Investigarea efectului hipertiroidismului asupra stresului reticulului endoplasmatic și potențialului receptorului tranzitoriu Canal 1 canonic în rinichi

pentru mai multe informații:ali.ma@wecistanche.com

Nuriye Ezgi BEKTUR AYKANAT^1,*,Erhan ŞAHİN², Sedat KAÇAR², Rıdvan BAĞCI³, Şerife KARAKAYA²,Dilek BURUKOĞLU DÖNMEZ², Varol ŞAHİNTÜRK²

¹Departamentul de Histologie și Embriologie, Facultatea de Medicină, Universitatea Atılım, Ankara, Turcia²Departamentul de Histologie și Embriologie, Facultatea de Medicină, Universitatea Osmangazi, Ankara, Turcia ³Departamentul Laboratorului de Andrologie al Unității FIV, Spitalul de Educație și Cercetare Oraș Adana, Adana, Turcia

Context/scop:Hipertiroidismuleste asociată cu rezultate în creșterea ratei de filtrare glomerulară, precum și cu creșterea activării renină-angiotensină-aldosteron. Perturbarea Ca2 plus homeostaziei în reticulul endoplasmatic (RE) este asociată cu multe boli, inclusiv nefropatia diabetică șihipertiroidism. Canalul canonic 1 potențial al receptorului tranzitoriu (TRPC1) este prima proteină din familia TRPC donată. Deși se exprimă în multe locuri înrinichi, funcția sa este incertă. TRPC1 este implicat în reglarea Ca2 plus homeostaziei, iar reglarea sa crește nivelul ER Ca2 plus, activează răspunsul proteic desfășurat, ceea ce duce la deteriorarea celulară înrinichi. Acest studiu a investigat rolul TRPC1 înrinichia șobolanilor hipertiroidieni în ceea ce privește markerii de stres ER care sunt proteina 78 reglată de glucoză (GRP78), factorul de transcripție activator 6 (ATF6), (kinaza reticulului endoplasmatic asemănător proteinei kinazei R (PKR)) (PERK), enzima 1 care necesită inozitol (IRE1).

Materiale și metode: 20 de șobolani masculi au fost repartizați în grupuri de control și hipertiroidiene (n=10).Hipertiroidismula fost indusă prin adăugarea a 12 mg/L tiroxină în apa de băut a șobolanilor timp de 4 săptămâni. Au fost măsurate nivelurile de T3 și T4 fără ser (fT3, fT4), TSH, azot ureic din sânge (BUN) și creatinine. Analiza histochimică arinichiau fost efectuate secțiuni pentru modificări morfologice și, de asemenea, analize imunohistochimice și Western blot ale secțiunilor de rinichi pentru anticorpii GRP78, ATF6, PERK, IRE1, TRPC1.

Rezultate: nivelurile de TSH, BUN și creatinina au scăzut în timp ce nivelurile de fT3 și fT4 au crescut la șobolanul hipertiroidian. Analiza morfologică a dus la îngroșarea membranei bazale capilare în glomeruli și, de asemenea, Western blot, iar rezultatele imunohistochimice au arătat o creștere a TRPC1, GRP78 și ATF6 la șobolanul hipertiroidian (p <>

Concluzie: În concluzie, în studiul nostru, am arătat pentru prima dată că relația dintre stresul ER și TRPC1 și expresia crescută a acestora a cauzat leziuni renale la șobolanii hipertiroidieni.

Cuvinte cheie:Hipertiroidismul, stres reticulului endoplasmatic (ER), potențial de receptor tranzitoriu canonic 1 (TRPC1),rinichi, șobolan

1. Introducere

Triiodotironina (T3) și tiroxina (T4) sunt hormoni tiroidieni necesari pentru dezvoltarea normală a organelor și funcțiile metabolice [1]. În plus, ele reglează rata de creștere, funcția pompei de sodiu/potasiu, ritmul cardiac, tensiunea arterială, respirația, consumul de oxigen, digestia, metabolismul lipidelor, carbohidraților și proteinelor, funcția sistemului nervos central, mișcările și funcțiile metabolice ale altor glande endocrine [2] .

Hipertiroidismulare multe efecte asupra colesterolului, trigliceridelor, lipidelor, oxidarii, antioxidanților, malondialdehidei (MDA), catalazei enzimatice catalizatoare (CAT), enzimelor hepatice, acidului uric, ureei, creatininei și modificărilor histopatologice la nivelul ficatului și rinichilor [3]. Disfuncția tiroidiană afectează fiziologia și dezvoltarea rinichilor. În cazul hipotiroidiei în care glanda tiroidă funcționează mai puțin, masa renală (raportul rinichi/masa corporală) scade, în timp ce în cazulhipertiroidismîn care glanda lucrează intens, masa renală crește [4]. Cu toate acestea, hipertiroidismul sever are ca rezultat degradarea proteinelor și în cele din urmă atrofia renală. Hipertiroidismul determină o creștere a fluxului sanguin renal (RBF) și a ratei de filtrare glomerulară (GFR) [5]. În cazul hipertiroidismului, este crescută reabsorbția sodiului în tubul proximal, activarea bazolaterală Na plus /K plus ATPaza [6], modificatorul apical Na plus /H plus [7] și activarea cotransportatorului Na plus /Pi [8]. De asemenea, hormonul tiroidian activează modificatorul Na plus/Ca2 plus, posibil prin calea legată de cAMP, sporind astfel absorbția de calciu înrinichi[9].

Calciul este un al doilea mesager care reglează majoritatea funcțiilor celulare, inclusiv expresia genelor și homeostazia celulară [10], eliberarea neurotransmițătorilor și funcția neuronală [11], metabolismul și modularea vieții celulare [12]. Familia de canale cu potențial de receptor tranzitoriu (TRP) este una dintre cele mai mari familii de canale cationice. Familia TRP este subdivizată în subgrupuri TRPC (canonic), TRPM (melastatină), TRPP (policistină), TRPV (vaniloid), TRPML (bucolic), TRPA (anchirina) și TRPN (asemănător NOMPC). Se știe că proteinele TRPC formează Ca2 plus canale cationice permeabile, neselective și, prin urmare, joacă un rol important în transducția semnalului Ca2 plus. Familia TRPC de mamifere are șapte membri numiți TRPC1-TRPC7 [13]. Membrii familiei TRPC sunt exprimați în diferite părți alerinichi. TRPC1, care joacă un rol mai ales în nefropatia diabetică, se exprimă aproape peste tot, în celulele mezangiale renale, glomeruli, celulele tubulare proximale și în porțiunea subțire descendentă a ansei Henle, dar funcția sa exactă este încă necunoscută [14].

Tulburările severe de Ca2 plus pot declanșa leziuni celulare cauzate de stresul reticulului endoplasmatic (ER) ca răspuns la diferite stări patologice [5,15]. Tulburările în Ca2 plus homeostazia în RE sunt asociate cu multe boli [16]. ER este un organel intracelular care este important pentru reglarea Ca2 plus homeostazia și sinteza și plierea proteinelor. Modularea expresiei/funcției Ca2 plus canale permeabile influențează, de asemenea, concentrațiile intracelulare de Ca2 plus și, în consecință, Ca2 plus procese asociate, cum ar fi proliferarea celulară, stresul ER, apoptoza și autofagia. Stresul ER este o afecțiune care perturbă echilibrul redox și Ca2 luminal plus homeostazia, provocând acumularea de proteine ​​desfăcute/pliate greșit. Activarea răspunsului proteic nepliat (UPR) determină o creștere a proteinei 78 reglate cu glucoză (GRP78), chaperona ER, care crește capacitatea de pliere a proteinei a ER [17]. Activarea stresului ER inițiază UPR conservată evolutiv de către cei trei traductori de semnal majori ai membranei ER: PERK, IRE1 și ATF6. Disfuncția celulară și moartea celulară apar în condițiile în care stresul ER este prelungit cronic și încărcarea proteică a ER depășește substanțial. Se știe că una dintre căile care provoacă moartea celulelor observate în bolile cronice precum hipoxia, ischemia/leziunea de reperfuzie, neurodegenerarea, bolile de inimă și diabetul se datorează stresului ER [12].

Având în vedere toate aceste informații, ne-am propus să investigăm relația dintre căile de transducție a semnalului TRPC1 și stresul ER înrinichi, care sunt afectate în general înhipertiroidism.

Apasa peCistanche se folosește pentru simptomele bolii renale

2. Materiale și metode

2.1. animale

Studiul nostru a fost aprobat de Comitetul Local de Etică Animală al Universității Eskişehir Osmangazi (decizia nr. 634 în ședința nr. 117 din 30.11.2017) și a urmat Ghidul pentru Îngrijirea și Utilizarea Animalelor de Laborator publicat de National Institutes of Health. Douăzeci de șobolani masculi albinoși Wistar adulți (7-8 săptămâni), obținuți de la Centrul de Cercetare Experimentală Medicală și Chirurgicală (TICAM), au fost menținuți la 24 ± 2 grade și 55 ± 5 la sută umiditate timp de 12 ore într-un mediu luminos/întunecat în timpul experimentul. Animalele au fost plasate în cuști de policarbonat timp de 2 săptămâni înainte de experiment și au fost lăsate să se adapteze la condițiile ambientale, apoi au fost repartizate aleatoriu grupurilor de control și hipertiroidiene. Grupul de control (eutiroidian) a fost hrănit cu o hrană standard pentru șobolani și apă de la robinet în timpul experimentului. Grupul hipertiroidian a fost stabilit cu o hrană standard pentru șobolani timp de 4 săptămâni și băut apă de la robinet care conține 12 mg/L tiroxină [18]. La sfârșitul celei de-a patra săptămâni, șobolanii au fost eutanasiați prin injecție intramusculară de ketamina (45 mg/kg) și xilazină (5 mg/kg). Imediat, au fost prelevate probe de sânge intracardiac de la toate animalele. Întregulrinichiau fost îndepărtate prin procesul de nefrectomie. Apoi, dreapta și stângarinichide șobolani au fost tăiați longitudinal în două bucăți. Atât bucățile de rinichi drept, cât și cele stângi au fost utilizate atât pentru analiza Western blot, cât și la microscopie luminoasă

2.2. Analize biochimice

Probele de sânge au fost centrifugate la 11,000 rpm timp de 10 minute. Serurile au fost plasate în tuburi și păstrate la grade -80 până în ziua analizei. Nivelurile de T3 fără ser (fT3), T4 liber (fT4) și hormoni de stimulare a tiroidei (TSH) au fost apoi măsurate folosind tehnica ELISA conform protocolului producătorului. Nivelurile de expresie ale densității optice (OD) au fost citite la 450 nm de către cititorul de microplăci BioTek 800 (BioTek Instruments, Inc., Winooski, VT, SUA), apoi rezultatele au fost calculate. Kiturile comerciale pentru fT3 (YLA0127RA), fT4 (YLA0239RA) și TSH (YLA0047RA) au fost achiziționate de la Shanghai YL Biotech, China. De asemenea, nivelurile serice ale azotului ureic din sânge (BUN) și ale creatininei au fost măsurate cu metoda fotometriei absorbanței de către Cobas Integra 400 Plus Roche (Roche Diagnostics Ltd., Elveția).

2.3. Evaluarea histologică

Rinichipiesele luate pentru a fi examinate la nivelul microscopului luminos au fost fixate în 10 procente de formaldehidă timp de 48 de ore. După procesarea de rutină a țesuturilor, s-au obținut blocuri de parafină. Apoi, secțiunile în serie de 5 µm au fost prelevate și colorate cu tehnica Periodic acid-Schiff (PAS). Evaluarea microscopică a fost efectuată pentru glomeruli și tubuli sub un microscop Olympus BX-51 (Olympus America, Inc., New York, SUA). Secțiunile au fost punctate într-un mod orb, semi-cantitativ, folosind o scală de punctare stabilită. Pentru fiecare șobolan din grupuri, au fost examinate cel puțin 10 câmpuri de mare putere (×1000). Procentul de glomeruli care au prezentat îngroșarea membranei bazale glomerulare a fost notat după cum urmează: 0=niciunul, 1 Mai mic sau egal cu 25 la sută, 2=25 la sută la 50 la sută, 3 =50 la sută la 75 la sută , 4 Mai mare sau egal cu 75 la sută [19]. Grosimea membranei bazale glomerulare (µm) a fost măsurată cu ZEISS ZEN 3.0 Microscope Software (Carl Zeiss Microscopy GmbH ZEISS Group, München, Germania).

2.4. Evaluare imunohistochimică

Secțiuni de bloc de parafină din fiecarerinichițesuturile au fost preluate pe lame încărcate pozitiv. După deparafinizare, lamele au fost transferate prin serie de etanol degradat și apoi xilol. Secțiunile au fost incubate cu peroxid de hidrogen 3% pentru a preveni activitatea peroxidazei endogene. După extragerea antigenului cu tampon citrat, secțiunile au fost delimitate cu un pen-pen, spălate 3 × 5 min cu soluție salină tamponată cu fosfat (PBS) și apoi blocate cu Ultra V-block timp de 1 oră la temperatura camerei. Secțiunile au fost incubate cu anticorp policlonal ATF6 de iepure (ab203119, Abcam Inc., Cambridge, SUA), anticorp policlonal IRE1 de iepure (YID5384, Shanghai YL Biotech Co., Ltd, China), anticorp monoclonal PERK de șoarece (sc377400, Santa Cruz Biotechnology Inc). ., Heidelberg, Germania) și anticorp monoclonal TRPC1 de șoarece (sc133076, Santa Cruz Biotechnology Inc.) peste noapte la plus 4 grade în condiții umidificate. După spălare 3 × 5 min cu PBS, secțiunile au fost incubate cu anticorpi secundari corespunzători (sc2359, sc2781, Santa Cruz Biotechnology, Inc.) timp de 1 oră la temperatura camerei. Apoi, s-au spălat din nou timp de 3 × 5 min cu PBS și s-au contracolorat cu hematoxilină. Lamelele au fost aplicate cu lame de acoperire folosind medii pe bază de apă. Examinarea microscopică a fost efectuată folosind un microscop Olympus BX51 și un sistem de imagistică asistată de computer (Olympus America, Inc., New York, SUA).

Toate secțiunile imunocolorate au fost evaluate într-o manieră codificată de către autorul principal, care a fost orbit la numele grupului de experimente. Expresiile TRPC1, ATF6, IRE1 și PERK au fost detectate în principal în tubuli și/sau glomeruli. Expresiile au fost determinate semicantitativ în funcție de procentul de pozitivrinichisecțiuni. Intensitatea colorării a fost clasificată în patru grade: niciuna ({{0}}), slabă (1), moderată (2) și puternică (3). Procentul de secțiuni histologice renale pozitive a fost clasificat în 4 grade: 0 (0 la sută), 1 (1 la sută –10 la sută), 2 (11 la sută –49 la sută) și 3 (50 la sută –100 la sută). Scorul total a fost un produs de două scoruri, iar scorul final al unei probe a fost media a 10 câmpuri microscopice. TRPC1, ATF6, IE1 și PERK au fost evaluate conform metodei raportate [20].

Cistanche-funcția rinichilor

2.5. Analize Western blot

Pentru a determina modificările cantității de proteine ​​specifice dinrinichitesuturi dehipertiroidismși grupurile de control, rinichii au fost tăiați în bucăți mici și omogenizarea a fost realizată prin adăugarea tamponului de liză RIPA la tuburi cu perle de 2 mL. După omogenizare, tuburile au fost incubate la 4 grade timp de cel puțin 30 min, iar apoi lizatele tisulare au fost centrifugate la 4 grade, 15,000 g timp de 20 de minute. Supernatantul care conține proteina totală a fost transferat într-un tub nou. Determinarea proteinei a fost efectuată din supernatant cu dispozitivul Qubit 2.0 (Invitrogen Inc., Waltham, MA, SUA). Cincizeci ug de proteină au fost încărcate în fiecare godeu, electroforezată cu SDS-PAGE Bio-Rad MiniTrans Blot (Bio-Rad Laboratories, Inc., California, SUA) și apoi transferate pe membrana PVDF cu dispozitivul Bio-Rad Trans Turbo. Membranele au fost blocate cu 5% albumină serică bovină (BSA) timp de 1 oră la temperatura camerei și apoi, incubate cu anticorp monoclonal GRP78 de șoarece (sc166490, Santa Cruz Biotechnology Inc.), anticorp policlonal ATF6 de iepure (ab203119, Abcam Inc., Cam). bridge, SUA), anticorp policlonal IRE1 de iepure (YID5384, Shanghai YL Biotech Co. Ltd., China), anticorp monoclonal PERK de șoarece (sc377400, Santa Cruz Biotechnology Inc.), anticorp TRPC1 monoclonal de șoarece (sc133076, Santa Cruz Biotechnology, Inc. ) și anticorp monoclonal -actină de șoarece (sc47778, Santa Cruz Biotechnology, Inc.) (pentru controlul încărcării) peste noapte la 4 grade. După aceea, membranele au fost spălate timp de 3 x 10 min cu soluție de spălare (TBST), urmată de incubare cu anticorpi secundari corespunzători (sc2005, sc2030, Santa Cruz Biotechnology Inc.). După ce membranele au fost spălate timp de 3 × 10 min cu TBST, nivelurile de expresie ale proteinelor din benzile imunoreactive au fost monitorizate de sistemul de imagistică (C-Digit, Licor, Cambridge, Marea Britanie). Rezultatele imaginii au fost analizate cu programul Image J 1.49v.

2.6. analize statistice

Toate analizele statistice au fost efectuate cu programul de pachet statistic IBM SPSS 21.0 (IBM Corp., Armonk, NY, SUA). Experimentul Western blot a fost repetat de trei ori pentru fiecare grup. Nivelul de semnificație a fost acceptat ca p < 0.05.="" testul="" shapiro-wilk="" a="" fost="" utilizat="" pentru="" a="" determina="" distribuția="" normală="" a="" datelor.="" testul="" de="" omogenitate="" a="" varianței="" (testul="" levene)="" a="" fost="" utilizat="" pentru="" a="" evalua="" dacă="" grupurile="" au="" avut="" varianțe="" egale.="" testul="" t="" pentru="" probe="" independente="" a="" fost="" efectuat="" pentru="" datele="" care="" arată="" distribuția="" normală.="" testul="" mann-whitney="" u="" a="" fost="" efectuat="" pentru="" datele="" care="" arată="" o="" distribuție="">

3. Rezultate

3.1. Rezultate biochimice

Nivelurile serice de fT3, fT4 și TSH, BUN seric și nivelurile de creatinine ale grupurilor de șobolani sunt prezentate în Figura 1. Rezultatele au sugerat că nivelurile de fT3 și fT4 au crescut semnificativ în grupul cu hipertiroidă comparativ cu grupul de control (ambele p < {{5="" }}.05).="" în="" plus,="" s-a="" constatat="" o="" scădere="" semnificativă="" a="" nivelurilor="" de="" tsh="" în="" grupul="" hipertiroidian="" comparativ="" cu="" grupul="" de="" control="" (p="">< 0.05)="" (figura="" 1a).="" nivelurile="" serice="" de="" bun="" (figura="" 1b)="" și="" creatininei="" (figura="" 1c)="" au="" scăzut="" semnificativ="" în="" grupul="" cu="" hipertiroidă="" comparativ="" cu="" grupul="" de="" control="" (ambele="" p=""><>

3.2. Rezultate histochimice

Alterări histologice alerinichidintre grupurile de șobolani sunt prezentate în Figura 2. Histologia rinichilor (glomeruli, tubulii și structurile vasculare) a fost tipică în grupul de control (Figura 2A). In orice caz,hipertiroidisma provocat îngroșarea membranei bazale capilare în glomerul (Figura 2B). Grosimea membranei bazale glomerulare a crescut semnificativ în grupul hipertiroidian comparativ cu grupul de control (Figura 3-4), (p < 0.05).="" nu="" a="" existat="" o="" diferență="" evidentă="" între="" grupurile="" de="" control="" și="" hipertiroidiene="" în="" ceea="" ce="" privește="" histologia="">

Figura 1. Nivelurile de triiodotironină liberă (fT3), tiroxină liberă (fT4) și hormon de stimulare a tiroidei (TSH) ale grupurilor de șobolani (a). * Diferit de grupul de control (p < 0.05).="" nivelurile="" serice="" ale="" bun="" (b)="" și="" creatininei="" (c)="" ale="" grupurilor="" de="" șobolani.="" *="" diferit="" de="" grupul="" de="" control="" (p="">< 0,001),="" a="" fost="" efectuat="" un="" test="" t="" pentru="" mostre="">

Figura 2. Micrografii alerinichiţesuturile grupurilor de control (A) şi hipertiroidiene (B). În grupul de control, se observă histologie renală tipică (A). În grupul hipertiroidian,hipertiroidisma determinat îngroșarea membranei bazale capilare în glomerul. S-a observat îngroșarea membranei bazale capilare în glomerul (săgeată) (B). Nu există diferențe evidente în medularul rinichilor la ambele grupuri de șobolani. (Acid periodic-Schiff (PAS) Colorare). Barele sunt de 20 µm și 50 µm.

3.3. Rezultate imunohistochimice

Reacțiile imunohistochimice ale TRPC1, GRP78, ATF6, IRE1, PERK și expresiile lor sunt determinate semi-cantitativ în funcție de procentul de pozitiverinichia grupurilor de șobolani (Figura 5–9). De asemenea, variația medie a acestora este prezentată în tabel. În comparație cu grupul de control TRPC1, GRP78, ATF6, IRE1 și expresiile proteinelor PERK au crescut semnificativ în grupul hipertiroidian în glomerul și tubuli (Figura 5-9) (p <{8}},000). rezultatele="" au="" arătat="" că="" trpc1="" a="" fost="" exprimat="" atât="" în="" ​​structurile="" glomerulare,="" cât="" și="" tubulare="" în="" grupul="" de="" control="" (figura="" 5-1ab)="" și="" expresia="" sa="" a="" fost="" crescută="" în="" grupul="" hipertiroidian="" (figura="" 5-2ab).="" grp78="" nu="" a="" fost="" exprimat="" în="" grupul="" de="" control="" (figura="" 6-1ab)="" și="" reacția="" sa="" pozitivă="" a="" fost="" observată="" atât="" în="" ​​tubuli,="" cât="" și="" în="" glomeruli="" din="" grupul="" hipertiroidian="" (figura="" 6-2ab);="" în="" timp="" ce,="" atf6="" nu="" a="" fost="" exprimat="" în="" grupul="" de="" control="" (figura="" 7-1ab),="" expresiile="" sale="" au="" reacționat="" pozitiv="" atât="" în="" ​​tubuli,="" cât="" și="" în="" glomeruli="" din="" grupul="" hipertiroidian="" (figura="" 7-2ab).="" ire1="" nu="" a="" fost="" exprimat="" în="" grupul="" de="" control="" (figura="" 8-1ab),="" iar="" reacția="" sa="" pozitivă="" a="" fost="" observată="" atât="" în="" ​​tubuli,="" cât="" și="" în="" glomeruli="" din="" grupul="" hipertiroidian="" (figura="" 8-2ab).="" în="" timp="" ce="" perk="" nu="" a="" fost="" exprimat="" în="" grupul="" de="" control="" (figura="" 9-1ab),="" expresia="" perk="" a="" fost="" limitată="" la="" tubii="" din="" grupul="" hipertiroidian="" (figura="">

Figura 3. Comparația grosimii membranei bazale glomerulare între grupele de control și hipertiroidiene. * Diferit de grupul de control (p < 0="" .05),="" a="" fost="" efectuat="" un="" test="" t="" pentru="" mostre="">

Figura 4. Comparație a punctajului grosimii membranei bazale glomerulare între grupele de control și hipertiroidiene. * Diferit de grupul de control (p < 0="" .05),="" a="" fost="" efectuat="" testul="" mann-whitney="">

3.4. Rezultate Western blot

Rezultatele Western blot (Figura 10) au arătat o creștere semnificativă statistic a expresiilor TRPC1, PERK, ATF6 și GRP78 în grupul hipertiroidian în comparație cu grupul de control (p < 0.05).="" creșterea="" ire1="" a="" fost="" semnificativă="" statistic,="" deși="" nu="" la="" fel="" de="" mult="" ca="" alte="" niveluri="" de="" proteine="" ​​(p=""><>Hipertiroidismula provocat o creștere a exprimării GRP78 (2,16 ori), ATF6 (2,82 ori), PERK (1,95 ori), IRE1 (1,60 ori) și TRPC1 (1,53 ori) în comparație cu grupul de control.

4. Discutie

În acest studiu, am sugerat pentru prima dată cum este afectat țesutul renalhipertiroidismîn ceea ce privește rolurile stresului ER și ale canalului TRPC1 în acest proces. În studiul nostru, expresia crescută a TRPC1 a provocat o creștere a concentrației de Ca2 plus în celulă, în special, îngroșarea membranei bazale capilare și creșterea expresiei GRP78 în tubuli, în special în glomeruli. Credem că stresul ER joacă un rol activ în acest proces de deteriorare celulară, în special prin traductorul de semnal ATF6 și PERK în calea UPR (răspunsul proteic nepliat).

După cum se observă în multe studii ca și în studiul nostru [18], valorile fT3 și fT4 cresc în cazul hipertiroidismului, în timp ce nivelul TSH scade. Orice disfuncție a tiroidei poate afecta producția de fT3 și fT4, care pot fi legate de diferite patologii în întregul organism [21]. Therinichijoacă un rol vital în eliminarea deșeurilor și a toxinelor precum ureea, creatinina și acidul uric. Evaluarea funcției renale este importantă în managementul pacienților cu boală renală sau patologii care afectează funcția renală. Testele funcției renale au utilitate în identificarea prezenței bolii renale, monitorizarea răspunsului rinichilor la tratament și determinarea progresiei bolii renale. Nivelul creatininei serice scade in hipertiroidism, nu numai datorita cresterii RFG, ci si a cresterii distrugerii musculare. De asemenea, scăderea concentrației BUN înhipertiroidismse crede că se datorează scăderii exprimării acvaporinei 1 și 2. Prin urmare, nivelul BUN și al creatininei au scăzut în multe studii [22] ca și în studiul nostru. În condiții patologice, celulele pot pierde proteostazia, ducând la acumularea de proteine ​​desfăcute și pliate greșit în ER, ceea ce declanșează stresul UPR sau ER [23].

Figura 5. Colorația imunohistochimică pentru TRPC1 în grupurile de control (1A-B) și hipertiroidiene (2A-B) înrinichitesut. Expresia TRPC a crescut în grupul hipertiroidian comparativ cu grupul de control (săgeți). Barele au 50 µm. * Diferit de grupul de control (p < 0.000),="" a="" fost="" efectuat="" testul="" mann–whitney="">

Figura 6. Colorația imunohistochimică pentru GRP78 în grupurile de control (1A-B) și hipertiroidiene (2A-B) înrinichitesut. Expresia GRP78 este crescută în grupul hipertiroidian (săgeți). Barele au 50 µm. * Diferit de grupul de control (p < 0.000),="" a="" fost="" efectuat="" testul="" mann-whitney="">

Figura 7. Colorație imunohistochimică pentru ATF6 în grupurile de control (1A-B) și hipertiroidiene (2A-B) înrinichitesut. Expresia ATF6 este crescută în grupul hipertiroidian (săgeți). Barele au 50 µm. * Diferit de grupul de control (p < 0.000),="" a="" fost="" efectuat="" testul="" mann–whit="" ney="">

Figura 8. Colorația imunohistochimică pentru IRE1 în grupele de control (1A-B) și hipertiroidiene (2A-B) înrinichitesut. Expresia IRE1 este crescută în grupul hipertiroidian (săgeți). Barele au 50 µm. * Diferit de grupul de control (p < 0.000),="" a="" fost="" efectuat="" testul="" mann-whitney="">

Figura 9. Colorația imunohistochimică pentru PERK în grupurile de control (1A-B) și hipertiroidiene (2A-B) înrinichitesut. Expresia PERK este crescută în grupul hipertiroidian (săgeți). Barele au 50 µm. * Diferit de grupul de control (p < 0.000),="" a="" fost="" efectuat="" testul="" mann–whitney="">

Tulburările din ER și Ca2 citosolic plus homeostazia sunt asociate cu multe boli, inclusivrinichi. Perturbarea ER Ca2 plus homeostazia declanșează UPR, care previne acumularea în continuare a proteinelor nou sintetizate în ER. Astfel, arată un mecanism de apărare pentru supraviețuire prin reducerea sarcinii asupra ER [24].

Sunt cunoscuți diverși factori care induc stresul ER și declanșeazărinichideteriora. Stresul ER în rinichi poate determina diferențierea celulelor epiteliale tubulare prin tranziția mezenchimală de la epiteliu, pierderea celulelor epiteliale tubulare renale prin apoptoză și, în cele din urmă, patologia renală, inclusiv pierderea nefronului, care reduce capacitatea de filtrare a rinichiului. În studiul lui Dickhout și colab., a fost demonstrat procesul de tranziție epitelial-mezenchimal indus de stresul ER în linia celulară a tubului proximal renal HK-2 pentru boala cronică de rinichi [25]. În plus față de multe studii [9], așa cum sa văzut în studiul nostru,hipertiroidisma determinat îngroșarea membranei bazale capilare în glomerul. S-a sugerat că creșterea îngroșării membranei bazale capilare în glomeruli s-a format ca urmare a procesului de tranziție epitelial-mezenchimală datorită exprimării crescute a convertoarelor de semnal GRP78 și ER-stres. Importanța stresului ER a fost demonstrată în cronicirinichiboală în multe stări patologice. În modelul de diabet indus de streptozotocină la șoarecii C57BL/6, stresul ER s-a dezvoltat, iar nefropatia severă care apare în luna a douăzeci și două a fost asociată cu reglarea CHOP/GADD153, una dintre componentele căii de apoptoză mediată de stres ER [26] ]. La pacienții cu sindrom nefrotic, nefropatia IgA, glomerulonefrita proliferativă mezangială primară și nefropatia membranoasă, inclusiv pacienții cu simptome minime, GRP78 și o moleculă de chaperonă a reticulului endoplasmatic inductibil (ER) au fost proteina 150 reglată cu oxigen (ORP150) cu o expresie crescută a controlului imunohistochimic. Expresia CHOP/GADD153 a fost, de asemenea, crescută și a fost observată localizarea nucleară în epiteliul tubului proximal al pacienților nefrotici. În celulele renale umane expuse la niveluri ridicate de albumină serică, s-a observat inducerea stresului ER și s-a demonstrat că provoacă apoptoză prin calea CHOP/GADD153 [25]. Răspunsul la stres tubulointerstițial ER a fost găsit în bolile glomerulare cu apoptoză celulelor tubulare asociată cu nefroza puromicină amino nucleozidă, supraîncărcare proteică și proteinurie asociată cu nefropatia diabetică experimentală sau umană [27]. Lorz şi colab. au raportat că paracetamolul, un analgezic și un agent antipiretic, provoacă leziuni tubulare renale și apoptoză din cauza stresului ER [28]. Paracetamolul induce un răspuns la stres ER, inclusiv inducerea CHOP și scindarea caspazei-12. Acumularea excesivă de proteine ​​secretoare induce stresul ER, provocând leziuni ale podocitelor [29]. Atacul complementului induce, de asemenea, stresul ER și activează calea PERK care duce la deteriorarea celulelor epiteliale glomerulare. Toate aceste constatări arată că stresul ER este una dintre principalele cauze ale afectarii rinichilor, iar răspunsul la stres ER este un mecanism de apărare împotrivarinichideteriorare [30]. În studiul nostru, credem că hipertiroidismul indus de tiroxină de 12 mg/L provoacă stres ER în țesutul renal și deteriorarea cauzată dehipertiroidismîn țesutul renal este asociat cu reglarea în special a ATF6 și PERK.

Primul canal TRP de mamifer clonat, canalul ionic TRPC1, se găsește în celula din ER, membrana plasmatică, veziculele intracelulare și ciliarul primar. Se exprimă aproape peste tot în țesuturile umane și de rozătoare. TRPC1 interacționează cu diferite grupuri de proteine, inclusiv subunități ale canalelor ionice, receptori și proteine ​​​​citosolice pentru a media efectul său asupra semnalului Ca2 plus. Acționează ca un canal cationic neselectiv în căile care controlează Ca2 plus influxul ca răspuns la activarea receptorului de suprafață celulară. Prin această funcție sunt disponibile, de asemenea, proliferarea, supraviețuirea, diferențierea, secreția și migrarea celulelor, precum și caracteristici precum conurile de creștere neuronală și fuziunea mioblastului a funcțiilor chimiotrope specifice celulei [12].

Există multe studii privind modificarea expresiei TRPC1 în multe condiții patologice care provoacă stres ER. Sukumaran şi colab. a arătat că a existat o corelație între stresul ER și expresia TRPC1 care ar putea schimba supraviețuirea celulelor în glanda salivară. Ei au exprimat că expresia TRPC1 a scăzut în condiții de stres ER și, de asemenea, moartea celulară din cauza stresului ER a fost dependentă de expresia CHOP. S-a observat o creștere a stresului ER și a infiltrației în celulele glandelor salivare ale șoarecilor TRPC1-/- knock-out [16].

Figura 10. TherinichiNivelurile de expresie ale proteinelor GRP78, ATF6, TRPC1, IRE1 și PERK și graficul modificării ori. Creșterea tuturor proteinelor a fost semnificativă statistic (*p < 0.05),="" a="" fost="" efectuat="" un="" test="" t="" pentru="" mostre="">

Cândrinichidintre modelele de șobolani diabetici au fost examinate, s-a raportat că expresia ARNm TRPC1 a fost scăzută [31]. La pacienții cu nefropatie diabetică sau șobolani diabetici Zucker, comparativ cu martori, scăderea expresiei TRPC1 a sugerat că TRPC1 a afectat dezvoltarea nefropatiei diabetice [32]. TRPC1 joacă un rol vital în menținerea ER Ca2 plus homeostaziei, iar funcția redusă duce la activarea prelungită a căii UPR și perturbă activarea AKT, care duce apoi la neurodegenerare. O scădere a expresiei TRPC1 a fost observată în modelul de boală Parkinson indusă de neurotoxină. Expresia crescută a TRPC1 crește supraviețuirea neuronilor prin reglarea căii AKT/mTOR, în ciuda stresului ER și a UPR cauzate de neurotoxină [33]. Li şi colab. a raportat că expresia TRPC1 a fost crescută și în hipertrofia cardiomiocitelor indusă de Namptin, în funcție de timp. Când gena TRPC1 a fost redusă la tăcere, a dus la inhibarea hipertrofiei cardiace induse de nicotinamidă fosforibozil transferază. Cu toate acestea, prin supraexprimarea TRPC1, se credea că nicotinamid fosforiboziltransferaza induce hipertrofia cardiomiocitelor printr-o cale indusă de stresul ER. Din acest punct de vedere, tăcere a genei TRPC1 poate juca un rol protector în prevenirea hipertrofiei cardiace [34]. În studiul nostru, stresul ER și TRPC1 au crescut, de asemenea, semnificativ. Acest lucru sugerează că îngroșarea membranei bazale capilare cauzată de stresul ER crescut în țesutul renal din cauzahipertiroidismse datorează exprimării crescute a TRPC1.

Acest studiu are unele limitări. S-ar fi putut folosi șoareci modificați genetic în locul modelului de șobolan cu hipertiroidism indus de tiroxină. Cu urina colectată folosind cuști metabolice, unelerinichitestele funcționale ar fi putut fi măsurate și în urină. Modificarea nivelului de stres ER ar putea fi investigată folosind inhibitorul TRPC1.

Ca rezultat al revizuirii literaturii noastre, efectul hipertiroidismului asupra relației dintre stresul ER și canalul TRPC1 din țesutul renal a fost demonstrat pentru prima dată în acest studiu. S-a stabilit căhipertiroidisma provocat o creștere a expresiei TRPC1 care induce stresul ER. Sugerăm că reducerea expresiei TRPC1 poate fi o potențială strategie terapeutică pentru hipertiroidă indusărinichiși poate alte leziuni ale organelor.

Referințe

1. Kim D, Kim W, Joo SK, Bae JM, Kim JH și colab. Hipotiroidismul subclinic și funcția tiroidiană normală scăzută sunt asociate cu steatohepatită nonalcoolică și fibroză. Gastroenterologie Clinică și Hepatologie 2018; 16 (1): 123-131. DOI: 10.1016/j.cgh.2017.08.014

2. Bolkiny Y, Toulson E, El-Atrsh A, Akela M, Farg E. Extractul de rădăcină Costus ameliorează tulburările biochimice din sânge ale hipo-și induse experimentalhipertiroidismla soareci. Cercetare și revizuire anuală în biologie 2019; 31 (5): 1-10. DOI: 10.9734/arb/2019/v31i530063

3. Sakr S, Abdel-Ghafar FR, Abo-El-Yazid SM. Seleniul ameliorează hepatotoxicitatea indusă de carbimazol și stresul oxidativ la șobolanii albinoși. Jurnalul Coastal Life Medicine 2015; 3 (2): 930-936. DOI: 10.1016/j.jtemb.2010.07.002

4. Vargas F, Moreno JM, Rodríguez-Gómez I, Wangensteen R, Osuna A, et al. Funcția vasculară și renală în tulburările tiroidiene experimentale. Jurnalul European de Endocrinologie 2006; 154 (2): 197-212. DOI: 10.1530/tee.1.02093

5. Rhee CM. Interacțiunea dintre tiroidă șirinichiboala: o privire de ansamblu asupra dovezilor. Opinie curentă în Endocrinologie 2016; 23 (5): 407-415. DOI: 10.1097/Med.0000000000000275

6. Wijkhuisen A, Djouadi F, Vilar J, Merlet-Benichou C, Bastin J. Hormonii tiroidieni reglează dezvoltarea enzimelor de metabolism energetic în tubul contort proximal de șobolan. American Journal of Physiology-Renal Physiology 1995; 268 (4): 634-642. DOI: 10.1152/ajprenal.1995.268.4.F634

7. Baum M, Dwarakanath V, Alpern RJ, Moe OW. Efectele hormonului tiroidian asupra corticalei renale neonatale Na plus /H plus antiporter. Kidney International 1998; 53 (5): 1254-1258. DOI: 10.1046/j.1523-1755.1998.00879.x

8. Alcalde AI, Sarasa M, Raldúa D, Aramayona J, Morales R et al. Rolul hormonului tiroidian în reglarea transportului renal de fosfat la șobolanii tineri și în vârstă. Endocrinologie 1999; 140 (4): 1544-1551. DOI: 10.1210/endo.140.4.6658

9. Iglesias P, Bajo MA, Selgas R, JJ Díez. Disfuncție tiroidiană și boli renale: o actualizare. Recenzii în Tulburări endocrine și metabolice 2017; 18 (1): 131-144. DOI:

10.1007/s11154-016-9395-710. Selvaraj S, Watt JA, Singh BB. TRPC1 inhibă degenerarea celulelor apoptotice indusă de neurotoxina dopaminergică MPTP/MPP plus. Cell Calcium 2009; 46 (3): 209-218. DOI: 10.1016/j.ceca.2009.07.008

11. Goda Y, Südhof TC. Reglarea calciului a eliberării neurotransmițătorilor: fiabil nesigur? Opinia curentă în biologia celulară 1997; 9 (4): 513-518. DOI: 10.1016/s0955-0674(97)80027-0

12. Sukumaran P, Schaar A, Sun Y, Singh BB. Rolul funcțional al canalelor TRP în modularea stresului ER și autofagiei. Cell Calcium 2016; 60 (2): 123-132. DOI: 10.1016/j.ceca.2016.02.012

13. Goel M, Sinkins WG, Zuo CD, Estacion M, Schilling WP. Identificarea și localizarea canalelor TRPC la șobolanrinichi. Jurnalul American de Fiziologie-Fiziologie Renală 2006; 290 (5): 1241-1252. DOI: 10.1152/ajprenal.00376.2005

14. Chubanov V, Kubanek S, Fiedler S, Mittermeier L, Gudermann T et al. Funcțiile renale ale canalelor TRP în sănătate și boală. În: Emir TLR (editor). Neurobiologia canalelor TRP. 1-a ed. Boca Raton, Florida, SUA: CRC Press/Taylor & Francis; 2017. pp. 187-212.

15. Jeschke MG, Gauglitz GG, Song J, Kulp GA, Finnerty CC și colab. Calciul și stresul ER mediază apoptoza hepatică după arsuri. Journal of Cellular and Molecular Medicine 2009; 13 (8b): 1857-1865. DOI: 10.1111/j.1582-4934.2009.00644.x

16. Sukumaran P, Sun Y, Zangbede FQ, Nascimento da Conceicao V, Mishra B și colab. Expresia și funcția TRPC1 inhibă stresul ER și moartea celulelor în celulele glandelor salivare. FASEB BioAdvanc es 2019; 1 (1): 40-50. DOI: 10.1096/fab.1021

17. Zhao Y, Yan Y, Zhao Z, Li S, Yin J. Schimbările dinamice ale markerilor căii de stres al reticulului endoplasmatic GRP78 și CHOP în hipocampul șoarecilor diabetici. Brain Research Bulletin 2015; 111: 27-35. DOI: 10.1016/j.brainresbull.2014.12.00618. Araujo A, Schenkel P, Enzveiler A, Fernandes T, Partita W et al. Rolul semnalizării redox în hipertrofia cardiacă indusă de experimentehipertiroidism. Journal of Molecular Endocrinology 2008; 41 (6): 423-430. DOI: 10.1677/JME-08-002419. Wang Z, do Carmo JM, Aberdein N, Zhou X, Williams JM și colab. Interacțiunea sinergică a hipertensiunii arteriale și a diabetului zaharat în promovarea leziunii renale și rolul stresului reticulului endoplasmatic. Hipertensiune arterială 2017; 69 (5): 879-891. DOI: 10.1161/hyper tensionaha.116.08560

20. Zhang LY, Zhang YQ, Zeng YZ, Zhu JL, Chen H și colab. TRPC1 inhibă proliferarea și migrarea cancerului de sân cu receptori de estrogen pozitiv și oferă un prognostic mai bun prin inhibarea căii PI3K/AKT. Cercetarea și tratamentul cancerului de sân 2020; 182 (1): 21-33. DOI: 10.1007/s10549-020-05673-8

21. Aldubayan MA. Proantocianidina din semințe de struguri atenuează stresul oxidativ și apoptoza implicate în ficatul șoarecilor hipertiroidieni. Cercetare și revizuire anuală în biologie 2019: 1-11. DOI: 10.9734/arb/2019/v33i630138

22. Sonmez E, Bulur O, Ertugrul DT, Sahin K, Beyan E et al.Hipertiroidismulinfluenteaza functia renala. Endocrin 2019; 65 (1): 144-148. DOI: 10.1007/s12020-019-01903-2

23. Yan M, Shu S, Guo C, Tang C, Dong Z. Stresul reticulului endoplasmatic în acută ischemică și nefrotoxicărinichirănire. Analele Medicinei 2018; 50 (5): 381-390. DOI: 10.1080/07853890.2018.1489142

24. Bezprozvanny I, Mattson MP. Manipularea incorectă a calciului neuronal și patogeneza bolii Alzheimer. Trends in Neurosciences 2008; 31 (9): 454-463. DOI: 10.1016/j.tins.2008.06.005

25. Dickhout JG, Carlisle RE, Austin RC. Interrelația dintre hipertrofia cardiacă, insuficiența cardiacă și boala cronică de rinichi: stresul reticulului endoplasmatic ca mediator al patogenezei. Cercetare în circulație 2011; 108 (5): 629-642. DOI: 10.1161/circresaha.110.226803

26. Wu J, Zhang R, Torreggiani M, Ting A, Xiong H și colab. Inducerea diabetului la șoarecii în vârstă C57B6 duce la nefropatie severă: o asociere cu stresul oxidativ, stresul reticulului endoplasmatic și inflamația. Jurnalul American de Patologie 2010; 176 (5): 2163-2176. DOI: 10.2353/ajpath.2010.090386

27. Cybulsky AV. Stresul reticulului endoplasmatic în boala proteinurică de rinichi.RinichiInternațional 2010; 77 (3): 187-193. DOI: 10.1038/ki.2009.389

28. Lorz C, Justo P, Sanz A, Subirá D, Egido J și colab. Leziunea tubulară renală indusă de paracetamol: un rol pentru stresul ER. Jurnalul Societății Americane de Nefrologie 2004; 15 (2): 380-389. DOI: 10.1097/01.asn.0000111289.91206.b0

29. Inagi R, Nangaku M, Onogi H, Ueyama H, Kitao Y și colab. Implicarea stresului reticulului endoplasmatic (ER) în leziunile podocitelor induse de acumularea excesivă de proteine.RinichiInternațional 2005; 68 (6): 2639-2650. DOI: 10.1111/j.1523-1755.2005.00736.x

30. Yoshida H. ER stres și boli. Jurnalul FEBS 2007; 274 (3): 630-658. DOI: 10.1111/j.1742-4658.2007.05639.x

31. Nesin V, Tsiokas L. TRPC1. În: Nilius B, Flockerzi V (editori). Canale cationice cu potențial de receptor tranzitoriu de mamifere (TRP). a 24-a ed. Berlin, Heidelberg, Germania: Springer; 2014. pp. 15-51.

32. He F, Peng F, Xia X, Zhao C, Luo Q și colab. MiR-135a promovează fibroza renală în nefropatia diabetică prin reglarea TRPC1. Diabetologia 2014; 57 (8): 1726-1736. DOI: 10.1007/s00125-014-3282-0

33. Selvaraj S, Sun Y, Watt JA, Wang S, Lei S et al. Stresul ER indus de neurotoxină în neuronii dopaminergici la șoarece implică reglarea în jos a TRPC1 și inhibarea semnalizării AKT/mTOR. Jurnalul de investigații clinice 2012; 122 (4): 1354-1367. DOI: 10.1172/JCI61332

34. Li J, Wu W, Zhao M, Liu X. Implicarea TRPC1 în hipertrofia cardiomiocitelor induse de Nampt prin activarea stresului ER. Biologie celulară și moleculară 2017; 63 (4): 33-37. DOI: 10.14715/CMB/2017.63.4.6