Tărâțele de orez modulează factorii de risc pentru boli renale la animalele supuse unei diete bogate în zahăr și grăsimi
Mar 06, 2022
Introducere
Cronicboală de rinichi(CKD) este definită ca modificări alefunctia rinichilorsau structura pentru mai mult de trei luni, independent de cauză, care afectează sănătatea unui individ 1. Datele epidemiologice arată că CKD afectează 10–16 la sută dintre adulții din lume 2 , este considerată o problemă de sănătate globală. Diagnosticul CKD este de obicei stabilit de rata de filtrare glomerulară (GFR). Cu toate acestea, intervalul de referință GFR nu excludeboala renala, de candboala renaladuce la o scădere afunctie renala.În acest context, NaționalulRinichiFundația recomandă analiza proteinuriei pentru detecția în stadiu incipient și estimări GFR pentru evaluarea progresieiboală de rinichi3 . Obezitatea, diabetul și hipertensiunea arterială sunt factori de risc obișnuiți pentru CKD 4 . CKD apare din cauza multor insulte patologice, inclusiv inflamație și stres oxidativ, care afecteazăfunctie renalași distrug nefronii. Literatura de specialitate raportează o asociere între renal afectarea și diferiți mediatori ai inflamației, inclusiv interleukina-6 (IL{-6) și factorul de necroză tumorală (TNF-), sugerând că CKD este un proces inflamator de grad scăzut 5,6.
CISTANCHE VA ÎMBUNĂTĂȚI RINCHII/DIALIZA RENALĂ
Stresul oxidativ poate fi considerat un dezechilibru în raportul producție/degradare a speciilor reactive de oxigen (ROS). Nivelurile excesive de ROS pot produce leziuni celulare prin interacțiunea cu biomolecule (proteine, lipide și acizi nucleici), având ca rezultat efecte negative asupra funcției și structurii țesuturilor, inclusivrinichi. Studiile arată că creșterea markerilor de stres oxidativ, cum malondialdehida (MDA) și proteina carbonilată sunt invers corelați curinichifunctia 5,7 . Ca urmare, nefronii compensează funcția nefronilor lezați cu hiperfiltrare, ducând la hipertensiune glomerulară, proteinurie și, în cele din urmă, pierdereafunctie renalatimp liber 1 . Mai multe mecanisme sunt asociate curenalinflamație și stres oxidativ. Când este activat, receptorul pentru produsele finale de glicație avansată (RAGE), un membru multiligand al superfamiliei de imunoglobuline a receptorilor de suprafață celulară, duce la o secvență de semnalizare cu activarea factorului nuclear kappa-B (NFκB) care duce la pro- producția de citokine inflamatorii, cum ar fi TNF-, IL-6 și proteina chemoatractantă a monocitelor-1 (MCP{-1) 8 . Activarea RAGE poate induce direct stresul oxidativ prin activarea nicotinamidei adenin dinucleotide fosfat (NADPH)-oxidază (NOX), în special NOX-4. Astfel, activarea RAGE este o interfață între stresul oxidativ și inflamație, care sunt piloni pentru dezvoltarea mai multor boli, în special în organele care exprimă acești receptori AGE, cum ar fi creierul, inima șirinichi 9 .
În acest context, a apărut interesul asupra rolului alimentelor funcționale în prevenirea unor boli. Tărâțele de orez sunt unul dintre cele mai abundente produse produse în industria de morărit a orezului, care este bogat în vitamine, inclusiv vitamina E, tiamină, niacină și minerale precum aluminiu, calciu, clor, fier, magneziu, mangan, fosfor, potasiu, sodiu, și zinc. De asemenea, conține o cantitate semnificativă de antioxidanți, cum ar fi tocoferoli, tocotrienoli și orizanol. Taratele de orez au si proteine cu valoare nutritiva ridicata si este o sursa buna de fibre alimentare atat solubile, cat si insolubile 10 . Astfel, avand in vedere ca consumul de dieta bogata in zahar-grasimi poate duce la obezitate siboală de rinichidezvoltarea factorilor de risc și lipsa studiilor privind efectul tărâțelor de orez asupra acestor aspecte fiziopatologice, scopul acestui studiu a fost de a evalua efectul tărâțelor de orez asupra modulăriiboala renalafactori de risc la animalele supuse unei diete bogate în zahăr și grăsimi.
Cuvinte cheie:Teste ale funcției renale; Fitochimice; Inflamaţie; Stresul oxidativ; Renal
CISTANCHE VA AMUNĂȚI BOLILE RENALILOR/RENALILOR
Material si metode
Animale și protocol experimentalÎn studiul de față, șobolanii masculi Wistar (± 325 g) de la Centrul pentru animale al Școlii de Medicină Botucatu, Universitatea de Stat din Sao Paulo (UNESP, Botucatu, SP, Brazilia), au fost împărțiți în două grupuri experimentale pentru a primi o dietă bogată în zahăr și grăsimi ( HSF, n=8) sau dietă bogată în zahăr și grăsimi cu tărâțe de orez (HSF plus RB, n=8) timp de 20 de săptămâni. Dietele și apa au fost furnizate ad libitum. Compoziția dietei a fost descrisă în studiul nostru anterior 11 . Toate animalele au fost găzduite într-o cameră controlată de mediu (22±3 ºC, ciclu lumină-întuneric de 12 ore și umiditate relativă de 60±5 la sută). Toate experimentele au fost efectuate în conformitate cu Consiliul canadian pentru îngrijirea animalelor (CCAC) 12, iar procedurile au fost aprobate de Comitetul de etică a animalelor al Școlii de Medicină Botucatu (1305/2019). Pentru a confirma efectele dietei bogate în zahăr și grăsimi asuprarenalFactorii de risc dezvoltați în grupul HSF, bărbați Wistar (n=8, ±325 g și aceeași vârstă), hrăniți cu o dietă standard, au fost utilizați ca grup de referință (grupul de control de bază). La sfârșitul experimentului, animalele au fost eutanasiate prin decapitare după anestezie cu tiopental (120 mg/kg, injecție intraperitoneală) și s-au depus toate eforturile pentru a minimiza suferința. Sângele de la animalele aflate în post a fost colectat în tuburi care conţin EDTA şi centrifugat la 3500 rpm şi plasma a fost colectată pentru analiză. Depunerile de grăsime șirinichiau fost colectate pentru analiză.
Doza de Tarate de OrezDeoarece tărâțele de orez conțin componente antinutriționale, cum ar fi lipazele și inhibitorii de tripsină 10 , au fost supuse unui proces de stabilizare, care a constat în încălzirea în cuptor la 100ºC, timp de 4 minute. După procesul de stabilizare, a fost amestecat cu mâncarea într-o doză de 11 procente (g/g). Doza a fost aleasă pe baza studiilor anterioare 13 .
Parametrii nutriționaliParametrii nutriționali evaluați au fost: aportul de mâncare, aportul de apă și aportul caloric. Aportul caloric a fost determinat prin înmulțirea valorii energetice a fiecărei diete (g × Kcal) cu consumul zilnic de alimente plus caloriile din apă (0.25 × 4 × mL consumat).
Compozitia corpuluiCompoziția corporală a fost evaluată luând în considerare greutatea corporală finală (FBW) și indicele de adipozitate (AI). După eutanasie, țesuturile adipoase (viscerale (TVA), epididimale (EAT) și retroperitoneale (RAT)) au fost utilizate pentru a calcula IA prin următoarea formulă: AI=TVA plus EAT plus RAT /FBW × {{1 }} .
Analiza metabolicăDupă 8 ore de post, s-a recoltat sânge și s-a folosit plasma pentru măsurarea parametrilor biochimici. Concentrația de glucoză a fost determinată folosind un glucometru (Accu-Chek Performa, Roche Diagnostics Brazil Limited) și trigliceridele au fost măsurate cu un sistem automat de analiză enzimatică (Chemistry Analyzer BS-200, Mindray Medical International Limited, Shenzhen, China). Nivelul de insulină a fost măsurat utilizând metoda testului imunosorbent legat de enzime (ELISA) folosind truse comerciale (EMDMillipore Corporation, Billerica, MA, SUA). Modelul homeostatic al rezistenței la insulină (HOMA-IR) a fost utilizat ca indice de rezistență la insulină, calculat după formula: HOMA-IR=(glucoză a jeun (mmol/L) x insulină a jeun (µU/mL)) /22.5 15 .
Tensiunea arterială sistolicăTensiunea arterială sistolică (SBP) a fost evaluată la șobolanii conștienți prin metoda neinvazivă a cozii cu un electrosfigmomanometru Narco Bio-Systems® (International Biomedical, Austin, TX, SUA). Animalele au fost ținute într-o cutie de lemn (50 × 40 cm) între 38 și 40 de grade timp de 4-5 minute pentru a stimula vasodilatația arterială16. După această procedură, o manșetă cu un senzor de puls pneumatic a fost atașată la coada fiecărui animal. Manșeta a fost umflată la o presiune de 200 mmHg și ulterior dezumflată. Valorile tensiunii arteriale au fost înregistrate pe un poligraf Gould RS 3200 (Gould Instrumental Valley View, Ohio, SUA). Media a trei citiri de presiune a fost înregistrată pentru fiecare animal.
CISTANCHE VA AMUNĂȚI INFECȚIA RENICALE/RENALE
Inflamatie renalaRenalțesutul (±150 mg) a fost omogenizat (ULTRA-TURRAX® T 25 basic IKA® Werke, Staufen, Germania) în 1,0 ml de soluție salină tamponată cu fosfat (PBS) pH 7,4 în soluție rece și centrifugat la 800 g la 4 grade timp de 10 min. Supernatantul (100 μL) a fost utilizat în analiză. Nivelurile de TNF- și IL-6 au fost măsurate folosind metoda ELISA cu truse comerciale de la R&D The System, Minneapolis, SUA. Supernatantul (100 μL) a fost utilizat pentru analiză, iar rezultatele au fost corectate în funcție de cantitatea de proteină.
Nivelurile de malondialdehidă renală (mda)Nivelul MDA a fost utilizat pentru a evalua peroxidarea lipidelor. Pe scurt, s-au folosit 250 µL de supernatant de țesut adipos epididimal plus 750 µL de acid tricloroacetic 10% pentru precipitarea proteinelor. Probele au fost centrifugate (3000 rpm, timp de 5 minute; Eppendorf® Centrifuge 5804-R, Hamburg, Germania) și supernatantul a fost îndepărtat. Acidul tiobarbituric (TBA) a fost adăugat în proporție de 0,67 procente (1:1) și probele au fost încălzite timp de 15 minute la 100 de grade. MDA reacționează cu TBA în raport de 1:2 (MDA:TBA). După răcire, citirea la 535 nm a fost efectuată pe un cititor de microplăci Spectra Max 190 (Molecular Devices®, Sunnyvale, CA, SUA). Concentrația MDA a fost obținută prin coeficientul de extincție molar (1,56 x 10 5 M -1 ·cm {-1 ) și prin absorbanța probelor și rezultatul final raportat în nmol/g proteină 17 .
Proteina renală CarbonylaProteinele carbonilate au fost măsurate printr-o metodă nespecifică care utilizează DNPH (agent de derivatizare 2,4-dinitrofenilhidrazină) și detectarea fotometrică a oricărei proteine modificate prin carbonilare. Nivelurile de proteine carbonilate sunt raportate în nmol de DNPH/mg de proteină 18 .
Niveluri de furieȚesutul renal (±150 mg) a fost omogenizat (ULTRATURRAX® T 25 basic IKA® Werke, Staufen, Germania) în 1,0 ml de soluție salină tamponată cu fosfat (PBS) pH 7,4 în soluție rece și centrifugat la 800 g la 4 grade timp de 10 min. Supernatantul (100 uL) a fost utilizat în analiză. Nivelurile RAGE au fost măsurate cu metoda ELISA folosind kituri comerciale de la R&D System, Minneapolis, SUA. Rezultatele au fost corectate în funcție de cantitatea de proteine.
Functie renalaLa 24 de ore, urina a fost colectată din cuștile metabolice pentru a măsura excreția creatininei și a proteinei totale. Toate analizele au fost efectuate cu un sistem automat de analiză enzimatică (analizor biochimic BS- 200, Mindray, China). Au fost de asemenea calculate rata de filtrare glomerulară (RFG=(creatinina urinară × flux)/creatinina plasmatică) și proteinuria (raportul proteină/creatinină).
Analize statisticeDatele au fost supuse testului de normalitate Kolmogorov-Smirnov. Variabilele parametrice au fost comparate prin testul t Student și rezultatele sunt raportate ca medie ± abatere standard. Variabilele neparametrice au fost comparate prin testul Mann-Whitney, iar rezultatele sunt raportate ca mediană (interval interquartil (25-75)). Corelația Pearson a fost utilizată pentru a evalua asocierea dintre parametri. Analizele statistice au fost efectuate folosind Sigma Stat pentru Windows Versiunea 3.5 (Systat Software Inc., San Jose, CA, SUA). O valoare p < 0.05="" a="" fost="" considerată="" semnificativă="">
DiscuţieStudiul și-a propus să evalueze efectul tărâțelor de orez asupra modulăriiafectare renalăfactori de risc.Boală de rinichiare un efect major asupra sănătății globale, atât ca cauză directă a morbidității și mortalității, cât și ca factor de risc important pentru bolile cardiovasculare. Mai mult decât atât, CKD este prevenibilă și tratabilă și merită o atenție mai mare în luarea deciziilor privind politicile globale de sănătate 19 . Astfel, descoperirea unor produse naturale, precum tărâțele de orez, capabile să prevină această afecțiune este extrem de relevantă. În studiul de față s-a observat un efect benefic al tărâțelor de orez asupra principaluluiboala renalafactori de risc. În același timp, grupul HSF a prezentat proteinurie și mai mulți factori de risc pentruleziuni renale,printre acestea: obezitatea, dislipidemia, rezistența la insulină, inflamația și stresul oxidativ 4 . Literatura de specialitate este limitată de studii cu tărâțe de orez și CKD. Un studiu publicat de grupul nostru de cercetare
a descoperit că Oz, principalul compus bioactiv al tărâțelor de orez, a fost eficient pentru a recupera obezitatea indusăboală de rinichidupă 10 săptămâni de tratament la şobolani Wistar 20 . Un alt studiu experimental al lui Al-Okbi et al. 21 a constatat că amestecul de -oryzanol (-O) și ulei de tărâțe de orez/-O (RBO/-O) au avut efecte protectoare asupra bolilor cardiovasculare și sindromului cardiorenal, similar cu Francisqueti și colab. 22, care a găsit un efect protector al Oz asupra sindromului metabolic cardiorenal. Obezitatea a fost identificată ca una dintre principalele cauze aleboală de rinichideoarece este asociată cu modificări hemodinamice, structurale și histopatologice alerinichi,precum şi alterările metabolice şi biochimice care predispun laboală de rinichi23,24 . Animalele care au primit tărâțe de orez au prezentat aceeași mâncare, apă și aport caloric, totuși greutatea corporală finală și indicele de adipozitate mai mici decât grupul HSF. Deși mecanismul prin care tărâțele de orez protejează împotriva obezității nu este clarificat, literatura de specialitate confirmă acest efect antiobezogen și atribuie beneficiile fibrelor alimentare, oligozaharidelor, hemicelulozelor și polizaharidelor fără amidon, precum și unor substanțe fitochimice solubile în apă prezente în tărâțele de orez. 25
Obezitatea este principalul factor de risc pentru dezvoltarea bolilor cronice, precum diabetul de tip 2 și bolile cardiovasculare, care cresc riscul de CKD 26 . Hiperglicemia crește cel non-enzimatic.reacția glucozei și a altor compuși de glicație derivați atât din glucoză, cât și din oxidarea crescută a acizilor grași, care generează produse finale de glicație avansate în tipurile de celule predispuse la complicații, inclusivrinichicelule 27 . Grupul HSF nu numai că a dezvoltat obezitate, ci și rezistență la insulină. Cu toate acestea, animalele care au primit tărâțe de orez nu au prezentat rezistență la insulină, ceea ce poate fi explicat prin protecția împotriva obezității în grupul HSF plus RB. Țesutul adipos în exces este asociat cu o inflamație cronică de grad scăzut care poate explica dezvoltarea patologiilor legate de obezitate, cum ar fi diabetul zaharat de tip 2 28,29. Hipertensiunea arterială este un factor de risc major pentruboala renala30 . În determinarea sunt implicate mecanisme multipleafectare renalăîn hipertensiune arterială,
cum ar fi sistemul renină-angiotensină-aldosteron (RAAS), stresul oxidativ, disfuncția endotelială și inflamația 31 . În studiul de față, nu a fost observat niciun efect al tărâțelor de orez asupra tensiunii arteriale sistolice. Cu toate acestea, grupul HSF plus RB a prezentat protecție împotrivaafectarea rinichilor,ceea ce poate fi explicat prin efectul asupra inflamaţiei şi stresului oxidativ. Principalul compus bioactiv din RB este gamma-orizanol, care a demonstrat efecte antioxidante și antiinflamatorii 25,32 și la rinichii animalelor obeze 20 . Reglarea ascendentă a citokinelor proinflamatorii, cum ar fi IL-6 și TNF-, mediată de AGE/RAGE și NFkB, crește stresul oxidativ, ceea ce duce la local și
inflamație sistemică, leziuni glomerulare și tubulare și proteinurie. Dintre citokine, se știe că TNF- provoacă citotoxicitate directă și apoptozărenalcelule 33,34 . moleculele reflectă daunele mediate de stresul oxidativ în celule și țesuturi, iar măsurarea lor poate indica stresul oxidativ într-o anumită boală, precum și potențiala eficacitate a tratamentelor clinice. Unele dintre aceste modificări, cum ar fi carbonilarea, sunt ireversibile și pot duce la modificarea expresiei și activității proteinelor, ducând la afectarea organelor 35 . Confirmând efectul antioxidant și antiinflamator al tărâțelor de orez, animalele HSF plus RB au prezentat o scădere a TNF-, IL-6, RAGE, carbonilare a proteinelor și proteinurie în comparație cu grupul HSF.
Pe scurt, tărâțele de orez au fost capabile să prevină obezitatea, rezistența la insulină, dislipidemia, inflamația, stresul oxidativ șiboala renala.Aceste descoperiri oferă informații importante despre utilizarea compușilor bioactivi ca terapii alternative pentru prevenireboala renalași factorii de risc asociați. Cu toate acestea, deoarece principala limitare a acestui studiu nu a fost evaluarea căilor implicate în efectele pozitive ale tărâțelor de orez, sunt necesare mai multe studii. Prin urmare, am ajuns la concluzia că tărâțele de orez au fost capabile să previnăboala renalaprin modularea factorilor de risc.
