文摘

我们报告实验证据证实肾组织病理学,促炎介质,引起的氧化代谢可乐喝。雄性Wistar鼠喝随意普通的可乐(C,)或自来水(W,)。措施。体重、营养数据,血浆葡萄糖、胆固醇分数,TG、尿素、肌酐、辅酶Q₁₀、SBP和超声心动图(0莫和6 mo)。在6个月安乐死了。肾脏处理组织病理学和免疫组织化学(半定量的)。C和W相比,老鼠显示(I)超重(+ 8%,),高血糖(+ 11%,)、高甘油三酯血症(2倍,),更高的AIP(2倍,),低问₁₀级别(−55%,);(2)增加LV舒张直径(+ 9%,)和体积(收缩压+ 24%,),后壁变薄(−8%,),大心输出量(+ 24%,);(3)肾小球硬化症(+ 21%,),组织病理学(+ 13%,),更高的管状表达il - 6(7倍,)和肿瘤坏死因子α(4倍,)。(IV)的相关性被发现为LV维度与il - 6 (74%,)和肿瘤坏死因子α(52%,TG和Q后)和完全废除₁₀控制。慢性可乐喝诱导心脏重塑与促炎细胞因子和肾损害相关。高甘油三酯血症和氧化应激是关键因素。Hypertriglyceridemic lipotoxicity在缺陷的背景下抗氧化/抗炎保护由于低问₁₀水平可能会扮演一个关键的角色在cardiorenal障碍引起的慢性可乐喝的老鼠。

1。介绍

代谢综合症(大都会)是高甘油三酯血症的星座,高血糖,和/或胰岛素抵抗、高血压和内脏肥胖的人。除了增加心血管疾病的风险,糖尿病和糖尿病肾病,大都会可能直接影响肾脏形态学和/或功能。

我们有报道,慢性可乐喝诱发大都会,pro-oxidative代谢和胰岛素抵抗大鼠和成年ApoE加速主动脉动脉粥样硬化进展^−−/老鼠一样(1- - - - - -3]。

复杂heart-kidney双向对话涉及到介质,通过血液中盛行的代谢状态,达到目标组织和传递特定的信息。我们也观察到大都会引起慢性可乐喝还可能涉及肾病理在正常大鼠(未发表的观察)。严重的大都会,心血管疾病和II型糖尿病的主要危险因素,根据不同综合症本身的组件的数量。然而,大都会的连接与肾功能损害的风险目前还不清楚。高危患者大都会是慢性肾脏疾病(4]。Cardiorenal综合症通常可以被定义为一个心脏和肾脏的病理生理的障碍,在一个器官急性或慢性功能障碍可能在其他器官引起急性或慢性功能障碍(5]。到目前为止,这种情况与重要的发病率和死亡率,会议心脏病学家和研究者的关注。

考虑到单独喝可乐会导致代谢变化可能影响心脏和肾脏(如严重的高甘油三酯血症和胰岛素抵抗),这项工作的目的是评估慢性可乐喝可能会损害肾脏是否完整与氧化代谢,在大鼠肾脏炎症。

2。方法

动物处理、维护和安乐死的程序进行根据国际建议(6]。伦理委员会批准的这项研究是在动物研究学院Investigaciones Cardiologicas和机构的动物保健和使用委员会(CICUAL)布宜诺斯艾利斯大学的医学院。动物研究所被安置设施(21 + 2°C,在12 h明暗周期,7点。- - - - - -7p.m.) and were fed a commercial chow (16%–18% protein and 0.2 g% sodium (Cooperación, Buenos Aires, Argentina))随意。

2.1。试验协议

24雄性Wistar鼠随机分布在两组,根据饮料作为唯一的液体源(随意):W(水)或普通可乐(C)(商用sucrose-sweetened碳酸饮料,可口可乐™、阿根廷)。食品和饮料消费评估每周两次,每周体重的决心,收缩压(SBP)是两周一次的记录。在基线和6个月后开始这项研究的生化分析和超声心动图(清醒大鼠)记录。喝治疗6个月后,所有的动物都被小计安乐死放血麻醉(硫喷妥钠40毫克/公斤,i.p)和肾脏切除组织病理学和免疫组织化学。

根据公司规范可口可乐是一种碳酸水解决方案包含(近似%)10.6克碳水化合物、钠7毫克咖啡因11.5毫克、焦糖、磷酸、柠檬酸、香精、天然调味料(橙、柠檬、肉豆蔻、肉桂、香菜,等等),酸橙汁,和液体提取古柯叶(Erythroxylum novogranatense)。可乐喝了二氧化碳含量在很大程度上被剧烈的搅拌使用搅拌盘和放置磁酒吧里充满液体的容器之前给动物在室温下。

2.2。生化决定

血浆葡萄糖、胆固醇水平分数,甘油三酯(TG)、尿素、肌酐和确定从尾静脉血样采集4小时禁食后,使用商用工具enzymocolorimetry(美国Sigma-Aldrich) [7]。等离子体的硬化指数(AIP)被计算为AIP =日志(TG / HDL−总Ch)。

亲脂性的氧化剂ubiquinone-10血浆浓度(2、3 dimethoxy-5 methyl-6-decaprenyl benzoquinone-10,辅酶Q₁₀)是用反相高效液相色谱法与紫外检测(RP-HPLC-UV)在275纳米波长吸光度8]。

2.3。血压测定

收缩压(SBP)是由尾袖体积描记法测量在清醒大鼠轻轻的在克制的塑料箱。至少3读数的平均值每会话记录。气动脉冲传感器放置在腹侧表面的尾巴,远端闭塞袖口,检测脉搏波的回归后缓慢通货紧缩的袖口。袖口的压力是由气动脉冲波换能器,使用编程electrosphygmomanometer pe - 300连接到一个Physiograph MK-IIIS为脉冲记录(毒品就近,德克萨斯州奥斯汀)。

2.4。超声心动图

经胸廓的超声心动图获得在醒着,轻轻地抑制大鼠使用ATL的3000年人类发展指数(美国WA Bethold)超声心动图系统配备了10.5 MHz换能器。(M-mode和二维超声心动图图像)在短轴乳头肌水平的观点。心室间隔结束舒张维度(IVSd)和左心室舒张期结束后壁维度(LVPWd)测定在胸骨旁的长轴在midchordal水平。左心室舒张期维度(LVDD)和左心室收缩末期后壁维度(LVPWs)测定心室长轴垂直地也在midchordal水平。

典型的echocardiographical参数计算:缩短分数(科幻%)= 100×(LVPWd−LVPWs) / LVDD;左心室质量(LVM) = (LVDD + RWTh + LVPWd)³−(LVDD)³×1.04;相对后壁厚度(RWTh) = (LVPWd + RWTh) / LVDD;舒张期容积(类别)= 0.85×(LVDD)³;收缩末期容积(ESV) = 0.85×不全(LVSD)³;心输出量=(产品类别−ESV)×心率;收缩量(SV) =产品类别−ESV。超声心动图图像和心率(HR)同时记录。

2.5。组织病理学和定量形态学

灌注肾脏立即解剖了安乐死后,通过肾静脉与生理盐水,体重和纵向切割。在磷酸缓冲10%甲醛固定后24 h (pH = 7.2),嵌入在石蜡组织块,剪成4μ米厚的部分,经常沾hematoxylin-eosin(他)和周期性acid-Schiff (PAS)。组织部分是光学显微镜下检查(Eclipse 50我尼康,尼康公司,东京,日本)存在的组织病理学变化。捕获图像,转换为数字显微照片(尼康Coolpix S4),并分析了使用Image-Pro +图像处理软件6.0(美国马里兰州银泉媒体控制论,)。组织病理学评价盲实验组。

肾脏部分分类根据肾小球的存在和严重性,管状,血管,和间质异常使用半定量的范围从0(零)指示没有改变通过1 + 2 + 3 + 4 +指示温和,温和,比较严重,分别和严重异常。整体为每个肾脏组织学评分得到[9]。

肾小球体积(Vg, 10⁶μ米³)估计基于最大平面区域(MPA)分析了使用点估算方法。正交网格和300个测试点,代表一个地区6.7十⁴μ米²40 x物镜,投射到领域的观点。点打小球的数量()是统计在≥50肾小球/肾和用于计算MPA (μ米²)=,在那里点之间的距离(10]。

肾小球病变被定义为焦点的存在和节段肾小球疤痕和闭塞的肾小球毛细血管系膜细胞性增加,系膜基质扩张,和粘连形成簇和肾小球囊。肾小球硬化症的严重性被Raij半定量的确定的方法11]。

图像分析是使用尼康Eclipse执行50我显微镜(尼康公司(日本东京),将数码相机(尼康Coolpix S4)和Image-Pro +图像处理软件6.0(美国马里兰州银泉媒体控制论,)。

2.6。免疫组织化学

传统avidin-biotin-peroxidase复杂技术和半定量的分数允许使用免疫组织化学测定标本的标签12]。管状染色thioredoxin-1 (Trx1) (TTrx1), peroxiredoxin-2 (Prx2) ()、白介素(IL) 6 ()和肿瘤坏死因子-α()是使用各自的主要执行兔多克隆抗体。控制部分是孵化多发地正常兔血清。免疫化学强度积极性是由集成光密度(IOD)方法使用Image-Pro +图像处理软件6.0(美国马里兰州银泉媒体控制论,)。

2.7。统计分析

高斯分布由柯尔莫哥洛夫和斯米尔诺夫评估方法。高斯分布的变量(参数),价值分析双向方差分析紧随其后事后测试(Bonferroni多个以及)来评估群体之间的差异。皮尔森相关测试是用来评估变量之间的关联(SPSS™15.0)。为变量与非高斯分布(组织学评分),值进行分析利用克鲁斯卡尔-沃利斯检验(非参数方差分析)和邓恩的多重比较检验群体间的比较。的值被认为是显著的在所有情况下(5.0 GraphPad棱镜,GraphPad软件,Inc .,圣地亚哥,加利福尼亚州,美国)。

3所示。结果

可乐喝(C) 6个月后,大鼠显示大量饮酒(毫升/公斤/ 24 h) (在C语言和在W,)和发达超重(+ 8%,),高血糖(+ 11%,)、高甘油三酯血症(2倍,),更高的AIP(2倍,),低问₁₀水平(−55%,)与水喝同行相比(W)(图1)。体重增加群体间的差异随着时间的推移变得显著超过5个月的治疗(在5个月;在6个月时,图2)。减少问₁₀占81%的TG浓度,反之亦然(,)。可乐饮料的消费没有修改尿毒症(毫克/ 100毫升)在C语言和在W或肌酐(毫克/ 100毫升:在C语言和,n)。

Echocardiographical分析显示,与W的老鼠相比,C老鼠显示直径LV舒张压增加(+ 9%,)和两个LV舒张期容积增加(+ 26%,)和LV收缩期容积(+ 24%,)。后壁变薄(−8%,)心输出量较大(+ 24%,)和没有改变在心率(HR)也被发现在大鼠与W C(图3)。

可乐消费没有影响人力资源或肌酐,不扰乱人力资源和肌酐(图之间的关系4)。

肾组织的故事显示局灶节段性肾小球硬化症和强烈的管状immunopositivity il - 6和TNF -α经过6个月的持续可乐喝(图5)。

可乐喝治疗诱导肾小球硬化症(+ 21%,),更高的组织病理学评分(+ 13%,),很大程度上提高管式的表达il - 6(7倍,)和肿瘤坏死因子-α(4倍,)(图6)。

的相关性被发现LV维度与il - 6的变化(74%,,)和肿瘤坏死因子-α(52%,,)。控制了TG或Q₁₀值分别减少了相关性的强度相互解释的方差(%)22%,,il - 6和14%,,肿瘤坏死因子-α。此外,控制对TG和Q₁₀水平实际上完全废除任何相关先前观察到的LV维度与il - 6 (NS)和肿瘤坏死因子-α(NS)(图7)。

4所示。讨论

在摘要中,显著增加甘油三酯后定期饮用可乐可以解释为高果糖含量和C组中大量饮酒。有趣的是,减少Q₁₀占81%的TG,反之亦然揭示一种亲密和双向代谢连接。高甘油三酯血症,增加抗氧化剂的需求因素,进一步防止lipoperoxidation可能负责疲惫的线粒体问的生产₁₀的水平。问₁₀水平被认为是一个有用的生物标志物的氧化应激(13]。在这方面,大都会与更高水平的循环氧化低密度脂蛋白(14]。可乐喝引起左心室肥厚(LVH),即更大的舒张压和收缩压与后壁变薄卷,增加中风的体积,和心脏输出而不影响心率,可能由于LVH和预加载的上升(类别)和后负荷(15]。一方面,这些变化可以部分解释流体过载后喝大量在C组。摄入大量的可乐,富含碳水化合物的高渗溶液在493 mOsm / L与285 - 295 mOsm的等离子体或3 mOsm / L / L低渗的自来水,预计将增加血容量和有限公司,通过固液从细胞内的隔间。

可乐喝可能会刺激下丘脑抗利尿激素(ADH,抗利尿激素)的分泌,增加血容量以保持生理等离子体的渗透性。负责流体的运动的驱动力的间隙空间是由循环因素,主要是葡萄糖来自内脏循环(16]。有趣的是,抗利尿激素释放的刺激会刺激C老鼠口渴,有助于解释观察到的大量饮用这组除了甜味偏好行为。

另一方面,低问₁₀在等离子体水平与心脏肥大(17]。相对的,问₁₀已经报告给直接antihypertrophic影响大鼠心肌细胞体外,结合问₁₀与低剂量洛沙坦提供添加剂治疗中获益,减少高血压LVH [18]。

实际上大都会显然与Q₁₀不足(19]。在实验和人类糖尿病肾病,先进的糖化终端产品(年龄)积累与丙二醛在肾小球损伤与疾病严重程度和在调节受体的年龄(愤怒)足细胞(19]。毒性作用的时代由于结构和功能改变通过血浆和细胞外基质蛋白的交联。在系膜和内皮细胞,AGE-RAGE互动增强氧自由基的形成原因与随后的核factor-kappaB激活和释放促炎细胞因子il - 6和TNF -α(19]。

肾小球结构上而言,可乐摄入量的影响可能是次生代谢综合征和/或他们可能与其他因素有关,如增加流体过载和血管内扩张在我们以前的报告指出1]。目前的结果可能出现在早些时候与我们的观测显示肾脏损伤的明显差异归因于可乐喝大鼠的衰老过程。然而,深入研究并没有进行组织病理学检查。

我们进展的研究的影响慢性可乐喝,我们满足新的多迷上游代谢综合征表现和长期并发症。实际上,代谢综合征实际上构成长期威胁肾脏结构和功能(20.]。

肌酐的增加作为时间的函数(动物)的年龄是解释的肾脏的功能状态及其随时间恶化。可乐消费并不影响肌酐和最重要的并不影响心脏rate-creatinine关系(关系曲线的形状是不变的)表明肾脏充分回应了心率的变化超过6个月的可乐喝。肌酐和心率的关系报道(21]。

另一方面,由于大鼠胰岛素抵抗的发展超过6个月的可乐喝我们报道3)和现在的结果显示增加炎症介质在肾小管,6个月的可乐喝可能引起轻度肾功能不全在适当的时候不能排除,直到实验确认。轻度肾功能不全与炎症和胰岛素抵抗[22]。流行病学研究显示可乐饮料的摄入与慢性肾脏疾病(23]。

在先前的研究中,三个月喝可乐不影响体重,肾小球形态、或氧化状态在肾皮质23]。相反,在我们的研究中,轻微超重和肾小球组织病理学观察6个月后可乐喝没有改变硫氧还蛋白的免疫组织化学表现,与之前的研究一致。可乐消费研究(平均每天140毫升)类似于目前的研究和可乐摄入这两项研究评估雄性Wistar鼠。然而治疗长度在很大程度上是不同的,这在许多其他实验模型,由于时间的变化随时间的变化是并列(年龄)本身。例如,现在体重的差异在可乐喝老鼠达到统计学意义在5个月,不是之前。因此两者之间差异的研究解释主要的时间依赖性和治疗长度。

急剧增加的促炎细胞因子il - 6和TNF -α在可乐喝老鼠引起的肾小管应该导致管错乱和障碍如果持续时间(不是本研究的目的)。实验和临床研究表明之间的相关性肾脏疾病的进展和血脂异常。高甘油三酯血症引发炎症反应在不同组织和已知影响肾脏形态的完整性(24]。血脂异常和lipotoxicity-induced胰岛素抵抗、炎症和氧化应激的主要发病机制是在2型糖尿病肾损害25]。有趣的是,我们有可乐喝大鼠胰岛素抵抗的发展报告(3]。在合理的协议,目前的证据和先前的报道,我们建议大都会可乐喝影响引起的肾脏结构和增加促炎细胞因子在大鼠肾小管,高甘油三酯血症和低水平的问₁₀可能扮演重要的角色在决定的病理生理学cardiorenal轴。高含量的先进的糖化终端产品(年龄)焦糖可乐饮料中着色剂进一步延续氧化应激,导致肾小管促炎细胞因子的增加,可能参与了慢性肾脏疾病的进展的一个并发症大都会在可乐饮料的消费者26]。

5亚型cardiorenal根据病理生理学改变已确定,时间框架,伴随肾功能障碍的本质。可乐喝可能会被认为是诱导代谢条件超越典型的大都会,可能发展为一种5 cardiorenal变更(即在适当的时间。由于系统代谢,肾和心脏功能障碍(条件)27]。

慢性肾脏疾病是一个新兴的卫生问题,但只有少数患者将达到肾阶段结束。之间存在着越来越强大的协会大都会和慢性肾脏疾病之间的联系还不清楚,很少有研究表明肾组织学大都会(28]。急性肾损伤最近报道与先前的肾功能正常患者代谢综合征(28]。在本文中,我们目前的证据表明,大都会可乐喝影响引起的大鼠肾脏结构和增加促炎细胞因子il - 6和TNF水平α在肾小管,在严重的高甘油三酯血症和降低抗氧化/抗炎问₁₀的水平。

5。结论

慢性可乐喝诱导心脏重塑与促炎细胞因子和肾损害相关。Cardiorenal协会是依赖于高甘油三酯血症和氧化应激。Hypertriglyceridemic lipotoxicity上下文的有缺陷的抗氧化和抗炎保护由于低Q₁₀水平可能参与cardiorenal综合症引起的慢性可乐喝的老鼠。

根据目前的结果和根据Ronco分类等。5),实验大都会引起慢性可乐喝,呈现心脏肥大和肾组织病理学(肾小球硬化)[1,2),可以提供一个有趣的模型来研究类型5 cardiorenal综合症。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

本研究支持了皮普CONICET 11220110100671和UBACYT 11220110100671 ba。