Qandli diabet bilan bog'liq bo'lmagan surunkali buyrak kasalligining rivojlanishi kalamushlarda metformin bilan davolash orqali to'xtatiladi

Hozirgi davolash strategiyalariuchunsurunkali buyrak kasalligi (CKD)asosan e'tiborni qaratadixavf omillarini nazorat qilish. Metformin, 2-toifa diabet uchun birinchi darajali dori, belgilangan foydalanishdan tashqari foydali pleiotrop ta'sir ko'rsatadi va boshlang'ich ma'lumotlar buyrak etishmovchiligining rivojlanishiga qarshi himoya ta'sirini aniqladi. Ushbu tadqiqot diabetik nefropatiyani davolash uchun yaqinda Amerika Qo'shma Shtatlari oziq-ovqat va farmatsevtika idorasi tomonidan tasdiqlangan natriy-glyukoza kotransporter-2 (SGLT2) inhibitori bo'lgan metformin va kanagliflozinning diabetik bo'lmagan CKD rivojlanishini sekinlashtirishda terapevtik samaradorligini baholadi. . Adenin sabab bo'lgan CKD bo'lgan kalamushlar turli davolash guruhlariga 200 mg / kg metformin, adenin dietasi boshlanganidan to'rt yoki besh hafta o'tgach (engil va o'rtacha og'irlikdagi CKD) yoki 25 mg / kg kanagliflozinni qabul qilishdan to'rt hafta o'tgach tayinlangan. dietaning boshlanishi, to'rt hafta davomida kundalik og'iz orqali yuboriladi. Har bir davolash guruhi avtomobil guruhi bilan taqqoslandi. Surunkali adenin dozasi transport vositasi bilan davolangan kalamushlarda og'ir KKDga olib keldi, bu qon zardobidagi kreatinin darajasining sezilarli darajada oshishi, kreatinin klirensining sezilarli pasayishi va mineral metabolizmning buzilishi bilan ko'rsatilgan. Metformin, ammo kanagliflozin emas, buyrak funktsiyasining pasayishini to'xtatdi. Bundan tashqari, metformin bilan davolangan hayvonlarning buyraklari transport vositalari guruhiga qaraganda kamroq interstitsial maydon va yallig'lanishni ko'rsatdi. Proteomik tahlillar shuni ko'rsatdiki, metforminning buyrakni himoya qilish ta'siri Hippo signalizatsiya yo'lini faollashtirish bilan bog'liq. Bu yuqori darajada saqlangan multiprotein kinaz kaskadi to'qimalarning rivojlanishini, organ hajmini, hujayra proliferatsiyasini va apoptozni nazorat qiladi. Shunday qilib, metformin kalamush modelida o'rnatilgan CKD rivojlanishini to'xtatib, terapevtik samaradorlikni ko'rsatdi. Xalqaro buyraklar (2022) 101, 929–944; https://doi.org/10.1016/ j.kint.2022.01.037

Kalit so‘zlar:kanagliflozin; surunkali buyrak kasalligi; Hippo signalizatsiya yo'li; buyrak funktsiyasi;metformin; proteomika

UCHUN YANGI O'TOTLAR FORMULASYASISurunkali buyrak kasalligi

Tarjima bayonoti

Davolash strategiyalarisurunkali buyrak kasalligi (CKD)ideal holda (i) to'g'ridan-to'g'ri buyrakni nishonga olishi va (ii) allaqachon o'rnatilgan CKD ning keyingi rivojlanishini to'xtata olishi kerak. Metformin va kanagliflozin kabi diabetga qarshi dorilar bo'yicha so'nggi tadqiqotlar buyraklar faoliyatining pasayishiga taxminiy foydali ta'sir ko'rsatadi. Ushbu maqolada metformin va kanagliflozinning allaqachon aniqlangan, diabetik bo'lmagan CKD sharoitida terapevtik samaradorligini o'rganuvchi kalamush tadqiqoti natijalari haqida xabar berilgan. Bizning ma'lumotlarimiz shuni ko'rsatadiki, metformin renoprotektiv potentsialga ega va CKD rivojlanishini kechiktirish yoki hatto to'xtatish uchun terapevtik sifatida foydalanish istiqboliga ega.

Surunkali buyrak kasalligi(CKD) bilan tavsiflanadibuyrak funktsiyasining pasayishi3 oydan ortiq davom etadi. Hozirgi vaqtda u butun dunyo bo'ylab sog'liqni saqlash muammosi sifatida e'tirof etilgan bo'lib, uning global tarqalishi 3% dan 16% gacha.1-3 Rivojlangan mamlakatlarda KKHning asosiy sabablari qandli diabet va gipertenziyadir.1 Bundan tashqari, KKD yurak-qon tomir kasalliklarining global yukiga ham hissa qo'shadi. kasalliklar.1,4 Buyrak etishmovchiligi buyrak etishmovchiligiga o'tishi mumkin, bu muqarrar ravishda dializ yoki buyrak transplantatsiyasini talab qiladi va natijada hayot sifatini sezilarli darajada pasaytiradi.5 KKDni davolashning hozirgi strategiyalari asosan xavf omillarini nazorat qilish va simptomlarni bartaraf etishga qaratilgan.

Metformin, biguanid preparati, 2-toifa qandli diabet bilan og'rigan 200 million bemor tomonidan qo'llaniladigan birinchi darajali og'iz orqali qabul qilinadigan diabetga qarshi vositadir.6,7 Metformin 60 yildan beri qo'llanilgan bo'lsa-da, metforminning qon glyukoza darajasini pasaytiradigan molekulyar yo'llari hali ham mavjud emas. To'liq aniqlanmagan.8,9 Turli tadqiqot guruhlari ma'lumotlari shuni ko'rsatdiki, metformin dastlabki foydalanishdan tashqari ko'plab yaxshi pleiotrop ta'sir ko'rsatadi. Bemorning qandli diabet holatidan qat'i nazar, metforminni qo'llash yurak-qon tomir kasalliklari10 va polikistik tuxumdon sindromini11 davolash uchun istiqbolli ekanligini ko'rsatdi va saratonning turli turlarida (prostata12 va ko'krak13) sezilarli samaradorlikni ko'rsatdi.

Bundan tashqari, buyrak kasalliklarining turli modellari bo'yicha klinikadan oldingi tadqiqotlarning so'nggi ma'lumotlari, shuningdek, metforminning buyraklarga taxminiy himoya ta'siriga ishora qildi.14-19 Oldingi eksperimental tadqiqotda biz metforminning profilaktik davolashi buyrak kasalliklarining rivojlanishini sezilarli darajada susaytirishi mumkinligini ko'rsatdik. Og'ir CKD.14 Ushbu stsenariyda biz metformin buyrak funktsiyasini saqlab qolishini, buyrak yallig'lanishini kamaytirishni va haddan tashqari fibrozni oldini olishini aniqladik.14 Afsuski, CKD bilan og'rigan bemorlarning ko'pchiligida GFR allaqachon pasayganida tashxis qo'yiladi (GFR toifasi G2-G3a yoki hatto G3b-G4). , shuning uchun allaqachon o'rnatilgan CKD davolash o'rganish uchun ko'proq klinik ahamiyatga ega paradigma hisoblanadi. CKD paytida metforminning klinik qo'llanilishini potentsial tushuntirishga sut kislotasi rivojlanishining tarixiy qo'rquvi to'sqinlik qildi.20,21 Qayta ko'rib chiqilgan ko'rsatmalarda metforminni engil va o'rtacha darajadagi buyrak etishmovchiligi bo'lgan bemorlarda qo'llash mumkinligi aytilgan.22 Bundan tashqari. , Lalau va boshq.23 tomonidan yaqinda o'tkazilgan klinik tadqiqot shuni ko'rsatdiki, metformin bilan davolash o'rtacha va og'ir CKDda (GFR toifasi G3a-b dan G4 gacha), dozani buyrak darajasiga moslashtirish sharti bilan ham xavfsiz va farmakologik jihatdan samarali bo'lib chiqdi. muvaffaqiyatsizlik.

Natriy-glyukoza birgalikda tashuvchi-2 (SGLT2) ingibitorlari qandli diabet bilan og'rigan bemorlarda buyrak yetishmovchiligi xavfini kamaytirishi ko'rsatilgan va shuning uchun diabetik nefropatiyani davolash uchun tasdiqlangan.24 SGLT2 ingibitorlari og'iz orqali qabul qilinadigan diabetga qarshi dorilarning yangi klassi hisoblanadi. 25,26 Bundan tashqari, yaqinda o'tkazilgan randomizatsiyalangan nazorat ostida tadqiqotda (Dapagliflozin va surunkali buyrak kasalligida salbiy natijalarning oldini olish [DAPA-CKD] sinovi) SGLT2 inhibitori, dapagliflozin CKD rivojlanishini sekinlashtirishi ko'rsatildi. 2-toifa qandli diabet mavjudligidan mustaqil.27

Shu sababli, AQSh oziq-ovqat va farmatsevtika idorasi yaqinda qandli diabet holatidan qat'i nazar, CKD bilan og'rigan bemorlar uchun dapagliflozinni qo'llashni ma'qulladi. Metformin va kanagliflozin, adenin bilan qo'zg'atilgan CKD bilan diabetik bo'lmagan kalamush modelida o'rnatilgan CKD rivojlanishi bo'yicha.

USULLARI

Dori tayyorlash

Metformin (Merck KGaA) va kanagliflozin (Janssen) kunlik og'iz gavajidan oldin mos ravishda 20 va 2,5 mg / ml konsentratsiyada 1% karboksimetilselülozada eritildi. 10 ml / kg doza hajmi ishlatilgan.

Tadqiqot loyihasi To‘qson to‘rtta (94) erkak Wistar kalamush (Iffa, Credo) har bir qafasga 2 tadan joylashtirildi, ular 12-12 soat yorug‘lik-qorong‘u tsiklga duchor bo‘lishdi, suv va ularga ajratilgan dietaga ad libitum ruxsat berishdi. CKD adenin bilan boyitilgan dietani qo'llash orqali qo'zg'atilgan (past vitamin K, 0,25% adenin, 0,2 mg/kg K, 1% Ca, 1% P, 1 IU. /g vitamini D va 6% protein SSNIFF Spezialdiäten), 8 va 9 haftalik barcha o'rganish davrlarida.

CKD kalamushlari tasodifiy ravishda 6 ta turli guruhga ajratildi, ular haftada 200 mg/kg metformin, 25 mg/kg kanagliflozin yoki vosita (1% karboksimetilselüloza) bilan davolashni 4 yoki Adenin sabab bo'lgan CKD rejimiga 5 hafta. Terapevtik samaradorlik CKD ning dastlabki og'irligiga bog'liqligini baholash uchun 4- va 5- haftalik davolashning boshlang'ich nuqtalari kiritilgan. Ushbu tegishli boshlang'ich nuqtalarda buyrak gistologiyasi va funktsiyasini baholash uchun 2 ta qo'shimcha guruhga mos ravishda 0,25% adenin dietasi 4 va 5 hafta davomida qo'llanildi, shundan so'ng ular qurbon qilindi. Tadqiqot ma'lumotnomasi sifatida normal buyrak funktsiyasi bo'lgan nazorat kalamushlari guruhi ham kiritilgan (1-rasm). Hayvonlar siydik namunalarini to'plash uchun 24 soat davomida metabolik kataklarga joylashtirildi, so'ngra dum venasidan qon namunalari cheklangan, ongli holatda. Ko'rsatmalar metformin bilan og'rigan bemorlarda dozani kamaytirishni tavsiya qiladibuyrak funktsiyasi buzilganlaktik atsidozning oldini olish uchun.23,31,32 Shuning uchun dozani to'g'irlash laktik atsidoz ko'rsatkichlari sifatida sarum laktat darajasini va pHni baholashga asoslangan edi (Qo'shimcha jadval S1). 4 haftalik adenin sabab bo'lgan CKDdan keyin bir necha daqiqa davomida qabul qilingan guruhda, tadqiqot oxirigacha 7-haftada dozani 150 mg / kg ga kamaytirish amalga oshirildi. 5 haftalik adenin keltirib chiqaradigan CKDdan so'ng davolash boshlanganda, metforminning dozasi 7-hafta boshida 150 mg/kg gacha, 8-hafta oxirida esa 100 mg/kg gacha kamaytirildi. 4 haftalik metformin yoki kanagliflozin bilan davolashdan so'ng. (8 va 9 xaftalik adenin keltirib chiqaradigan CKDni boshdan kechirgan), hayvonlar 80 mg / kg ketamin (Ketalar; Pfizer) va 16 mg / kg ksilazin (Rompun; Bayer) ni ipga yuborish orqali behushlikdan keyin retro-orbital pleksus orqali o'ldirilgan. ). Eksperimental protseduralar Milliy Sog'liqni saqlash institutlarining Laboratoriya hayvonlarini parvarish qilish va ulardan foydalanish bo'yicha qo'llanmasiga (85-23 (1996)) muvofiq o'tkazildi va Antverpen universitetining axloqiy qo'mitasi tomonidan tasdiqlangan (ruxsat raqami 2017-56).

Biokimyoviy tahlillar

Yallig'lanishni baholash uchun (CD45, pan leykotsit belgisi) avidin-biotin kompleksi usuli yordamida deparafinlangan to'qimalar bo'laklari bo'yalgan. Echki zardobi bilan blokirovkadan so'ng va birlamchi antikor quyon poliklonal anti-CD45 (1:1000, ab10558, Abcam) bilan tungi inkubatsiyadan so'ng, biotinlangan echki quyonga qarshi IgG antikori (PK-) bilan keyingi inkubatsiya.

4001, Vektor laboratoriyalari), undan keyin avidin-biotin peroksidaza kompleksi (AB-kompleks, vektor laboratoriyalari) diaminobenzidin qo'shilishi bilan to'q jigarrang rangni vizual aniqlashga imkon berdi. CD45 pozitivligi (hudud ulushi) Axiovision tasvirni tahlil qilish dasturi (Carl Zeiss) yordamida ko'r-ko'rona (asl kattalashtirish 100) miqdoriy aniqlandi.

Haqiqiy vaqtda polimeraza zanjirining miqdoriy reaktsiyasi Tez muzlatilgan buyrak qismining umumiy mRNKsi PureLink RNK Mini Kit (Invitrogen) yordamida ekstraksiya qilindi va yuqori sig'imli cDNK arxiv to'plami (Applied Biosystems) tomonidan teskari cDNKga transkripsiya qilindi. QuantStudio 3 (Thermo Fisher Scientific) yordamida real vaqt rejimida miqdoriy polimeraza zanjiri reaktsiyasi amalga oshirildi. TaqMan probi va primerlari Thermo Fisher Scientific kompaniyasidan sotib olindi (Qo'shimcha usullar). Har bir sinovdan o'tgan genning ifoda darajasi har bir namuna uchun uch nusxada tahlil qilindi va Gapdh uy xo'jaligi mos yozuvlar geni ifodasiga normallashtirildi. Proteomik tahlillar 5 haftalik adenin dietasidan so'ng metformin yoki vosita bilan davolangan CKD kalamushlarining chap buyragi yig'ildi va Qo'shimcha usullarda tavsiflanganidek, massa spektrometriyasi va miqdoriy proteomikaga tayyorlandi. Bioinformatik tahlillar Olingan ma'lumotlar to'plamining sezilarli darajada o'zgartirilgan oqsillari Kioto Genlar va Genomlar Ensiklopediyasi (KEGG) va Enrichr to'plamidan foydalangan holda WikiPathways yo'l tahlili (https://maayanlab.cloud/Enrichr/) yordamida funktsional izohlangan.33,34 Ta'minlash uchun. ushbu oqsillarning funktsional talqini, Izoh, vizualizatsiya va integratsiyalashgan kashfiyotlar uchun ma'lumotlar bazasi (DAVID Bio informatik manbalar 6.8: https://david.ncifcrf.gov/) ishlatilgan. Keyingi bioinformatik tahlillar bo'yicha tafsilotlar Qo'shimcha usullarda keltirilgan. Statistikalar Natijalar SEM vositalari sifatida ifodalanadi. Parametrik bo'lmagan statistik tahlillar Prism (GraphPad Software) yordamida amalga oshirildi. P < 0.05 statistik jihatdan ahamiyatli deb topildi.

NATIJALAR

Adenin tomonidan qo'zg'atilgan CKD kalamush modeli Barcha tadqiqot guruhlarida tana vazni, oziq-ovqat iste'moli va siydik chiqishi haqida batafsil ma'lumotlar S1 va S2 qo'shimcha rasmlarda keltirilgan. Ushbu diabetik bo'lmagan CKD modelida qon glyukoza darajasi, transport vositasini davolash bilan solishtirganda, metformin yoki kanagliflozin tomonidan o'zgarmagan (1-jadval). Metformin buyraklar faoliyatining pasayishini to'xtatadi, adeninning surunkali dozasi, qon zardobida kreatinin darajasining oshishi bilan ko'rsatilgan kalamushlarda og'ir CKDga olib keldi (2a va b-rasmlar). Bu o'sish 4 va 5 haftalik adenin sabab bo'lgan CKDdan keyin sezilarli darajada farq qildi, bu turli xil CKD zo'ravonligiga ega bo'lgan 2 davolash boshlang'ich nuqtasini ko'rsatadi (P < {{10}}.0001 Qo'shimcha rasm S3). Buyrak funktsiyasining progressiv pasayishi 4 va 5-haftalarda metforminni qo'llash orqali deyarli butunlay to'xtatildi, bu mos ravishda 8 va 9 xaftalarda qon zardobidagi kreatinin darajasining barqarorlashuvi bilan ko'rsatilgan (P<0,0001 ga qarshi vosita) (2a va b-rasm). Kreatinin klirensi, glomerulyar filtratsiya tezligining o'lchovi sifatida, vaqt o'tishi bilan vosita bilan davolash qilingan CKD kalamushlarida pasayishni aniqladi, metformin dozasi esa bu pasayishni susaytirdi (P<0,05 transport vositasiga nisbatan; 2c va d-rasm). Bundan tashqari, bu erda, 2 boshlang'ich nuqtada CKD zo'ravonligidagi farq, 4 haftalik CKD induksiyasi bilan solishtirganda 5 haftadan so'ng sezilarli darajada pasaygan kreatinin klirensi bilan ko'rsatildi (P <0,001; Qo'shimcha rasm S3). Buyrak disfunktsiyasi bilan bir qatorda, KKD bilan davolash qilingan kalamushlarda buzilgan mineral metabolizm aniqlandi. Qon zardobidagi fosfor darajasi 6 va 7-haftalardan boshlab sezilarli darajada oshdi, kaltsiy esa, ayniqsa keyingi vaqtlarda pasaydi. Metformin bilan davolash ham bu buzilishlarni bekor qildi (2-jadval).

1-jadval|Metformin, kanagliflozin yoki transport vositasi bilan davolangan adenin bilan qo'zg'atilgan CKD ning diabetik bo'lmagan kalamush modelidagi qon glyukozasi, 4 hafta davomida CKD indüksiyonundan 4 yoki 5 hafta o'tgach.

Metformin CKD gistologik rivojlanishini to'xtatadi Adenin bilan oziqlangan CKD kalamushlari cho'tkasi cho'tkasi yo'qolishi, bazal membrananing qalinlashishi va naychali kengayish bilan namoyon bo'ladi, bularning barchasi metformin bilan davolashda zaiflashadi (3a-rasm). Buyrak funktsiyasi normal bo'lgan nazorat hayvonlari bilan solishtirganda, 4 va 5-haftalarda interstitsial maydon foizi mos ravishda CKD qo'zg'atilgandan so'ng 2- va 2.3- barobar oshdi (3b va 3c-rasm). Ushbu topilmalar bilan Col1a1 fibrotik markerining mRNK ifodasi oxirgi vaqt nuqtalarida sezilarli darajada oshdi (3d va e-rasm). Avtotransport vositalarini davolashdan farqli o'laroq, metformin bilan davolash boshlanishi (mos ravishda 4 va 5 hafta) va tadqiqotning oxiri (mos ravishda 8 va 9 haftalar) o'rtasida interstitsial maydon foizida sezilarli o'sish kuzatilmadi. metforminning keyingi interstitsial kengayish va gistopatologik parchalanishni susaytirish qobiliyati. Ushbu topilmalar asosiy profibrotik sitokin TGFb ifodasini o'lchash yo'li bilan mustahkamlandi, bu metformin bilan davolash qilingan hayvonlarda transport vositasi bilan davolangan hayvonlarga nisbatan sezilarli darajada past edi (3f va g-rasm).

Yallig'lanishga kelsak, 4 haftalik vosita bilan davolash normal buyrak funktsiyasi bo'lgan nazorat kalamushlari bilan solishtirganda, tadqiqot oxirida (ya'ni, 8 va 9-haftalarda) Cd45 ning sezilarli darajada oshishiga olib keldi (4a-rasm). Ushbu Cd45 ekspressiyasining o'sishi sezilarli darajada (P < 0.01) metforminni adenin sabab bo'lgan KBHdan 5 hafta o'tgach qo'llanganda to'xtatildi (4c-rasm). Xuddi shunday, metformin bilan davolash, adenin tomonidan qo'zg'atilgan CKD dan 5 hafta o'tgach boshlangan, xuddi shu vaqtda transport vositasi bilan davolangan hayvonlar bilan solishtirganda, tadqiqot oxirida yallig'lanish sitokin Tnfa ning sezilarli darajada pasayishiga olib keldi (P <0,01; rasm). 4d va e). Shunga o'xshash natijalar makrofag infiltratsiyasini bostirishni taklif qilgan Cd68 ifodasi bilan ko'rilgan (4f va g-rasm).

2-jadval|Metformin yoki vosita bilan davolangan adenin bilan qo'zg'atilgan CKD ning diabetik bo'lmagan kalamush modelida 4 hafta davomida CKD induksiyasidan 4 yoki 5 hafta o'tgach mineral metabolizmining sarum parametrlari

Yallig'lanishga kelsak, 4 haftalik vosita bilan davolash normal buyrak funktsiyasi bo'lgan nazorat kalamushlari bilan solishtirganda, tadqiqot oxirida (ya'ni, 8 va 9-haftalarda) Cd45 ning sezilarli darajada oshishiga olib keldi (4a-rasm). Ushbu Cd45 ekspressiyasining o'sishi sezilarli darajada (P < 0.01) metforminni adenin sabab bo'lgan KBHdan 5 hafta o'tgach qo'llanganda to'xtatildi (4c-rasm). Xuddi shunday, metformin bilan davolash, adenin tomonidan qo'zg'atilgan CKD dan 5 hafta o'tgach boshlangan, xuddi shu vaqtda transport vositasi bilan davolangan hayvonlar bilan solishtirganda, tadqiqot oxirida yallig'lanish sitokin Tnfa ning sezilarli darajada pasayishiga olib keldi (P <0,01; rasm). 4d va e). Shunga o'xshash natijalar makrofag infiltratsiyasini bostirishni taklif qilgan Cd68 ifodasi bilan ko'rilgan (4f va g-rasm). O'rnatilgan CKDda metformin bilan davolash paytida laktik atsidoz xavfini boshqarish mumkin bo'lsa ham, metformin bilan davolash allaqachon o'rnatilgan CKD rivojlanishini sekinlashtirish qobiliyatini ko'rsatgan bo'lsa-da, metformin bilan davolash qilingan hayvonlarda yuqori o'lim ko'rsatkichi aniqlanganligini ta'kidlash kerak (5-rasm). Shunga qaramay, laktik atsidoz xavfi, ya'ni laktat darajasining oshishi bilan kurashish va kamaytirish uchun metformin dozasini sozlash amalga oshirildi (Usullarga qarang), bu tadqiqot oxirida qiymatlarning pasayishiga olib keldi (6-rasm).