A hyperthyreosis hatásának vizsgálata az endoplazmatikus retikulum stresszre és a tranziens receptorpotenciálra Canonical 1 Channel a vesében
Mar 14, 2022
további információ:ali.ma@wecistanche.com
Nuriye Ezgi BEKTUR AYKANAT1,*,Erhan ŞAHİN2, Sedat KAÇAR2, Rıdvan BAĞCI3, Şerife KARAKAYA2,Dilek BURUKOĞLU DÖNMEZ2, Varol ŞAHİNTÜRK2
1Szövettani és Embriológiai Tanszék, Orvostudományi Kar, Atılım Egyetem, Ankara, Törökország2Szövettani és Embriológiai Tanszék, Orvostudományi Kar, Osmangazi Egyetem, Ankara, Törökország 3IVF Unit Andrology Laboratory osztálya, Adana City Oktatási és Kutatási Kórház, Adana, Törökország
Háttér/cél:Pajzsmirigy túlműködésösszefüggésbe hozható a megnövekedett glomeruláris filtrációs sebességgel, valamint a megnövekedett renin-angiotenzin-aldoszteron aktivációval. A Ca2 plusz homeosztázis zavara az endoplazmatikus retikulumban (ER) számos betegséggel jár, beleértve a diabéteszes nephropathiát éshyperthyreosis. A tranziens receptorpotenciál canonical 1 (TRPC1) csatorna az első klónozott TRPC család fehérje. Bár sok helyen kifejeződik avese, funkciója bizonytalan. A TRPC1 részt vesz a Ca2 plusz homeosztázis szabályozásában, és annak upregulációja növeli az ER Ca2 plusz szintet, aktiválja a kibontott fehérje választ, ami sejtkárosodáshoz vezet avese. Ez a tanulmány a TRPC1 szerepét vizsgálta avesepajzsmirigy-túlműködésű patkányok ER-stressz markerei, amelyek glükóz-szabályozott fehérje 78 (GRP78), aktiváló transzkripciós faktor 6 (ATF6), (protein kinase R (PKR)-szerű endoplazmatikus retikulum kináz) (PERK), inozit igénylő enzim 1 (IRE1).
Anyagok és módszerek: Húsz hím patkányt soroltunk be a kontroll és a hyperthyreosis csoportba (n=10).Pajzsmirigy túlműködéspatkányok ivóvízébe 12 mg/l tiroxint adtak 4 hétig. Megmérték a szérummentes T3 és T4 (fT3, fT4), TSH, vér karbamid nitrogén (BUN) és kreatinin szintet. A hisztokémiai elemzésvesemorfológiai változásokra metszeteket, valamint a vesemetszet immunhisztokémiai és Western blot analízisét végeztük el GRP78, ATF6, PERK, IRE1, TRPC1 antitestekre.
Eredmények: A TSH, BUN és kreatinin szint csökkent, míg az fT3 és fT4 szint emelkedett a hyperthyreosis patkányban. A morfológiai analízis a kapilláris bazális membrán megvastagodását eredményezte a glomerulusokban és Western blot is, az immunhisztokémiai eredmények pedig a TRPC1, GRP78 és ATF6 növekedését mutatták ki hyperthyreoid patkányban (p <>
Következtetés: Összefoglalva, vizsgálatunkban először mutattuk ki, hogy az ER-stressz és a TRPC1 közötti kapcsolat, illetve fokozott expressziójuk vesekárosodást okozott hyperthyreosis patkányokban.
Kulcsszavak:Pajzsmirigy túlműködés, endoplazmatikus retikulum (ER) stressz, tranziens receptorpotenciál kanonikus 1 (TRPC1),vese, patkány
1. Bemutatkozás
A trijódtironin (T3) és a tiroxin (T4) a pajzsmirigyhormonok, amelyek szükségesek a normál szervfejlődéshez és az anyagcsere-funkciókhoz [1]. Emellett szabályozzák a növekedési sebességet, a nátrium/kálium pumpa működését, a szívfrekvenciát, a vérnyomást, a légzést, az oxigénfogyasztást, az emésztést, a lipid-, szénhidrát- és fehérjeanyagcserét, a központi idegrendszer működését, a mozgásokat és más endokrin mirigyek anyagcsere funkcióit [2] .
Pajzsmirigy túlműködésszámos hatással van a koleszterinre, trigliceridekre, lipidekre, oxidációra, antioxidánsokra, malondialdehidre (MDA), katalizátor enzim katalázra (CAT), májenzimekre, húgysavra, karbamidra, kreatininre, valamint a máj és a vese kórszövettani változásaira [3]. A pajzsmirigy diszfunkciója befolyásolja a vese fiziológiáját és fejlődését. A pajzsmirigy alulműködése esetén a vese tömege (vese/testtömeg arány) csökken, míg ahyperthyreosisamelyben a mirigy keményen dolgozik, a vese tömege megnő [4]. A súlyos pajzsmirigy-túlműködés azonban fehérjelebomlással és végső soron vese-sorvadással jár. A hyperthyreosis fokozza a vese véráramlását (RBF) és a glomeruláris filtrációs rátát (GFR) [5]. Pajzsmirigy-túlműködés esetén a nátrium reabszorpciója a proximális tubulusban, a bazolaterális Na plus /K plusz ATPáz [6], az apikális Na + /H plusz módosító [7] és a Na plus /Pi kotranszporter [8] aktivációja fokozódik. Ezenkívül a pajzsmirigyhormon aktiválja a Na plus /Ca2 plus módosítót, valószínűleg a cAMP-kapcsolt útvonalon keresztül, ezáltal fokozza a kalcium felszívódását a szervezetben.vese[9].
A kalcium egy másodlagos hírvivő, amely szabályozza a legtöbb sejtfunkciót, beleértve a génexpressziót és a sejt homeosztázist [10], a neurotranszmitterek felszabadulását és a neuronális működést [11], az anyagcserét és a sejtélet modulálását [12]. A tranziens receptorpotenciál (TRP) csatornacsalád a kationcsatornák egyik legnagyobb családja. A TRP család TRPC (kanonikus), TRPM (melasztatin), TRPP (policisztin), TRPV (vanilloid), TRPML (bukolikus), TRPA (ankyrin) és TRPN (NOMPC-szerű) alcsoportokra oszlik. Ismeretes, hogy a TRPC fehérjék Ca2 plusz permeábilis, nem szelektív kationcsatornákat képeznek, és ezért fontos szerepet játszanak a Ca2 plusz jelátvitelben. Az emlős TRPC család hét tagja, a TRPC1-TRPC7 [13]. A TRPC család tagjai a különböző részein fejeződnek kivese. A TRPC1, amely különösen a diabéteszes nephropathiában játszik szerepet, szinte mindenhol, a vese mezangiális sejtjeiben, glomerulusaiban, proximális tubulussejtekben és a Henle-hurok vékony leszálló részében expresszálódik, de pontos funkciója még nem ismert [14].
A súlyos Ca2 plusz rendellenességek különféle kóros állapotokra válaszul endoplazmatikus retikulum (ER) stressz által okozott sejtkárosodást válthatnak ki [5,15]. A Ca2 plusz homeosztázis zavarai ER-ben számos betegséggel járnak együtt [16]. Az ER egy intracelluláris organellum, amely fontos a Ca2 és a homeosztázis szabályozásában, valamint a fehérjeszintézisben és a foldingban. A Ca2 plusz permeábilis csatornák expressziójának/működésének modulálása szintén befolyásolja az intracelluláris Ca2 plusz koncentrációt, és ennek következtében a Ca2 pluszhoz kapcsolódó folyamatokat, mint például a sejtproliferáció, az ER stressz, az apoptózis és az autofágia. Az ER-stressz olyan állapot, amely megzavarja a redox egyensúlyt és a luminális Ca2 plusz homeosztázist, ami a fel nem tekeredett/hibásan hajtogatott fehérjék felhalmozódását okozza. Az unfolded protein response (UPR) aktiválása a glükóz-szabályozott fehérje 78 (GRP78), az ER chaperon növekedését okozza, ami növeli az ER fehérje hajtogatási kapacitását [17]. Az ER stressz aktiválása elindítja az evolúciósan konzervált UPR-t az ER membrán három fő jelátalakítója által: PERK, IRE1 és ATF6. A sejtek diszfunkciója és sejthalál olyan körülmények között fordul elő, ahol az ER stressz krónikusan elhúzódik, és az ER fehérjeterhelése lényegesen meghaladja. Ismeretes, hogy a krónikus betegségek, például a hipoxia, az ischaemia/reperfúziós sérülés, a neurodegeneráció, a szívbetegség és a cukorbetegség egyik sejthalált okozó útja az ER stressznek köszönhető [12].
Mindezen információk fényében célul tűztük ki a TRPC1 jelátviteli útvonalak és az ER-stressz közötti kapcsolat vizsgálatát.vese, amelyek általában érintettekhyperthyreosis.
Kattintson ideA Cistanche vesebetegség tüneteire használható
2. Anyagok és módszerek
2.1. Állatok
Tanulmányunkat az Eskişehir Osmangazi Egyetem Helyi Állatetikai Bizottsága hagyta jóvá (634. számú határozat a 2017.11.30. 117. számú ülésen), és követte az Országos Egészségügyi Intézet által kiadott Útmutató a laboratóriumi állatok gondozásához és használatához. Húsz felnőtt (7-8 hetes) Wistar albínó hím patkányt, amelyeket az Orvosi és Sebészeti Kísérleti Kutatóközponttól (TICAM) szereztek be, 24 ± 2 fokos hőmérsékleten és 55 ± 5 százalékos páratartalom mellett tartottak 12 órán keresztül világos/sötét környezetben. a kísérlet. Az állatokat a kísérlet előtt 2 hétig polikarbonát ketrecekbe helyeztük, és hagytuk alkalmazkodni a környezeti feltételekhez, majd véletlenszerűen beosztották őket a kontroll és a hyperthyreosis csoportba. A kontrollcsoportot (euthyroid) standard patkánytáppal és csapvízzel etettük a kísérlet során. A hyperthyreosis csoportot standard patkánytakarmányozással 4 hétig és 12 mg/l tiroxint tartalmazó csapvíz ivásával hozták létre [18]. A negyedik hét végén a patkányokat ketamin (45 mg/kg) és xilazin (5 mg/kg) intramuszkuláris injekciójával leölték. Azonnal minden állatból intrakardiális vérmintát vettünk. Egészvesenephrectomia eljárással távolították el. Aztán jobbra és balravesepatkányokat hosszirányban két részre vágtuk. A jobb és a bal vesedarabokat egyaránt használtuk Western blot és fénymikroszkópos analízishez
2.2. Biokémiai elemzések
A vérmintákat 11, 000 fordulat/perc mellett 10 percig centrifugáltuk. A szérumokat csövekbe helyeztük és -80 fokon tároltuk az elemzés napjáig. A szérummentes T3 (fT3), a szabad T4 (fT4) és a pajzsmirigy-stimuláló hormon (TSH) szintjét ezután ELISA technikával mértük a gyártó protokollja szerint. Az optikai sűrűség (OD) expressziós szintjeit 450 nm-en olvastuk le a BioTek 800 mikrolemez olvasóval (BioTek Instruments, Inc., Winooski, VT, USA), majd kiszámítottuk az eredményeket. Az fT3 (YLA0127RA), fT4 (YLA0239RA) és TSH (YLA0047RA) kereskedelmi készleteit a Shanghai YL Biotech, Kína cégtől vásárolták. Ezenkívül a szérum vér karbamid-nitrogén (BUN) és kreatinin szintjét abszorbancia fotometriás módszerrel mértük a Cobas Integra 400 Plus Roche (Roche Diagnostics Ltd., Svájc) segítségével.
2.3. Szövettani értékelés
Vesea fénymikroszkóp szintjén vizsgálandó darabokat 10 százalékos formaldehidben fixáltuk 48 órán keresztül. A rutin szövetfeldolgozás után paraffin blokkokat kaptunk. Ezután 5 µm-es sorozatmetszeteket vettünk, és Periodic acid–Schiff technikával (PAS) megfestettük. A glomerulusok és tubulusok mikroszkópos értékelését Olympus BX-51 mikroszkóp alatt (Olympus America, Inc., New York, USA) végeztük. A metszeteket vak, félkvantitatív módon pontozták, egy megállapított pontozási skála segítségével. A csoportok mindegyik patkányánál legalább 10 nagy teljesítményű (×1000) mezőt vizsgáltunk. A glomeruláris alapmembrán megvastagodást mutató glomerulusok százalékos arányát a következőképpen értékeltük: 0=nincs, 1 Legfeljebb 25 százalék, 2=25 százalék - 50 százalék, 3 =50 százalék - 75 százalék , 4 Nagyobb vagy egyenlő, mint 75 százalék [19]. A glomeruláris alapmembrán vastagságát (µm) a ZEISS ZEN 3.0 Microscope Software (Carl Zeiss Microscopy GmbH ZEISS Group, München, Németország) segítségével mértük.
2.4. Immunhisztokémiai értékelés
Paraffin blokk szakaszok mindegyikbőlveseszöveteket pozitív töltésű tárgylemezekre vittük fel. Paraffinmentesítés után a tárgylemezeket degradált etanol-sorozaton, majd xilolon vittük át. A metszeteket 3 százalékos hidrogén-peroxiddal inkubáltuk, hogy megakadályozzuk az endogén peroxidáz aktivitást. Az antigén citrát pufferrel történő kinyerése után a metszeteket pap-tollal határoltuk le, 3 × 5 percig mostuk foszfáttal pufferolt sóoldattal (PBS), majd Ultra V-blokkolóval blokkoltuk 1 órán át szobahőmérsékleten. A metszeteket nyúl poliklonális ATF6 antitesttel (ab203119, Abcam Inc., Cambridge, USA), nyúl poliklonális IRE1 antitesttel (YID5384, Shanghai YL Biotech Co., Ltd, Kína), egér monoklonális PERK antitesttel (sc377400, Santa Cruz Biotechnology Inc.) inkubáltuk. ., Heidelberg, Németország) és egér monoklonális TRPC1 antitest (sc133076, Santa Cruz Biotechnology Inc.) egy éjszakán át plusz 4 fokon, párás körülmények között. 3 × 5 perces PBS-es mosás után a metszeteket megfelelő másodlagos antitestekkel (sc2359, sc2781, Santa Cruz Biotechnology, Inc.) inkubáltuk 1 órán át szobahőmérsékleten. Ezután újra mostuk 3 × 5 percig PBS-sel, és hematoxilinnel ellenfestették. A tárgylemezekre fedőlemezt hordtunk fel vízbázisú médiával. A mikroszkópos vizsgálatot Olympus BX51 mikroszkóppal és számítógéppel segített képalkotó rendszerrel (Olympus America, Inc., New York, USA) végeztük.
Az összes immunfestett metszetet kódolt módon értékelte a főszerző, aki nem látta a kísérletek csoportnevét. A TRPC1, ATF6, IRE1 és PERK expressziót főként a tubulusokban és/vagy glomerulusokban detektáltuk. A kifejezéseket szemikvantitatívan határoztuk meg a pozitív százalékos arány szerintveseszakaszok. A festődés intenzitását négy fokozatba sorolták: semmi ({{0}}), gyenge (1), közepes (2) és erős (3). A pozitív veseszövettani metszetek százalékos arányát 4 fokozatba sorolták: 0 (0 százalék), 1 (1 százalék –10 százalék), 2 (11 százalék –49 százalék) és 3 (50 százalék –100 százalék). Az összpontszám két pont szorzata volt, egy minta végső pontszáma pedig 10 mikroszkópos mező átlaga. A TRPC1-et, az ATF6-ot, az IE1-et és a PERK-t a közölt módszer szerint értékeltük [20].
Cisztanche-vesefunkció
2.5. Western blot elemzések
Meghatározni a specifikus fehérje mennyiségének változásait aveseszöveteihyperthyreosisés a kontrollcsoportokban a veséket apró darabokra vágtuk, és a homogenizálást úgy végeztük, hogy RIPA lízispuffert adtunk 2 ml-es gyöngyös csövekhez. A homogenizálás után a csöveket 4 fokon inkubáltuk legalább 30 percig, majd a szöveti lizátumokat 4 fokon, 15,000 g-vel 20 percig centrifugáltuk. A teljes fehérjét tartalmazó felülúszót egy új csőbe vittük át. A fehérjemeghatározást a felülúszóból Qubit 2.0 készülékkel (Invitrogen Inc., Waltham, MA, USA) végeztük. Mindegyik lyukba 50 µg fehérjét töltöttünk, SDS-PAGE Bio-Rad MiniTrans Blot-tal (Bio-Rad Laboratories, Inc., California, USA) elektroforetizáltunk, majd Bio-Rad Trans Turbo eszközzel PVDF membránra vittük át. A membránokat 5 százalékos szarvasmarha szérumalbuminnal (BSA) blokkoltuk 1 órán át szobahőmérsékleten, majd egér monoklonális GRP78 antitesttel (sc166490, Santa Cruz Biotechnology Inc.), nyúl poliklonális ATF6 antitesttel (ab203119, Abcam Inc., Cam) inkubáltuk. bridge, USA), nyúl poliklonális IRE1 antitest (YID5384, Shanghai YL Biotech Co. Ltd., Kína), egér monoklonális PERK antitest (sc377400, Santa Cruz Biotechnology Inc.), egér monoklonális TRPC1 antitest (sc133076, Santa Cruz Biotechnology, Inc.). ) és egér monoklonális-aktin antitest (sc47778, Santa Cruz Biotechnology, Inc.) (a terhelési kontrollhoz) egy éjszakán át 4 °C-on. Ezt követően a membránokat 3 × 10 percig mosóoldattal (TBST) mostuk, majd megfelelő másodlagos antitestekkel (sc2005, sc2030, Santa Cruz Biotechnology Inc.) inkubáltuk. Miután a membránokat 3 × 10 percig TBST-vel mostuk, az immunreaktív sávokban lévő fehérjék expressziós szintjét a képalkotó rendszer (C-Digit, Licor, Cambridge, UK) követte. A kép eredményeit az Image J 1.49v programmal elemeztük.
2.6. Statisztikai analízis
Minden statisztikai elemzést az IBM SPSS 21.{1}} statisztikai csomagprogramjával végeztünk (IBM Corp., Armonk, NY, USA). A Western-blot kísérletet háromszor megismételtük minden csoportban. A szignifikancia szintet p < 0.05-ként="" fogadtuk="" el.="" az="" adatok="" normál="" eloszlásának="" meghatározására="" shapiro–wilk="" tesztet="" használtunk.="" a="" varianciahomogenitás="" tesztet="" (levene-teszt)="" használtuk="" annak="" felmérésére,="" hogy="" a="" csoportok="" egyenlő="" eltéréseket="" mutatnak-e.="" a="" normális="" eloszlást="" mutató="" adatokhoz="" független="" minták="" t-próbáját="" végeztük.="" a="" nem="" normál="" eloszlást="" mutató="" adatokra="" mann–whitney="" u="" tesztet="">
3. Eredmények
3.1. Biokémiai eredmények
A patkánycsoportok szérum fT3, fT4 és TSH szintjeit, szérum BUN és kreatinin szintjeit az 1. ábra mutatja. Az eredmények arra utalnak, hogy az fT3 és fT4 szint szignifikánsan megemelkedett a hyperthyreosis csoportban a kontroll csoporthoz képest (mindkettő p < {{5="" }}.05).="" emellett="" a="" tsh-szint="" szignifikáns="" csökkenése="" volt="" tapasztalható="" a="" hyperthyreosis="" csoportban="" a="" kontrollcsoporthoz="" képest="" (p="">< 0,05)="" (1a.="" ábra).="" a="" szérum="" bun="" (1b.="" ábra)="" és="" a="" kreatinin="" (1c.="" ábra)="" szintje="" szignifikánsan="" csökkent="" a="" hyperthyreosis="" csoportban="" a="" kontrollcsoporthoz="" képest="" (mindkettő="" p=""><>
3.2. Hisztokémiai eredmények
Szövettani elváltozásaiveseA vese szövettana (a glomerulusok, tubulusok és vaszkuláris struktúrák) jellemző volt a kontrollcsoportban (2A. ábra). Azonban,hyperthyreosiskapilláris bazális membrán megvastagodását okozta a glomerulusban (2B. ábra). A glomeruláris alapmembrán vastagsága szignifikánsan nőtt a hyperthyreosis csoportban a kontroll csoporthoz képest (3-4. ábra), (p < 0,05).="" a="" tubuláris="" szövettan="" tekintetében="" nem="" volt="" nyilvánvaló="" különbség="" a="" kontroll="" és="" a="" hyperthyreosis="" csoport="">
1. ábra. A szabad trijódtironin (fT3), a szabad tiroxin (fT4) és a pajzsmirigy-stimuláló hormon (TSH) szintje a patkánycsoportokban (a). * Eltér a kontrollcsoporttól (p < 0.05).="" a="" szérum="" bun="" (b)="" és="" kreatinin="" (c)="" szintje="" a="" patkánycsoportokban.="" *a="" kontrollcsoporttól="" eltérően="" (p="">< 0,001)="" független="" minták="" t-próbáját="">
2. ábra Mikrográfiák avesea kontroll (A) és a hyperthyreosis (B) csoport szövetei. A kontrollcsoportban a vese tipikus szövettana látható (A). A hyperthyreosis csoportbanhyperthyreosiskapilláris bazális membrán megvastagodását okozta a glomerulusban. Kapilláris bazális membrán megvastagodását figyelték meg a glomerulusban (nyíl) (B). Nincsenek nyilvánvaló különbségek a vese velőjében mindkét patkánycsoportban. (Periodikus sav-Schiff (PAS) festés). A rudak 20 µm és 50 µm méretűek.
3.3. Immunhisztokémiai eredmények
A TRPC1, GRP78, ATF6, IRE1, PERK immunhisztokémiai reakcióit és kifejeződéseiket szemikvantitatívan a pozitívak százalékos aránya szerint határozzuk meg.vesea patkánycsoportok (5-9. ábra). Átlagos változásukat is a táblázat mutatja. A kontrollcsoporthoz képest a TRPC1, GRP78, ATF6, IRE1 és PERK fehérje expressziója szignifikánsan megemelkedett a hyperthyroid csoportban a glomerulusokban és tubulusokban (5-9. ábra) (p < 0,000).="" az="" eredmények="" azt="" mutatták,="" hogy="" a="" trpc1="" mind="" a="" glomeruláris,="" mind="" a="" tubuláris="" struktúrákban="" kifejeződött="" a="" kontrollcsoportban="" (5-1ab="" ábra),="" és="" expressziója="" megnövekedett="" a="" pajzsmirigy-túlműködő="" csoportban="" (5-2ab="" ábra).="" a="" grp78="" nem="" expresszálódott="" a="" kontrollcsoportban="" (6-1ab="" ábra),="" és="" pozitív="" reakciója="" volt="" megfigyelhető="" mind="" a="" tubulusokban,="" mind="" a="" glomerulusokban="" a="" hyperthyreosis="" csoportban="" (6-2ab="" ábra);="" míg="" az="" atf6="" nem="" expresszálódott="" a="" kontrollcsoportban="" (7-1ab="" ábra),="" expressziói="" pozitívan="" reagáltak="" mind="" a="" tubulusokban,="" mind="" a="" glomerulusokban="" a="" hyperthyreosis="" csoportban="" (7-2ab="" ábra).="" az="" ire1="" nem="" expresszálódott="" a="" kontrollcsoportban="" (8-1ab="" ábra),="" és="" pozitív="" reakciója="" volt="" megfigyelhető="" mind="" a="" tubulusokban,="" mind="" a="" glomerulusokban="" a="" hyperthyreosis="" csoportban="" (8-2ab="" ábra).="" míg="" a="" perk="" nem="" fejeződött="" ki="" a="" kontrollcsoportban="" (9-1ab="" ábra),="" a="" perk="" expressziója="" a="" pajzsmirigy-túlműködési="" csoportban="" a="" tubulusokra="" korlátozódott="" (9-2ab="">
3. ábra A glomeruláris bazális membrán vastagságának összehasonlítása a kontroll és a hyperthyreosis csoport között. *A kontrollcsoporttól eltérően (p < 0,05),="" független="" minták="" t-próbáját="" végeztük="">
4. ábra A glomeruláris bazális membrán vastagság pontozásának összehasonlítása a kontroll és a hyperthyreosis csoport között. *A kontrollcsoporttól eltérően (p < 0,05)="" a="" mann–whitney="" u="" tesztet="" végezték="">
3.4. Western blot eredmények
A Western blot eredmények (1 Az IRE1 növekedése statisztikailag szignifikáns volt, bár nem annyira, mint a többi fehérjeszint (p <>Pajzsmirigy túlműködésa GRP78 (2,16-szoros), az ATF6 (2,82-szeres), a PERK (1,95-szeres), az IRE1 (1,60-szoros) és a TRPC1 (1,53-szoros) expressziójának növekedését okozta a kontrollcsoporthoz képest.
4. Megbeszélés
Ebben a tanulmányban először javasoltuk, hogyan hat a veseszövethyperthyreosisaz ER stressz és a TRPC1 csatorna szerepét tekintve ebben a folyamatban. Vizsgálatunkban a megnövekedett TRPC1 expresszió a Ca2 plusz koncentráció növekedését okozta a sejtben, különösen a kapilláris bazális membrán megvastagodását és a GRP78 expressziójának növekedését a tubulusokban, különösen a glomerulusokban. Úgy gondoljuk, hogy az ER stressz aktív szerepet játszik ebben a sejtkárosodás folyamatában, különösen az ATF6 és PERK jelátalakítón keresztül az UPR (unfolded protein response) útvonalon.
Amint az számos tanulmányban látható, mint a mi vizsgálatunkban [18], hyperthyreosis esetén az fT3 és fT4 értékek emelkednek, míg a TSH szint csökken. A pajzsmirigy bármely diszfunkciója befolyásolhatja az fT3 és az fT4 termelődését, ami a szervezet különböző patológiáihoz köthető [21]. Azveselétfontosságú szerepet játszanak a salakanyagok és toxinok, például a karbamid, a kreatinin és a húgysav kiválasztásában. A vesefunkció értékelése fontos a vesebetegségben vagy a vesefunkciót befolyásoló patológiákban szenvedő betegek kezelésében. A vesefunkciós tesztek hasznosak a vesebetegség jelenlétének azonosításában, a vesék kezelésre adott válaszának nyomon követésében és a vesebetegség progressziójának meghatározásában. A szérum kreatininszintje csökken a pajzsmirigy-túlműködésben, nemcsak a GFR növekedése, hanem az izompusztulás fokozódása miatt is. Továbbá a BUN-koncentráció csökkenésehyperthyreosisfeltehetően az 1-es és 2-es aquaporin expressziójának tudható be. Ezért a BUN- és a kreatininszint számos tanulmányban csökkent [22], mint a mi vizsgálatunkban is. Patológiás körülmények között a sejtek elveszíthetik a proteosztázist, ami az ER-ben fel nem tekeredett és hibásan feltekeredett fehérjék felhalmozódását eredményezheti, ami kiváltja az UPR vagy ER stresszt [23].
5. ábra: A TRPC1 immunhisztokémiai festése a kontroll (1A-B) és a hyperthyreosis (2A-B) csoportokbanveseszövet. A TRPC expressziója nőtt a hyperthyreosis csoportban a kontrollcsoporthoz képest (nyilak). A rudak 50 µm-esek. *A kontrollcsoporttól eltérően (p < 0.000)="" a="" mann–whitney="" u="" tesztet="" végezték="">
6. ábra: GRP78 immunhisztokémiai festése a kontroll (1A-B) és a hyperthyreosis (2A-B) csoportokbanveseszövet. A GRP78 expressziója fokozott a hyperthyreosis csoportban (nyilak). A rudak 50 µm-esek. *A kontrollcsoporttól eltérően (p < 0.000)="" a="" mann–whitney="" u="" tesztet="" végezték="">
7. ábra. Az ATF6 immunhisztokémiai festése a kontroll (1A-B) és a hyperthyreosis (2A-B) csoportokbanveseszövet. Az ATF6 expressziója fokozott a hyperthyreosis csoportban (nyilak). A rudak 50 µm-esek. *A kontrollcsoporttól eltérően (p < 0.000)="" a="" mann–whit="" ney="" u="" tesztet="" végezték="">
8. ábra: IRE1 immunhisztokémiai festése a kontroll (1A-B) és a hyperthyreosis (2A-B) csoportokbanveseszövet. Az IRE1 expressziója fokozott a hyperthyreosis csoportban (nyilak). A rudak 50 µm-esek. *A kontrollcsoporttól eltérően (p < 0.000)="" a="" mann–whitney="" u="" tesztet="" végezték="">
9. ábra. A PERK immunhisztokémiai festése a kontroll (1A-B) és a hyperthyreosis (2A-B) csoportokbanveseszövet. A PERK expressziója fokozott a hyperthyreosis csoportban (nyilak). A rudak 50 µm-esek. *A kontrollcsoporttól eltérően (p < 0.000)="" a="" mann–whitney="" u="" tesztet="" végezték="">
Az ER és a citoszol Ca2 plusz homeosztázis zavarai számos betegséggel járnak együtt, beleértve avese. Az ER Ca2 plusz homeosztázis megzavarása kiváltja az UPR-t, ami megakadályozza az újonnan szintetizált fehérjék további felhalmozódását az ER-ben. Így a túlélési védekezési mechanizmust mutatja az ER terheinek csökkentésével [24].
Különféle tényezők ismertek, amelyek ER stresszt váltanak ki és kiváltanakvesekár. A vesében fellépő ER-stressz tubuláris hámsejtek differenciálódását okozhatja a hámból való mezenchimális átmenet révén, a vese tubuláris epiteliális sejtjeinek apoptózissal történő elvesztését, és végső soron a vese patológiáját, beleértve a nephron elvesztését, ami csökkenti a vese filtrációs kapacitását. Dickhout és munkatársai tanulmányában az ER stressz által kiváltott epithelialis-mezenchimális átmenet folyamatát mutatták ki a HK-2 proximális tubulussejtvonalban krónikus vesebetegség esetén [25]. Számos tanulmány [9] mellett, amint az a mi tanulmányunkban is látható,hyperthyreosiskapilláris bazális membrán megvastagodását okozta a glomerulusban. Feltételezhető, hogy a megnövekedett kapilláris bazális membrán megvastagodása a glomerulusokban a GRP78 és az ER-stress jelátalakítók fokozott expressziója következtében az epiteliális-mezenchimális átalakulási folyamat eredményeként alakult ki. Az ER-stressz fontosságát krónikus betegekben kimutattákvesebetegség számos kóros állapotban. A streptozotocin által kiváltott diabétesz modellben C57BL/6 egerekben ER stressz alakult ki, és a huszonkettedik hónapban jelentkező súlyos nefropátia a CHOP/GADD153 szabályozásával, az ER stressz által közvetített apoptózis útvonal egyik összetevőjével társult [26 ]. Nephrosis szindrómában, IgA nephropathiában, primer mesangialis proliferatív glomerulonephritisben és membranosus nephropathiában szenvedő betegeknél, beleértve a minimálisan tünetmentes betegeket is, a GRP78 és egy indukálható endoplazmatikus retikulum (ER) chaperon molekula oxigén által szabályozott protein 150 (ORP150) expressziója megnövekedett a kontroll immunhisztokémiai expressziójához képest. A CHOP/GADD153 expressziója szintén megnövekedett, és nukleáris lokalizációt figyeltek meg nephrosis betegek proximális tubulus epitéliumában. Magas szérumalbuminszintnek kitett humán vesesejtekben ER stressz indukciót figyeltek meg, és kimutatták, hogy a CHOP/GADD153 útvonalon keresztül apoptózist okoz [25]. A tubulointerstitialis ER stresszválaszt olyan glomeruláris betegségekben találták meg, ahol a tubuláris sejt apoptózisa puromicin aminonukleozid nephrosishoz, proteintúlterheléshez és kísérleti vagy humán diabéteszes nephropathiához társuló proteinuriához társul [27]. Lorz et al. beszámoltak arról, hogy a paracetamol, egy fájdalomcsillapító és lázcsillapító szer, vesetubuláris károsodást és apoptózist okoz az ER stressz miatt [28]. A paracetamol ER stresszválaszt indukál, beleértve a CHOP indukálását és a kaszpáz hasítását-12. A szekréciós fehérjék túlzott felhalmozódása ER stresszt indukál, ami podocita károsodást okoz [29]. A komplement támadás ER stresszt is indukál, és aktiválja a PERK útvonalat, ami glomeruláris epiteliális sejtkárosodáshoz vezet. Mindezek az eredmények azt mutatják, hogy az ER-stressz a vesekárosodás egyik fő oka, és az ER-stressz válasz egy védekező mechanizmus.vesekár [30]. Vizsgálatunkban úgy gondoljuk, hogy a 12 mg/l tiroxin által kiváltott pajzsmirigy-túlműködés ER stresszt okoz a veseszövetben, és ahyperthyreosisa veseszövetben különösen az ATF6 és a PERK szabályozásával jár.
Az első klónozott emlős TRP-csatorna, a TRPC1 ioncsatorna az ER-ben, a plazmamembránban, az intracelluláris vezikulákban és a primer ciliárisban található. Szinte mindenhol kifejeződik az emberi és rágcsáló szöveteiben. A TRPC1 kölcsönhatásba lép különféle fehérjecsoportokkal, beleértve az ioncsatorna alegységeket, receptorokat és citoszol fehérjéket, hogy közvetítse a Ca2 plusz jelre gyakorolt hatását. Nem szelektív kationcsatornaként működik azokban az útvonalakban, amelyek szabályozzák a Ca2 plusz beáramlást a sejtfelszíni receptor aktiválódására válaszul. Ezen a funkción keresztül a proliferáció, a túlélés, a differenciálódás, a szekréció és a sejtmigráció, valamint olyan jellemzők is elérhetők, mint a neuronális növekedési kúpok és a kemotrop sejtspecifikus funkciók myoblast fúziója [12].
Számos tanulmány foglalkozik a TRPC1 expressziójának változásával számos ER stresszt okozó patológiás állapotban. Sukumaran et al. kimutatta, hogy összefüggés van az ER stressz és a TRPC1 expresszió között, ami megváltoztathatja a nyálmirigy sejttúlélését. Kifejezték, hogy a TRPC1 expressziója csökkent ER stressz körülmények között, és az ER stressz miatti sejthalál is függ a CHOP expressziótól. Fokozott ER stresszt és infiltrációt figyeltek meg a TRPC1-/- knock-out egerek nyálmirigysejtjeiben [16].
10. ábra AzveseGRP78, ATF6, TRPC1, IRE1 és PERK fehérje expressziós szintjei és a hajtásváltozás grafikonja. Az összes fehérje növekedése statisztikailag szignifikáns volt (*p < 0,05),="" független="" minta="" t-próbát="">
MikorveseA diabéteszes patkánymodellek közül a TRPC1 mRNS expressziója csökkent [31]. Diabéteszes nephropathiában szenvedő betegeknél vagy Zucker diabéteszes patkányoknál a kontrollokhoz képest a csökkent TRPC1 expresszió arra utalt, hogy a TRPC1 befolyásolta a diabéteszes nephropathia kialakulását [32]. A TRPC1 létfontosságú szerepet játszik az ER Ca2 plusz homeosztázis fenntartásában, a csökkent funkció pedig az UPR útvonal elhúzódó aktiválásához vezet, és megzavarja az AKT aktiválódását, ami aztán neurodegenerációhoz vezet. A TRPC1 expressziójának csökkenését figyelték meg a neurotoxin-indukált egér Parkinson-kór modellben. A TRPC1 fokozott expressziója növeli a neuronok túlélését az AKT/mTOR útvonal szabályozásával, a neurotoxin okozta ER stressz és UPR ellenére [33]. Li és mtsai. beszámolt arról, hogy a TRPC1 expressziója a Namptin által kiváltott kardiomiocita hipertrófiában is megnőtt az idő függvényében. Amikor a TRPC1 gént elnémították, az a nikotinamid-foszforibozil-transzferáz által kiváltott szívhipertrófia gátlását eredményezte. A TRPC1 túlzott expressziójával azonban úgy gondolták, hogy a nikotinamid-foszforibozil-transzferáz kardiomiocita-hipertrófiát indukál egy ER-stressz által kiváltott útvonalon. Ebből a szempontból a TRPC1 gén elnémítása protektív szerepet játszhat a szívhipertrófia megelőzésében [34]. Vizsgálatunkban az ER stressz és a TRPC1 is jelentősen nőtt. Ez arra utal, hogy a kapilláris bazális membrán megvastagodása, amelyet a veseszövetben a megnövekedett ER stressz okozhyperthyreosisoka a TRPC1 fokozott expressziója.
Ennek a tanulmánynak vannak bizonyos korlátai. A tiroxin-indukált hyperthyreosis patkánymodell helyett genetikailag módosított egereket alkalmazhattak volna. A metabolikus ketrecek segítségével gyűjtött vizelettel néhányvesefunkcionális teszteket vizeletben is mérhettek. Az ER stresszszint változását a TRPC1 gátló segítségével lehetett vizsgálni.
Szakirodalmi áttekintésünk eredményeként ebben a vizsgálatban mutatták ki először a hyperthyreosis hatását az ER stressz és a TRPC1 csatorna közötti összefüggésre a veseszövetben. Megállapították, hogyhyperthyreosisa TRPC1 expresszió növekedését okozta, ami ER stresszt indukál. Azt javasoljuk, hogy a TRPC1 expresszió csökkentése potenciális terápiás stratégia lehet a hyperthyreosis által kiváltott kezelésreveseés talán más szervi károsodás.
Hivatkozások
1. Kim D, Kim W, Joo SK, Bae JM, Kim JH et al. A szubklinikai hypothyreosis és az alacsony normál pajzsmirigyműködés nem alkoholos steatohepatitishez és fibrózishoz kapcsolódik. Klinikai Gasztroenterológia és Hepatológia 2018; 16. cikk (1): 123-131. DOI: 10.1016/j.cgh.2017.08.014
2. Bolkiny Y, Toulson E, El-Atrsh A, Akela M, Farg E. A Costus gyökérkivonat enyhíti a kísérleti úton előidézett hipo- és hipo-és vér biokémiai eltéréseithyperthyreosisegerekben. Éves kutatás és áttekintés a biológiában 2019; 31. cikk (5): 1-10. DOI: 10.9734/arb/2019/v31i530063
3. Sakr S, Abdel-Ghafar FR, Abo-El-Yazid SM. A szelén enyhíti a karbimazol által kiváltott hepatotoxicitást és az oxidatív stresszt albínó patkányokban. Folyóirat Coastal Life Medicine 2015; 3. cikk (2): 930-936. DOI: 10.1016/j.jtemb.2010.07.002
4. Vargas F, Moreno JM, Rodríguez-Gómez I, Wangensteen R, Osuna A, et al. Ér- és vesefunkció kísérleti pajzsmirigy-rendellenességekben. European Journal of Endocrinology 2006; 154. cikk (2): 197-212. DOI: 10.1530/tee.1.02093
5. Rhee CM. A pajzsmirigy kölcsönhatása ésvesebetegség: a bizonyítékok áttekintése. Current Opinion in Endocrinology 2016; 23. cikk (5): 407-415. DOI: 10.1097/Med.0000000000000275
6. Wijkhuisen A, Djouadi F, Vilar J, Merlet-Benichou C, Bastin J. A pajzsmirigyhormonok szabályozzák az energia-anyagcsere enzimek fejlődését patkány proximális csavart tubulusban. American Journal of Physiology-Renal Physiology 1995; 268 (4): 634-642. DOI: 10.1152/ajprenal.1995.268.4.F634
7. Baum M, Dwarakanath V, Alpern RJ, Moe OW. A pajzsmirigyhormon hatása az újszülött vesekéregére Na plus / H plus antiporter. Kidney International 1998; 53 (5): 1254-1258. DOI: 10.1046/j.{7}}.1998.00879.x
8. Alcalde AI, Sarasa M, Raldúa D, Aramayona J, Morales R et al. A pajzsmirigyhormon szerepe a vese foszfátszállításának szabályozásában fiatal és idős patkányokban. Endokrinológia 1999; 140 (4): 1544-1551. DOI: 10.1210/endo.140.4.6658
9. Iglesias P, Bajo MA, Selgas R, Díez JJ. Pajzsmirigy diszfunkció és vesebetegség: frissítés. Vélemények az endokrin és anyagcserezavarokról 2017; 18. cikk (1): 131-144. DOI:
10,1007/s11154-016-9395-710. Selvaraj S, Watt JA, Singh BB. A TRPC1 gátolja az MPTP/MPP plus dopaminerg neurotoxin által kiváltott apoptotikus sejtdegenerációt. Cell Calcium 2009; 46. cikk (3): 209-218. DOI: 10.1016/j.ceca.2009.07.008
11. Goda Y, Südhof TC. A neurotranszmitter felszabadulás kalcium szabályozása: megbízhatóan megbízhatatlan? Current Opinion in Cell Biology 1997; 9 (4): 513-518. DOI: 10,1016/s0955-0674(97)80027-0
12. Sukumaran P, Schaar A, Sun Y, Singh BB. A TRP csatornák funkcionális szerepe az ER stressz és az autofágia modulálásában. Cell Calcium 2016; 60. cikk (2): 123-132. DOI: 10.1016/j.ceca.2016.02.012
13. Goel M, Sinkins WG, Zuo CD, Estacion M, Schilling WP. A TRPC csatornák azonosítása és lokalizálása patkánybanvese. American Journal of Physiology-Renal Physiology 2006; 290 (5): 1241-1252. DOI: 10.1152/ajprenal.00376.2005
14. Chubanov V, Kubanek S, Fiedler S, Mittermeier L, Gudermann T et al. A TRP-csatornák vesefunkciói az egészségben és a betegségekben. In: Emir TLR (szerkesztő). A TRP csatornák neurobiológiája. 1. kiadás Boca Raton, Florida, USA: CRC Press/Taylor & Francis; 2017. o.: 187-212.
15. Jeschke MG, Gauglitz GG, Song J, Kulp GA, Finnerty CC et al. A kalcium és az ER stressz közvetíti a máj apoptózisát égési sérülés után. Journal of Cellular and Molecular Medicine 2009; 13. (8b): 1857-1865. DOI: 10.1111/j.{7}}.2009.00644.x
16. Sukumaran P, Sun Y, Zangbede FQ, Nascimento da Conceicao V, Mishra B et al. A TRPC1 expressziója és funkciója gátolja az ER stresszt és a sejthalált a nyálmirigy sejtekben. FASEB BioAdvanc es 2019; 1 (1): 40-50. DOI: 10.1096/fab.1021
17. Zhao Y, Yan Y, Zhao Z, Li S, Yin J. The dynamic changes of endoplasmic reticulum stress pathway markers GRP78 and CHOP in the hippocampus of diabetestic egerek. Brain Research Bulletin 2015; 111: 27-35. DOI: 10.1016/j.brainresbull.2014.12.00618. Araujo A, Schenkel P, Enzveiler A, Fernandes T, Partita W et al. A redox jelátvitel szerepe a kísérleti úton kiváltott szívhipertrófiábanhyperthyreosis. Journal of Molecular Endocrinology 2008; 41 (6): 423-430. DOI: 10.1677/JME-08-002419. Wang Z, Carmo JM, Aberdein N, Zhou X, Williams JM et al. A magas vérnyomás és a cukorbetegség szinergikus kölcsönhatása a vesekárosodás elősegítésében és az endoplazmatikus retikulum stressz szerepében. Hipertónia 2017; 69 (5): 879-891. DOI: 10.1161/hiperfeszültség.116.08560
20. Zhang LY, Zhang YQ, Zeng YZ, Zhu JL, Chen H et al. A TRPC1 gátolja az ösztrogénreceptor-pozitív emlőrák proliferációját és migrációját, és jobb prognózist ad a PI3K/AKT útvonal gátlásával. Mellrákkutatás és -kezelés 2020; 182 (1): 21-33. DOI: 10,1007/s{10}}
21. Aldubayan MA. A szőlőmag proantocianidin enyhíti az oxidatív stresszt és az apoptózist a hyperthyreosis egerek májában. Annual Research & Review in Biology 2019: 1-11. DOI: 10.9734/arb/2019/v33i630138
22. Sonmez E, Bulur O, Ertugrul DT, Sahin K, Beyan E et al.Pajzsmirigy túlműködésbefolyásolja a veseműködést. Endokrin 2019; 65. cikk (1): 144-148. DOI: 10,1007/s12020-019-01903-2
23. Yan M, Shu S, Guo C, Tang C, Dong Z. Endoplasmic reticulum stress in ischaemiás és nefrotoxikus akutvesesérülés. Annals of Medicine 2018; 50 (5): 381-390. DOI: 10.1080/07853890.2018.1489142
24. Bezprozvanny I, Mattson képviselő. A neuronális kalcium helytelen kezelése és az Alzheimer-kór patogenezise. Trends in Neurosciences 2008; 31 (9): 454-463. DOI: 10.1016/j.tins.2008.06.005
25. Dickhout JG, Carlisle RE, Austin RC. A szívhipertrófia, a szívelégtelenség és a krónikus vesebetegség közötti összefüggés: az endoplazmatikus retikulum stressz, mint a patogenezis közvetítője. Keringéskutatás 2011; 108. (5): 629-642. DOI: 10.1161/circresaha.110.226803
26. Wu J, Zhang R, Torreggiani M, Ting A, Xiong H et al. A cukorbetegség előidézése idős C57B6 egerekben súlyos nefropátiát eredményez: oxidatív stresszel, endoplazmatikus retikulum stresszel és gyulladással társul. The American Journal of Pathology 2010; 176. (5): 2163-2176. DOI: 10.2353/ajpath.2010.090386
27. Cybulsky AV. Endoplazmás retikulum stressz proteinurikus vesebetegségben.VeseNemzetközi 2010; 77. cikk (3): 187-193. DOI: 10.1038/ki.2009.389
28. Lorz C, Justo P, Sanz A, Subirá D, Egido J et al. Paracetamolindukált vese tubuláris sérülés: szerepe az ER stresszben. Journal of the American Society of Nephrology 2004; 15. cikk (2): 380-389. DOI: 10.1097/01.asn.0000111289.91206.b0
29. Inagi R, Nangaku M, Onogi H, Ueyama H, Kitao Y et al. Az endoplazmatikus retikulum (ER) stressz részvétele a túlzott fehérje-felhalmozódás által kiváltott podocita sérülésben.VeseNemzetközi 2005; 68 (6): 2639-2650. DOI: 10.1111/j.{6}}.2005.00736.x
30. Yoshida H. ER stressz és betegségek. The FEBS Journal 2007; 274 (3): 630-658. DOI: 10.1111/j.{7}}.2007.05639.x
31. Nesin V, Ciokas L. TRPC1. In: Nilius B, Flockerzi V (szerkesztők). Emlős tranziens receptorpotenciál (TRP) kationcsatornái. 24. kiadás Berlin, Heidelberg, Németország: Springer; 2014. 15-51 o.
32. He F, Peng F, Xia X, Zhao C, Luo Q et al. A MiR-135a a TRPC1 szabályozásával elősegíti a vesefibrózist diabéteszes nephropathiában. Diabetologia 2014; 57 (8): 1726-1736. DOI: 10,1007/s00125-014-3282-0
33. Selvaraj S, Sun Y, Watt JA, Wang S, Lei S et al. A neurotoxin által kiváltott ER stressz egér dopaminerg neuronokban a TRPC1 leszabályozását és az AKT/mTOR jelátvitel gátlását foglalja magában. The Journal of Clinical Investigation 2012; 122 (4): 1354-1367. DOI: 10.1172/JCI61332
34. Li J, Wu W, Zhao M, Liu X. Involvement of TRPC1 in Nampt induced cardiomyocyte hypertrophia through the activation of ER stress. Sejt- és molekuláris biológia 2017; 63 (4): 33-37. DOI: 10.14715/CMB/2017.63.4.6
