Bagian2: Homoarginine Memperbaiki Nefropati Diabetik Tanpa Nitric Oxide Synthase-3

Untuk informasi lebih lanjut. kontak{0}}

3. HASIL

3.1 Karakteristik tikus

Tikus tipe liar diabetes dan tikus NOS3- memiliki berat badan yang secara signifikan lebih sedikit dibandingkan dengan tikus non-diabetes setelah 24 minggu, yang meningkat secara signifikan oleh homoarginin pada tikus NOS3-7 diabetes. Glukosa darah lebih tinggi pada semua tipe liar diabetes dan tikus NOS3-7. Rasio ginjal/berat badan secara signifikan lebih tinggi pada tikus NOS3-7 diabetes, sementara pengobatan homoarginin secara signifikan mengurangi rasio jantung/berat badan pada tikus NOS3-diabetik. Tekanan darah sistolik meningkat secara signifikan pada tikus NOS3-7dibandingkan dengan tipe liar dan menunjukkan tren penurunan; meskipun tidak signifikan dengan pengobatan homoarginin pada NOS diabetes 3-/ tikus. (Tabel 1).

3.2 Homoarginine mengurangi albuminuria pada NOS diabetes3-/- rmice

Diabetes secara signifikan meningkatkan albuminuria pada tikus tipe liar dan NOS3-/ dibandingkan dengan tikus normal, suatu efek yang berkurang secara signifikan dengan pengobatan homoarginin (Gambar 1). Karena hasil yang diamati pada tikus tipe liar konsisten dengan penelitian kami sebelumnya (Wetzel et al., 2019) tentang efek perlindungan homoarginin pada DN, kami hanya menganalisis tikus NOS3-/ untuk sisa penelitian ini.

3.3 Homoarginine mengurangi kadar BUN plasma pada NOS diabetes3-7-tikus

Kami selanjutnya mengevaluasi efek pemberian homoarginin pada kadar BUN plasma pada tikus3-NOS. Kadar BUN plasma meningkat pada tikus diabetes dan dikurangi dengan pengobatan homoarginin (Gambar 2).

Klik untuk mengetahui tentang penggunaan cistanche dan cistanche organik

3.4 Ekspresi NOS1 dan NOS2 tidak diubah pada tikus NOS3-diabetes

Selanjutnya, kami menentukan apakah diabetes dan/atau homoarginin mengubah ekspresi isoform NOS lain dalam ginjal dari tikus3 -NOS. Hasil kami menunjukkan bahwa baik diabetes maupun homoarginine tidak mempengaruhi ekspresi gen NOS1 atau NOS2 pada tikus NOS3-7 (Gambar 3).

3.5 Homoarginine mengurangi patologi glomerulus dan fibrosis pada tikus NOS3-diabetik

Analisis bagian glomerulus yang diwarnai dengan PAS menunjukkan bahwa tikus NOS3--diabetik dikaitkan dengan peningkatan volume glomerulus, seluleritas glomerulus, ketebalan membran basal glomerulus (GBM), dan indeks cedera glomerulus dibandingkan dengan tikus NOS3一 non-diabetes; efek berkurang secara signifikan menggunakan pengobatan homoarginine (Tabel 2 dan Gambar 4a). Lebih lanjut, tikus NOS3 diabetes menunjukkan peningkatan persentase fibrosis (menggunakan ImageJ) di bagian yang diwarnai trikrom Masson (Gambar 4b,c) 24 minggu setelah diabetes, yang berkurang dengan pengobatan dengan homoarginin.

3.6 Homoarginine mengurangi penanda fibrotik ginjal pada NOS diabetes3-/- tikus

Analisis PCR waktu nyata menunjukkan peningkatan yang nyata pada fibronektin ginjal (Gambar 5a), TGF (Gambar 5b), aktin otot polos (Gambar 5c), dan E-cadherin (Gambar 5d) setelah diabetes pada NOS3-/tikus. Suplementasi homoarginin secara signifikan menumpulkan peningkatan penanda fibrosis ini.

3.7 Homoarginine mengurangi infiltrasi makrofag glomerulus pada NOS diabetes3-/tikus

NOS diabetes3-/tikus menunjukkan peningkatan yang nyata dalam infiltrasi makrofag ginjal setelah diabetes (Gambar 6) dibandingkan dengan tikus non-diabetes. Pengobatan homoarginin secara signifikan mengurangi infiltrasi makrofag 24 minggu setelah diabetes.

3.8 Homoarginine mengurangi fibrosis jantung dan meningkatkan fungsi jantung pada tikus diabetes NOS3-7-r

NOS diabetes3-/ tikus menunjukkan peningkatan persen fibrosis (menggunakan ImageJ) di bagian yang diwarnai trichrome (Gambar 7a,b) 24 minggu setelah diabetes, yang dikurangi dengan pengobatan dengan homoarginin. Lebih lanjut, tikus NOS diabetes3-7memiliki penurunan yang signifikan dalam fraksi ejeksi (EF) dan penyusutan fraksional (FS) (Gambar 7c-e) dibandingkan dengan kontrol non-diabetes pada 22 minggu diabetes, efek yang dipulihkan secara signifikan menggunakan homoarginin perlakuan.

3.9 Homoarginine mengembalikan kompleks MCU dan regulatornya pada tikus diabetes Ins2Akita

Sampel ginjal yang berasal dari publikasi kami sebelumnya (Wetzel et al., 2019) dianalisis untuk kompleks MCU dan regulatornya. Tikus diabetes mengalami peningkatan signifikan pada MCU ginjal dan regulator positifnya, ekspresi MCUR1, bersama dengan penurunan regulator negatif MCU ginjal, ekspresi MICU1 (Gambar 8), dibandingkan dengan kontrol non-diabetes pada usia 18 minggu pada tikus Ins2Ak, sedangkan tikus diabetes yang diobati dengan suplementasi homoarginine mengembalikan kompleks MCU dan regulatornya ke tingkat normal.

3.10 Homoarginine memulihkan tikus kompleks MCU dan regulatornya pada NOS diabetes3-7-

NOS diabetes3-/tikus memiliki peningkatan MCU ginjal yang signifikan (Gambar 9a) bersama dengan penurunan signifikan pada regulator negatifnya, ekspresi MICUl (Gambar 9b,c), dibandingkan dengan kontrol non-diabetes setelah 24 minggu diabetes , sedangkan tikus NOS3-diabetik yang diobati dengan suplementasi homoarginin mengembalikan kompleks MCU dan regulator negatifnya ke tingkat normal.

4. DISKUSI

Nefropati diabetik tetap merupakan komplikasi diabetes yang penting dan belum terselesaikan. Publikasi kami sebelumnya menunjukkan bahwa suplementasi homoarginin menganugerahkan:ginjalperlindungan pada model tikus diabetes (Wetzel et al., 2019). Namun, mekanisme yang tepat dimana homoarginine memediasi efek ini tidak jelas. Studi saat ini menunjukkan bahwa suplementasi homoarginine memediasiginjalperlindungan jaringan di DN independen NOS3 yang pada akhirnya akan mengubah pemahaman kita tentang mekanisme yang homoarginine menginduksi perlindungan ginjal dan jantung di DN. Efek protektif homoarginin dalam DN dapat dimediasi melalui peningkatan fungsi mitokondria.

Disfungsi endotel, yang ditandai dengan berkurangnya bioavailabilitas NO, dan peningkatan stres oksidatif merupakan ciri khas diabetes (Creager et al.,2003) dan DN (Goligorsky et al.,2001). Peran ekspresi dan aksi NOS3 dalam DN kontroversial; oleh karena itu meskipun rendah atau kurangnya NOS3 telah terbukti memperburuk DN (Wang et al, 2011; Zhao et al., 2006), sebuah publikasi baru-baru ini (Natarajan et al., 2019) menunjukkan bahwa ekspresi berlebih NOS3 pada tikus Ins2Aki mungkin memperburuk DN melalui peningkatan pelepasan NOS3 dan stres oksidatif daripada peningkatan produksi/aksi NO ginjal. Karena homoarginin bisa menjadi substrat untuk NOS dengan meningkatkan L-arginin (Hecker et al., 1991; Moali et al., 1998), itu juga bisa memediasi efeknya melalui aksi/produksi NO. Namun, publikasi kami sebelumnya menunjukkan bahwa suplementasi arginin oral secara mengejutkan tidak mencegah atau mengurangi penanda cedera ginjal pada model tikus diabetes, meskipun berhasil meningkatkan kadar arginin dalam plasma dan ginjal (You et al., 2014). Interaksi langsung antara kadar homoarginin dan produksi NO masih kontroversial. Homoarginin dapat mereduksi sintesis NO dari arginin melalui (a) kompetisi arginin dan homoarginin untuk serapan seluler oleh transporter asam amino kationik (CAT) (Chafai et al, 2017; Hagos et al., 2006); (b) dengan trans-stimulasi CAT, yang pada gilirannya dapat meningkatkan penghabisan arginin seluler; dan (c) melalui kompetisi homoarginin dan arginin untuk NOS (Pilz et al., 2015), meskipun homoarginin adalah substrat yang kurang efisien untuk enzim ini (Moali et al., 1998; Zwan et al, 2013). Meskipun homoarginin dapat meningkatkan ketersediaan arginin dan dengan demikian sintesis NO melalui penghambatan arginase, hal ini tidak mungkin karena afinitas homoarginin yang lemah terhadap arginase (Marz et al, 2010). Meskipun demikian, homoarginin dapat berkontribusi pada sintesis NO dengan berfungsi sebagai substrat untuk NOS karena homoarginin, bahkan dengan afinitas yang lebih lemah terhadap NOS dibandingkan dengan arginin, dapat dimetabolisme menjadi NO dan homocitrulline (Drechsler et al., 2011).

Untuk menguji mekanisme efek perlindungan homoarginin pada DN, kami menyelidiki efek suplementasi homoarginin pada disfungsi ginjal, perubahan histopatologis glomerulus, dan perekrutan makrofag di NOS3-/-dan model tikus diabetes littermate tipe liar mereka. Suplementasi homoarginin secara signifikan memperbaiki albuminuria diabetes pada tipe liar diabetes dan tikus NOS3-7, mengkonfirmasi temuan kami sebelumnya (Wetzel et al,2019), dan dikaitkan dengan penurunan patologi glomerulus dan ekspresi penanda fibrotik ginjal pada NOS diabetes{{ 5}}tikus.

Secara keseluruhan, hasil kami menunjukkan peran langsung dari efek perlindungan homoarginin di DN dan mendukung konsep bahwa homoarginin memediasi perlindungan jaringan ginjal independen NOS3. Morbiditas dan mortalitas kardiovaskular meningkat pada pasien dengan DN. Di jantung, kadar homoarginin yang lebih rendah berhubungan dengan peningkatan penebalan ventrikel kiri, EF yang lebih rendah, dan NTproBNP yang lebih tinggi (Bahls et al., 2018). Sebaliknya, suplementasi homoarginin mempertahankan fungsi jantung pada model murine gagal jantung pasca infark miokard (Atzler et al., 2017). Dalam penelitian saat ini, kami juga menunjukkan bahwa efek perlindungan homoarginin untuk meningkatkan fungsi jantung dan mengurangi fibrosis jantung tidak tergantung pada ekspresi NOS3 dengan cara yang mirip dengan efeknya pada ginjal. Namun kami tidak dapat mengecualikan efek hemodinamik homoarginin pada DN mengingat kecenderungannya untuk mengurangi tekanan darah; meskipun tidak signifikan.

Mekanisme efek perlindungan homoarginin tampaknya terkait dengan modulasi fungsi mitokondria yang diatur oleh kompleks MCU dan regulatornya. Disfungsi mitokondria memainkan peran penting dalam cedera ginjal (Brooks et al.,2009;Coughlan &Sharma,2016;Hallan & Sharma,2016;Long et al..2016; Sharma,2015; Sun et al.2008;Wang et al .,2012;You et al.,2016;Yu et al 2006; Zhan et al.,2013). Di ginjal, sel endotel sangat rentan terhadap disfungsi mitokondria (Hong et al.,2012) dan berkontribusi terhadap stres oksidatif, penipisan energi yang persisten, gangguan mekanisme perbaikan yang bergantung pada energi, dan kematian sel pada cedera ginjal (Funk et al., 2010; Funk & Schnellmann, 2012). MCU adalah kompleks multimerik yang terlibat dalam penyerapan Ca' yang cepat di mitokondria dan telah terbukti disregulasi dalam patologi jantung (Liao et al.,2015; Luongo et al.,2015; Nemaniet al,2018; Tomar et al,2019; Woods et al,2019). Serapan Ca2 plus mitokondria yang dimediasi oleh kompleks MCU memainkan peran penting dalam transduksi sinyal, bioenergi, dan kematian sel, dan disregulasinya terkait dengan beberapa penyakit manusia. Meskipun apoptosis podosit telah dikaitkan dengan disregulasi MCU (Xu et al., 2018; Yuan et al., 2017), peran kompleks MCU dan interaksinya dengan suplementasi homoarginin dalam DN tidak diketahui. Data kami saat ini pada tikus diabetes menunjukkan bahwa pemberian homoarginin secara signifikan mengurangi ekspresi MCU, meningkatkan regulator negatif MCU (MICU1), dan mengurangi regulator positif MCU (MCUR1) di DN, dan efek ini tidak tergantung pada ekspresi NOS3. Oleh karena itu, kami berspekulasi bahwa ada hubungan antara pensinyalan Ca' mitokondria dan hasil klinis yang merugikan pada DN. Normalisasi fungsi mitokondria diperlukan untuk mengembalikan metabolisme oksidatif selama DN. Studi tambahan diperlukan untuk mengkonfirmasi efek langsung homoarginin pada fungsi mitokondria.

Sebagai kesimpulan, penelitian kami menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa mekanisme perlindungan jaringan ginjal dan jantung menggunakan suplementasi homoarginin di DN tidak tergantung pada NOS3, dan kemungkinan dimediasi oleh peningkatan disfungsi mitokondria. Hasil penelitian kami pada akhirnya dapat menghasilkan intervensi terapeutik baru yang dirancang untuk meningkatkan homoarginin dalam pengobatan DN.

Manfaat dariBenteng

1. Cistanche adalah obat tradisional Cina yang sangat baik untuk mengencangkan ginjal. Itu tidak hanya dapat memperkuat yin ginjal, tetapi juga memperkuat yang ginjal, dan efek farmakologisnya relatif ringan. Maka itu kabar baik untuk pria.

2. Cistanche kaya akan alkaloid,echinacosida, dan zat netral kristal, serta beberapa elemen dan vitamin, yang dapat secara efektif menyegarkan ginjal, yang, dan darah. Ini memiliki efek yang baik pada gejala kekurangan Yang, dan secara efektif dapat mencegah fenomena penurunan berat badan.

3. Cistanche tidak hanya bisa merawat priaketidakmampuan, emisi nokturnal, dan ejakulasi dini, juga dapat mengobati wanita yang tidak teratur menstruasi, amenore, dan penyakit ginekologi lainnya.

Siapa lagi yang tidak bisa makan cistanche

1. Mereka dengan defisiensi yin ginjal. Karena efek Cistanche dalam menghangatkan dan menutrisi ginjal-yang, penderita defisiensi yin ginjal akan memperparah gejala defisiensi yin seperti lima panas kesal, tidur gelisah dan berbaring, lebih banyak mimpi, lidah merah, dan lapisan kurang, sehingga orang dengan defisiensi yin ginjal sebaiknya tidak makan cistanche.

2. Penderita diare karena kekurangan limpa. Cistanche memiliki efek melembabkan kekeringan dan menghaluskan usus. Orang dengan defisiensi limpa dan diare dapat memperburuk gejala diare dan mencret. Karena itu, penderita defisiensi limpa dan diare sebaiknya tidak makan cistanche.

3. Anak di bawah umur. Cistanche adalah tonik yang kuat. Anak di bawah umur masih dalam tahap perkembangan fisik dan mental. Makan cistanche tidak kondusif untuk pertumbuhan dan perkembangan mereka sendiri. Karena itu, jika tidak perlu, disarankan agar anak di bawah umur tidak makan cistanche.

Karena itu, jika Anda perlu menyegarkan ginjal Anda, Cistanche adalah suplemen yang baik, dan jika Anda memiliki kondisi lain, silakan gunakan di bawah saran dokter Anda.