedostatka yanga, a može učinkovito spriječiti pojavu mršavljenja.

3. Cistanche ne može samo liječiti muškarceimpotencija, noćne izljeve i preuranjenu ejakulaciju, također može liječiti neredovite menstruacije, amenoreju i druge ginekološke bolesti.

Tko još ne može jesti cistanche

1. Oni s nedostatkom yina u bubrezima. Zbog učinka Cistanche na zagrijavanje i hranjenje bubrežnog yanga, ljudi s nedostatkom yina u bubrezima pogoršat će simptome nedostatka yina kao što su pet uznemirenosti, nemiran san i ležanje, više snova, crveni jezik i manje obloga, pa ljudi s nedostatkom yina bubrega ne treba jesti cistanche.

2. Osobe s proljevom zbog nedostatka slezene. Cistanche djeluje na vlaženje suhoće i zaglađivanje crijeva. Osobe s nedostatkom slezene i proljevom mogu pogoršati simptome proljeva i rijetke stolice. Stoga osobe s nedostatkom slezene i proljevom ne smiju jesti cistanku.

3. Maloljetnici. Cistanche je snažan tonik. Maloljetnici su još u fazi tjelesnog i psihičkog razvoja. Jedenje cistanche ne pogoduje njihovom vlastitom rastu i razvoju. Stoga, ako nije potrebno, preporuča se da maloljetnici ne jedu cistanku.

Stoga, ako trebate ojačati svoje bubrege, Cistanche je dobar dodatak, a ako imate druge bolesti, koristite ga prema savjetu liječnika.