האינדוקסיל סולפט מפחית סינביוטיקה ומחלת כליות כרונית

ali.ma@wecistanche.com

חלק Ⅱ: מתן זן סינביוטי Lactobacillus bulgaricus 6c3, אינולין ופרוקטואליגוסכריד מפחית את ריכוזי האינדוקסיל סולפט ונזק לכליות במודל חולדות

AlonsoJerez-Morales,JoseS.Merino,Sindy T.Diaz-Castillo & et al.

תַקצִיר

אינדוקסיל סולפט(IS) מעורב בהתקדמות שלמחלת כליות כרונית(CKD) והסיבוכים הקרדיווסקולריים שלו. אחת הגישות המוצעות להפחתת ה-IS(אינדוקסיל סולפט) הוא המינהל שלסינביוטיקה. עבודה זו נועדה לחפש זן פרוביוטי המסוגל להפחית את ה-IS(אינדוקסיל סולפטרמות ומערבבים עם שתי פרה-ביוטיקה (אינוליןופרוקטואליגוסכריד(FOS)) כדי לייצר משוערסינביוטיקהובדוק את זה במחלת חולדה CKD(מחלת כליות כרונית) דגם. שתי קבוצות של חולדות Sprague-Dawley עברו כליות. קבוצה אחת (Lac) קיבלה את התערובת במשך 16 שבועות במי שתייה והשנייה לא (Nef). קבוצת ביקורת (C) כללה חולדות מדומה שנפרקטומיות. סרום קריאטינין ו-IS(אינדוקסיל סולפט)הריכוזים נמדדו באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים עם גלאי מערך דיודות (HPLC-DAD). מיקרוסקופיה אופטית ומיקרוסקופ עירור שני פוטונים שימשה לחקר דגימות כליות ולב. קבוצת Lac, שקיבלה אתסינביוטיקה, IS מופחת(אינדוקסיל סולפט) ב-0.8 אחוז בעוד שקבוצת Nef הגדילה אותו ב-38.8 אחוזים. ניתוח היסטולוגי של הכליות הראה שקבוצת Lac הגדילה את האזורים הפיברוטיים ב-12 אחוז וקבוצת Nef עשתה זאת ב-25 אחוזים. הסינביוטיקה לא הפחיתה פיברוזיס לבבי. לכן, הסינבוטיקה המשוערת הראתה שתפקוד מפחית IS(אינדוקסיל סולפט)והתקדמות של CKD(מחלת כליות כרונית)בדגם חולדה, אך לא נצפתה הגנה על הלב.

מילות מפתח: CKD; אינדוקסיל גופרתי; CVD; פיברוזיס בכליות; סינביוטיקה

לחץ כאן לחלק Ⅰ

לחץ כדי לבדוק את בריטניה למחלת כליות

3. דיון

בהתחשב בעלייה המשמעותית שלו בשכיחות העולמית, הקשיים והעלות של הטיפול, ומכיוון שהוא אחד מגורמי הסיכון העיקריים למחלות לב וכלי דם [13,20], CKD(מחלת כליות כרונית)הופך לאחד האתגרים העיקריים של בריאות הציבור. כיום, הולכות וגדלות עדויות מדעיות התומכות בקשר הדוק בין בריאות המעי לבריאות הכליות המכונה בדרך כלל ציר המעי-כליות [21]. התקשורת/אינטראקציה בין המיקרוביוטה של ​​המעי והמארח שלה רלוונטית מבחינה פתולוגית-פיזיולוגית, במיוחד ב-CKD(מחלת כליות כרונית)חולים [22]. בחולים אלו, העלייה של תרכובות אורמיות בדם עשויה להשפיע על הרכב וחילוף החומרים של המיקרוביוטה וגם להעדיף את הצמיחה של קבוצות חיידקים המייצרות את המטבוליטים הללו [21,22]. דווח כי אצל אנשים הסובלים מדיסביוזיס, המיקרוביוטה יכולה לייצר למעלה מ-200 מטבוליטים בסרום [17]. כל האמור לעיל מרמז על עלייה בחדירות המעי שעלולה לגרום לטרנסלוקציה של מטבוליטים, אנדוטוקסינים וחיידקים ברי קיימא לזרם הדם [23] ובכך מעדיף דלקת כרונית, הגברת הסיכון הקרדיווסקולרי והחמרת הרעילות האורמית. עם זאת, חוסר איזון המיקרוביוטה של ​​המעי עשוי להשתנות, למשל, באמצעות פרה-ביוטיקה, פרוביוטיקה, או שילובם כמוסינביוטיקה. בהקשר זה, תואר שתוסף עם פרוביוטיקה ופרה-ביוטיקה מסוימים עשוי להפחית את הייצור של רעלנים אורמיים מסוימים ולהחזיר מיקרוביוטה תקינה [5]. התוצאות שלנו מספקות הוכחה לכך שמתוך 84 זני החיידק שנבדקו במבחנה במחקר זה, שלושה זנים הראו את היכולת להפחית באופן משמעותי את [Sin the medium culture.] תוצאות אלו דומות לאלו שדווחו על ידי מחברים אחרים [24,25]. המנגנון שבאמצעותו IS(אינדוקסיל סולפט)מופחת עדיין לא בטוח. הונחה כי IS(אינדוקסיל סולפט)עלול להיקשר לדופן התא של פרוביוטיקה ולאחר מכן להסלק באמצעות צואה [25] או שחלק מהמיקרואורגניזמים מכילים אנזוומים המסוגלים לגרוע IS(אינדוקסיל סולפט)[26]. בין אם מנגנוני ההנחה הללו נכונים או לא, דווח בהרחבה כי פרוביוטיקה משחזרת את המיקרוביוטה הרגילה אצל אנשים עם CKD(מחלת כליות כרונית)נגרמת על ידי דיסביוזה [27].

השימוש בפרה-ביוטיקה ובפרוביוטיקה כגישה להפחתת התקדמות CKD(מחלת כליות כרונית)נחקר בהרחבה. פרביוטיקות שונות הוכיחו שימושיות להפחתת מטבוליטים שונים של דיסביוזיס, כתוסף דיאליזה פריטונאלית [17,18]. Lai et al. [28] השוו את ההשפעה של דיאטה דלת חלבון וההשלמה של דיאטה זו עםאינולין(19 גרם ליום) בשלב 3 או 4 CKD(מחלת כליות כרונית)חולים. הם דיווחו כי להתערבות התזונתית הייתה השפעה מועטה על המיקרוביוטה, רק הפחיתה את התדירות של הסוג לקטו-בצילוס, אך כאשראינוליןנוסף ניתן היה להעלות את רמות הביפידובקטריום.

השפעה מועילה נוספת שלאינוליןהייתה הפחתה של ה-pH במעי, חנקן שתן, של TNF-a ו-NOX2 בדם, הגבלת העלייה של URMs והפחתת דלקת [28]. עם זאת, דווח כי תוספת של פרוביוטיקה לתזונה מייצרת השפעות משמעותיות הרבה יותר, המובילות לשימוש בפרה-ביוטיקה ותערובות פרוביוטיקה (סינביוטיקה)כדי להעצים את פעילות מווסת המיקרוביוטה שלהם. Alla וסאדק [29] העריכו את מתן המסטיק הערבי ו-L. casei Shirota לחולדות ויסטאר שסבלו מ-CKD.(מחלת כליות כרונית). התוצאות שלהם הראו שהטיפול הצליח להפחית את ריכוזי הדם של אוריאה, קריאטינין וחומצת שתן. באופן דומה, דווח בהרחבה כי השימוש בפרה-ביוטיקה, פרוביוטיקה וסינביוטיקהבעלי השפעה מווסתת על המיקרוביוטה של ​​המעיים. זו סוגיה חשובה מכיוון שתחת דיסביוזה, הראו רעלנים אורמיים (במיוחד נגזרות אינדול) כמפעילים את הקולטן להריון X (PXR) המווסת את הביטוי של TLR4. הדלקת המוגברת כתוצאה מכך משפיעה על מחסום המעי ומגבירה את חדירותו למטבוליטים שונים ומאפשרת טרנסלוקציה של חיידקים [11]. בעבודה הנוכחית, הטיפול כלל במתן אסינביוטיקהכולל אינולין, FOS(פרוקטואליגוסכריד)וזן L. bullgaricus 6c3. Rocchettiet al. [30] הוכיח כי זן L. bulgaricus שונה, בשילוב אסינביוטיקה, ירידה ברמות ה-IS ו-PCS בסרום בשימוש הקשור לטיפול דיאליזה חדשני בחולי HD.

נצפו הבדלים ברמות הקריאטינין בסרום בין חולדות הביקורת והחולדות שעברו כליה (Lac ו-Nef) שהצביעו על כך שהמודל האורמי הוקם בהצלחה. עם זאת, לא נצפה הבדל משמעותי בהשוואת קבוצות Lac ו-Nef. כלומר, לא היה הבדל ברמות הקראטינין אם הטיפול ניתן או לא ל-CKD(מחלת כליות כרונית)חולדות, תצפית עקבית עם דיווחים אחרים [24,31,32]. לפיכך, התרומה של מדידות קריאטינין הייתה לאשש את המחסור בכליות שהושג על ידי כריתת כליה. מצד שני, סרום IS(אינדוקסיל סולפט)הרמות עלו באופן משמעותי בקבוצת Nef (38.8 אחוז) אך לא בקבוצת הנףסינביוטיקהמנוהל על קבוצת Lac שה-IS שלה(אינדוקסיל סולפט)הרמה הייתה דומה לזו של קבוצת הביקורת. לפיכך, הסינביוטיקההצליח להימנע מהגידול המזיק של IS(אינדוקסיל סולפט)ריכוזים למרות נוכחות CKD המושרה(מחלת כליות כרונית).מספר עבודות דיווחו על תוצאות דומות בעת מתן פרביוטיקה [28], פרוביוטיקה [24] אוסינביוטיקה[29]כי יש להם את היכולת להקטין את ה-IS(אינדוקסיל סולפט)במודלים שונים של לימוד. Wuet al.[31] נתן L.acidophilus LB לחולדות Sprague-Dawley 5/6th שנפרקטומיות והעריכו 35 מטבוליטים בצואה. מעניין שחלק מהמטבוליטים (3-(3-hydroxyphenyl) חומצה פרופיונית, אמבאמיד, benzopyrene, aspartyl-glutamine, phenethylamine glucuronide ו-T2 toxin tetrol) עלו פי חמש בחולדות שעברו כליה; עם זאת, רמותיהם הוחזרו לרמות נורמליות לאחר הטיפול. תוצאות אלו תואמות את התצפיות שלנו מכיוון שניהול ה-סינביוטיקהנשמר IS(אינדוקסיל סולפט)רמות דומות לזו של קבוצת הביקורת.

דווח כי IS(אינדוקסיל סולפט)גורם לעלייה מקומית של מיני חמצן תגובתיים (ROS) ברקמת הכליה, אשר, בתורו, מפעילים את הגורם הגרעיני kappa B(NF-kB) ומפעילים את הלחץ החמצוני וייצור ציטוקינים פרו-דלקתיים [11]. IS מסוגלת להיכנס לתאים של צינוריות מפותלות באמצעות הטרנספורטר לאניונים אורגניים, וברגע שהוא מעלה את ROS ו-NF-kB, מה שמוביל לירידה ב-E-cadherin ולהגדלת גורם הגדילה המתמר (TGF-) ו שריר חלק אקטין אלפא( -SMA). התוצאה היא מעבר אפיתל-מזנכימלי המייצר פיברוזיס בכליות [33]. באופן דומה, אחד ממנגנוני ההגנה העיקריים של הכליות של L.bulgaricus 6c3 הוא הפעילות האנטי דלקתית שלו שהושגה בהפחתת רמות IS. התצפיות שלנו הראו שהאזור הפיברוטי של הכליות בבעלי חיים מקבוצת הנף שעבר כליה (25 אחוז מהאזור הפיברוטי) היה גדול פי שניים מזה שלסינביוטיקהנתנו חולדות Lac שעברו כליה (12 אחוזים מהשטח הפיברוטי) וחולדות בקרה עם נפרקטום מדומה; לפיכך, הטיפול עםסינביוטיקההיה יעיל להפחתת האזור הפיברוטי של הכליה ב-CKD(מחלת כליות כרונית)חולדות. תיאורטית, אפקט הגנה זה יכול להיות מוסבר על ידי שינוי של לומן המעי אשר, בתורו, יכול להפחית את ה-IS(אינדוקסיל סולפט)ריכוזי סרום. פנג וחב' [34] הדגימו שינויים משמעותיים בין חולדות שעברו נפרקטום וחולדות ללא נפרקטום, הכוללות 13 מיני חיידקים השייכים לסוגים Blautia, Escherichia_Shigella, Bacteroides, Allobaculum Clostridium_IV ו-291 מטבוליטים; לפיכך, מדגיש את ההשפעה של CKD(מחלת כליות כרונית)על המיקרוביוטה וה-URMs. יתרה מכך, הם גם סיפקו ראיות לכך שמתן שתי פרה-ביוטיקה (פוריה קוקוס וחומצה פוריקואית A) שינה את לומן המעי והחזיר את המיקרוביוטה התקינה של המעי. שתי הפרה-ביוטיקה הפחיתה דלקת ולחץ חמצוני באמצעות עיכוב מסלול IKBo /NF-kBI ונורמליזציה של אוריאה וקריאטינין בסרום כמו גם ביטוי o-SMA. עד כה, למיטב ידיעתנו, זוהי העבודה הראשונה המדווחת על השימוש במיקרוסקופ עירור שני-פוטונים במחקרים מסוג זה, ולמרבה העניין, למרות שיש עדויות לנזק בגוף הגלומרולרי (כתם טריכרום מאסון), נגעים פיברוטיים נצפו רק בצינוריות המפותלות על ידי מיקרוסקופ עירור שני-פוטונים. תצפית זו תומכת באותם דיווחים שמזכירים שההשפעה המזיקה העיקרית של ה-URMs הנחקרים ביותר היא, בדיוק, על תאי האבובות המפותלות של הכליה [33].

דווח כי IS(אינדוקסיל סולפט)גורם לפיברוזיס לבבי עם ביטוי של חלבונים פיברוטיים (TGF- 1, SMA וקולגן מסוג 1), היפרטרופיה לבבית ולחץ חמצוני [35], ומספר הולך וגדל של פרסומים מאשרים את ההשפעות השליליות של IS(אינדוקסיל סולפט)על מערכת הלב וכלי הדם. קמינסקי וחב'. [36] חקרו 51 חולים ב-CKD(מחלת כליות כרונית)שלבים 1 עד 5 ודיווח כי הצטברות IS(אינדוקסיל סולפט)נמצא בקורלציה עם הפרעות של כמה גורמים המשפיעים על פרמטרים של מערכת ההמוסטטית של CKD(מחלת כליות כרונית)חולים, כגון H2O2 ופלזמה Cu/Zn superoxide dismutase. כמו כן, דווח כי מתן זן פרוביוטי יכול להפחית את הסמנים הביולוגיים של דלקת במחלות לב וכלי דם ולהפחית את הסיכונים הנלווים לה [37,38]. התוצאות שלנו הצביעו על כך שלמרות שהסרום IS(אינדוקסיל סולפט)צומצם באופן משמעותי, הממשל שלסינביוטיקהלא נמנע מהתפתחות של פיברוזיס לבבי. למעשה, נטען כי, למרות הנזק שנגרם על ידי IS(אינדוקסיל סולפט)במערכת הלב וכלי הדם, ה-URMs העיקריים המשפיעים על הלב הם p-cresol [39]ו-TMAO [40], מטבוליטים שלא הוערכו במחקר זה. עם זאת, חלק מהכותבים קובעים שההבדלים בין תוצאות מחקרים שונים הם תוצאה של השונות של מודלים של המחקר. Karbowska ועמיתיו לעבודה [41], שעבדו עם חולדות Wistar ועכברי C57BL6/cmdb, דיווחו על ההשפעה של חשיפה חריפה ל-IS על התהליך הטרומבוטי, קרישה, קרישה ועמידות אוסמטית אריתרוציטים בין יתר פרמטרים. הם דיווחו ש-0.1 mM IS בדם נמצא בקורלציה עם יצירת פיברין והצטברות הנגרמת על ידי קולגן ב-PRP וכי עד 1 mM פלזמה(אינדוקסיל סולפט)לא הייתה השפעה על המוליזה של אריתרוציטים. בעבודתנו, באמצעות חולדות Sprague-Dawley, ה-IS הגבוה ביותר(אינדוקסיל סולפט) הרמות שהושגו היו כמעט 0.0025 mM בקבוצה שעברה כליה שלא צרכה אתסינביוטיקה(נף). רמות IS מעל 0.0025 mM עשויות לחשוף מתאם בין קריאטי-תשע ל-(אינדוקסיל סולפט)רמות. לגבי התוצאות שלנו על ההמטוקריט של כל שלוש קבוצות החיות, הן תואמות את הדו"ח של Karbowska ועמיתיו לעבודה. הם גם הגיעו למסקנה כי IS(אינדוקסיל סולפט)עשוי להיות גורם מכריע אחד לנזק ללב. מאז ראינו גם נזק ללב עם IS נמוך יותר(אינדוקסיל סולפט) רמות, אולי המודל שלנו באמצעות חולדות Sprague-Dawley שעברו נפרקטומי עשוי לתרום לזיהוי גורמי מפתח אחרים הגורמים לנזק ללב. לבסוף, יש להדגיש כי הרמות הגבוהות יותר של IS שדווחו על ידי Karbowswka ועמיתיו לעבודה בהשוואה לאלו שדווחו בעבודה הנוכחית עשויות להיות כנראה התוצאה שהם הזריקו עד 100 מ"ג/ק"ג ממשקל גוף של IS לבעלי החיים בזמן שלנו. רמות IS היו תוצאה של כריתת כליה 5/6 מהם. למרות הגידול במספר הפרסומים הנוגעים למתן פרוביוטיקה במחלות לב ומחלות אחרות, עדיין יש דרך ארוכה ללכת לפני שנבין כיצד פרביוטיקה ופרוביוטיקה תורמים לבריאותנו.

4. מסקנות

התוצאות המדווחות כאן מראות כיסינביוטיקהנוסחה באמצעות זן L. bulgaricus 6c3,אינולין, ו-FOS(פרוקטואליגוסכריד) מסוגל להפחית IS(אינדוקסיל סולפט)הן במבחנה והן בדם של חולדות Sprague-Dawley בשימוש במודל. יתר על כן, זה היה מסוגל להפחית את התקדמות פיברוזיס בכליות כאשר הוא מנוהל מדי יום, אך הוא לא הצליח למנוע התפתחות של פיברוזיס לבבי.