Empagliflozin kattalashgan buyrakli diabetning kalamush modelida qandli diabet va buyrak naychalari disfunktsiyasi belgilarini yaxshilaydi (DEK)

Aloqa: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com

Ayaka Domon¹, Kentaro KatayamaID¹, Touko Sato², Yuki Tochigi¹, Xiroyuki Tazaki², Hiroetsu SuzukiID^1*

Abstrakt

Ma'lumot: Natriy-glyukoza kotransporter 2 (SGLT2) ingibitorlari giperglikemiyani kamaytirish uchun keng qo'llaniladi. Ushbu tadqiqotda SGLT2 inhibitori empagliflozinning giperglikemiyaga ta'siri kattalashgan semizlik bo'lmagan 2-toifa diabetning yangi kalamush modelida o'rganildi.buyraklar(DEK). Methods: Male DEK rats with non-fasting blood glucose concentrations ≤300 mg/dl and >300 mg/dl mos ravishda diabetik bo'lmagan va diabetik deb tasniflangan. Diabetik bo'lmagan (nazorat) va diabetik (DM-cont) kalamushlar guruhlari 12 hafta davomida standart chow bilan oziqlangan, boshqa bir guruh diabetik (DM-empa) kalamushlar esa 12 hafta davomida empagliflozin (300 mg / kg / kun) o'z ichiga olgan standart chow bilan oziqlangan. . Qon glyukoza, tana vazni, glyukoza bardoshliligi, oziq-ovqat va suv iste'moli, siydik miqdori, plazma va siydik biokimyoviy ko'rsatkichlari, suyak mineral zichligi o'lchandi va ularningbuyraklarva oshqozon osti bezi gistologik tahlil qilindi. Natijalar: Empagliflozin bilan davolash diabetik kalamushlarda qon glyukoza kontsentratsiyasini va oziq-ovqat iste'molini kamaytirdi, ammo adeps tizginlarining yo'qolishiga to'sqinlik qildi va tana vaznining oshishiga olib keldi. Empagliflozin poliuriya va polidipsiyani susaytirdi, ammo plazmadagi umumiy xolesterin, natriy va umumiy oqsil kontsentratsiyasini normal darajaga oshirdi. Empagliflozin shuningdek, oqsillar va elektrolitlarning siydik bilan chiqarilishini sezilarli darajada kamaytirdi va suyak mineral zichligini va plazmadagi valin va izolösin kontsentratsiyasini normal darajaga qaytardi. Bundan tashqari, buyrak kanalchalarining kengayishi vabuyrakDM-empa guruhida kengayish susaytirilmadi. Xulosa: DEK kalamushlarining empagliflozinga javobi boshqa diabetik hayvonlar modellaridan farq qildi, bu DEK kalamushlari SGLT2 ingibitorlarining ko'plab biologik ta'sirini o'rganish va baholash uchun o'ziga xos xususiyatlarga ega ekanligini ko'rsatdi. Ushbu topilmalar, shuningdek, empagliflozin tizimli metabolizmni yaxshilashi va yaxshilashi mumkinligini ko'rsatdibuyraktubula funktsiyasiqandli diabetsharoitlar.

Cistanche tubulosa oldini oladibuyrakkasallik, namunani olish uchun shu yerni bosing

Kirish

Dunyo bo'ylab qandli diabetning (DM) tarqalishi o'sishda davom etmoqda, bemorlar soni 2045 yilga kelib 700 millionga etadi [1]. Ushbu bemorlarning taxminan 90-95 foizi 2-toifa DMga ega, bu insulin qarshiligi bilan yoki insulinsiz insulin sekretsiyasining progressiv pasayishi bilan tavsiflanadi [2] va buyrak va yurak-qon tomir kasalliklari uchun asosiy xavf omilidir [3]. 2-toifa DM - diabetik deb ataladigan diabetik nefropatiya bilan yakuniy bosqichli buyrak etishmovchiligi (ESRD) ning asosiy sababidir.buyrakkasalliklar, bu bemorlarning 20-40 foizida ESRD uchun javobgardir [4]. ESRD bilan og'rigan bemorlar normal holatni saqlab qolish uchun dializ yoki buyrak transplantatsiyasini talab qiladibuyrak funktsiyasi. Ushbu protseduralar jamiyat va shaxslarga ijtimoiy va iqtisodiy yuklarni yuklaydi, shuningdek, bemorning hayot sifatiga ta'sir qiladi [5]. Shuning uchun DM va diabetik nefropatiyaning oldini olish yoki yaxshilash uchun harakatlar talab etiladi [6].

Natriy-glyukoza kotransporter 2 (SGLT2) ingibitorlari endogen insulindan mustaqil ta'sir ko'rsatadigan diabetga qarshi dorilarning yangi sinfidir [7]. SGLT2 inhibitörleri proksimal buyrak kanalchalarida glyukoza reabsorbtsiyasini inhibe qilish orqali qondagi glyukoza kontsentratsiyasini kamaytiradi [7]. SGLT2 ingibitorlari, shuningdek, DM ning buyrak va yurak-qon tomir asoratlariga foydali ta'sir ko'rsatadi [8-10], shuningdek metabolizmni yaxshilaydi [11], ularning barchasi glyukoza miqdorini kamaytiradigan ta'siridan qisman mustaqildir. Bundan tashqari, SGLT2 inhibitörleri surunkali DM bo'lmagan bemorlarda buyrak faoliyatini yaxshilaydibuyrakkasalliklar [12]. Biroq, SGLT2 ingibitorlarining ta'siri, shu jumladan buyrak natijalari, bemorlar orasida farq qiladi [13]. Ushbu o'zgarishlar, ehtimol, genetik moyillik, metabolik holat, gemodinamika va turmush tarzi kabi ko'plab omillardagi farqlarni aks ettiradi.

Biz yaqinda kattalashgan 2-toifa DM ning semiz bo'lmagan yangi kalamush shtammini yaratdikbuyrak(DEK) LEA dan. PET-uy hayvonlarining konjenik shtammi. DEK shtammida erkaklarning taxminan 50 foizi 30 haftalik yoshida diabetni ko'rsatadi. Ushbu diabetik kalamushlarda oshqozon osti bezi hujayralarining yo'qolishi, buyrak parenximasining ko'payishi va buyraklarning sezilarli darajada kengayishi tufayli plazma insulin kontsentratsiyasining progressiv pasayishi kuzatildi.buyraklarbuyrak kanalchalarining kengayishi bilan [14]. DEK kalamushlari, shuningdek, plazmadagi umumiy xolesterin (TCHO), umumiy oqsil va albumin kontsentratsiyasining pasayishini ko'rsatdi [14]. Ushbu gistologik va metabolik xususiyatlar DEK kalamushlariga xos bo'lib, bu modelni qandli diabetning boshqa hayvonlar modellaridan ajratib turadi va DEK kalamushlari diabetga qarshi dorilarning farmakologik ta'sirini o'rganish uchun foydali bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi.buyraklarva metabolizm. Shu sababli, ushbu tadqiqot SGLT2 inhibitori, empagliflozinning DEK kalamushlarining buyraklari va tizimli metabolizmiga ta'sirini baholadi.

Materials and methods Animals Blood samples were obtained from the tail veins of non-fasting male DEK rats (total n = 33), and glucose concentrations were measured with GLUCOCARD PlushCare (Arkray Inc., Kyoto, Japan). Male DEK rats with non-fasting blood glucose concentrations≤300 mg/dl and >300 mg/dl mos ravishda diabetik bo'lmagan va diabetik deb tasniflangan [14]. Barcha kalamushlar an'anaviy sharoitlarda, shu jumladan 14:10 soat yorug'lik: qorong'u tsikl, xona harorati 20 ± 2˚C va nisbiy namlik 50 ± 10 foiz ostida saqlangan. Hayvonlarning barcha tadqiqotlari Nippon veterinariya va hayot fanlari universitetining Hayvonlarni parvarish qilish va ulardan foydalanish qo'mitasi tomonidan tasdiqlangan va Nippon veterinariya va hayot fanlari universiteti hayvonlarni parvarish qilish va ulardan foydalanish qo'mitasining ko'rsatmalariga muvofiq amalga oshirilgan.

Male rats with blood glucose concentrations >DEK shtammida 15-20 haftalik yoshda 300 mg/dl tasodifiy empagliflozin diet guruhiga (DM-empa) (n=5) va standart parhez guruhiga (DM-cont) (n {{6}) bo'lingan. }) DM rivojlanishidan keyin 2-3 hafta ichida. DEK shtammida DM bo'lmagan (qondagi glyukoza darajasi 30 haftalik yoshda ham 300 mg/dl dan past bo'lgan) erkak kalamushlar nazorat sifatida belgilangan (n=12). Nazorat va DM-cont guruhlari 12 hafta davomida suv va standart dietaga (CR-LPF, Oriental Yeast Co., Ltd., Tokio. Yaponiya) ad libitum kirish huquqiga ega bo'lgan, DM-empa guruhidagi kalamushlar esa suvga ad libitum kirishgan. va standart dieta va empagliflozin (300 mg / kg; Eli Lilly Japan; Kobe, Yaponiya). Empagliflozinning dozasi oldingi hisobotlarga asoslanib ishlab chiqilgan [15, 16]. Har hafta och bo'lmagan qondagi glyukoza konsentratsiyasi, tana vazni va oziq-ovqat iste'moli o'lchanadi. Barcha kalamushlar 12 haftadan so'ng qurbon qilindi va ularningbuyrak, oshqozon osti bezi va qon namunalari to'plangan. Biz tana vaznining 25 foiziga kamaygan yoki og'ir kasal bo'lish bilan bog'liq alomatlarni ko'rsatgan har qanday hayvonlar uchun insoniy so'nggi nuqtalarni o'rnatdik. Biroq, ushbu tadqiqotda tana vaznining bunday keskin kamayishini va yomon ahvolni ko'rsatadigan kalamushlar yo'q edi.

Og'iz orqali glyukoza bardoshlik testi (OGTT)

Og'iz orqali glyukoza bardoshlik testlari (OGTT) ta'riflanganidek, 12 haftalik davolanishdan keyingi kun o'tkazildi. Qisqacha aytganda, kalamushlar 16 soat davomida och qoldirilgan va og'iz orqali 2 g / kg tana vazniga (BW) glyukoza yuborilgan. Qon quyruq venasidan olingan va glyukoza kontsentratsiyasi glyukoza yuklanganidan keyin 0, 30, 60, 120, 180 va 240 daqiqada o'lchangan. Qon namunalari glyukoza yuklangandan keyin 0, 30 va 60 daqiqadan so‘ng geparin bilan aralashtirib santrifüjlangan kichik hayvonlar anestezikasi (TK-7, Biomachinery, Chiba, Yaponiya) tomonidan boshqariladigan izofluran anesteziyasi ostida bo‘yin venasidan qon namunalari ham olindi. plazma olish uchun 4˚C da 15 daqiqa. Plazmadagi insulin kontsentratsiyasi LBIS Rat Insulin ELISA Kit (RTU) (Shibayagi, Gunma, Yaponiya) yordamida o'lchandi.

Buyrak parametrlarini o'lchash

12-hafta davomida kalamushlar 24 soat davomida metabolik kataklarda alohida joylashtirildi va siydik miqdori va ichimlik suvi hajmi o'lchandi [14]. Siydikdagi kreatinin (Cre), karbamid azoti (UN), kaltsiy (Ca), Na-K-Cl va glyukoza (Glu) kontsentratsiyasi Dri Chem 3500V (FUJIFILM, Tokio, Yaponiya) bilan o'lchandi. Siydikdagi oqsil kontsentratsiyasi Protein Assay Rapid Kit Wako II (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, Tokio, Yaponiya) yordamida o'lchandi. Qon kaudal vena kavasidan izofluran behushligi ostida to'plangan va Dri-Chem 3500V yordamida UN, albumin (Alb), umumiy protein (TP), umumiy xolesterin (Tcho), Ca va Na K-Cl ning plazma kontsentratsiyasi o'lchangan. Cre ning plazma kontsentratsiyasi FUJIFILM VET Systems Co., Ltd. (Tokio, Yaponiya) yordamida o'lchandi. Kreatinin (Ccre), glyukoza (Cglu), kaltsiy (Cca), natriy (Can), kaliy (Ck) va xlor (Ccl) klirenslari quyidagi formula bo'yicha hisoblab chiqilgan:

Klirens (Cx) (ml/min/kg)=[siydik konsentratsiyasi (mg/dl yoki mEq/l) × siydik hajmi (ml/min)] / plazma kontsentratsiyasi (mg/dl yoki mEq/l) / tana vazni (kg).

Glyukoza (FEglu), kaltsiy (FEca), natriy (FEna), kaliy (FEk) va xlorning (FEcl) fraksiyonel chiqarilishi quyidagi formula bo'yicha hisoblab chiqilgan:

Fraksiyaning chiqarilishi (FEx) ( foiz )=Cx (ml/min/kg) / Ccre (ml/min/kg) × 100.

Siydikdagi jigar yog 'kislotasini bog'laydigan kontsentratsiyasi (L-FABP) Sichqoncha/Rat FABP1/L-FABP to'plami (R&D Systems, Inc., MN, AQSh) yordamida o'lchandi.

Gistologiya, immunofluoresans va insulin-musbat maydonni hisoblash

Hayvonlar 12 haftalik davolanish davridan keyin pentobarbital natriyning haddan tashqari dozasi bilan evtanizatsiya qilindi. Thebuyraklarva oshqozon osti bezi har bir evtanatizatsiya qilingan kalamushdan olib tashlandi va tortildi. To'qimalar namunalari 4 foizli paraformaldegid bilan fosfat-buferli sho'r suvda (PBS) o'rnatildi, standart protseduralar bo'yicha kerosin ichiga kiritildi va davriy kislota-Schiff (PAS) va immunofluoresans bo'yash uchun 1 mkm yoki 4 mkm qalinlikda bo'lindi. Buyrak tubulyar kengayishi yuqorida tavsiflanganidek baholandi [17]. Buyrak korteksi va juxtamedullar sohasining o'nta tasodifiy bir-biriga mos kelmaydigan 40 x kattalashtirilgan maydonlari baholandi. Naychali kengayish {{10}}–3 shkalasi boʻyicha baholandi, 0, 1, 2 va 3 0 ni koʻrsatuvchi,<5, 5–10,="" and="">10 dilated tubules per field, respectively. Pancreas sections were blocked with 3% bovine serum albumin (BSA) in PBS and incubated overnight at 4˚C with guinea pig anti-insulin polyclonal antibody (1: 100, Abcam K. K., Tokyo, Japan) or mouse anti-glucagon polyclonal antibody (1: 200, Abcam K.K.). The sections were rinsed with PBS and incubated for one hour at room temperature with Alexa Fluor 488 conjugated goat anti-guinea pig IgG antibody (1: 1000, Life Technologies, Carlsbad, CA) or Alexa Fluor 568 conjugated donkey anti-mouse IgG antibody (1: 1000, Life Technologies). After rinsing in PBS, the sections were mounted with ProLong Gold Antifade Reagent with DAPI (Life Technologies, Carlsbad, CA). Images were acquired with a Biozero BZ-X800 all-in-one fluorescence microscope, (KEYENCE, Tokyo, Japan). Islet areas and insulin-positive areas were measured in >Image J dasturidan foydalangan holda har bir kalamush uchun 10 ta orolcha bo'limi va har bir orol maydoniga insulin-musbat maydon foizi hisoblab chiqilgan.

Femurlarning suyak densitometriyasini tahlil qilish

12 haftalik davolash davridan so'ng to'rtta evtanatlangan DM nazorati ostida bo'lmagan, uchta DM-cont va uchta DM-empa kalamushlaridan son suyaklari kesildi va mikro-KT tizimi bilan skanerdan o'tkazildi (Latheta LCT -100, Aloka, Tokio, Yaponiya) . Suyak mineral zichligi (BMD, mg / sm3) va suyak mineral tarkibi (BMC, mg) Latheta dasturi yordamida hisoblab chiqilgan.

Plazma aminokislotalarining gaz xromatografiyasi-mass-spektrometriyasi (GC-MS) tahlili

Plazma namunalari 30-haftalik nazorat kalamushlaridan va 27-32 haftalik DM cont va DM-empa kalamushlaridan 12-haftalik davolash davridan keyin olindi. Plazma namunalari Phenomenex EZ bilan ishlov berildi: tezkor AA tahlil to'plami (Phenomenex, Torrance, CA), ichki standartlar sifatida norvalin ishlatilgan [18]. GC-MS tahlili uchun GCMS-QP2010Plus va GCMS yechim dasturlari (Shimadzu, Kyoto, Yaponiya) ishlatilgan [19].

Statistik tahlil

O'rtacha ± standart xato (SE) sifatida taqdim etilgan natijalar ikki guruhda ikki dumli talabalar t-testlari va bir nechta guruhlarda Tukey-Kramer testlari bilan taqqoslandi. p-qiymati < 0.05="" statistik="" jihatdan="" ahamiyatli="" deb="">

Natijalar

Qandli diabet bilan bog'liq umumiy holatlar

Oziq-ovqat iste'molining haftalik o'lchovlari shuni ko'rsatdiki, taxminiy o'rtacha kunlik oziq-ovqat iste'moli DM-contida DM-empa guruhiga qaraganda bir oz yuqoriroq bo'lgan (36,9 ± 1,5 g va 34,3 ± 1, 0 g). DM-empa guruhida empagliflozinning taxminiy sutkalik dozasi 23,7±0,7 mg/kg tana vazniga (BW) teng edi. Empagliflozin davolash boshlangandan keyingi kun qondagi glyukoza kontsentratsiyasini 4{29}}4,6±36,3 mg/dl dan 143,8±14,6 mg/dl gacha, DM-empa guruhidagi qondagi glyukoza DMga qaraganda sezilarli darajada past bo'lgan holda keskin kamaytirdi. Davomiy guruh 12-haftalik davolash davrida (1A-rasm). DM-empadagi bu daraja oddiy ovqatlanish bilan normal nazoratga o'xshardi (147.{{40}}±1,2 mg/dl) [14]. BW DM-empa guruhida yoshga qarab asta-sekin o'sib bordi, lekin DM-cont guruhida emas (1B-rasm), 12 haftadan so'ng yakuniy BW DM empada 444,6 ± 18,0 g va DM-da 372,3 ± 26,4 g ni tashkil etdi. davom guruhi. Xuddi shu yoshda nazoratning tana vazni taxminan 533,4±9,8 g [14] edi. Tana vaznining ortishi bilan mos ravishda, adeps reinlari (1,4 ± 0,2 g) DM-empada qoldi, ammo DM-cont guruhida emas.

Ta'sirlangan DEK kalamushlarida glyukozaga qattiq intolerans, glyukoza yuklanishiga javoban insulin sekretsiyasi yo'qligi va hujayralarni yo'qotishi ilgari ko'rsatildi [14]. Biz empagliflozinning glyukoza bardoshliligi va insulin sekretsiyasini yaxshilaganligini va hujayralar yo'qolishining oldini olganligini tekshirdik. 16 soatlik ochlikdan so'ng qondagi glyukoza darajasi DM-empada DMkont guruhiga qaraganda sezilarli darajada past edi, shuningdek, glyukoza yuklanganidan keyin 60-240 minutdan keyin qondagi glyukoza darajasi (1C-rasm). DM-empa OGTTda qon glyukozasining vaqtga bog'liq o'zgarishi deyarli DEK shtammining diabetik bo'lmagan nazorat kalamushlaridagiga o'xshardi [14]. Biroq, glyukoza induktsiyasi bilan insulin sekretsiyasi ikkala guruhda ham sodir bo'lmadi (1D-rasm). Pankreatik orollarda insulinning immunofluoresan bo'yalishi DM-cont guruhida insulin signallari yo'q yoki zaif, nazorat kalamushlarida deyarli 100% ijobiy signallarni ko'rsatdi, holbuki uchta kalamushda har bir orol maydoni uchun 24,2 ± 3,5 foizni tashkil etadigan zaif insulin signali kuzatildi. DM-empa guruhi (2-rasm).

Metabolik va buyrak parametrlari va suyak densitometriyasi

12 haftalik davolanish davridan keyin metabolik parametrlarni o'lchash shuni ko'rsatdiki, oziq-ovqat iste'moli DM-empada DM-cont guruhiga qaraganda nisbiy (3A-rasm) va mutlaq (S1-rasm) qiymatlarida sezilarli darajada past bo'lgan. Bundan tashqari, suv iste'moli (3B-rasm, S1-rasm) va siydik miqdori (3C-rasm, S1-rasm) DM-empa guruhida DM-cont guruhiga qaraganda taxminan 50 foizga past edi.

Davolanishning 12-haftasi oxirida plazmadagi Tcho, Cre, Alb, TP va Na kontsentratsiyasi nazorat guruhidagiga qaraganda DM-kontsentratsiyasida sezilarli darajada past bo'ldi, bu pasayishlarning aksariyati DM-contida. DM-empa guruhida qisman tiklanishni ko'rsatadigan guruh. Xususan, plazma Tcho, TP va Na kontsentratsiyasi DM-empada DM-cont guruhiga qaraganda sezilarli darajada yuqori edi, garchi bu konsentratsiyalarning barchasi DM-empada nazorat guruhiga qaraganda past bo'lgan. Plazma Alb va Cre darajalari ham DM-empada DM-cont guruhiga qaraganda yuqori edi, ammo bu farqlar statistik ahamiyatga ega emas edi (1-jadval). Siydikda glyukoza, UN, Ca, Na, K, Cl va oqsilning chiqarilishi DM-conta nazorat guruhiga qaraganda sezilarli darajada yuqori bo'lgan, bu o'sishlarning aksariyati DM-empa guruhida engillashgan. Xususan, Glu, UN, Na, K va Cl ning siydik bilan chiqarilishi DM-empada DM-cont guruhiga qaraganda sezilarli darajada past edi, garchi bu chiqarilishlarning barchasi DM-empada nazorat guruhiga qaraganda sezilarli darajada yuqori bo'lgan. . DM-empa guruhida Ca va oqsilning siydik bilan chiqarilishining ko'payishi ham engillashtirildi, DM-empa va nazorat guruhlari o'rtasida sezilarli farq yo'q (2-jadval). Uchta guruh orasida sezilarli darajada farq qilmagan Ccre dan tashqari, tekshirilgan barcha klirenslar va fraksiyalarning chiqarilishi DM-contida nazorat guruhiga qaraganda sezilarli darajada yuqori edi (3-jadval). Bundan tashqari, DM-empa guruhida yuqori bo'lgan Cglu va FEglu bundan mustasno, DM-kont guruhidagi o'sishlarning aksariyati DM-empa guruhida engillashtirildi. Xususan, Cca, Cna va Ccl DM-empada DM-cont guruhiga qaraganda sezilarli darajada past edi, ammo DM-empada nazorat guruhiga qaraganda yuqori bo'lib qoldi (3-jadval).

Femoral BMD DM-contida nazorat guruhiga qaraganda sezilarli darajada past edi, empagliflozin DM-empa guruhida femur BMD ni tiklashi aniqlandi (4-jadval). BMC DM-empada DM-cont guruhiga qaraganda yuqoriroq edi, ammo farq statistik jihatdan ahamiyatli emas edi (4-jadval)

Buyraklar patologiyasi

Ta'sirlangan DEK kalamushlari kengaygan tubulalar bilan progressiv buyrak kengayishini ko'rsatdi [14]. Empagliflozin bilan davolash qondagi glyukoza darajasini keskin kamaytirgan bo'lsa-da, u kamaymadi

DM-empa va DM-cont guruhlarida o'xshash bo'lgan buyrak og'irligi (2,35 ± 0. 0 8 g va 2,24 ± 0,08 g). Gistologik tekshiruv shuni ko'rsatdiki, DM-cont va DM-empa kalamushlarida juxtamedullar mintaqalarining buyrak tubulalarida jiddiy kengayish aniq bo'lgan (4A-rasm). Empagliflozin buyrak kanalchalarining kengayishini susaytirmadi (4B va 4C-rasm). Shunga ko'ra, buyrak naychalari shikastlanishining biomarkeri bo'lgan L-FABP ning siydik bilan chiqarilishi [20] DM-cont va DM-empa da Control bilan solishtirganda yuqori bo'lgan va DM-cont va DM-empa o'rtasida hech qanday farq yo'q edi. 4D va 4E-rasm). Avval xabar qilinganidek [14], Control, DM-cont va DM-empa gipertrofiyasi kabi tipik glomerulyar lezyon yo'q edi (4F-rasm).

Plazma aminokislotalarining GC-MS tahlili

Metabolic profiling using PLS-DA multivariate analysis showed differences in amino acid status among the control, DM-cont, and DM-empa groups (S2 Fig). The loading plot corresponded to a score plot consisting of 24 amino acids (S2 Fig). The variable influences on projection (VIP) parameters are shown in S2 Fig. Amino acids colored red had VIP >1 and were considered to have a relatively high impact for separating these groups. Moreover, statistical analysis of amino acids showed a VIP >1.

Plazma sarkozini DM-contamda nazorat guruhiga qaraganda yuqoriroq bo'lib, empagliflozin plazma sarkosinini yanada oshiradi. Bundan farqli o'laroq, plazma triptofani DM-contatda nazorat guruhiga qaraganda pastroq bo'lgan, empagliflozin esa plazma triptofanini yanada kamaytiradi (5-jadval). Plazma glitsin darajasi DM-cont va nazorat guruhlarida o'xshash edi, ammo DM-empada boshqa ikki guruhga qaraganda sezilarli darajada yuqori edi. Glutamin va ornitin kontsentratsiyasi DM-kontsentratsiyasida nazorat guruhiga qaraganda sezilarli darajada past edi va empagliflozin bilan davolash bilan tiklanmadi. Nazorat guruhi bilan solishtirganda, DM-cont guruhida plazma-aminobutirik kislota sezilarli darajada past edi, empagliflozin esa uning kontsentratsiyasini yanada pasaytirdi. Plazmadagi valin va izolösin kontsentratsiyasi DM-kontsentratsiyasi nazorat guruhiga qaraganda sezilarli darajada yuqori edi, empagliflozin bilan davolash natijasida bu kontsentratsiyalar nazorat darajasiga qaytarildi.

Munozara

SGLT2 ingibitorlari qondagi glyukoza darajasini insulindan mustaqil ravishda kamaytiradi va 2-toifa DM bo'lgan bemorlarda, shuningdek, bir nechta hayvonlar modellarida renoprotektiv ta'sir ko'rsatadi [8, 12, 21-23]. SGLT2 ingibitorlari bilan hayvonlarning ko'p tadqiqotlari 2-toifa DM [22, 24-28] bo'lgan semiz hayvonlarda o'tkazildi. Biroq, 2-toifa DM bilan og'rigan ko'plab bemorlar, ayniqsa Osiyoda, semiz emaslar [29]. SGLT2 ingibitorlarining buyrak shikastlanishi yoki obez bo'lmagan diabetga chalingan bemorlarga ta'siri noaniq bo'lib qolmoqda [29, 30]. Ushbu tadqiqot empagliflozinning DEK kalamushlarida metabolizm, buyrak funktsiyasi va gistopatologiyaga ta'sirini o'rganib chiqdi, bu yangi semiz bo'lmagan diabetik kalamush modeli kattalashgan buyraklarga moyil bo'lgan [14]. Semirib ketgan diabetga chalingan hayvonlar modellari bilan solishtirganda, diabetik DEK kalamushlarining fenotipi insulin qarshiligiga emas, balki oshqozon osti bezi hujayralarining yo'qolishi tufayli plazma insulin kontsentratsiyasining asta-sekin kamayishi bilan tavsiflanadi, shuning uchun diabetik DEK kalamushlarida BW va yog 'miqdori kamaygan. DM ning rivojlanishi. Bundan tashqari, diabetga chalingan DEK kalamushlarida buyrak parenximasi ko'paygan va buyrak tubulalarining kengayishi bilan buyraklarning sezilarli darajada kengayganligi aniqlangan [14].

SGLT2 ingibitorlari yog ', mushak va aminokislotalarni energiya manbalari sifatida ishlatishga yordam beradi [31-33], semiz odamlar va hayvonlarda yog' massasi va BWni kamaytiradi [28, 34, 35]. Yog 'massasining yo'qolishi va vazn ortishining kamayishi, shuningdek, SGLT2 ingibitorlari bilan davolangan semiz bo'lmagan diabetik kemiruvchilarda ham kuzatilgan [31]. Bundan tashqari, SGLT2 ingibitorlari bilan davolangan odamlarda ham, kemiruvchilarda ham energiya va ozuqa balansini saqlab qolish uchun kompensatsion giperfagiya ko'rsatilgan [27, 32, 36]. Ushbu tadqiqotda empagliflozin bilan davolash 24 soat ichida DEK kalamushlarida qon glyukoza darajasini pasaytirdi, bu past konsentratsiyalar SGLT2 inhibitörlerinin boshqa tadqiqotlari kabi 12-haftalik davolash davrida saqlanib qoldi [15, 24]. Oldingi topilmalardan [27, 28,36] farqli o'laroq, biz empagliflozin bilan davolash oziq-ovqat iste'molini kamaytirishini va adeps tizginlarini yo'qotishni va BW ortishini inhibe qilishini aniqladik. Bu kutilmagan natija, ehtimol, energiya balansining yaxshilanishi bilan bog'liq edi. Dastlab, siydik bilan glyukoza ajralishi DM-kontakt kalamushlarga qaraganda DM-empada sezilarli darajada past bo'lgan, ammo DM empa guruhidagi sezilarli darajada yuqori Cglu glyukoza reabsorbtsiyasini to'liq inhibe qilish natijasida, FEglu deyarli 100 foizni tashkil etdi. Ushbu topilma DM-empa guruhida normal BUN darajasiga qaramay, oqsil katabolizmining parametri bo'lgan BMTning siydik bilan chiqarilishining sezilarli darajada kamayishi bilan qo'llab-quvvatlandi [37]. Bundan tashqari, DM-empa guruhida plazma TP ning ortishi va siydik oqsilining kamayishi empagliflozin oqsilni ushlab turishni yaxshilaganligini ko'rsatdi. Empagliflozin bilan davolangan kalamushlarda glyukozaning saqlanishi va ishlatilishi va katabolik holatdan assimilyatsiya qilingan holatga qaytishi uning qondagi glyukoza darajasini muvaffaqiyatli nazorat qilishiga bog'liq bo'lishi mumkin.

SGLT2 ingibitorlari siydik hajmini oshiradi, bunda tana suyuqliklari va elektrolitlardagi yo'qotishlarni qoplaydigan quvurli reabsorbtsiyani oshiradi [21, 25, 38]. Shuning uchun siydik miqdori SGLT2 inhibitori bilan davolash boshlangandan so'ng darhol ko'payadi, ammo uzoq muddatli davolash siydik hajmini ham, suv iste'molini ham kamaytirishi mumkin [38, 39]. Plazma Cre darajasi DM-cont va DM-empa da nazorat guruhiga qaraganda sezilarli darajada past bo'lsa-da, Ccre nazorat, DM-cont va DM-empa guruhlari orasida sezilarli darajada farq qilmadi. Shuning uchun, DEK-DM kalamushlarida glomerulyar gipertrofiyaning aniq dalillari bo'lmaganligi sababli [14], glomerulyar giperfiltratsiya deyarli sodir bo'lishi mumkin yoki DM-contatda engil bo'lishi mumkin. Bundan tashqari, parenximasi ko'paygan kattalashgan buyrak nefron sonining ko'payishiga olib kelishi mumkin, bu DM-cont va DM-empadagi kengaygan buyrak plazmadagi Cre kontsentratsiyasining pasayishi bilan bog'liq bo'lishi mumkinligini ko'rsatadi. Shuning uchun DM-empa guruhidagi siydik hajmining kamayishi glomerulyar filtratsiya tezligining kamayishi bilan emas, balki buyrak kanalchalarida suvning reabsorbtsiyasini yaxshilash natijasida yuzaga kelgan bo'lishi mumkin. Umuman olganda, DM-cont guruhidagi elektrolitlarning siydik bilan chiqarilishining ortishi DM empa guruhida zaiflashdi, bu DM-cont guruhidagi elektrolitlarning plazma kontsentratsiyasining pasayishi buyrak kanallari funktsiyasini yaxshilash orqali empagliflozin bilan davolash orqali susayganligini ko'rsatadi. Ushbu gipoteza DM-empa guruhidagi fraksiyalarning chiqarilishining kamayishi bilan ularning klirensining izchil qisqarishi bilan qo'llab-quvvatlandi.

SGLT2 inhibitörleri suyakka zararli ta'sir ko'rsatishi haqida xabar berilgan [31, 40]. Osteoporoz DMning keng tarqalgan asorati bo'lganligi sababli, biz uchta kalamush guruhida BMD va BMC ni solishtirdik. BMD va BMC DM-contida nazorat guruhiga qaraganda sezilarli darajada past edi, ammo bu pasayishlar DM-empa guruhida zaiflashdi. Bundan tashqari, DM-empa guruhida BMD va BMC ning bu o'sishi siydik bilan Ca ajralishining kamayishi bilan birga keldi. Plazmadagi Ca kontsentratsiyasi qat'iy tartibga solinganligi sababli, nazorat, DM-conta va DM-empa guruhlari o'rtasida plazma Ca darajasida sezilarli farqlar yo'q edi. Ushbu topilmalar shuni ko'rsatdiki, DM-cont guruhidagi salbiy Ca balansi suyakdan qon aylanish tizimiga mobilizatsiyasi bilan qoplanishi mumkin, bu holat DM-empa guruhida Ca ning buyrak kanalchalari funktsiyasining yaxshilanishi bilan qisman zaiflashadi.

DM-empa guruhidagi gipoproteinemiyaning susayishi proteinuriyaning yaxshilanishi natijasida yuzaga kelgan bo'lishi mumkin. DM-cont guruhida glomerulyar giperfiltratsiya va gipertrofiya aniq ko'rsatilmagan bo'lsa-da, qondagi glyukoza darajasining pasayishi Alb glomerulyar filtratsiyasini kamaytirishi mumkin. Bundan tashqari, oqsillar va aminokislotalarning quvurli reabsorbtsiyasini yaxshilash jigarda plazma oqsillarining sinteziga yordam bergan bo'lishi mumkin. Ta'sirlangan DEK kalamushlari past plazma Tcho kontsentratsiyasi bilan tavsiflanadi [14]. Alb ishlab chiqarishning ko'payishi jigarda Tcho ishlab chiqarishning ko'payishi bilan birga kelganligi sababli [41], DM-empa guruhidagi plazma Tcho darajasining oshishi jigarda Alb ishlab chiqarishining ko'payishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Ikkinchisi oqsilni ushlab turish va energiya muvozanatini yaxshilash bilan bog'liq bo'lgan aminokislotalar va energiya ta'minotining ko'payishi natijasida yuzaga kelgan bo'lishi mumkin.

Tarmoqlangan zanjirli aminokislotalar (BCAA) gomeostazi asosan to'qimalarda BCAA katabolik faolligi bilan belgilanadi [42], BCAA gomeostazidagi nuqsonlar insulin qarshiligi yoki diabet kasalligi [43-45] ko'rsatkichi sifatida qabul qilinadi. Aminokislotalarning GC-MS tahlili shuni ko'rsatdiki, DM-empa kalamushlarida valin va izolösinning plazma kontsentratsiyasi diabetga chalingan bo'lmagan kalamushlardagiga teng edi, bu empagliflozin bilan davolash protein katabolizmini va diabetik sharoitlarni yaxshilaganini ko'rsatdi. Bundan tashqari, biz empagliflozinga xos bo'lgan plazma glitsin darajasining oshishi diabetning yaxshilanishi bilan bog'liqligini kuzatdik. Qizig'i shundaki, inson qandli diabetida past plazma glitsin darajasi kuzatilgan [46] va glitsinni qo'llash streptozototsin bilan qo'zg'atilgan diabetga chalingan kalamushlarda antioksidant va renoprotektiv ta'sir ko'rsatishi aniqlandi [47]. Shuning uchun plazmadagi glitsinning yuqori darajalari empagliflozin bilan davolangan diabetli bemorlarda va eksperimental hayvonlarda oksidlovchi stress va diabetik nefropatiyaning susayishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Aminokislotalarning plazma darajasi ularning butun tanadagi to'qimalar va organlar tomonidan ishlatilishiga ta'sir qiladi va anabolik va katabolik sharoitlarga bog'liq. Ushbu va boshqa aminokislotalar darajasidagi o'zgarishlar metabolik holat bilan qanday bog'liqligini aniqlash uchun qo'shimcha tadqiqotlar talab etiladi.

SGLT2 ingibitorlari albuminuriya va buyrak og'irligining oshishi kabi buyrak kasalliklari bilan bog'liq bir qancha jarayonlarni bostirish orqali renoprotektiv ta'sir ko'rsatadi [15, 24, 48, 49]. Buyrak tubulalarining kengayishi va proteinuriya diabet bilan bog'liq buyrak shikastlanishining belgilaridir [50]. Biroq, empagliflozin bizning kalamush modelimizda buyrak kanalchalarining kengayishini va siydik bilan L-FABP ning ko'payishini bosa olmadi, ammo naycha funktsiyasini sezilarli darajada yaxshiladi. Ushbu nomuvofiqlik, empagliflozin bilan bog'liq bo'lgan naycha funktsiyasining yaxshilanishi buyrak kanalchalarida organik o'zgarishlar bilan birga bo'lmagan kichik yoki ikkilamchi ta'sirlardan kelib chiqqanligini ko'rsatdi. Shu bilan bir qatorda, shikastlangan DEK kalamushlarida normoglikemik sharoitda shikastlanish va buyrak og'irligining ortishi bilan naychali kengayish saqlanib qolganligi sababli, bu o'zgarishlar giperglikemiyaga ikkilamchi emas, balki DEK kalamushlarida diabet bilan bog'liq bo'lgan genetik xususiyatlar bo'lishi mumkin.

SGLT2 ingibitorlari buyrak kanalchalarini maqsad qilgan bo'lsa-da, bu vositalarning buyrak kanalchalari faoliyatidagi umumiy o'zgarishlarga ta'siri haqida juda kam narsa ma'lum, faqat glomerulyar gipertrofiya natriyning glyukoza bilan quvurli kotransportini o'z ichiga oladi [13, 22, 24]. SGLT2 ingibitorlarining quvurli funktsiyaga ta'sirini o'rganish shuni ko'rsatdiki, suvning reabsorbtsiyasi nafaqat osmotik diurez bilan bostirilgan, balki hali aniqlanmagan mexanizm bilan aquaporin va karbamid tashuvchisining ko'tarilishi bilan kuchaytirilgan [21, 25]. Qandli diabet bilan og'rigan bemorlarning buyrak tubulyar epitelial hujayralariga nafaqat quvur suyuqligidagi glyukozaning osmotik bosimi, balki SGLT2 orqali hujayralarga olingan ortiqcha glyukoza va natriy ham ta'sir qiladi. So'nggi paytlarda buyrak kanalchalarida oksidlovchi stress diabetik nefropatiya (DN) rivojlanishi uchun muhim deb hisoblanadi va ipragliflozin buyrak kanalchalarida ROS ning ortiqcha ishlab chiqarilishini oldini olish orqali renoprotektiv ta'sir ko'rsatdi [51]. Ta'sirlangan DEK kalamushlarida DN ning jiddiy rivojlanishi aniqlanmagan bo'lsa-da, oksidlovchi stress naycha funktsiyasini buzishi mumkin. Hozirgi vaqtda SGLT2 ingibitorlarining quvurli funktsiyaga ta'siri to'g'risida yagona konsensus mavjud emas, bu empagliflozinning DEK kalamushlarida quvur funktsiyasini yaxshilash mexanizmini tushuntirish uchun keyingi tadqiqotlar zarurligini ko'rsatadi.

SGLT2 ingibitorlari 1-toifa DM va semirib ketgan 2-toifa DM modellarida hujayra massasini saqlab qolishlari aniqlandi [52, 53]. Biz DM-empa guruhida zaif insulin signallari bo'lgan hujayralarni aniqladik, ammo DM-cont guruhida hujayralar yo'q. Biroq, OGTT DM-empa guruhida insulin sekretsiyasisiz glyukoza bardoshliligining o'rtacha yaxshilanishini ko'rsatdi. Empagliflozinning qisqa yarimparchalanish davri taxminan 8 soatni tashkil qilganligi sababli, 16 soatlik ochlikdan keyin kuzatilgan qon glyukoza darajasining pasayishi va glyukoza bardoshliligining yaxshilanishi empagliflozinning qoldiq ta'siridan kelib chiqmadi. Shu sababli, ushbu topilmalar empagliflozinni uzoq muddatli qo'llash glyukoza metabolizmini yaxshilashi va insulinga bog'liq bo'lmagan tarzda bir martalik glyukoza yuklanganidan keyin qon glyukoza darajasini o'rtacha darajada kamaytirishi mumkinligini ko'rsatadi.

Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, ushbu tadqiqot natijalari shuni ko'rsatadiki, empagliflozin DEK kalamushlarida tizimli metabolizm va buyrak naychalari funktsiyasini yaxshilaydi, ammo bu hayvonlarning empagliflozinga o'ziga xos reaktsiyasi asosidagi batafsil mexanizmlar noaniqligicha qolmoqda. Ushbu topilmalar, shuningdek, DEK kalamushlari diabetdagi SGLT2 inhibitörlerinin ko'p biologik ta'sirini o'rganish va baholash uchun foydali model ekanligini ko'rsatadi.

Ma'lumotnomalar

1. Xalqaro qandli diabet federatsiyasi. IDF Diabet Atlasi 9-nashr. Bryussel, Belgiya 2019.

2. Amerika qandli diabet assotsiatsiyasi. Qandli diabetning tasnifi va diagnostikasi. 2-bo'lim. Qandli diabetda tibbiy yordam ko'rsatish standartlari-2019. Qandli diabetga g'amxo'rlik qilish. 2019; 42 (1-qo'shimcha): S13–S28.

3. Zheng Y, Ley SH, Xu FB. 2-toifa qandli diabetning global etiologiyasi va epidemiologiyasi va uning asoratlari. Nat Rev Endokrinol. 2018; 14(2):88–98.

4. Lin CC, Li CI, Liu CS, Lin WY, Lin CH, Yang SY va boshqalar. 2-toifa diabet bilan og'rigan bemorlarda buyrak etishmovchiligining so'nggi bosqichi uchun xavfni bashorat qilish modelini ishlab chiqish va tasdiqlash. Sci Rep. 2017; 7(1):10177.

5.Valderrabano F, Jofre R, Lopes-Gomez JM. Buyrak kasalligining oxirgi bosqichidagi bemorlarda hayot sifati. Am J Buyrak Dis. 2001; 38(3):443–64.

6. Zalda PM. Diabetik nefropatiya rivojlanishining oldini olish. Qandli diabet spektri. 2006; 19(1): 18–24.

7. Hsia DS, Grove O, Cefalu WT. Qandli diabetni davolash uchun natriy-glyukoza ko-transporter-2 ingibitorlari bo'yicha yangilanish. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2017; 24(1):73–79.

8. Perkovic V, Jardine MJ, Neal B, Bompoint S, Heerspink HJL, Charytan DM va boshqalar. 2-toifa diabet va nefropatiyada kanagliflozin va buyrak natijalari. N Engl J Med. 2019; 380(24):2295–2306.

9. Sarafidis PA, Tapas A. Empagliflozin, yurak-qon tomir natijalari va 2-toifa diabetdagi o'lim. N Engl J Med. 2016; 374(11):1092.

10. Wiviott SD, Raz I, Bonaca MP, Mosenzon O, Kato ET, Cahn A va boshqalar. 2-toifa diabetda dapagliflozin va yurak-qon tomir natijalari. N Engl J Med. 2019; 380(4):347–357.

11. Brown E, Rajeev SP, Cuthbertson DJ, Wilding JPH. Natriy-glyukoza birgalikda tashuvchi{4}} inhibitörlerinin ta'sir mexanizmi, metabolik profili va gemodinamik ta'sirini ko'rib chiqish. Qandli diabet obez metab. 2019; 21 Qo'shimcha 2:9–18.

12. Heerspink HJL, Stefansson BV, Chertow GM, Correa-Rotter R, Greene T, Hou FF va boshqalar. Dapagliflozin va surunkali buyrak kasalligida salbiy oqibatlarning oldini olish (DAPA-CKD) randomizatsiyalangan nazorat ostida sinovning asoslari va protokoli. Nefrol dial transplantatsiyasi. 2020; 35(2): 274–282.

13.Bae JH, Park EG, Kim S, Kim SG, Hahn S, Kim NH. 2-toifa diabet bilan og'rigan bemorlarda natriy-glyukoza kotransporter 2 ingibitorlarining buyrak natijalariga ta'siri: randomizatsiyalangan nazorat ostida bo'lgan sinovlarning tizimli tahlili va meta-tahlili. Sci Rep. 2019; 9(1):13009.

14. Domon A, Katayama K, Tochigi Y, Suzuki H. Kattalashgan buyraklar bilan yangi obez bo'lmagan 2-toifa diabet kalamush modelining tavsifi. J Diabetes Res. 2019; 2019: 8153140. PMID: 31467929

15. Vallon V, Gerasimova M, Rose MA, Masuda T, Satriano J, Mayoux E va boshqalar. SGLT2 inhibitori empagliflozin buyrak o'sishini va albuminuriyani giperglikemiyaga mutanosib ravishda kamaytiradi va diabetik Akita sichqonlarida glomerulyar giperfiltratsiyani oldini oladi. Am J Physiol Renal Physiol. 2014; 306(2): F194–204.

16. Vickers SP, Cheetham SC, Headland KR, Dickinson K, Grempler R, Mayoux E va boshqalar. Natriy-glyukoza kotransporter-2 ingibitori empagliflozinni orlistat yoki sibutramin bilan birlashtirish kafeterya dietasi bilan oziqlangan semiz kalamushlarda tana vaznining kamayishi va glyukoza gomeostazini yanada yaxshilaydi. Qandli diabet metab sindromi. 2014; 7:265–75.

17. Glastras SJ, Chen H, The R, McGrath RT, Chen J, Pollock CA va boshqalar. Qandli diabet, semirish va tegishli buyrak kasalliklarining sichqoncha modellari. PLoS One. 2016; 11(8):e0162131.

18.Badawy AA, Morgan CJ, Turner JA. Phenomenex EZ: faast ™ aminokislotalarni tahlil qilish to'plamini plazma triptofan va uning miya so'rilishini raqobatchilarning kontsentratsiyasini tez gaz-xromatografik aniqlash uchun qo'llash. Aminokislotalar. 2008; 34(4):587–96.

19. Michishita M, Saito N, Nozawa S, Furumoto R, Nakagava T, Sato T va boshqalar. Gaz xromatografiyasi-mass-spektrometriyasidan foydalangan holda it suti adenokarsinomasi hujayra liniyalaridan shar hosil qiluvchi hujayralardagi metabolit profilini aniqlash. J Vet Med Sci. 2019; 81(9):1238–1248.

20. Kamijo-Ikemori A, Sugaya T, Kimura K. Buyrak kasalliklarida siydik yog 'kislotalarini bog'lovchi oqsil. Clin Chim Acta. 2006; 374(1–2):1–7.