Efectul reno-protector al tratamentelor AM6545 și AM4113 asupra sindromului metabolic
Mar 21, 2022
Contact: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-mail:audrey.hu@wecistanche.com
PARTEA Ⅰ: Interferența cu TGF 1-Inflamația și fibroza mediate stau la baza efectelor reno-protectoare ale antagoniștilor neutri ai receptorilor CB1 AM6545 și AM4113 într-un model de sindrom metabolic de șobolan
Basma G.Eid, Thikryat Neamatallah, Abeer Hanafy, Hany M.El-Bassossy & et al.
1. Introducere
Metabolicsindrom(MetS), este o combinație demetabolicanomalii care se manifestă în mod obișnuit ca rezistență la insulină (IR), obezitate abdominală, dislipidemie și hipertensiune arterială [1]. Pacienții cu MetS(Metabolicsindrom) prezintă un risc crescut de a dezvolta diabet, boală cardiovasculară aterosclerotică (BCV) și insuficiență renală [2]. Toate aceste boli reprezintă afecțiuni grave și adesea fatale, care sunt predominante în majoritatea țărilor. Prevalența MetS (Metabolicsindrom) este în creștere la nivel global, cu peste un miliard de oameni acum afectați [3]. Această creștere este asociată cu inactivitatea fizică, consumul de alimente bogate în calorii și băuturile suplimentate cu zaharuri [4,5]. Relația dintre MetS(Metabolicsindrom) și boala cronică de rinichi (CKD) este controversată. Cu toate acestea, mai multe studii au raportat că o dietă bogată în fructoză induce MetS(Metabolicsindrom) care progresează ulterior în diferite manifestări ale nefropatiei, cum ar fi filtrarea glomerulară redusă, albuminurie, uricozurie, proteinurie și modificări ale morfologiei renale [6-8]. Posibilele mecanisme ale insuficienței renale pot include eliberarea sistemică de mediatori de citokine proinflamatorii, radicalii liberi și stresul oxidativ în MetS (Metabolicsindrom)[9,10]. Într-adevăr, incidența CKD la pacienții cu MetS(Metabolicsindrom) este de 2.6-ori mai mare decât la persoanele fără MetS(Metabolicsindrom) componente [11].
beneficiul extractului de cistanche: antibacterian
Intervenții terapeutice pentru MetS(Metabolicsindrom) includ modularea sistemului endocannabinoid hiperactiv (EC) prin inhibarea subtipului receptorului canabinoid CB1 |12]. S-a demonstrat că inhibarea receptorului CB1 reglează apetitul, aportul de alimente și lipogeneza la șobolanii obezi [13-15]. CB1 este un receptor cuplat cu proteine G asemănător rodopsinei (GPCR) de clasă A care activează în principal proteinele G i/o [16]. Receptorii CB1 ubicui se găsesc în mare măsură în sistemul nervos central (SNC), ceea ce poate crește incidența tulburărilor neuropsihiatrice [17]. S-a stabilit că există un sistem complet de endocannabinoizi în rinichi și are un rol semnificativ în homeostazia renală, precum și în dezvoltarea nefropatiei diabetice și a afecțiunilor precum CKD[18]. S-a raportat că receptorii CB1 și CB2 sunt prezenți în diferitele părți ale nefronului, precum și alte celule renale atât la oameni, cât și la rozătoare [19]. În plus, sistemul endocannabinoid din rinichi joacă un rol predominant în hemodinamica renală [20].
Rimonabant (SR141716), de exemplu, este un agonist invers al receptorului CB1 care a fost aprobat clinic în aprilie 2006 pentru a tratametaboliccomplicații și obezitate în Europa [21]. Cu toate acestea, retragerea medicamentului penetrant în SNC rimonabant a fost urmărită de Agenția Europeană pentru Medicamente, deoarece a fost asociată cu anxietate, depresie și o tendință crescută de a provoca sinucidere [17].
Pentru a evita efectele secundare neuropsihiatrice ale rimonabant, care au fost atribuite efectelor centrale asociate cu profilul său de agonist invers, am urmărit două strategii pentru dezvoltarea analogilor eficienți cărora le lipsesc efectele secundare nedorite. Prima dintre acestea a fost descoperirea antagoniștilor neutri CB1. Acești compuși, spre deosebire de omologii lor agoniști inversi care acționează prin promovarea stării inactive a receptorului, împiedică endocannabinoizii care apar în mod endogen să interacționeze cu CB1. AM4113 reprezintă un antagonist neutru CB1 de succes care împărtășește efectele dezirabile ale rimonabantului, dar nu are efectele secundare nedorite ale acestuia. A doua strategie a fost să dezvoltăm antagonişti ai receptorilor CB1 care nu pot traversa bariera hemato-encefalică.AM6545reprezintă un ligand de succes cu acțiune periferică, menținând în același timp profilul antagonist neutru al CB1. S-a raportat că ambele medicamente își păstrează activitatea terapeutică la diferite modele animale, cu mai puține efecte adverse decât rimonabantul [22-26].
În studiul actual, ne-am propus să determinăm dacă tratamentul cu antagonişti ai receptorilor CB1AM6545șiAM4113ar îmbunătăți funcția rinichilor într-un model bogat în fructoză și sare demetabolicsindromși să exploreze mecanismul de bază pentru funcția îmbunătățită. Un astfel de studiu ne-ar permite să identificăm dacă vreunul dintre efectele acestor compuși are o componentă legată de inactivarea CB1 produsă central.
2. Rezultate
2.1. Efectul tratamentelor AM6545 și AM4113 asupra tonusului endocannabinoid renal
S-a efectuat măsurarea anandamidei (AEA) și a 2-arachidonoilglicerolului (2-AG) în omogenate renale pentru a evalua tonusul endocannabinoidului din rinichi. După cum se arată în Tabelul 1, când șobolanii de control (C) au fost tratați cu oricareAM6545(C plus A65) sauAM4113(C plus A41) nu a existat niciun efect semnificativ asupra conținutului de AEA și 2-A Gin la rinichi. Animale cumetabolicsindrom(MetS) a afișat niveluri ridicate atât de AEA, cât și de 2-AG în comparație cu martorii(C). După tratareametabolicsindromsobolani cu oricareAM6545(M plus A65) sauAM4113(M plus A41), animalele au prezentat în continuare niveluri mult mai ridicate atât de AEA, cât și de 2-AG în rinichi, comparativ cu martorii.
Tabelul 1. Conținutul de rinichi de anandamidă și 2-arachidonoil glicerol.
2.2. Efectul tratamentelor AM6545 și AM4113 asupra funcției renale la șobolanii MetS (sindrom metabolic)
MetS(Metabolicsindrom) din cauza hrănirii bogate în fructoză și sare este asociată cu deteriorarea funcției renale, așa cum este indicat de rata crescută de excreție a albuminei (AER) și proteinurie în comparație cu martorii (p.<0.05, figure="" 1a,="" b).="" both="">AM6545șiAM4113inhibat semnificativ (p<0.05)the elevated="" proteinuria="" and="" albumin="" excretion="" rate="" to="" similar="" levels="" suggesting="" protection="" of="" renal="" function="" in="">Metabolicsindrom). NiciAM6545niciAM4113a afectat semnificativ AER sau proteinuria atunci când a fost administrată la animalele de control (Figura 1A, B). Clearance-ul creatininei a fost calculat și a fost mult mai scăzut înmetabolicsindromgrupul (M) în comparație cu martorii (Figura ]C). Administrand fieAM6545(M plus A65) sau AM4113 (M plus A41) lametabolicșobolanii nu au avut niciun efect asupra clearance-ului creatininei (Figura 1C).
Figura 1. Antagoniştii receptorului CB1AM6545șiAM4113îmbunătățirea parametrilor funcționali renali la hrăniți cu conținut ridicat de fructoză și saremetabolicsindromşobolani.
(A) arată rata de excreție a albuminei (AER), (B) arată proteinuria și (C) arată clearance-ul creatininei măsurat în control
(C) șimetabolicsindromșobolani (M) precum și după 4 săptămâni de injectare intraperitoneală deAM6545în control(C plus A65)șimetabolicșobolani (M plus A65) sau AM4113 în control (C plus A41) saumetabolicșobolani (M plus A41) la o doză de 10 mg/kg/zi.
Rezultatele sunt afișate ca diagrame cu casete, iar media este afișată ca (plus )(n=8).*p<0.05 relative="" to="" the="" control="" group=""><0.05 relative="" to="" the="">metabolicsindromgrupare prin ANOVA unidirecțională urmată de testul post-hoc al lui Tukey.
2.3. Efectul tratamentelor AM6545 și AM4113 asupra tensiunii arteriale
Măsurarea tensiunii arteriale folosind metoda neinvazivă a manșetei cozii a arătat că MetS(Metabolicsindrom) animalele (M, M plus A65, M plus A41) au prezentat tensiuni arteriale sistolice și diastolice semnificativ mai mari în comparație cu animalele martor. Tratamentul animalelor cu oricareAM6545sauAM4113nu a provocat modificări semnificative ale tensiunii arteriale sistolice și diastolice (Tabelul 2).
Tabelul 2. Efectul AM6545 și AM4113 asupra tensiunii arteriale sistolice și diastolice (BP) a șobolanilor induși de sindromul metabolic (MetS).
2.4. Impactul tratamentelor AM6545 și AM4113 asupra histopatologiei renale la șobolanii MetS (sindrom metabolic)
Examinarea secțiunilor colorate cu H&E de la MetS(Metabolicsindrom) șobolanii au prezentat modificări histopatologice marcate, în special în cortexul renal, unde modificări anormale au fost observate în principal în glomeruli și tubii contorți proximali și stroma renală în raport cu grupul martor. Rinichiul șobolanilor de control a afișat structura normală a cortexului renal (Figura 2A, B), care conținea în principal corpusculi renali constând din capilare glomerulare închise de capsula lui Bowman. În plus, a existat un spațiu capsular între tubii contorți proximali (PCT) și distali (DCT). Celulele cuboidale înalte având o citoplasmă eozinofilă cu nuclei centrali rotunjiți căptușesc tubii contorți proximali. Microvilozitățile înalte au umplut lumenul tubilor, care prezentau o margine luminală cu perie. Tubulii contorți distali au fost puțini în raport cu PCT. În MetS(Metabolicsindrom) șobolani, rinichiul a prezentat grade variabile de modificări (Figura 2C-E) unde unii glomeruli au fost hipertrofiați cu capilare glomerulare dilatate, în timp ce alți glomeruli au apărut atrofici. În plus, majoritatea PCT au fost dilatate cu pierderea marginilor periei; celulele lor aveau citoplasmă vacuolată și nuclei picnotici întunecați. Mai mult, DCT a prezentat unele modificări degenerative cu pereți și citoplasmă vacuolată. În plus, în diferite zone ale cortexului renal au fost observate spații interstițiale, hemoragie peritubulară și infiltrație celulară inflamatorie mononucleară. Interesant, MetS(Metabolicsindrom) sobolani tratati cuAM6545(Figura 3A, B) și AM4113 (Figura 3C, D) au arătat o îmbunătățire marcată a profilului histologic renal manifestată prin glomeruli și PCT aproape normale, fără semne de degenerare și/sau infiltrare a celulelor inflamatorii.
Figura 2. Fotomicrografii reprezentative ale structurii histologice a cortexului renal în control șimetabolicsindromşobolani.
Grupul martor (A, B) prezintă glomeruli (G) și tubuli renali normali (PCT, DCT), în timp ce înmetabolicsindromgrupul (CE) unii glomeruli au apărut atrofiați (G1) în timp ce alții au apărut hipertrofiați (G2) cu capilarele dilatate ().
Cea mai mare parte a PCT a apărut degenerată cu lumen lărgit, pierderea marginii periei și nuclei picnotici (în interiorul unui cerc).
Rețineți prezența spațiilor largi interstițiale (*), extravazarea sângelui (*) și infiltrarea cu celule inflamatorii (ICI). (H&E—A, C ×200—B, D, E×400).
Figura 3. Fotomicrografii reprezentative ale structurii histologice a cortexului renal în grupurile de șobolanimetabolicsindromtratat cuAM6545(O bandăAM4113(C, D) antagonişti ai receptorilor CB1.
Observați restabilirea aspectului aproape normal în comparație cu grupul de control în ceea ce privește glomerulii (G) și tubulii (PCT, DCT). (H&E—A, C×200—B, D ×400)
2.5. Efectul tratamentelor AM6545 și AM4113 asupra nivelurilor de acid UIric la șobolanii MetS (sindrom metabolic)
Având în vedere importanța acidului uric în inflamația rinichilor și progresia spre afecțiune renală cronică, Figura 4 arată că MetS(Metabolicsindrom) animalele au avut o creștere de zece ori a conținutului de acid uric din urină față de martori (p<0.05). however,="" both="" cb1="" antagonists,="">AM6545șiAM4113, în mod semnificativ (p<0.05) inhibited="" this="" increased="" uric="" acid="" content="" while="" restoring="" it="" to="" near="" normal="" values.="" meanwhile,="" neither="">AM6545niciAM4113a afectat semnificativ conținutul de urină al acidului uric la animalele martor.
2.6. EfectulAM6545șiAM4113Tratamente cu niveluri de TGF 1 în MetS(Metabolicsindrom) Sobolani
Studiul a investigat în continuare rolul TGF 1 ca mediator major al pro-inflamației și fibrozei. După cum se arată în Figura 5, concentrația tisulară de TGF 1 în rinichi izolați din MetS(Metabolicsindrom) șobolanii a fost semnificativ (p<0.05) increased="" than="" in="" normal="" animals.="" however,="" the="" four="" weeks="" of="" treatment="" with="">AM6545șiAM4113a avut ca rezultat un semnificativ (p<0.05)reduction of="" tgfβ1="" concentrations,="" restoring="" it="" to="" normal="" values.="" while="" neither="">AM6545niciAM4113a afectat semnificativ concentrațiile tisulare de TGF 1 în rinichii de control. Acest rezultat sugerează că receptorul CB1 are un rol critic în mediarea inflamației și a fibrozei renale.
Coeficientul de corelație a fost calculat pentru a evalua corelația dintre rata de excreție a albuminei și nivelul rinichilor de TGF 1 (Tabelul 3). O corelație puternică a fost prezentă între AER și TGF 1 în control șimetabolicsindromanimalelor. Corelația a fost prezentă și la animalele cu care au fost tratateAM6545, dar nu cuAM4113.
Figura 4. Antagoniştii receptorului CB1AM6545șiAM4113a blocat creșterea de zece ori a conținutului de acid uric în urină indusă de un conținut ridicat de fructoză și de saremetabolicsindromşobolani.
Concentrația de acid uric a fost măsurată în urina martor (C) șimetabolicsindrom(M) șobolani, precum și control șimetabolicsobolani tratati cuAM6545(C plus A65) și respectiv (M plus A65) sauAM4113(C plus A41) și (M plus A41), respectiv, în doză de 10 mg/kg/zi. Rezultatele sunt afișate ca diagrame cu casete, iar media este afișată ca ( plus )(n=8).*p<0.05relative to="" the="" control="" group="" and=""><0.05 relative="" to="" the="">metabolicsindromgrupare prin ANOVA unidirecțională urmată de testul post-hoc al lui Tukey.
Figura 5. Antagoniştii receptorului CB1AM6545șiAM4113reduce producția de TGF 1 în fructoză indusămetabolicsindromşobolani.
Concentraţia de TGF1 a fost măsurată în martor(C) şimetabolicsindrom(M) șobolani, precum și control șimetabolicsobolani tratati cuAM6545(C plus A65) și respectiv (M plus A65), sau AM4113(C plus A41) și respectiv (M plus A41), la o doză de 10 mg/kg/zi. Rezultatele sunt afișate sub formă de diagrame cu casete, iar media este afișată ca (plus )(n=8).*p<0.05 relative="" to="" the="" control="" group=""><0.05 relative="" to="" the="">metabolicsindromgrupare prin ANOVA unidirecțională urmată de testul post-hoc al lui Tukey.
Tabelul 3. Efectele AM6545 și AM113 asupra corelației dintre rata de excreție a albuminei (AER) și nivelul renal al factorului de creștere transformant-beta 1 (TGF1).
2.7.Efectul deAM6545șiAM4113Tratamente pentru fibroza renala in MetS(Metabolicsindrom) Sobolani
Figura 6 prezintă secțiunile de rinichi din diferite grupuri colorate cu Tricromul Masson pentru a evalua fibrele colagene, care au apărut ca o colorație albăstruie. Cortexul renal a arătat o creștere marcată a fibrelor colagene în rinichii prelevați de la MetS(Metabolicsindrom) șobolani (Figura 6B) în comparație cu șobolanii de control (Figura 6A). În interstițiu și glomeruli, a existat un surplus de depunere de fibre de colagen. În schimb, a existat o depunere redusă a fibrelor colagene în cortexul renal cuAM6545(Figura 6C) și tratamentele AM4113 (Figura 6D). Cuantificarea colorației cu tricrom Masson a relevat un procent mai mare înmetabolicsindrom(M), precum și înmetabolicgrupurile tratate (M plus A65, M plus A41) în comparație cu martorii. Cu toate acestea, tratamentul MetS(Metabolicsindrom) animale cuAM6545șiAM4113a provocat o scădere semnificativă a colorării lui Masson în raport cu cele netratatemetabolicgrup.
Figura 6. Fotomicrografii reprezentative ale cortexului renal ale diferitelor grupuri colorate cu tricromul Masson. Observați creșterea marcată a fibrelor de colagen.
(A) în rinichiulmetabolicsindrom(B) în jurul glomeruli (G) și tubuli (PCT, DCT) în comparație cu controlul (A). În contrast,AM6545-tratatemetabolicsindrom
(C) și AM4113-tratatemetabolicsindrom(D) a arătat o reducere vizibilă a fibrelor colagenoase. (Masson's Trichrome, A, B, C&D×200).
(E) arată cuantificarea colorării tricromului lui Masson exprimată ca procent. Rezultatele sunt afișate sub formă de diagrame cu casete, iar media este afișată ca (plus )(n=8).* Diferit semnificativ de „C” la p<0.05,# significantly="" different="" from"m"="" at="" p=""><>
