Súlyosbítja-e a nefronhiány az elhízás vese- és kardiovaszkuláris hatásait?

A Monash Egyetem élettani tanszéke, Clayton, Victoria, Ausztrália

Gyógyszerészeti Tanszék, Clayton, Victoria, Ausztrália, Howard Florey Intézet, Melbourne-i Egyetem, Parkville, Victoria, Ausztrália, Biokémiai és Molekuláris Biológiai Tanszék, Melbourne-i Egyetem, Parkville, Victoria, Ausztrália

Tagsági Anatómiai és Sejtbiológiai Tanszék, Monash Egyetem, Clayton, Victoria, Ausztrália

Társulás Baker IDI Szív- és Diabétesz Intézet, Prahran, Victoria, Ausztrália

Tagsági Anatómiai és Sejtbiológiai Tanszék, Monash University, Clayton, Victoria, Ausztrália

Seshini Gurusinghe,
Russell D. Brown,
Xiaochu Cai,
Chrishan S. Samuel,
Sharon D. Ricardo,
Merlin C. Thomas,
Michelle M. Kett

Ábrák

Absztrakt

Feltételezik, hogy a csökkent nefron adottságok súlyosbítják az elhízás hipertóniás és vese hatásait. Ezért megvizsgáltuk a diéta által kiváltott elhízás hatását a vese szerkezetére és működésére, valamint az artériás nyomásra a csökkent nephron adottságú genetikai modellben, a GDNF Heterozigóta (HET) egérben. A 6 hét öreg hím GDNF WT és HET egereket 20 hétig kontroll vagy magas zsírtartalmú (HFF) diétára helyeztük. 24 órás artériás nyomást, szívfrekvenciát és aktivitást (radiotelemetria), kreatinin clearance-t és albumin kiválasztást mértünk, és veséket gyűjtöttünk (hisztopatológia, kollagéntartalom). A HFF WT (50,6 ± 1,2 g) és a HET (48,8 ± 1,4 g) egerek testsúlya ~ 14 g-mal nagyobb, mint a kontroll egereké (37,3 ± 1,3 g, 36,4 ± 1,1 g; Pdiet. 1. ábra. Testtömeg a vizsgálat megkezdésekor (bal felső panel) és a 20 hetes étrend-protokoll végén (jobb felső panel), valamint 24 órás táplálékfelvétel (bal alsó panel) és 24 órás kalóriabevitel (jobb alsó rész) vad típusú (WT; nyitott sávok) és GDNF HET (kikelt rudak) kontroll (CONT) vagy magas zsírtartalmú (HFF) diétával táplált egerek.

A kétirányú ANOVA-val elemzett adatok a genotípus (gp), a diéta és az interakció (int; diéta x genotípus) tényezőivel. Az értékek átlag ± SEM. n = WT-CONT12, -HFF13; HET-CONT 11, -HFF 8.

Artériás nyomás, pulzus és aktivitás

A diéta okozta elhízás szignifikánsan nagyobb 24 órás, éjszakai és nappali MAP-ot eredményezett mind a WT, mind a HET egerekben (Pdiet 2. ábra. Átlagos artériás nyomás (MAP; felső panelek), pulzusszám (középső panelek) és mozgásszervi aktivitás (alsó panelek) 24 órás periódusra (bal oldali panelek), éjszakai (középső) és nappali (jobb oldali panelekre) vad típusú (WT; nyitott oszlopok) és GDNF HET (kikelt oszlopok) egerekben táplált kontroll (CONT) vagy magas zsírtartalmú (HFF) étrendben.

A kétirányú ANOVA-val elemzett adatok a genotípus (gp), a diéta és az interakció (int; diéta x genotípus) tényezőivel. * P 3. ábra 24 órás vizelettermelés, kreatinin clearance és 24 órás albumin kiválasztás a vad típusú (WT; nyitott rudak) és a GDNF HET (kikelt rudak) egereknek, akiket kontroll (CONT) vagy magas zsírtartalmú (HFF) étrend táplált.

A paramétereket abszolút (felső panelek) és testtömeghez igazított értékekben (alsó panelek) fejezzük ki. A kétirányú ANOVA-val elemzett adatok a genotípus (gp), a diéta és az interakció (int; diéta x genotípus) tényezőivel. Az értékek átlag ± SEM. n = 7–13 csoportonként.

A nátrium-kiválasztás szintén nem különbözött szignifikánsan a négy csoport között (CONT-WT 131,5 ± 18,6, -HET 120,76 ± 11,6; HFF-WT 108,1 ± 9, HET 116,3 ± 11,7 umol/nap; n = 10, 9, 11, 6) . A vizelet ozmolalitása szignifikánsan alacsonyabb volt a HET egerekben a WT egerekhez képest (Pgp 1. táblázat. Terminális szövet- és plazma profil.

A WT és HET egerek plazma kreatininjében nem különböztek, és az elhízásnak sem volt szignifikáns hatása a plazma kreatininre (Pgp, Pdiet NS; 1. táblázat). A BUN nem különbözött a WT és a HET egerek között, azonban az elhízott egereknél a kontroll egerekhez képest szignifikánsan megemelkedett a BUN (Pdiet 4. ábra. A vad típusú (WT) és a GDNF HET egerek kontrolltáplálással (CONT) vagy magas zsírtartalmú (HFF) veséinek tipikus szövettani jellemzői diéta.

A-F panelek: Periodikus sav-Schiff (PAS) -val festett tipikus glomerulusok nagy teljesítményű képei. A WT-CONT (A) és a HET-CONT (B) glomerulusai normálisnak tűntek, a PAS pozitív festésben nem volt különbség. A WT-HFF egerek glomerulusai glomeruláris hipertrófiát (C) mutattak, néhányuknál glomerulosclerosis (D) volt. A HET-HFF egerek vese nagyon nagy glomerulusokat (E) és glomerulosclerosisos glomerulusokat (F) tartalmazott. Bar = 100 um. G-J panelek: IV kollagén (vörös) immunfestés fluoreszcens mikrográfiái. A kontroll WT (G) és HET (H) vesékben immunfestő kollagén IV finom mátrixként jelenik meg, amely a vese tubulusok, a Bowmans kapszula, valamint az intra és az extraglomeruláris mesangium alapmembránjain helyezkedik el. Elhízott WT (I) és HET (J) vesékben a kollagén IV fehérje felhalmozódása volt jelen és lokalizálódott az interstitialis tér tágulásával járó tubulointerstitiumban (nyíl). A kiterjedtebb kollagén IV a Bowman glomeruláris kapszulát körülvevő glomerulointerstitiumban is nyilvánvaló volt.

A vesefibrózis mértékének számszerűsítéséhez a 4 csoportban az összes kollagén koncentrációt (% kollagéntartalom/száraz tömeg szövet) hidroxiprolin vizsgálattal és kollagén altípusokkal mértük SDS-PAGE analízissel. A kollagén IV lokalizációját immunfluoreszcens mikroszkóppal határoztuk meg. A szövettani megfigyelésekkel összhangban nem találtunk különbséget a kontroll WT és HET egerek kollagén koncentrációja között, azonban az elhízott WT és HET egereknél szignifikánsan magasabb volt a kollagén szint, mint a kontroll egereknél (Pdiet 5. ábra. Vesekollagéntartalom.