Дієта з надмірно низьким вмістом солі пошкоджує серце через активацію серцевих (про) ренінових рецепторів, ренін-ангіотензин-альдостерону та симпато-надниркових систем у щурів, що спонтанно страждають на гіпертонію.

Ролі Концептуалізація, курація даних, дослідження, методологія, програмне забезпечення, перевірка, візуалізація, написання - оригінальний проект

низьким

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Ролі Курація даних

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Ролі Курація даних

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Ролі Курація даних

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Ролі Курація даних

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Ролі Курація даних

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Ролі Курація даних

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Ролі Курація даних

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Ролі Збір даних, Формальний аналіз

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Ролі Куратор даних, Методологія

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Ролі Курація даних

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

Концептуалізація ролей, офіційний аналіз, залучення фінансування, розслідування, методологія, адміністрування проектів, нагляд, перевірка, написання - оригінальний проект

Афілійований відділ кардіології, Вища медична школа університету Гіфу, Янагідо, Гіфу, Японія

  • Чіхіро Окамото,
  • Юка Хаякава,
  • Такума Аояма,
  • Хісаакі Комакі,
  • Сінго Мінатогучі,
  • Масаміцу Іваса,
  • Йошіхіса Ямада,
  • Хіроміцу Канаморі,
  • Масанорі Кавасакі,
  • Казухіко Нішігакі

Цифри

Анотація

Об’єктивна

Високе споживання солі викликає гіпертонію і призводить до серцево-судинних захворювань. Тому зараз рекомендується дієта з низьким вмістом солі для профілактики гіпертонії та серцево-судинних захворювань. Однак досі невідомо, чи надмірно низька сольова дієта корисна чи шкідлива для серця.

Методи

Кіотські щури Wistar (WKY) та спонтанно гіпертонічні щури (SHR) отримували нормальну сольову чау (0,9% сольову дієту) та надмірно низьку сольову чау (0,01% сольову дієту, що називається безсольовою дієтою) протягом 8 тижнів з 8 до 16 тижнів. Досліджено вплив надмірно низької сольової дієти на серцеві (про) ренінові рецептори, ренін-ангіотензин-альдостерон та симпато-надниркові системи.

Результати

Надмірно низька сольова дієта не впливала на систолічний артеріальний тиск, але суттєво збільшила частоту серцевих скорочень як у WKY, так і у SHR. Дієта з надмірно низьким вмістом солі суттєво підвищила активність реніну в плазмі крові, концентрацію ангіотензину I, II та альдостерону в плазмі крові, а також концентрацію норадреналіну та адреналіну у плазмі крові як у WKY, так і у SHR. Серцева експресія реніну, прореніну, (P) RR, ангіотензиногену та ангіотензину II рецептора AT1 та фосфорильованого (p) -ERK1/2, p-HSP27, p-38MAPK та TGF-ß1 суттєво підсилювалась надмірно низькою сольовою дієтою як в WKY, так і в SHR. Дія з надмірно низьким вмістом солі прискорила серцевий інтерстиціальний та периваскулярний фіброз та збільшила розмір кардіоміоцитів та товщину міжшлуночкової перегородки у WKY та SHR, але ступінь була більшою у SHR.

Висновок

Дієта з надмірно низьким вмістом солі пошкоджує серце через активацію плазми ренін-ангіотензин-альдостерону та симпато-надниркових систем, а також активацію серцевого (P) RR та рецептора ангіотензину II AT1 та їх сигнали, що протікають як у WKY, так і в SHR.

Цитування: Okamoto C, Hayakawa Y, Aoyama T, Komaki H, Minatoguchi S, Iwasa M, et al. (2017) Надмірно низька сольова дієта пошкоджує серце через активацію серцевих (про) ренінових рецепторів, ренін-ангіотензин-альдостерону та симпато-надниркових систем у спонтанно гіпертонічних щурів. PLoS ONE 12 (12): e0189099. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0189099

Редактор: Майкл Бадер, Max Delbruck Centrum fur Molekulare Medizin Berlin Buch, НІМЕЧЧИНА

Отримано: 22 вересня 2017 р .; Прийнято: 17 листопада 2017 р .; Опубліковано: 8 грудня 2017 року

Наявність даних: Усі відповідні дані містяться в роботі.

Фінансування: Ця робота була підтримана грантом Вищої медичної школи університету Гіфу (Shinya. Minatoguchi) та Фонду досліджень солі (Shinya. Minatoguchi) та Фонду меморіалу Suzuken (Y Yamada, C Okamoto та Shinya Minatoguchi). Фінансисти не мали жодної ролі у розробці досліджень, зборі та аналізі даних, прийнятті рішення про публікацію чи підготовці рукопису.

Конкуруючі інтереси: Автори заявили, що не існує конкуруючих інтересів.

Вступ

Як правило, активність реніну в плазмі збільшується із зменшенням споживання солі та зменшується зі збільшенням споживання солі [13, 14]. Однак досі незрозуміло, чи активована система ренінової ангіотензинової системи серцевої тканини (RAS), включаючи класичні RAS, такі як ангіотензиноген, ангіотензин II та рецептор AT1 до ангіотензину II, а також нещодавно ідентифіковану систему проренін- (P) RR та її сигнали нижче. надмірно низьким вмістом солі. Отже, у цьому дослідженні ми досліджували вплив дієти з надмірно низьким вмістом солі на плазмовий ренін-ангіотензин-альдостерон, симпато-надниркову залозу, ангіотензин реніну серцевої тканини та проренін- (Р), їх передачу сигналу та розвиток пошкодження та функції серця при WKY та SHR.

Матеріали і методи

Дослідні тварини

Самців 8-тижневих спонтанно гіпертонічних щурів (SHR) та щурів Wistar Kyoto (WKY), придбаних у Chubu Kagaku Sizai (Нагоя, Японія), утримували в кімнаті для тварин з контролем температури та вологості з 12-годинним світлом та 12- h темний цикл. З усіма щурами поводились відповідно до Керівництва з догляду та використання лабораторних тварин, опублікованого Національним інститутом охорони здоров’я США (публікація NIH 85–23, переглянутий у 1996 р.). Протокол дослідження був затверджений Комітетом з досліджень тварин та добробуту Університету Гіфу, Гіфу, Японія (№ дозволу 29–20). В кінці експерименту всі щури були знеболені пентобарбіталом натрію (30

40 мг/кг, внутрішньовенно) і катетер вводили у стегнову вену для відбору проб крові, а потім щурів жертвували передозуванням пентобарбіталу. Всі зусилля були зроблені для мінімізації болю та страждань.

Протокол

Спонтанно гіпертонічні щури (SHR) та щури Wistar Kyoto (WKY) у віці 8 тижнів отримували регулярний чау-чау (дієта 0,9% NaCl, CE-2; CLEA Japan, Inc., Токіо, Японія) та надмірно низький вміст солі у пацюків (0,01%) Дієта NaCl, 0,01% NaCl chou готували від AIN-93G, Oriental Yeast Co. Ltd., Токіо, Японія) протягом 8 тижнів з 8 до 16 тижнів (n = 10 відповідно). Ми розглядали дієту, що містить 0,9% NaCl, як звичайну дієту для щурів і визначали як звичайну дієту в цьому дослідженні. Ми визначили дієту, що містить 0,01% NaCl, як дієту з надмірно низьким вмістом солі.

Досліджуваними групами були групи WKY + нормальна сіль (WKY + NS), WKY + надмірно низька сіль (WKY + ELS), SHR + нормальна сіль (SHR + NS) та групи SHR + надмірно низька сіль (SHR + ELS).

Вимірювання артеріального тиску та частоти серцевих скорочень

Систолічний артеріальний тиск та частоту серцевих скорочень вимірювали раз на тиждень протягом 8 тижнів методом хвостової манжети у всіх щурів.

Ехокардіографія

Ехокардіографію (Vevo 770; Visualsonics, Торонто, Канада, оснащену 45-МГц візуалізатором) проводили у віці 8 і 16 тижнів, і отримували фракційне вкорочення ЛШ та товщину міжшлуночкової перегородки (IVSth).

Активність реніну в плазмі та концентрація ангіотензину I, II та альдостерону

В кінці експерименту всі щури були знеболені пентобарбіталом натрію (30

40 мг/кг, внутрішньовенно, вводять катетер в сонну артерію для взяття проб крові (

По 8 мл) для вимірювання активності реніну в плазмі та концентрації ангіотензину I, II та альдостерону в плазмі. Активність реніну в плазмі та концентрацію ангіотензину I, II та альдостерону у плазмі крові вимірювали за допомогою методу RIA2 (SRL, Токіо, Японія).

Концентрація норадреналіну та адреналіну у плазмі крові

У крові, взятій наприкінці експерименту, вимірювали концентрацію норадреналіну та адреналіну в плазмі за допомогою ВЕРХ у поєднанні з електрохімічним виявленням (SRL, Токіо, Японія).

Вестерн-блот-аналіз

У віці 16 тижнів тварин приносили в жертву передозуванням наркозу, а серце висікали. Вестерн-блот-аналіз проводили за допомогою лізатів із тканин серця. Білки відокремлювали і переносили в мембрани за стандартними протоколами. Потім їх досліджували антитілами проти прореніну та реніну (1: 1000, Santa Cruz Biotechnology, Inc.), (P) RR (1: 1000, Abcam), ангіотензиногеном (1: 200, Phoenix Pharmaceuticals, Inc.), ангіотензином II рецептор AT1 (1: 200, Enzo Life Science), пов'язані з позаклітинними сигналами кінази (ERK) 1/2 (1: 1000, Cell Signaling Technology, Inc.), фосфорильовані (p) -ERK1/2 (1: 100; Cell Signaling Technology, Inc.), трансформуючий фактор росту (TGF) -ß1 (1: 2000; Santa Cruz Biotechnology, Inc.), p38 активована мітогеном протеїнкіназа (p38MAPK) (1: 1000; Cell Signaling Technology, Inc.), p-p38MAPK (1: 1000; Cell Signaling Technology, Inc.), білок теплового шоку (HSP) 27 (1: 1000; Santa Cruz Biotechnology, Inc.) та p-HSP27 (1: 1000; Santa Cruz Biotechnology, Inc.). Плямки візуалізували за допомогою хемілюмінесценції (ECL Prime, Amersham), а сигнали визначали кількісно за допомогою денситометрії. α-тубулін (1: 1000, Cell Signaling Technology, Inc.) служив контролем завантаження.

Патологія

У 16-тижневому віці в кінці експерименту тварин приносили в жертву передозуванням анестезії, вирізали серце, а потім ЛШ зважували та розділяли на три поперечні зрізи, паралельні атріовентрикулярному кільцю. Потім зрізи фіксували у 10% забуференному формаліні протягом 4 годин, вкладали у парафін, а потім мікротомом розрізали на ділянки товщиною 4 мкм. Ці зрізи фарбували гематоксилін-еозином та трихромом Массона. Препарати спостерігали за допомогою світлової мікроскопії, а патологічні дані були отримані двома сліпими до лікування особами.

Статистичний аналіз

Всі значення представлені як середні значення ± SEM. Відмінності між групами оцінювали за допомогою ANOVA у поєднанні з пост-хок-тестом Бонферроні для множинних порівнянь. Значення р Рис. 1. Зміни часового курсу систолічного артеріального тиску та частоти серцевих скорочень у відповідь на надмірно низьку сольову дієту в групах WKY та SHR.

Вага серця, вага/маса тіла та маса тіла

Вага тіла з часом збільшувався, і існувала суттєва різниця між групами SHR + NS та SHR + ELS у віці 12 та 16 тижнів (рис. 2А). У віці 16 тижнів вага серця/маса тіла була значно вищою у групах SHR + NS та SHR + ELS, ніж у групах WKY + NS та WKY + SL, відповідно (рис. 2B), але вона не відрізнялася між Групи SHR + NS та SHR + ELS або між групами WKY + NS та WKY + ELS відповідно, хоча вага серця/маса тіла у групі SHR + ELS була значно вищою, ніж у групі SHR + NS (рис. 2B) . Вага серця була значно вищою у групах SHR + NS та SHR + ELS, ніж у групах WKY + NS та WKY + ELS, відповідно (рис. 2C). Вага серця була значно більшою у групі SHR + ELS, ніж у групі SHR + NS, але не було значної різниці між групами WKY + NS та WKY + ELS (рис. 2C).