Резюме
Разнообразието от фактори на околната среда и начина на живот взаимодействат с преобладаващия генотип, за да определят риска на индивида от развитие на хипертония. 1 През последното десетилетие обаче стана ясно, че средата, срещана по време на ранното развитие, също оказва значително влияние. Епидемиологичните проучвания при хора показват връзка между параметрите на растежа на плода и риска от развитие на хипертония, 2, 3 бъбречно заболяване, 4, 5 и коронарна болест на сърцето. 6, 7 Тези наблюдателни проучвания се подкрепят от редица експериментални модели, при които сърдечно-съдовата и бъбречната системи са показани като изключително чувствителни към относително леки промени в майчиното хранене. 8 Тези експериментални модели сега предоставят полезен инструмент за изследване на прецизните механизми.
Нарушаването на ренин-ангиотензиновата система (RAS) е замесено в хранителното програмиране на кръвното налягане. RAS е основен регулатор на кръвното налягане, чрез въздействието си върху съдовия тонус и течната хомеостаза, 9 и също е от решаващо значение за нормалното бъбречно развитие. 10, 11 Нарушаването на тази система може следователно да модулира контрола на кръвното налягане при възрастни както директно, чрез дългосрочна промяна в активността на RAS, така и индиректно, чрез нарушение на бъбречното развитие и последващата функция. Храненето на майчина диета с ниско съдържание на протеини (MLP) на плъхове по време на бременност потиска активността на интрареналния фетален RAS 12 и е свързано с намален нефронов комплемент 13 и ускорена прогресия към гломерулосклероза 14 при потомството. За разлика от това, RAS се регулира в MLP потомство в постнаталния живот, 15 включително регулиране на ангиотензиновия рецептор тип 1 (AT1R), което посредничи при класическите пресорни реакции към Ang II, 16, 17 и понижаване на регулатора на контрарегулаторния тип 2 ( AT2R). 18 - 20 В съответствие с тези промени се наблюдава повишена чувствителност към ангиотензин II (Ang II) при потомството на MLP на 4 и 7 седмична възраст. 18, 19
Методи
Животни
Всички процедури с животни са извършени в съответствие със Закона за животните (научни процедури) от 1986 г. Тридесет и три девствени женски плъхове Wistar (Harlan Ltd, Leicestershire, UK) са чифтосвани при тегло между 250 и 300 g. При потвърждаване на чифтосването плъховете бяха разпределени в 1 от 3 групи за третиране: контролна (n = 11), ниско протеинова (MLP, n = 10) и карбеноксолон (CBX, n = 12). Контролните плъхове са хранени с диета, съдържаща 18% протеин (180 g казеин/kg), а MLP плъховете са хранени с диета, съдържаща 9% протеин (90 g казеин/kg). Пълният състав на диетите е публикуван другаде. 28 CBX плъхове също бяха хранени с контролната диета, но инжектираха SC с CBX (12,5 mg/kg) през последните 7 дни от бременността. CBX действа като инхибира 11β-HSD, увеличавайки преминаването на глюкокортикоиди през плацентата. CBX се прилага в доза, за която е доказано, че няма неблагоприятен ефект върху репродуктивния резултат. 29 Контролните и MLP плъховете са инжектирани с инжекционен разтвор (физиологичен разтвор) през същия период.
При раждането (≈22 дни) всички животни бяха прехвърлени на стандартна лабораторна диета (B&K Universal Ltd) и кучилата се отбраниха до максимум 8 малки, за да се сведат до минимум вариациите в храненето на сученето. Между 2 и 4 седмична възраст 3-те лечебни групи бяха допълнително разделени, като половината от котилата от всяко пренатално лечение бяха приложени L158-809, специфичен инхибитор на AT1R (любезно дарен от Merck Sharpe и Dohme), чрез питейната вода. L158-809 се прилага в по-ниска доза (25 mg/ml), отколкото преди използвана с неговия предшественик, лозартан (100 mg/L 30), поради доказателства от фармакологични проучвания за неговата по-висока сила. 31 Всички котила са отбити на 3-седмична възраст. На 4-седмична възраст половината от всяко котило (2 мъже и 2 жени, където е възможно) бяха убити от СО2 асфиксия, последвано от дислокация на шийката на матката, и бъбреците им бяха изрязани. Десният бъбрек беше замразен в течен N2 преди съхранение при –80 ° C преди RT-PCR, а левият бъбрек беше фиксиран в буфериран формалин преди броенето на нефрона. Останалата част от животните са настанени в еднополови групи и са отбранени на 20 седмици, като се използват същите процедури.
Номер на Нефрон
Броят на нефрона се определя с помощта на метод на мацерация, както е описано по-горе. 32 броя трикратни аликвотни части бяха отчетени за всеки бъбрек. Коефициентът на вариация е 2.6%.
Експресия на иРНК на рецептор за ангиотензин
Обща РНК беше изолирана от бързо замразени бъбреци, използвайки процедурата TRIzol (Invitrogen). РНК се третира с DNase (Promega) и се подлага на фенол-хлороформ екстракция и утаяване с етанол. Общата РНК (0,5 μg) се транскрибира обратно, като се използва обратна транскриптаза на вируса на миша левкемия на Moloney (Promega). PCR в реално време се извършва, като се използва система за откриване на последователност ABI призма 7700 (Applied Biosystems). Специфична за шаблон двойка праймери и олигонуклеотидна сонда (σ-Genosys), специфични за AT1AR, AT1BR, AT2R и домакинския ген β-актин, са проектирани с Primer Express, версия 1.5 (Applied Biosystems). Пълните последователности на праймерите и сондите са публикувани другаде. 20 Отрицателна матрична контрола, относителна стандартна крива (приготвена от обединена ДНК проба) и контрол на качеството бяха включени при всяко провеждане на PCR. Всички проби бяха нормализирани до експресия на β-актин.
Статистически анализ
МАСА 1
Тегло на майката при чифтосване, наддаване на тегло на майката по време на бременност, номер на котилото и общо и средно тегло при раждане в контролни, MLP и CBX групи за лечение
| Тегло на майката при чифтосване (g) | 261,8 ± 8,76 | 273,7 ± 7,5 | 267,4 ± 9,5 |
| Повишаване на теглото на майката (g) | 168,6 ± 6,5 | 154,0 ± 10,4 | 158,0 ± 5,1 |
| Общо тегло при раждане (g) | 79,7 ± 4,7 | 73,6 ± 5,1 | 78,6 ± 2,7 |
| Средно тегло при раждане (g) | 5,85 ± 0,20 | 5,77 ± 0,16 | 5,43 ± 0,13 |
| Котило бр. | 13,7 ± 1,3 | 12,9 ± 1,0 | 14,5 ± 0,5 |
Теглото на майката при чифтосване и наддаване на тегло по време на бременност не се различават между пренаталните групи на лечение. Размерът на котилото, общото тегло на котилото и средното тегло при раждане също не се влияят от пренаталното лечение.
Тегло на тялото и бъбреците (Таблица 2)
ТАБЛИЦА 2
Телесно тегло и тегло на бъбреците при 4- и 20-седмични плъхове от контролни, MLP или CBX групи със или без лечение с L158-809 в ранния постнатален живот
| 4 седмици | n = 48 | n = 46 | n = 47 | n = 47 | n = 40 | n = 47 | |||||
| Телесно тегло (g) | М | 103,5 ± 2,3 | 100,4 ± 4,4 | 95,4 ± 2,7 | 90,7 ± 2,4 | 108,6 ± 3,1 | 81,9 ± 2,3 | 0,000 | 0,000 | 0,000 | 0,000 |
| F | 94,5 ± 1,4 | 92,9 ± 3,3 | 91,0 ± 5,2 | 90,7 ± 2,4 | 97,6 ± 2,8 | 74,1 ± 1,7 | |||||
| Тегло на бъбреците (g) | М | 0,60 ± 0,02 | 0,56 ± 0,03 | 0,57 ± 0,03 | 0,49 ± 0,02 | 0,68 ± 0,02 | 0,48 ± 0,03 | NS | 0,000 | NS | NS |
| F | 0,56 ± 0,02 | 0,52 ± 0,02 | 0,52 ± 0,02 | 0,48 ± 0,02 | 0,60 ± 0,03 | 0,43 ± 0,03 | |||||
| 20 седмици | n = 23 | n = 23 | n = 23 | n = 23 | n = 20 | n = 22 | |||||
| Телесно тегло (g) | М | 587,9 ± 20,4 | 527,5 ± 28,4 | 542,3 ± 12,8 | 540,3 ± 18,0 | 561,3 ± 14,8 | 527,5 ± 17,4 | NS | 0,006 | 0,000 | NS |
| F | 310,5 ± 6,4 | 295,3 ± 5,9 | 289,6 ± 3,8 | 299,0 ± 7,0 | 320,8 ± 11,2 | 284,6 ± 7,9 | |||||
| Тегло на бъбреците (g) | М | 2,07 ± 0,10 | 2,06 ± 0,06 | 1,91 ± 0,03 | 1,97 ± 0,09 | 2,02 ± 0,05 | 2,10 ± 0,09 | NS | 0,020 | 0,000 | NS |
| F | 1,16 ± 0,03 | 1,126 ± 0,02 | 1,07 ± 0,02 | 1,16 ± 0,03 | 1,18 ± 0,05 | 1,10 ± 0,04 |
Преди това не сме показали промяна в експресията на AT1AR или AT1BR иРНК при 4-седмично поколение MLP, въпреки че други показват повишена регулация на протеиновата експресия, 17, 19, първоначално предполагащи намеса само на пост-транскрипционно ниво. Предварителният анализ на протеини на бъбречни проби от нашия модел MLP показва, че експресията на протеин също не е повишена (N. Ashton, S. McMullen и S.C. Langley-Evans, непубликувани наблюдения, 2004). Настоящото проучване показва общ понижаващ ефект на диетата с ниско съдържание на протеини върху експресията на иРНК на AT1AR през 2-те времеви точки. Това проучване използва по-голям брой животни от нашето предишно, за да оцени резултата в 2 постнатални времеви точки и следователно е с по-голяма мощност за откриване на тези основни ефекти, които не взаимодействат с възрастта. Това вероятно ще обясни защо малкият общ спад в експресията на mRNA на AT1AR не се оказа значим в нашите проучвания, ограничени до 4-седмично потомство. Липсата на регулиране на AT1AR в потомството на MLP на това и предишните ни проучвания 18, 20 не подкрепя този механизъм като основна причина за тяхната хипертония в дългосрочен план.
Перспективи
Благодарности
Това проучване е финансирано от Британската фондация за сърце и от проекта на Европейския съюз EARNEST. Авторите признават техническата помощ на Richard Plant.
- Пренатална експозиция на диетилстилбестрол и риск от затлъстяване при възрастни жени
- Пренатално излагане на устойчиви органични замърсители и наднормено тегло при деца при 5-годишно проследяване
- Роля на процеса на концентриране на урината в бъбречните ефекти от високия прием на протеини -
- Метаболитни ефекти на хронично пушене на канабис за диабет
- Диета на Спящата красавица Жените използват успокоителни за отслабване, рискувайки опасни странични ефекти