Високият прием на сол намалява нивата на възпалителни цитокини в бъбречната тъкан при мишки

edmund.chen@wecistanche.com

Резюме

Високият прием на сол (HS) обикновено се счита за утежняващ фактор за предизвикване на възпалениебъбречно увреждане. Въпреки това, промените вбъбречнанивата на възпалителни цитокини по време на приема на HS все още не са ясно определени. Ние предполагаме, че HS се увеличавабъбречнанива на тумор некрозисфактор-алфа (TNF-) и интерлевкин-6 (IL-6), но намалява интерлевкин-10 (IL-10; противовъзпалителен цитокин) и тези реакции се влошават при състояния на дефицит на NO. Както див тип (WT), така и мишки с нокаут на ендотелна NO синтаза (eNOSKO) (на ~ 8 седмици, n {{10}} във всяка група) бяха дадени нормална сол (NS; 0,3 процента NaCl) и HS (4 процента NaCl), съдържащи диети за 2 седмици. Систолното кръвно налягане (SBP) се определя чрез плетизмография на маншета на опашката и събирането на урина се извършва с помощта на метаболитни клетки. Базалното SBP е по-високо при eNOSKO в сравнение с WT мишките (131 ± 7 срещу 117 ± 3 mmHg; p < 0,05).="" приемът="" на="" hs="" за="" 2="" седмици="" повишава="" sbp="" при="" enosko="" (161="" ±="" 5="" mmhg),="" но="" не="" и="" при="" wt="" мишки.="" в="" ns="" групите="" нивата="" на="" цитокини="">бъбречнатъкани (измерени с помощта на комплекти ELISA и изразени в pg/mg протеин) са значително по-високи при eNOSKO отколкото WT мишки (TNF-, 624 ± 67 срещу 325 ± 73; IL-6, 619 ± 106 срещу 166 ± 61 IL-10, 6 087 ± 567 срещу 3 929 ± 378). Интересното е, че тези нива на цитокини в HS групите са значително по-ниски както при WT (TNF-, 114 ± 17; IL-6, 81 ± 14; IL-10, 865 ± 130), така и при eNOSKO (TNF-, 115 ± 18; IL-6, 56 ± 7; IL-10, 882 ± 141) мишки. Тези открития показват, че HS индуцира понижаване на цитокините вбъбрек.Такава индуцирана от HS редукция на цитокините, по-специално TNF- (натриуретичен агент), би улеснила по-голямото задържане на сол и по този начин би довело до чувствителна към сол хипертония при състояния на дефицит на NO.

Ключови думи:ендотелна синтаза на азотен оксид, висок прием на сол, IL-10, IL-6, азотен оксид, TNF-, бъбреци, бъбреци

CISTANCHE ЩЕ ПОДОБРИ БЪБРЕЧНАТА/БЪБРЕЧНАТА НЕДОСТАТЪЧНОСТ

ВЪВЕДЕНИЕ

Обикновено се възприема, че диета с високо съдържание на сол (HS) е свързана с много сърдечно-съдови и метаболитни нарушения като хипертония и обостряне на възпаление. Доказателствата са не по-малко, за да се предположи, че HS диета е свързана с по-високи биомаркери на възпаление. Много скорошни проучвания също допринесоха за факта, че хипертонията е хронично възпалително заболяване с дисбаланс между провъзпалителни и противовъзпалителни цитокини. Такъв дисбаланс се предизвиква от дисрегулация на системата ренин-ангиотензин (RAS) и оксидативен стрес, които са свързани с повишен прием на сол с храната и стареене (Das, 2006; Guzik et al., 2007; Mattson, 2014; Rodriguez-Iturbe et al. , 2004). Не само като индуктор на оксидативен стрес, но също така е известно, че ангиотензин II (AngII) индуцира повишено производство на възпалителни цитокини като фактор на туморна некроза-алфа (TNF-) и интерлевкин (IL-6) (Funakoshi et al. ., 1999; Han et al., 1999; Ruiz-Ortega et al., 2002; Sanz-Rosa et al., 2005). В експерименти с модели на гризачи, хроничният прием на HS диета не променя системното кръвно налягане (BP) (Kopkanet al., 2010; Lara et al., 2012). Въпреки това, HS диета, хранена с гризачи, лекувани хронично с AngII или инхибитор на NO синтаза (NOS), нитро-L-аргинин-метилов естер (L-NAME) или мишки с ендотелен NOS нокаут (eNOSKO), преувеличава хипертоничния отговор ибъбречнавъзпалително тъканно увреждане (Francois et al., 2008; Kopkan et al., 2010; Kopkan & Majid, 2005; Nakamura et al., 2011; Singh et al., 2013, 2017). Доказано е, че приемът на HS при мишки eNOSKO увеличава хипертонията ибъбречно уврежданесвързани с повишен оксидативен стрес и производството на AngII (Nakamura et al., 2011). Тези резултати показват, че HS диетата влияе върху производството на възпалителни цитокини в състояние на повишен оксидативен стрес или при повишена RAS активност. По-рано сме докладвали, че острото инхибиране на NOS чрез системна инфузия на L-NAME при мишки повишава плазмата ибъбречнаниво на TNF- (Shahid et al., 2010; Singh et al., 2014), с повишена инфилтрация на макрофаги вбъбрек(Ислям и др., 2011). Такова системно инхибиране на NOS чрез остра инфузия на L-NAME при мишки нивото на противовъзпалителния цитокин, интерлевкин-10 (IL-10) в плазмата ибъбречнатъкан (Singh et al., 2014). Въпреки това, промените в нивата на възпалителните цитокини в отговор на хроничния прием на HS при нормални условия и състоянието на хроничен дефицит на NO все още не са ясно определени.

Ние предполагаме, че приемът на HS повишавабъбречнанивата на провъзпалителните и намалява противовъзпалителните цитокини и тези реакции се влошават при състояние на дефицит на NO. За да проучим тази хипотеза, ние имахме за цел да оценим промените в състоянието на възпалителните цитокини, особено вбъбрекпо време на прием на HS диета и да се определи как тези цитокини се влияят от хроничен дефицит на NO. В това проучване ние измерихмебъбречнакакто и плазмени нива на про(IL{{0}} и TNF-) и анти- (IL-10) възпалителни цитокини при мишки от див тип (WT) и eNOSKO, които са били хранени с нормални диети, съдържащи сол (NS; 0,3 процента NaCl) и HS (4 процента) за 2 седмици.

CISTANCHE ЩЕ ПОДОБРИ БЪБРЕЧНА/БЪБРЕЧНА ИНФЕКЦИЯ

2. МАТЕРИАЛИ И МЕТОДИ

Експериментите бяха проведени в съответствие с насоките и практиките, установени от Комитета за грижа и използване на животните на университета Тулейн. Мъжки eNOSKO мишки (B6.129P2-Nos3tm1Unc/J; запасен номер: 002684) мишки и техният генетичен фонов щам на WT (C57BL/6J; запасен номер: 002684) мишки (Jackson Laboratory, Bar Harbour, ME), считани за контрола, са използвани в това проучване. Тези мишки бяха настанени в стая с контролирана температура и светлина и позволиха свободен достъп до стандартна диета (Ralston-Purina, St. Louis, MO) и чешмяна вода. Мишките на възраст 8–9 седмици; ~20–22 g телесно тегло) бяха разделени на случаен принцип в различни групи в зависимост от приема съответно на NS диета (стандартна диета, съдържаща 0,3 процента NaCl) и HS диета (HS, 4 процента NaCl; Harlan-Teklad, Madison, WI). , състоящ се от шест животни във всяка група. Групите са както следва: 1. WT-NS: мишки от див тип, хранени с диета NS, 2. WT-HS: мишки от див тип, хранени с диета HS 3. eNOSKO-NS: мишки eNOSKO, хранени с диета NS, 4. eNOSKO-HS: мишки eNOSKO, хранени с HS диета

2.1 Мониторинг на BP при мишки в съзнание

Систоличното BP (SBP) се измерва при експерименталните мишки, като се използва неинвазивната плетизмографска техника на маншета на опашката (Visitech Systems, Apex, NC). Мишките бяха наблюдавани в продължение на 7–10 дни на стандартна лабораторна диета и базалното BP беше записано, преди да бъдат превключени на диета с високо съдържание на сол (само за WT-HS и eNOSKO-HS мишки) за остатъка от ученето. В тези групи мишки BP се измерва по едно и също време на деня (от 11 сутринта до 1 следобед), за да се избегне влиянието на циркадния цикъл, и стойността на SBP се получава чрез оценяване на средното отчитане на 10 измервания за еднократно пробен период. Мишките бяха обучени за измерване на BP в маншета на опашката 7-10 дни преди началото на експериментите. След 2-3 дни аклиматизация към устройството за маншет на опашката, базалното SBP беше измерено при всички мишки на стандартна лабораторна диета преди началото на HS диетата и се счита за стойност на ден 0. След това животните от групата HS бяха превключени на диета HS за остатъка от изследването (впоследствие SBP беше измерено на дни 3, 6, 9 и 12 от диетите NS/HS) при цикъл 12:12 часа светло-тъмно и получиха храна и вода ad libitum по време на цялото изследване.

2.2 Третиране на животни

След записването на SBP в покой, мишките бяха хранени или с NS ({{0}}.3 процента NaCl) или HS (4 процента NaCl) диета за 2 седмици, за да се оценят отговорите само на HS в WT и мишки eNOSKO. И двете диети съдържат приблизително сходни концентрации на други хранителни вещества (19 процента протеини, 5 процента мазнини, 3 процента сурови фибри, 0.86 процента Ca, 0.64 процента P, { {13}}.72 процента K и 0,15 процента Mg). По време на експерименталния период на мишките беше позволено да пият свободно от бутилките с вода, прикрепени към клетките. Приемът на храна и вода, заедно с телесното тегло, на всяка мишка се измерва по време на експерименталния период.

2.3 Вземане и анализ на урина и кръвни проби

Двадесет и четири часови проби от урина бяха събрани от мишки в съзнание с помощта на метаболитни клетки в основния ден (Ден 0) и в последния ден (Ден 13), за да се оценят екскреторните параметри със или без прием на HS при тези мишки. Всички групи мишки бяха поставени в метаболитни клетки и урина и необходимите параметри бяха събрани едновременно. Животните се настаняват индивидуално в метаболитни клетки и урината се събира в продължение на 24 часа в стерилни епруветки. Обемите на урината бяха определени от всяко събиране на урина и пробите бяха центрофугирани (3,000 rpm/5 min; 4 градуса) и запазени за определяне на отделянето на натрий и калий в урината. Екскрецията на натрий и калий в урината се оценява чрез пламъчна фотометрия (Singh et al., 2013, 2017).

В края на експерименталния период всички животни бяха евтаназирани и кръвта беше събрана. Плазмата незабавно се отделя от кръвта и се съхранява при -80ºC за оценка на про- (IL-6 & TNF-) и анти- (IL-10) възпалителни цитокини, както беше проведено по-рано (Singh et al., 2014, 2017). Theбъбрецисъщо бяха премахнати. единбъбрексе фиксира в 10 процента разтвор на формалин и се поставя в парафин за оценка набъбречно увреждане. Другиятбъбрекбеше обработен за измерване на нивата на възпалителни цитокини. А 100 мгбъбреквключващ както кортикални, така и медуларни области, се хомогенизира в стерилен фосфатно буфериран физиологичен разтвор, съдържащ протеазен инхибитор при 4 градуса. Theбъбрекхомогенатите се центрофугират при 9,{1}} g за 10 минути при 4 градуса. Супернатантите се прехвърлят в чисти микроцентрофужни епруветки и се съхраняват при -80 градуса до анализиране.

2.4 Ензимно-свързан имуносорбентен анализ за ниво на IL-10, IL-6 и TNF-

Нива на IL-10, IL-6 и TNF- в плазмата и супернатантите отбъбректъканните хомогенати се измерват с помощта на комплекти ELISA Ready-SET-go (eBioscience, Inc., Сан Диего, Калифорния). Нивата на откриване на комплектите (диапазон на стандартната крива) са както следва: IL-10 комплект (Каталожен номер 88-7105-88), 32–4000 pg/ml; IL-6 Kit (Каталожен номер 88-7064-22), 4–500 pg/ml; TNF- комплект (Каталожен номер 88-7324-86), 8–1000 pg/ml. Нивата на цитокините вбъбречнатъканите са нормализирани чрез протеинова концентрация (измерена чрез метод за анализ на протеини, съвместим с Bio-Rad детергент) (Кат. № # 500-0112; Bio-Rad, Hercules, CA)

2.5 Оценка на бъбречно увреждане

Фиксирани с формалин, вградени в парафинбъбрексрезове са използвани за анализ на гломерулосклероза с помощта на периодично оцветяване с киселина-Шиф (Lara et al., 2012; Luna, 1992; Singh et al., 2013, 2017) и тубулоинтерстициална фиброза с помощта на трихромно оцветяване на Gomori (Gomori, 1950; Singh et al., 2013 г., 2017 г.).

CISTANCHE ЩЕ ПОДОБРИ БЪБРЕЧНАТА/БЪБРЕЧНАТА БОЛКА

2.6 Оценка на гломерулосклероза

Степента на гломерулосклероза се оценява количествено чрез автоматичен анализ на изображението на всеки гломерул, използвайки оцветяване с периодична киселина по Шифбъбречнасекции (Mass Histology Service, Worcester, MA) (Lara et al., 2012; Luna, 1992; Singh et al., 2013, 2017). Двадесет изображения от всекибъбрекслайдове с най-малко един гломерул на поле бяха фотографирани с помощта на микроскоп Nikon Eclipse 50i, оборудван с глава на камера Nikon DS (DS Fi1) и блок за управление на камерата DS (DSU2). Тъмно лилав цвят в гломерула се разпознава като склероза. Процентната площ, покрита от склероза в гломерулите във всяко поле, беше анализирана с помощта на софтуера Nikon NIS-Elements (версия 2.34). Процентът на данните, получени за всяко от 20-те изображения, беше осреднен, за да се получи процентната площ на склероза за целия слайд.

2.7 Оценка на тубулоинтерстициална фиброза

Степента на интерстициалната колаген-положителна зона (фиброза) се оценява количествено чрез автоматичен анализ на изображението набъбречнасекция, заета от интерстициална тъкан, оцветена положително за колаген в трихромно оцветените срезове на Gomori (Gomori, 1950; Singh et al., 2013, 2017). Фиксирани с формалин, вградени в парафинбъбречнасрезовете се оцветяват с оцветяване с плазмин (хромотроп 2R) и оцветяване с влакна на съединителна тъкан (анилиново синьо), комбинирани в разтвор на фосфорволфрамова киселина, към който е добавена ледена оцетна киселина. Това оцветява колагена в синьо, което показва фиброза. Слайдовете бяха фотографирани, както е описано по-горе. Процентната площ, покрита с колаген във всяко поле, беше анализирана с помощта на софтуера Nikon NIS-Elements (версия 2.34). Процентът на данните, получени за всяко от 20-те изображения, беше осреднен, за да се получи процентната площ на фиброзата за целия слайд.

2.8 Статистически анализ

Всички резултати са изразени като средна стойност ± SE. Статистическият анализ беше извършен с помощта на софтуера Sigma stat (Systat Software, дни в рамките на 2 седмици период на изследване без събиране на фекална материя и други измервания на незабележима загуба на сол и вода. По този начин, цялостна оценка на натриевия и водния баланс по време на целия експериментален период не е възможно от тези събрани параметри от метаболитните клетки.

3.3 Нива на възпалителни цитокини

3.31 TNF-Фигура 2 изобразява плазмата ибъбречнатъканни нива на TNF- (Фигура 2а и b) в края на експерименталния период. Концентрацията на TNF- в плазмата не беше открита в групите, приемащи NS, както WT, така и eNOSKO мишки. Въпреки това, в групите мишки, приемащи HS, плазменото ниво на TNF- беше открито с висока вариабилност при мишки WT, 202 ± 146 pg/ml и eNOSKO, 175 ± 68 pg/ml). В групите, приемащи NS, нивото на TNF- в бъбречната тъкан е по-високо при мишките eNOSKO, отколкото WT (624 ± 67 спрямо 325 ± 73, pg/mg протеин; p < 0,05).="" въпреки="" това,="" в="" групите="" за="" прием="" на="">бъбречнанивата на тъканен TNF- бяха значително по-ниски при WT (114 ± 17 pg/mg протеин) и eNOSKO (115 ± 18 pg/mg протеин) мишки в сравнение с групите, приемащи NS.

3.32 IL-6

Фигура 3 изобразява плазмата ибъбречнатъканни нива на IL-6 (Фигура 3a и b). В групите, приемащи NS, концентрацията на IL-6 в плазмата (180 ± 44 спрямо 13 ± 11 pg/ml; p < 0,05)="" и="">бъбрек(619 ± 106 срещу 166 ± 61 pg/mg протеин; p < .05)="" при="" enosko="" е="" по-висок="" от="" wt="" мишки.="" въпреки="" това,="" плазменото="" ниво="" на="" il-6="" в="" групите="" за="" прием="" на="" hs="" не="" беше="" открито="" както="" при="" wt,="" така="" и="" при="" enosko="">БъбречнаНивото на тъканен IL-6 също е значително по-ниско в групите за прием на HS както при мишки eNOSKO (56 ± 7 pg/mg протеин), така и при WT (81 ± 14 pg/mg протеин) в сравнение с групите за прием на NS.

3.33 IL-10

Фигура 4 изобразява плазмата ибъбречнатъканни нива на IL-10 (Фигура 4a и b). В групите, приемащи NS, плазменото ниво на IL-10 в eNOSKO е по-ниско от WT мишките (510 ± 125 спрямо 701 ± 54 pg/ml; p < 0,05).="" както="" и="" да="">бъбречнаНивото на тъканния IL-10 е по-високо при мишките eNOSKO отколкото WT (6 087 ± 567 срещу 3 929 ± 378, pg/mg протеин; p < 0,05).="" в="" групата="" за="" прием="" на="" hs,="" плазма="">бъбречнатъканните нива на IL-10 са значително по-ниски както при eNOSKO (327 ± 67 pg/ml; 882 ± 141 pg/mg протеин), така и при WT (344 ± 52 pg/ml; 865 ± 130 pg/ mg протеин) мишки.

3.4 Параметри на бъбречно увреждане

3.4.1|Гломерулосклероза

Представителните изображения на оцветяването с периодична киселина на Шифбъбрексекциите, показващи степента на гломерулна склероза, са дадени на Фигура 5а, а процентът на склеротичните зони е илюстриран на Фигура 5b. Въпреки че наблюдавахме свити и тромбирани гломерули в мишки eNOSKO, хранени с NS, но не и WT, нямаше значителна разлика в процента на склеротична област между WT-NS и eNOSKO-NS мишки (11,4 ± 1 процента и 11,2 ± 1 процента). Въпреки това, процентът на склеротична област е по-нисък при WT-HS в сравнение с WT-NS мишки (7,7 ± 1 процента спрямо 11,4 ± 1 процента; p < 0,05).="" напротив,="">

3.4.2 Тубулоинтерстициална фиброза

Представителните изображения на трихромно оцветените участъци на Гомори показват степента набъбречнаинтерстициална фиброза са дадени на Фигура 6а, а процентът на фиброзните области е илюстриран на Фигура 6b. Като цяло фиброзните стойности в бъбречния интерстициум са количествено по-ниски в тези модели на мишки. При WT мишки, фиброзната област вбъбречнаинтерстициум е сходен и в двете групи на прием на NS и HS. Въпреки това, както се очакваше, фиброзната област беше значително по-висока при eNOSKO-NS в сравнение с WT-NS мишки (2,2 ± 0.2 процента срещу 1,5 ± 0.2 процента; p < .05)="" .="" въпреки="" това,="" фиброзната="" област="">бъбречнаинтерстициумът е по-нисък при eNOSKO-HS, отколкото при eNOSKO-NS мишки (1,8 ± 0.1 процента срещу 2,2 ± 0.2 процента; p < .05).

4. ОБСЪЖДАНЕ

Въпреки че хроничният дефицит на NO индуцира повишаване на възпалителните цитокини, резултатите от настоящото проучване показват, че приемът на HS при мишки, поне за 2 седмици, като цяло потиска нивата както на про-, така и на противовъзпалителните цитокини, особено вбъбрек. Базалното плазмено ниво на TNF- беше предимно неоткрито при WT и eNOSKO мишки, които бяха хранени с NS диети. Въпреки това, значително ниво на този цитокин е отбелязано и в двата щама, хранени с HS диета за период от 2 седмици. Следователно, това показва, че приемът на HS стимулира системното производство на TNF-, както е посочено в други проучвания (Costa et al., 2012; Liu et al., 2012; Yilmaz et al., 2012; Zhu et al., 2014). Интересно е обаче да се отбележи, чебъбречнанивата на TNF- са значително по-ниски в групите на прием на HS на мишки WT и eNOSKO в сравнение с тези в групите на прием на NS. Такава HS-индуцирана редукция е отбелязана и при други цитокини като IL-6 и IL-10 вбъбрек.въпреки чебъбречнанивата на IL-6 и IL-10 са по-високи при eNOSKO-NS мишки, отколкото тези при WT-NS мишки, техните плазмени нива са променливи. В сравнение с WT-NS мишки, плазмените нива на IL-6 са по-високи, IL-10 е по-ниско, но нивото на TNF- не се различава при eNOSKO-NS мишки. Както и да е, толкова по-високобъбречнанивата на провъзпалителни цитокини в eNOSKO-NS мишки е донякъде очаквано. NO е сигнална молекула, която обикновено играе противовъзпалителна функция при нормални физиологични условия (Harrison, 1997;

Moncada et al., 1991). Като цяло е известно, че дефицитът на NO играе ключова роля в предизвикването на възпалителния процес (Liu & Huang, 2008). Въпреки това, нивото на известен противовъзпалителен цитокин, IL-10, също е по-високо вбъбречнатъкан на eNOSKO-NS мишки в сравнение с тази при WT-NS мишки. Това може да се дължи на факта, че IL-10 не винаги действа като противовъзпалително средство, но може да действа и като провъзпалителен цитокин при определени състояния, свързани с повишен RAS, както беше показано по-рано от нашата лаборатория (Singh et др., 2017).

Въпреки че обикновено се възприема, че ХС диетата обикновено се свързва с индуцирането на по-високи биомаркери на възпаление, повечето от тези открития се наблюдават в популационни проучвания, в които ХС диетите често се кодират за субективна храна, свързана с повече мазнини и богати на протеини диети, което може да изкриви някои от тези резултати (Zhu et al., 2014). Едно интересно скорошно проучване също предполага, че консумацията на рафинирана сол, но не на естествена морска сол, предизвиква хипертония и причинява необичайнибъбрекпатология при плъхове, чувствителни към сол на Dahl (Lee et al., 2017). Следователно съществува сложна връзка между приема на сол и развитието на имунитета в човешкото тяло. Настоящото проучване е първото сред проучванията, използващи животински модели, за да демонстрира отговорите на по-контролиран прием на HS диети върху нивата на някои възпалителни цитокини в плазмата и вбъбрек.Наблюдаваното намаление набъбречнапроизводството на цитокини по време на прием на HS може да бъде свързано с потискането на RAS поради приема на HS (Drenjančević-Perić et al., 2011).

Отбелязва се, че значително високо ниво на плазмен IL-10 е открито при WT мишки, хранени с NS, но нивото му е само малко по-ниско при eNOSKO мишки, хранени с NS. Напротив, значително намаляване на IL-10 се наблюдава в отговор на остро системно инхибиране на NOS при мишки, както се съобщава в нашето по-ранно проучване (Singh et al., 2014). Въпреки това нивата на IL-10 в плазмата остават по-ниски при WT и eNOSKO мишки по време на приема на HS в настоящото проучване. Тези данни показват, че хроничният прием на HS като цяло потиска нивата както на противовъзпалителни, така и на провъзпалителни цитокини, особено вбъбрек. При мишки eNOSKO,бъбречнаНивото на тъканен нитротирозин е по-ниско в сравнение с това при WT мишки (Kopkan et al., 2010), което показва, че производството на пероксинитрит е по-малко при тези мишки с дефицит на eNOS и това може да помогне за повишаване на нивото на IL-10 в този щам мишки (Cook et al., 2003; Numanami et al., 2003). По-високото плазмено ниво на IL-10 може да предизвика инхибиторен ефект върху плазменото ниво на TNF- при мишки eNOSKO, тъй като е доказано, че острата инфузия на IL-10 при мишки намалява нивото на TNF- вбъбрек(Singh et al., 2014). При определени състояния обаче е показано, че IL-10 действа като провъзпалителен агент, който да индуцирабъбречно увреждане,особено по време на повишен ангиотензин II при мишки (Singh et al., 2017). По този начин е възможно IL-10 да действа като провъзпалителен цитокин в този eNOS ген нокаутиран щам.

Както обикновено, приемът на HS не променя BP при WT, но причинява значително повишаване на BP при мишки eNOSKO (Kopkan et al., 2010), при които изходното BP е по-високо в сравнение с WT мишки. Тъй като приемът на HS индуцира намаляване на нивата на цитокини и в двата вида мишки, такъв отговор при мишки eNOSKO може да не предполага никаква пряка връзка между промените в BP с промените във възпалителните цитокини. Досега също няма налични доказателства, че промяната в артериалното налягане влияе пряко върху производството на TNF- но напротив, ние и други докладвахме, че интравенозната инфузия на човешки рекомбинантен TNF- намалява BP при мишки (Kramer et al., 1988). ; Шахид и др., 2008). В настоящото изследване подобни промени в плазмата ибъбречнанивата на TNF- и други цитокини при WT и eNOSKO мишки са наблюдавани чрез повишаване на BP само при eNOSKO мишки, но не и при WT мишки. Това наблюдение не би било напълно изненадващо, тъй като много други интервенционални проучвания при хора (Luo et al., 2016) също предполагат такава нелинейна връзка с възпалителните цитокини и хипертонията по време на приема на HS. В рандомизирано плацебо-контролирано кръстосано проучване при нелекувани (предварително)хипертензивни субекти също беше отбелязано, че 4-седмичен период на прием на сол не повлиява възпалителни маркери като плазмени нива на TNF-, IL{{6} } , IL-6, IL-8 или MCP-1) (Gijsbers et al., 2015). Беше отбелязано също, че BP при хората остава непроменено по време на нисък прием на сол, което води до повишено производство на провъзпалителни цитокини като TNF-, IL-6 или прокалцитонин (Mallamaci et al., 2013). По този начин пряката корелация между промените във възпалителните цитокини и промените в BP все още не е доказана експериментално.

Нашите предишни проучвания при гризачи (Kopkan et al., 2010; Kopkan & Majid, 2005; Singh et al., 2017) показаха, че ендогенното производство на NO от eNOS минимизира чувствителността към сол в отговор на приема на HS диета. Проучванията при животни при нормални условия предполагат, че хроничният прием на HS сам по себе си не причинява никакви или минимални промени в BP. Въпреки това, приемът на HS предизвиква чувствителност към сол и хипертония, когато производството на NO е компрометирано при eNOSKO мишки (Kopkan et al., 2010) или плъхове (Kopkan & Majid, 2005), хронично лекувани с NOS инхибитор, L-NAME. Нашето наблюдение в настоящото проучване предполага, че приемът на HS предизвиква чувствителна към сол хипертония само при eNOSKO мишки, но не и WT мишки (Фигура 1). Това най-вероятно се дължи на засилване на тубулната реабсорбция на натрий вбъбреккоето е резултат от повишено ниво на тъканен супероксид, когато производството на NO от активността на eNOS е компрометирано (Kopkan et al., 2010). Хроничният прием на HS обикновено индуцира производството на NO чрез регулиране на активността на eNOS (Mattson & Higgins, 1996). Такова повишаване на нивото на NO минимизира активността на тъканния супероксид, за да се поддържа състояние на "окислителен баланс", което улеснява нормалната натриева хомеостаза, и по този начин минимизира повишаването на BP. Ние също така демонстрирахме, че хипертоничният отговор към хроничния прием на HS при Il-10 нокаут мишки е намален поради усилване на експресията на eNOS при тези мишки (Singh et al., 2017). Увеличаването на плазменото ниво на TNF- по време на хроничен прием на HS също допринася за минимизиране на такова усилване на тубулната натриева реабсорбция, поради увеличаване на натоварването с натрий при WT мишки, въпреки намаляването набъбречнатъканно ниво на TNF- . Въпреки това, в състояние на оксидативен дисбаланс, дължащ се на дефицит на NO, такъв защитен ефект на плазменото ниво на TNF е компрометиран, което води до повишено задържане на натрий и по този начин причинява чувствителност към сол и хипертония при eNOSKO мишки. По-рано сме демонстрирали, че повишаването на плазменото ниво на TNF индуцира натриуретичен отговор чрез активиране на тубуларен TNF-рецептор тип 1 (TNFR1) (Castillo et al., 2012). Нашите скорошни предварителни данни също показват, че експресията на протеин TNFR1 се засилва по време на хроничен прием на HS при WT мишки, но намалява при състояние на дефицит на NO или при мишки eNOSKO (Majid et al., 2018) или при мишки, хронично лекувани с L-NAME (Majid и др., 2017). Такова намаляване на активността на TNFR1 също допринася за чувствителността към солта и хипертонията по време на приема на HS при мишки eNOSKO. По този начин е възможно eNOS да има значителна роля за минимизиране на въздействието на хроничния прием на HS при WT мишки.

Хроничният прием на HS чрез „осморецепторна функция“ индуцира имунен механизъм, който активира клетките на мононуклеарната фагоцитна система (MPS) в миелоидните тъкани в костния мозък, далака и кожната тъкан, които след това циркулират и инфилтрират много органи, включителнобъбрек(Machnik et al., 2009). Тези активирани MPS клетки освобождават TNF-, който се появява в кръвообращението като негова разтворима форма (sTNF-). sTNF- се образува чрез протеолитично разцепване от мембранно свързана форма (mTNF-) от TNF- -конвертиращ ензим (TACE), шедаза, която също е идентифицирана като дезинтегрин и металопротеаза 17 (ADAM17) (Black et al. , 1997; Kriegler et al., 1988; Moss et al., 1997). Заедно с производството на TNF-, активираните MPS клетки също отделят изобилен NO предимно от активиране на eNOS (Connelly et al., 2003). Критичното наблюдение на диференциалните TNF- отговори в настоящото проучване показва, че хроничният прием на HS, от една страна, повишава sTNF- в плазмата, но намалява mTNF- вбъбречнатъкан, от друга страна, най-вероятно чрез увеличаване на активността на TACE (Black et al., 1997; Kriegler et al., 1988; Moss et al., 1997). Въпреки че е доказано, че DOCAsalt хипертонията е била предотвратена от нокдаун на TACE в мозъка (Xia et al., 2013), точната му регулация вбъбрекпо време на хроничен прием на ХС не е ясно дефиниран. Ще са необходими допълнителни изследвания за справяне с тази тъкан. Тук обаче може да се добави, че TNF-проявява своите биологични реакции чрез взаимодействие с два рецептора на клетъчната повърхност, TNF-рецептор тип 1 (TNFR1) и тип 2 (TNFR2), които са различно експресирани и регулирани вбъбрек(Al-Lamki & Mayadas, 2015). Докато mTNF- има еднакъв афинитет към двата рецептора, циркулиращият sTNF- има максимален висок афинитет за взаимодействие с TNFR1 без или с минимален афинитет към TNFR2 (Grell et al., 1998). Вбъбрек, където TNFR2 играе роля в бъбречното възпаление (Singh et al., 2013), активирането на TNFR1 индуцира натриуретичен ефект чрез инхибиране на тубуларния Na плюс транспорт и активността на ENaC (Castillo et al., 2012), което показва защитна роля на TNF{{4 }} TNFR1 ос по време на хроничен прием на HS. В такава ситуация повишенията на плазмения TNF- (sTNF-) в отговор на хроничния прием на HS, наблюдавани в настоящото проучване, биха имали по-значима роля в поддържането на натриева хомеостаза, отколкото промените в бъбречната тъкан в нивата на TNF- (mTNF-). Интересно е да се отбележи, че хроничният прием на HS намалява плазменото ниво на IL-6 в настоящото изследване (Фигура 3а), което показва различна роля на тези провъзпалителни цитокини при контролиране на натриевата хомеостаза. Следователно, изглежда, че докато TNF- се освобождава в кръвообращението от активираната мононуклеарна фагоцитна система (MPS) чрез осморегулаторен механизъм по време на приема на HS, освобождаването на IL-6 изглежда зависи най-вече от други фактори, като например повишен ренин- ангиотензинова система (Chamarthi et al., 2011). По време на самостоятелен прием на HS ренин-ангиотензиновата система се регулира надолу и по този начин нейното въздействие върху образуването на IL-6 се отразява както в плазмената, така и в бъбречната концентрация на този цитокин. Ще са необходими допълнителни експерименти, за да се разбере повече за регулаторната роля на IL-6 в бъбречната екскреторна функция.

В настоящото изследване се отбелязва, че мишки eNOSKO, на които е дадена NS диета, имат по-висока степен на бъбречна тубулоинтерстициална фиброза, но не и гломерулна склероза, в сравнение с WT мишки. Тези промени изглежда са сведени до минимум при мишки eNOSKO, на които е дадена HS диета, отразявайки ефектите от намаленото ниво на провъзпалителни цитокини (TNF- и IL-6) в бъбречната тъкан. Такива намалени находки за бъбречно увреждане при мишки eNOSKO, хранени с HS, изглеждат в противоречие с констатациите в друго проучване при мишки eNOSKO, съобщено по-рано (Daumerie et al., 2010), което не измерва нивата на бъбречните цитокини. Въпреки това, тази разлика в ефектите на бъбречно увреждане в това проучване (Daumerie et al., 2010) в сравнение с настоящото проучване може да бъде свързана с възрастта на мишките (експериментите започват на 6-месечна възраст срещу 2-месечна възраст), както и с високата съдържание на сол (8 процента срещу 4 процента NaCl) в диетата, дадена за по-дълъг период (8 седмици срещу 2 седмици). Резултатите от настоящото проучване показват, че поне в краткосрочен план приемът на HS потиска нивата на бъбречните цитокини, които помагат да се сведе до минимум увреждането на бъбреците в ранен стадий.

Физиологичното или патофизиологичното значение на тези констатации, че приемът на HS за най-малко 2 седмици предизвиква намаляване на бъбречните нива на провъзпалителни цитокини, може да бъде важно да се проучи допълнително. Въпреки че провъзпалителният цитокин, особено TNF-, е замесен в развитието на чувствителност към сол и хипертония (Majid et al., 2015; Rodríguez-Iturbe et al., 2014; Schiffrin, 2013), по-ранни изследвания в нашата лаборатория (Shahid et al. al., 2008) демонстрират, че прилагането на TNF-индуцира диуретичните и натриуретичните отговори, което показва, че TNF- играе контрарегулаторна роля в медиацията на чувствителната към сол хипертония. По този начин, намаляването на бъбречните нива на провъзпалителни цитокини като TNF- в отговор на приема на HS за 2 седмици може да подобри тубулната реабсорбционна функция, която може да улесни задържането на натрий в тялото. Такова задържане на натрий може да се увеличи многократно в състояние на оксидативен стрес, предизвикан от дефицит на NO. Чувствителността към сол, наблюдавана при мишки eNOSKO, може да доведе до такова повишено задържане на натрий в състояние на оксидативен стрес, както показахме по-рано (Kopkan et al., 2010). Може да са необходими допълнителни проучвания, за да се разбере всеобхватната механична връзка между намаляването на бъбречните нива на провъзпалителни цитокини и индуцирането на хипертония в отговор на хроничния прием на HS. Разумно е обаче да се постулира, че такова понижение на бъбречните нива на TNF- и други провъзпалителни цитокини улеснява задържането на натрий, което води до индукция на хипертония в отговор на приема на HS диета.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Констатациите в настоящото проучване показват, че приемът на HS, поне за 2-седмичния период, като цяло потиска бъбречните нива на възпалителни цитокини при интактни, както и при състояния с дефицит на eNOS. Като цяло, тези данни предполагат, че приемът на HS обикновено води до понижаване на про- и противовъзпалителните цитокини вбъбрек.Такова понижено регулиране на производството на цитокини, особено TNF- по време на приема на HS, може да бъде критично при състояние на дефицит на eNOS, което може да подобри реабсорбцията на натрий в бъбречните тубули, водещо до задържане на сол, и по този начин улеснява последващото развитие на чувствителна към солта хипертония.