Nieuw mechanisme van voeding voor AKI

Acuut nierletsel (AKI) is een klinische noodsituatie en een klinisch syndroom dat meerdere orgaandisfunctie kan veroorzaken. De incidentie van AKI op de ICU-afdeling is meer dan 50 procent, en zelfs milde AKI kan de mortaliteit van patiënten verhogen. Momenteel is er echter alleen een ondersteunende behandeling voor AKI klinisch en is er geen effectieve behandeling. Calorische beperking (CR) is bedoeld om de calorie-inname te verminderen om ondervoeding te voorkomen, en het is bewezen dat het de ernst van AKI in muismodellen aanzienlijk kan verlichten. Aangezien de klinische toepassing van CR echter moeilijk te bereiken is, is het noodzakelijk om de rol van CR bij het beschermen van AKI te analyseren. Het is erg belangrijk om het mechanisme te begrijpen en potentiële therapeutische doelen te vinden.

Klik om herba te gebruiken voor nierziekte

In februari 2023 publiceerden Roman-Ulrich Müller van de Universiteit van Keulen in Duitsland en zijn team het onderzoeksresultaat "Organ Protection by Caloric Restriction Depends on Activation of the De Novo NAD plus Synthesis Pathway" in het Journal of the American Society of Nephrology and ontdekte dat hondenurine NAD plus biosynthese afhankelijk van kynureninase (KYNU) het beschermende effect van CR op AKI medieert, wat een nieuw doelwit vormt voor de behandeling van AKI.

Eerdere studies van de auteur hebben aangetoond dat zowel hypoxische preconditionering (HP) als calorische restrictie preconditionering (CR) AKI veroorzaakt door ischemie-reperfusie (IRI) aanzienlijk kunnen verlichten. Het was aanzienlijk opgereguleerd na CR en CR, en immunohistochemische kleuring toonde aan dat KYNU voornamelijk tot expressie werd gebracht in de proximale tubulus in zowel de nieren van de mens als van de muis, zoals weergegeven in figuur 1. Proximale tubulaire cellen zijn de belangrijkste cellen die betrokken zijn bij AKI en zijn van cruciaal belang tot het herstel van nierbeschadiging, dus KYNU kan een rol spelen bij het beschermen van AKI door CR.

Figuur 1 CR induceerde een hoge expressie van KYNU in de nier

Om vervolgens de rol van KYNU bij CR-bescherming van AKI te onderzoeken, hebben de auteurs KYNU systemische knock-outmuis KYNUnull geconstrueerd. Knock-out van KYNU had geen significant effect op het uiterlijk, het lichaamsgewicht en de nierfunctie van muizen, maar KYNUnull verzwakte het beschermende effect van CR op AKI aanzienlijk. Bij KYNUnull-muizen verbeterde CR-voorbehandeling de nierfunctie en nierweefselbeschadiging na IRI niet, en TUNEL-kleuring toonde ook aan dat CR de door IRI veroorzaakte apoptose niet verlichtte, zoals weergegeven in figuur 2. Deze resultaten tonen aan dat de knockdown van KYNU de beschermend effect van CR op AKI, wat suggereert dat KYNU het doelwit is van CR.

Figuur 2 Knock-out van KYNU elimineerde het beschermende effect van CR

KYNU speelt een belangrijke rol in het proces van tryptofaanmetabolisme, consistent met de verwachte resultaten, KYNUnull vergeleken met KYNUWT-muizen tryptofaanmetabolisme intermediaire metabolieten 3OH-L-kyn en XA waren significant verhoogd, terwijl 3OH-AA significant was verlaagd. CR-voorbehandeling kan de expressie van KYNU aanzienlijk verhogen, consistent met zijn functie, CR kan 3OH-L-kyn, XA en KynA aanzienlijk verminderen, en dezelfde resultaten werden ook gevonden in muizenserum. Na IRI was 3OH-L-kyn significant opgereguleerd in de nier van KYNUnull-muizen, en CR kon het niveau niet verlagen, maar kon het 3OH-L-kyn-niveau in KYNUWT verlagen, zoals weergegeven in figuur 3. Deze resultaten suggereren dat CR KYNU reguleert en het metabolisme van tryptofaan beïnvloedt.

Figuur 3 CR beïnvloedt het metabolisme van tryptofaan via KYNU

Naast het beïnvloeden van het metabolisme van tryptofaan, reguleert KYNU ook NAD plus biosynthese. De resultaten van zowel transcriptoom als proteoom toonden aan dat CR enzymen van de NAD plus biosyntheseroute kon induceren, die significant afnamen na IRI, en CR zou dit proces kunnen omkeren en het niveau van NAD plus biosynthese-enzymen kunnen handhaven. Het NAD plus-niveau in de nier werd gemeten en er werd vastgesteld dat NAD plus afnam na IRI, en CR de afname van NAD plus kon omkeren, terwijl de afname van NAD plus in KYNUnull-muizen niet kon worden teruggedraaid, zoals weergegeven in figuur 4 Deze resultaten suggereren dat CR NAD plus biosynthese in de nier kan reguleren, en KYNU is betrokken bij het reguleren van dit proces.

Figuur 4 CR beïnvloedt NAD plus biosynthese via KYNU

NAD plus is erg belangrijk voor oxidatieve fosforylering, dus ontdekten de auteurs veranderingen in de mitochondriale elektronische ademhalingsketen en ontdekten dat het complex IV van de ademhalingsketen niet significant veranderde. De auteurs wendden zich daarom tot het verkennen van de functie van NAD plus als sirtuin-cofactor. De auteur ontdekte de modificatie van eiwitacetylering en ontdekte dat IRI de modificatie van acetylering van 4 eiwitten naar boven reguleerde, terwijl CR de modificatie van acetylering van 7 eiwitten naar beneden reguleerde. KEGG-analyse wees uit dat deze eiwitten verband hielden met energiemetabolisme, zoals weergegeven in figuur 5. Deze resultaten geven aan dat CR de biosynthese van NAD plus reguleert via KYNU, wat de acetylering van energiemetabolisme-gerelateerde eiwitten verder beïnvloedt.

Figuur 5 CR regulerende eiwitacetylering

Over het algemeen ontdekten de auteurs dat Kynu aanzienlijk was opgereguleerd in de nier door de twee voorbehandelde transcriptomen van HP en CR, en muizen uitschakelden om te bewijzen dat KYNU een belangrijke rol speelde in de bescherming van AKI door CR. In termen van mechanisme beïnvloedt CR het tryptofaanmetabolisme en NAD plus biosynthese door KYNU te reguleren, en verandert verder de acetyleringsmodificatie van energiemetabolisme-gerelateerde eiwitten. Een mechanisme waarmee CR het begin van AKI verlicht, wordt geanalyseerd, wat een nieuw idee geeft voor een beter gebruik van CR bij de behandeling van AKI. Er zijn echter nog enkele tekortkomingen in dit onderzoek. KYNU is erg belangrijk in het metabolisme van tryptofaan en komt tot uiting in andere weefsels en organen, vooral de hersenen en de lever. De auteur gebruikt knock-outmuizen voor het hele lichaam en kan niet uitleggen welke organen KYNU een rol speelt bij de bescherming van AKI door CR, en weefselspecifieke knock-outmuizen kunnen verder worden gebruikt om te verifiëren of KYNU in de nier de hoofdrol speelt. Tryptofaan en zijn metabolieten hebben belangrijke immunomodulerende effecten en de auteurs hebben de rol van immuniteit daarin niet onderzocht. Daarom is het noodzakelijk om het mechanisme waarmee CR de pathogenese van AKI verlicht verder te onderzoeken, om een ​​nieuwe strategie te bieden voor de klinische behandeling van AKI.

Hoe behandelt Cistanche nierziekte?

Cistanche is een traditioneel Chinees kruidengeneesmiddel dat al eeuwenlang wordt gebruikt voor de behandeling van verschillende gezondheidsproblemen, waaronder nieraandoeningen. Het is afgeleid van de gedroogde stengels van Cistanche deserticola, een plant afkomstig uit de woestijnen van China en Mongolië. De belangrijkste actieve componenten van cistanche zijn fenylethanoïde glycosiden, echinacoside en acteoside, waarvan is vastgesteld dat ze gunstige effecten hebben op de gezondheid van de nieren.

Nierziekte, ook wel nierziekte genoemd, verwijst naar een aandoening waarbij de nieren niet goed functioneren. Dit kan resulteren in een opeenhoping van afvalproducten en gifstoffen in het lichaam, wat leidt tot verschillende symptomen en complicaties. Cistanche kan via verschillende mechanismen helpen bij de behandeling van nieraandoeningen.

Ten eerste is gebleken dat cistanche diuretische eigenschappen heeft, wat betekent dat het de urineproductie kan verhogen en afvalproducten uit het lichaam kan helpen verwijderen. Dit kan de nieren ontlasten en de opeenhoping van gifstoffen voorkomen. Door diurese te bevorderen, kan cistanche ook helpen hoge bloeddruk te verlagen, een veel voorkomende complicatie van nieraandoeningen.

Bovendien is aangetoond dat cistanche antioxiderende effecten heeft. Oxidatieve stress, veroorzaakt door een onbalans tussen de productie van vrije radicalen en de antioxidantafweer van het lichaam, speelt een sleutelrol in de progressie van nieraandoeningen. Ze helpen vrije radicalen te neutraliseren en oxidatieve stress te verminderen, waardoor de nieren worden beschermd tegen schade. De fenylethanoïde glycosiden die in cistanche worden aangetroffen, zijn bijzonder effectief geweest bij het wegvangen van vrije radicalen en het remmen van lipideperoxidatie.

Bovendien is gebleken dat cistanche ontstekingsremmende effecten heeft. Ontsteking is een andere sleutelfactor in de ontwikkeling en progressie van nierziekte. De ontstekingsremmende eigenschappen van Cistanche helpen de productie van pro-inflammatoire cytokines te verminderen en remmen de activering van verplichte ontstekingsroutes, waardoor ontstekingen in de nieren worden verlicht.

Bovendien is aangetoond dat cistanche immunomodulerende effecten heeft. Bij nieraandoeningen kan het immuunsysteem ontregeld zijn, wat leidt tot overmatige ontsteking en weefselbeschadiging. Cistanche helpt de immuunrespons te reguleren door de productie en activiteit van immuuncellen, zoals T-cellen en macrofagen, te moduleren. Deze immuunregulatie helpt ontstekingen te verminderen en verdere schade aan de nieren te voorkomen.

Bovendien is gevonden dat cistanche de nierfunctie verbetert door de regeneratie van nierbuizen met cellen te bevorderen. Renale tubulaire epitheelcellen spelen een cruciale rol bij de filtratie en reabsorptie van afvalproducten en elektrolyten. Bij nieraandoeningen kunnen deze cellen beschadigd raken, wat leidt tot een beschadigde nierfunctie. Het vermogen van Cistanche om de regeneratie van deze cellen te bevorderen, helpt de nierfunctie te herstellen en de algehele gezondheid van de nieren te verbeteren.

Naast deze directe effecten op de nieren, is gebleken dat cistanche gunstige effecten heeft op andere organen en systemen in het lichaam. Deze holistische benadering van gezondheid is vooral belangrijk bij nieraandoeningen, omdat de aandoening vaak meerdere organen en systemen aantast. Er is aangetoond dat che beschermende effecten heeft op de lever, het hart en de bloedvaten, die vaak worden aangetast door een nieraandoening. Door de gezondheid van deze organen te bevorderen, helpt cistanche de algehele nierfunctie te verbeteren en verdere complicaties te voorkomen.

Concluderend, cistanche is een traditioneel Chinees kruidengeneesmiddel dat al eeuwenlang wordt gebruikt om nieraandoeningen te behandelen. De actieve componenten hebben diuretische, antioxiderende, ontstekingsremmende, immunomodulerende en regeneratieve effecten, die de nierfunctie helpen verbeteren en de nieren beschermen tegen verdere schade. , cistanche heeft gunstige effecten op andere organen en systemen, waardoor het een holistische benadering is voor de behandeling van nieraandoeningen.