Il simbiotico che riduce l'indossilsolfato e la malattia renale cronica

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PARTE Ⅱ: La somministrazione del ceppo simbiotico Lactobacillus bulgaricus 6c3, inulina e fruttooligosaccaride diminuisce le concentrazioni di inossil solfato e danno renale in un modello di ratto

Alonso Jerez-Morales, Jose S. Merino, Sindy T. Diaz-Castillo & et al.

Astratto

Indossilsolfato(IS) è coinvolto nella progressione dimalattia renale cronica(CKD) e le sue complicanze cardiovascolari. Uno degli approcci proposti per diminuire IS(Indossilsolfato) è l'amministrazione disimbiotici. Questo lavoro mirava alla ricerca di un ceppo probiotico in grado di ridurre l'IS sierico (Indossilsolfato) livelli e mixit con due prebiotici(inulinaefruttoligosaccaride(FOS)) per produrre un presuntosimbioticoe testarlo in un ratto CKD(malattia renale cronica) modello. Due gruppi di ratti Sprague-Dawley sono stati nefrectomizzati. Un gruppo (Lac) ha ricevuto la miscela per 16 settimane in acqua da bere e l'altro no (Nef). Un gruppo di controllo (C) includeva ratti sham-nefrectomizzati. Creatina sierica e IS(Indossilsolfato)le concentrazioni sono state misurate mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni con rivelatore a matrice di diodi (HPLC-DAD). La microscopia ottica e la microscopia di eccitazione a due fotoni sono state utilizzate per studiare campioni di reni e cuore. Il gruppo Lac, che ha ricevuto ilsimbiotico, IS ridotto(Indossilsolfato) del 0,8 percento mentre il gruppo Nef l'ha aumentato del 38,8 percento . L'analisi istologica dei reni ha mostrato che il gruppo Lac ha aumentato le aree fibrotiche del 12% e il gruppo Nef lo ha fatto del 25%. Il simbiotico non ha ridotto la fibrosi cardiaca. Pertanto, il presunto sinbiotico ha mostrato che la funzione riduce l'IS(Indossilsolfato)e la progressione dell'insufficienza renale cronica(malattia renale cronica)in un modello di ratto, ma non è stata osservata alcuna protezione del cuore.

Parole chiave: insufficienza renale cronica; solfato di indossile; CVD; fibrosi renale; simbiotico

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3. Discussione

Considerando il suo aumento significativo della prevalenza mondiale, le difficoltà e il costo del trattamento, e poiché è uno dei principali fattori di rischio per le malattie cardiovascolari [13,20], CKD(malattia renale cronica)sta diventando una delle principali sfide per la salute pubblica. Attualmente, le prove scientifiche a sostegno di una stretta relazione tra la salute intestinale e la salute renale, comunemente indicata come asse intestinale-renale, stanno crescendo [21]. La comunicazione/interazione tra il microbiota intestinale e il suo ospite è fisiopatologicamente rilevante, in particolare nell'insufficienza renale cronica(malattia renale cronica)pazienti [22]. In questi pazienti, l'aumento dei composti uremici nel sangue può influenzare la composizione e il metabolismo del microbiota e favorire anche la crescita di gruppi batterici che producono questi metaboliti [21,22]. È stato riportato che, negli individui affetti da disbiosi, il microbiota può produrre oltre 200 metaboliti sierici [17]. Tutto quanto sopra implica un aumento della permeabilità intestinale che può comportare la traslocazione di metaboliti, endotossine e batteri vitali nel flusso sanguigno [23] favorendo così l'infiammazione cronica, aumentando il rischio cardiovascolare e peggiorando la tossicità uremica. Tuttavia, lo squilibrio del microbiota intestinale può essere ripristinato, ad esempio, utilizzando prebiotici, probiotici o la loro combinazione comesimbiotici. In questo contesto, è stato descritto che l'integrazione con alcuni probiotici e prebiotici potrebbe ridurre la produzione di alcune tossine uremiche e ripristinare il normale microbiota [5]. I nostri risultati forniscono la prova che, degli 84 ceppi batterici testati in vitro in questo studio, tre ceppi hanno mostrato la capacità di ridurre significativamente [Sin the culture medium. Questi risultati sono simili a quelli riportati da altri autori [24,25]. Il meccanismo con cui IS(Indossilsolfato)è ridotto rimane ancora incerto. È stato postulato che IS(Indossilsolfato)possono legarsi alla parete cellulare dei probiotici e poi essere eliminati con le feci [25] o che alcuni microrganismi possiedono enzimi capaci di degradare IS(Indossilsolfato)[26]. Indipendentemente dal fatto che questi meccanismi postulati siano corretti o meno, è stato ampiamente riportato che i probiotici ripristinano il normale microbiota negli individui affetti da CKD(malattia renale cronica)causato da disbiosi [27].

L'uso di prebiotici e probiotici come approccio per diminuire la progressione dell'insufficienza renale cronica(malattia renale cronica)è stato ampiamente studiato. Vari prebiotici hanno dimostrato di essere utili per ridurre diversi metaboliti della disbiosi, come integratore per la dialisi peritoneale [17,18]. Lai et al. [28] hanno confrontato l'effetto di una dieta a basso contenuto proteico e l'integrazione di questa dieta coninulina(19 g/giorno) in stadio 3 o 4 CKD(malattia renale cronica)pazienti. Hanno riferito che l'intervento dietetico ha avuto scarso effetto sul microbiota, riducendo solo la frequenza del genere Lacto-bacillus, ma quandoinulinaè stato aggiunto è stato possibile aumentare i livelli di Bifidobacterium.

Un altro effetto benefico diinulinaè stata una riduzione del pH intestinale, dell'azoto ureico, del TNF-a e del NOX2 nel sangue, limitando l'aumento degli URM e riducendo l'infiammazione [28]. Tuttavia, è stato riportato che l'aggiunta di probiotici alla dieta genera effetti molto più significativi, portando all'uso di prebiotici e miscele di probiotici (simbiotici)per potenziare la loro attività di modulazione del microbiota. Alla e Sadeek [29] hanno valutato la somministrazione di gomma arabica e L. casei Shirota a ratti Wistar affetti da insufficienza renale cronica(malattia renale cronica). I loro risultati hanno mostrato che il trattamento è stato in grado di ridurre le concentrazioni ematiche di urea, creatinina e acido urico. Allo stesso modo, è stato ampiamente riportato che l'uso di prebiotici, probiotici esimbioticipossiedono un effetto modulante sul microbiota intestinale. Questo è un problema importante perché, in caso di disbiosi, le tossine uremiche (in particolare i derivati ​​dell'indolo) hanno dimostrato di attivare il recettore pregnano X (PXR) che regola l'espressione di TLR4. L'aumento dell'infiammazione risultante colpisce la barriera intestinale aumentando la sua permeabilità ai vari metaboliti e consentendo la traslocazione dei batteri [11]. Nel presente lavoro, il trattamento è consistito nella somministrazione di asimbioticotra cui inulina, FOS(Fruttoligosaccaride)e ceppo L. bullgaricus 6c3. Rocchettiet al. [30] hanno dimostrato che un diverso ceppo di L. bulgaricus, combinato in asimbiotico, diminuzione dei livelli sierici di IS e PCS quando utilizzati in associazione a un trattamento di dialisi innovativo nei pazienti con MH.

Sono state osservate differenze nei livelli di creatinina sierica tra il controllo e i ratti nefrectomizzati (Lac e Nef) indicando che il modello uremico è stato stabilito con successo. Tuttavia, nessuna differenza significativa è stata osservata confrontando i gruppi Lac e Nef. Vale a dire, non c'era differenza nei livelli di creatinina se il trattamento veniva somministrato o meno all'insufficienza renale cronica(malattia renale cronica)ratti, un'osservazione coerente con altri rapporti [24,31,32]. Pertanto, il contributo delle misurazioni della creatinina è stato quello di confermare il deficit renale ottenuto dalla nefrectomia. D'altra parte, il siero IS(Indossilsolfato)i livelli sono aumentati significativamente nel gruppo Nef (38,8 per cento) ma non nelsimbioticogruppo Lac amministrato il cui IS(Indossilsolfato)livello era simile a quello del gruppo di controllo. Così, ilsimbioticoè stato in grado di evitare il dannoso aumento di IS(Indossilsolfato)concentrazioni nonostante la presenza di CKD indotta(malattia renale cronica).Diversi lavori hanno riportato risultati simili durante la somministrazione di prebiotici [28], probiotici [24] osimbiotici[29]perché hanno la capacità di diminuire l'IS(Indossilsolfato)in diversi modelli di studio. Wuet al.[31] ha somministrato L.acidophilus LB a 5/6 ratti Sprague-Dawley nefrectomizzati e ha valutato 35 metaboliti nelle feci. È interessante notare che alcuni metaboliti (3-({6}}idrossifenil) acido propionico, amebamide, benzopirene, aspartil-glutammina, fenetilammina glucuronide e tossina T2 tetrolo) sono aumentati di cinque volte nei ratti nefrectomizzati; tuttavia, i loro livelli sono stati riportati a livelli normali dopo il trattamento. Questi risultati sono in accordo con le nostre osservazioni perché la somministrazione delsimbioticomantenuto IS(Indossilsolfato)livelli simili a quelli del gruppo di controllo.

È stato riferito che IS(Indossilsolfato)induce un aumento locale di specie reattive dell'ossigeno (ROS) nel tessuto renale che, a loro volta, attivano il fattore nucleare kappa B(NF-kB) e attivano lo stress ossidativo e la produzione di citochine pro-infiammatorie [11]. IS è in grado di entrare nelle cellule dei tubuli contorti utilizzando il trasportatore per anioni organici e, una volta lì, aumenta ROS e NF-kB, portando ad una diminuzione di E-caderina e un aumento del fattore di crescita trasformante (TGF-) e actina alfa (-SMA) della muscolatura liscia. Il risultato è una transizione epiteliale-mesenchimale che produce fibrosi renale [33]. Allo stesso modo, uno dei principali meccanismi di protezione renale di L.bulgaricus 6c3 è la sua attività antinfiammatoria ottenuta diminuendo i livelli di IS. Le nostre osservazioni hanno mostrato che l'area fibrotica renale negli animali del gruppo Nef nefrectomizzato (25% dell'area fibrotica) era due volte più grande di quella disimbioticosomministrato ratti Lac nefrectomizzati (12 per cento dell'area fibrotica) e ratti di controllo sham-nefrectomizzati; quindi, il trattamento con ilsimbioticoera efficace per ridurre l'area fibrotica del rene nella CKD(malattia renale cronica)topi. Teoricamente, questo effetto protettivo può essere spiegato da un'alterazione del lume intestinale che, a sua volta, potrebbe ridurre l'IS(Indossilsolfato)concentrazioni sieriche. Feng et al.[34] hanno dimostrato cambiamenti significativi tra ratti nefrectomizzati e non nefrectomizzati che coinvolgono 13 specie batteriche appartenenti ai generi Blautia, Escherichia_Shigella, Bacteroides, Allobaculum Clostridium_IV e 291 metaboliti; quindi, sottolineando l'impatto di CKD(malattia renale cronica)sul microbiota e sugli URM. Inoltre, hanno anche fornito prove che la somministrazione di due prebiotici (Poria cocos e acido poricoico A) ha modificato il lume intestinale e ripristinato il normale microbiota intestinale. Entrambi i prebiotici hanno attenuato l'infiammazione e lo stress ossidativo attraverso l'inibizione del percorso IKBo/NF-kBI e hanno normalizzato l'urea sierica e la creatinina, nonché l'espressione di o-SMA. Finora, per quanto ne sappiamo, questo è il primo lavoro che riporta l'uso della microscopia di eccitazione a due fotoni in questo tipo di studi e, curiosamente, sebbene vi sia evidenza di danno nel corpuscolo glomerulare (macchia tricromica di Masson), il lesioni fibrotiche sono state osservate solo nei tubuli contorti mediante microscopia di eccitazione a due fotoni. Questa osservazione supporta quei rapporti in cui si afferma che il principale effetto deleterio degli URM più studiati è proprio sulle cellule dei tubuli contorti del rene [33].

È stato riferito che IS(Indossilsolfato)induce fibrosi cardiaca con l'espressione di proteine ​​fibrotiche (TGF- 1, SMA e collagene di tipo 1), ipertrofia cardiaca e stress ossidativo [35], e un numero crescente di pubblicazioni sta confermando gli effetti negativi dell'IS(Indossilsolfato)sul sistema cardiovascolare. Kaminski et al. [36] hanno studiato 51 pazienti con insufficienza renale cronica(malattia renale cronica)fasi da 1 a 5 e ha riferito che l'accumulo di IS(Indossilsolfato)è stato correlato con disturbi di alcuni fattori che influenzano i parametri del sistema emostatico di CKD(malattia renale cronica)pazienti, come H2O2 e superossido dismutasi plasmatica Cu/Zn. È stato anche riportato che la somministrazione di un ceppo probiotico può ridurre i biomarcatori dell'infiammazione nelle malattie cardiovascolari e ridurre i rischi associati [37,38]. I nostri risultati hanno indicato che, sebbene il siero IS(Indossilsolfato)è stata notevolmente ridotta, la somministrazione delsimbioticonon ha evitato lo sviluppo di fibrosi cardiaca. Infatti, è stato postulato che, nonostante il danno prodotto da IS(Indossilsolfato)nel sistema cardiovascolare, i principali URM che interessano il cuore sono p-cresolo [39] e TMAO [40], metaboliti non valutati in questo studio. Tuttavia, alcuni autori affermano che le differenze tra i risultati di diversi studi sono la conseguenza della variabilità dei modelli di studio. Karbowska e collaboratori [41], lavorando con ratti Wistar e topi C57BL6/cmdb, hanno riportato l'effetto dell'esposizione acuta a IS sul processo trombotico, coagulazione, coagulazione e resistenza osmotica degli eritrociti tra gli altri parametri. Hanno riferito che 0,1 mM IS nel sangue era correlato alla generazione di fibrina e all'aggregazione indotta dal collagene nel PRP e che fino a 1 mM IS plasmatico(Indossilsolfato)non ha avuto alcun effetto sull'emolisi degli eritrociti. Nel nostro lavoro, utilizzando ratti Sprague-Dawley, l'IS più alto(Indossilsolfato) i livelli raggiunti erano quasi 0.0025 mM nel gruppo nefrectomizzato che non consumava ilsimbiotico(Nef). Livelli IS superiori a 0.0025 mM potrebbero aver rivelato una correlazione tra creati-nove e are(Indossilsolfato)livelli. Per quanto riguarda i nostri risultati sull'ematocrito di tutti e tre i gruppi di animali, sono coerenti con il rapporto di Karbowska e colleghi. Hanno anche concluso che IS(Indossilsolfato)può essere un fattore cruciale di danno cardiaco. Dal momento che abbiamo anche osservato danni cardiaci con IS inferiore(Indossilsolfato) livelli, forse il nostro modello che utilizza ratti Sprague-Dawley nefrectomizzati potrebbe contribuire a rilevare altri fattori chiave che causano danni cardiaci. Infine, va sottolineato che i livelli più elevati di IS riportati da Karbowswka e collaboratori rispetto a quelli riportati nel presente lavoro possono probabilmente essere la conseguenza che hanno iniettato fino a 100 mg/kg di peso corporeo di IS negli animali mentre il nostro I livelli di IS erano la conseguenza del 5/6 nefrectomia di essi. Nonostante l'aumento delle pubblicazioni relative alla somministrazione di probiotici nelle malattie cardiache e in altre malattie, la strada da percorrere è ancora lunga prima di comprendere come prebiotici e probiotici contribuiscano alla nostra salute.

4. Conclusioni

I risultati qui riportati dimostrano che ilsimbioticoformulato utilizzando il ceppo L. bulgaricus 6c3,inulina, e FOS(Fruttoligosaccaride) è in grado di ridurre IS(Indossilsolfato)sia in vitro che nel sangue di ratti Sprague-Dawley utilizzato il modello. Inoltre, se somministrato quotidianamente, è stato in grado di ridurre la progressione della fibrosi renale, ma non è stato in grado di evitare lo sviluppo della fibrosi cardiaca.