капилярна

  • абстрактно
  • Въведение
  • методи
  • Общ протокол
  • Хирургични процедури и вземане на кръв
  • Евгликемична хиперинсулинемична глюкозна скоба
  • Подготовка на тъканите и хистологично изследване
  • Анализ на данни
  • резултатът
  • Кръвно налягане
  • Инсулинова чувствителност
  • CD и регресионен анализ
  • Телесно тегло и серумен състав
  • дискусия
  • Ефекти на тиазидните диуретици и ARB върху IS
  • Капилярна мускулна плътност е намалена при инсулиноустойчиви плъхове
  • Механизми на тиазидните диуретици и ARB за капилярна плътност в скелетните мускули
  • Серумният адипонектин не може да медиира благоприятните ефекти на ARB върху IS в FFR
  • Сдвояването може да елиминира ефекта от обема на храната върху BW и серумния триглицерид

абстрактно

Напоследък е доказано, че инсулиновата резистентност и хиперинсулинемията са често срещани при пациенти с есенциална хипертония или метаболитен синдром. 1, 2 Тези нарушения на метаболизма на глюкозата са свързани с висок риск от сърдечно-съдови заболявания и подобряването на инсулиновата чувствителност (ИС) се превърна във важна част от намаляването на сърдечно-съдовия риск при пациенти с есенциална хипертония. Очаква се антихипертензивите да имат благоприятен ефект върху ИС. Блокерите на рецепторите на ангиотензин II (ARB) и инхибиторите на ангиотензин конвертиращия ензим постоянно показват, че имат благоприятен ефект върху метаболизма на глюкозата, докато тиазидните диуретици имат неблагоприятен ефект, което води до нарушена ИС. 4 В същото време резултатите от предишни клинични проучвания, изследващи ефектите на ARB върху IS, бяха двусмислени, като IS се съобщава за различно подобрение 5 или непроменено. 6 В допълнение, някои скорошни клинични проучвания и проучвания при животни съобщават, че антихипертензивните и сърдечно-съдови защитни ефекти на ARB се засилват силно от едновременното приложение на тиазиди. 7, 8 Следователно би било много интересно да се определи дали и как ARB модулират IS чрез тиазиден диуретик, влошен при хипертония и метаболитен синдром.

Скелетните мускули се считат за основно място на инсулинова резистентност при есенциална хипертония. Изследванията на евгликемичната хиперинсулинемична глюкозна скоба показват, че скелетните мускули представляват повече от 80% от човешката глюкоза при хиперсулинемични състояния. Доказано е, че инсулин-медиираното усвояване на глюкоза корелира с капилярна плътност (CD). Доказано е, че 10 CD в скелетните мускули са намалени при пациенти с хипертония, 11 неинсулинозависим захарен диабет 12 и затлъстяване 13, както и при експериментални животински модели. 14, 15, 16 Предполага се също, че дифузионното разстояние от капилярите до мускулните клетки и/или някои от биохимичните промени, свързани с дифузионното разстояние, допринасят за намаляването на IS. 17

Следователно, ние предположихме, че ARB ще обърне намаляването на IS, индуцирано от тиазидни диуретици, чрез модулиране на мускулния CD при хипертония. Това проучване е предназначено да тества тази хипотеза, като изследва дали тиазидният диуретик (хидрохлоротиазид: HCTZ) или ARB (лозартан) променя IS при плъхове, хранени с фруктоза (FFR) и ако е така, дали CD в скелетните мускули участва в тези промени. ние сме модел на FFR, защото диета с високо съдържание на фруктоза при плъхове причинява метаболитни нарушения, включително хипертония и инсулинова резистентност. 18, 19 Проучванията също така показват, че консумацията на големи количества фруктоза също причинява хипертония и инсулинова резистентност при хората. 20.

методи

Общ протокол

Хирургични процедури и вземане на кръв

На 14-седмична възраст плъховете са имплантирани с артериален катетър (PE 100, Becton Dickinson, Sparks, MD, USA) и венозен катетър (PE 20) след гладуване през нощта и под етерна анестезия, всеки напълнен с хепаринизиран физиологичен разтвор. (100 IU ml -1) в лявата сънна артерия и дясната югуларна вена. Свободните краища на тези катетри бяха поставени подкожно в задната част на врата. По време на операцията е взета 0,5 ml кръвна проба от лявата каротидна артерия за биохимичен анализ при всички плъхове. Серумните триглицериди се измерват със стандартни техники за автоанализ (Synchron-CX-3; Beckman Coulter, Fullerton, CA, USA). Нивата на серумен адипонектин се измерват с помощта на ензимно-свързан имуносорбентен комплект (Otsuka Pharmaceutical, Токио, Япония). Плъховете бяха върнати в отделните им клетки и им беше позволено да се възстановят в продължение на 3 дни след операцията.

Евгликемична хиперинсулинемична глюкозна скоба

След едно нощно гладуване, плъховете в съзнание се изследват за IS с помощта на евгликемична хиперинсулинемична глюкозна скоба, както е описано по-горе. 22, 23 Накратко, преди появата на глюкозната скоба, глюкозата на гладно се измерва с глюкомер (A790820; GUNZE, Киото, Япония). Първоначален болус на инсулин (25 mU kg-1 Humalin R, U-100; Eli Lilly Japan, Kobe, Япония) се влива през венозен катетър, последван от постоянна инфузия на инсулин със скорост 4 mU kg-1 мин. . за 147 минути По време на глюкозната скоба се влива 12,5% разтвор на глюкоза, колкото е необходимо, за да се поддържат нивата на кръвната захар на гладно. Обем от 10 μl проби от артериална кръв се взема на интервали от 7 минути чрез артериален катетър за определяне на кръвната глюкоза. Средната скорост на инфузия на глюкоза (mg kg-1 min-1) през последните 35 минути се приема като IS индекс (M стойност). 22, 23

Подготовка на тъканите и хистологично изследване

След IS теста, плъховете се умъртвяват чрез интраперитонеално инжектиране на пентобарбитал (100 mg kg-1). Мускулът на екстензорния дигитурум лонгус (EDL) бързо се дисектира и претегля. Всеки EDL мускул беше разрязан напречно в средната област на 6 mm участъци. Тези проби бяха бързо замразени в изопентан, охладен със сух лед и съхранявани при -80 ° C до употреба. Серийни напречни сечения (с дебелина 10 μm) близо до средната част на корема на EDL бяха нарязани в микротомен криостат при -22 ° C, монтиран върху предметни стъкла и изсушен на въздух. CD се определя, както е описано по-горе. 22 Съотношението капиляри към влакна (C/F) и CD бяха оценени с помощта на софтуерен пакет за обработка на изображения (WinROOF версия 5.0; Mitani Corporation, Токио, Япония). Най-малко 200 влакна и техните капиляри бяха измерени за всеки мускул, като се използва максималният брой полета, които не се припокриват.

Анализ на данни

Всички резултати са изразени като средно ± sem. Всички анализи на данни бяха извършени чрез анализ на Bonferroni/Dunn за множество сравнения след еднопосочен дисперсионен анализ. Коефициентът на корелация на Pearson и регресионният анализ бяха използвани за сравняване на връзката между М стойности и CD или C/F. За да идентифицираме детерминантите на промяната в M стойностите, направихме многоетапен регресионен анализ, за ​​да сравним връзката между M стойностите Като зависими променливи и пет променливи (CD или C/F и SBP, BW, серумен адипонектин и триглицериди) като независими променливи. P стойности

Последователни стойности на систоличното кръвно налягане през 8-седмичния експериментален период в пет групи: контрол (n = 10), нормална диета; група плъхове, хранени с фруктоза (FFR) (n = 9), група плъхове, хранени с фруктоза; FFR + HCTZ (n = 9), хранени с фруктоза плъхове и хидрохлоротиазидна група; FFR + LOS (n = 7), плъхове, хранени с фруктоза и група лозартан, и FFR + HCTZ + LOS (n = 8), плъхове, хранени с фруктоза, и хидрохлоротиазид плюс лозартан. Данните са средно ± sem * P -1 -1 min -1), както при контролната група (16, 8 ± 0.7 mg kg -1 -1 min -1)). HCTZ допълнително намалява М стойностите в групата на FFR + HCTZ (8,5 ± 0,8 mg kg -1 min-1) до стойности, по-ниски от тези в групата на FFR. Лозартан обаче значително увеличава М стойностите в групите FFR + LOS (15,1 ± 0,9 mg kg -1 мин -1) и FFR + HCTZ + LOS (15,7 ± 0,9 mg kg -1 минути -1) в сравнение с Стойности на групата FFR.

Времеви ход на нивото на глюкоза в кръвта (горен панел), скорост на инфузия на инсулин (среден панел) и скорост на инфузия на глюкоза (долен панел) на глюкозната скоба в пет групи: контрол (n = 10), нормална диета; FFR (n = 9), група плъхове, хранени с фруктоза; FFR + HCTZ (n = 9), хранени с фруктоза плъхове и хидрохлоротиазидна група; FFR + LOS (n = 7), плъхове, хранени с фруктоза и група лозартан, и FFR + HCTZ + LOS (n = 8), плъхове, хранени с фруктоза, и хидрохлоротиазид плюс лозартан. Данните са средни ± sem * P † P

Сравнение на индекса на инсулинова чувствителност (М стойност) в пет групи: контрол (n = 10), нормална диета; FFR (n = 9), група плъхове, хранени с фруктоза; FFR + HCTZ (n = 9), хранени с фруктоза плъхове и хидрохлоротиазидна група; FFR + LOS (n = 7), плъхове, хранени с фруктоза и група лозартан, и FFR + HCTZ + LOS (n = 8), плъхове, хранени с фруктоза, и хидрохлоротиазид плюс лозартан. Данните са средни ± sem * P † P

Сравнение на съотношението на капилярните влакна (C/F) ( а ) и капилярна плътност (CD) ( б ) в пет групи: контрол (n = 10), нормална диета; FFR (n = 9), група плъхове, хранени с фруктоза; FFR + HCTZ (n = 9), хранени с фруктоза плъхове и хидрохлоротиазидна група; FFR + LOS (n = 7), плъхове, хранени с фруктоза и група лозартан, и FFR + HCTZ + LOS (n = 8), плъхове, хранени с фруктоза, и хидрохлоротиазид плюс лозартан. Данните са средни ± sem * P † P

Представителни участъци на екстензорния дигитурум дълъг мускул в пет групи. Капилярите посиняха. Скала на скалата 50 μm. Контрол, нормална диета; FFR, група плъхове, хранени с фруктоза; FFR + HCTZ, хранени с фруктоза плъхове и хидрохлоротиазидна група; FFR + LOS, група плъхове, хранени с фруктоза и група лозартан и FFR + HCTZ + LOS, група плъхове, хранени с фруктоза и хидрохлоротиазид плюс група лозартан.

Изображение в пълен размер

Имаше значителни положителни корелации между M и C/F (Фигура 6а) и CD (Фигура 6b). В допълнение, направихме многоетапен регресионен анализ, за ​​да сравним връзката между М стойности като зависими променливи, пет променливи с CD (CD, SBP, BW, серумен адипонектин и триглицериди) като независими променливи и М стойности и пет променливи с C/F (C/F, SBP, BW, серумен адипонектин и триглицериди). Данните показват, че М стойностите са предсказани от CD (R2 = 0,35, F = 21, 7, P

Съотношение между стойността на М и съотношението капиляри към влакна (C/F) ( а ) и капилярна плътност (CD) ( б ).

Изображение в пълен размер

Телесно тегло и серумен състав

На 8 седмица няма значителни междугрупови разлики между BW или серумните триглицериди (Таблица 1). Нивото на серумен адипонектин в групите с FFR е значително по-ниско от нивото в контролната група. Серумните нива на адипонектин в групите FFR + HCTZ и FFR + HCTZ + LOS са значително по-ниски от нивата в групата FFR. Няма обаче статистически значими разлики в серумните нива на адипонектин между групите FFR + HCTZ и FFR + HCTZ + LOS или между групите FFR и FFR + LOS.

Маса в пълен размер

дискусия

Това проучване потвърждава предишни доклади, че богатата на фруктоза диета намалява IS при нормални плъхове и води до хипертония. 18, 19, 24 CD на скелетните мускули е по-нисък при FFR, отколкото в контролните групи, а HCTZ допълнително намалява IS и CD при FFR, въпреки че това има значителни хипотензивни ефекти. Въпреки това, лечението с лозартан възстановява IS и CD и в двете FFR и FFR + HCTZ групи до нивото, наблюдавано при контролни плъхове. Множественият регресионен анализ показа, че М, маркер на IS, се предсказва в това проучване чрез CD в EDL, независимо от SBP, BW и серумен адипонектин и триглицериди. Тези резултати предполагат, че CD има роля в модулацията на IS чрез фруктозна диета и лечение с HCTZ и/или лозартан. Доколкото ни е известно, това проучване е първото, което изследва CD при FFR след лечение с HCTZ и/или лозартан.

Ефекти на тиазидните диуретици и ARB върху IS

Капилярна мускулна плътност е намалена при инсулиноустойчиви плъхове

Няколко доклада показват връзка между CD на скелетните мускули и IS/резистентност при хората. 11, 12, 13, 33, 34, 35 Проучванията при гризачи също показват директен ефект на капилярите върху действието на инсулина в скелетните мускули. 14, 15, 16, 36, 37 Намаляването на CD е свързано с по-дълго дифузионно разстояние между подхранващите кръвоносни съдове и клетките на скелетните мускули. Тази промяна би направила невъзможно доставянето на глюкоза до мускулните клетки, като по този начин ще намали IS. 17 В това проучване имаше значителна положителна корелация между стойностите на IS и CD в EDL мускулите и IS беше предсказан от CD в EDL, независимо от SBP, BW, серумен адипонектин и триглицериди при всички плъхове. Следователно, фруктозата, HCTZ и лозартан повлияват IS, поне отчасти чрез промяна на CD.

Механизми на тиазидните диуретици и ARB за капилярна плътност в скелетните мускули

Серумният адипонектин не може да медиира благоприятните ефекти на ARB върху IS в FFR

За разлика от това, в съответствие с предишни доклади, 50, 51 резултата от това проучване показват, че намаляването на IS, индуцирано от богата на фруктоза диета или приложение на HCTZ, е свързано с намален серумен адипонектин, протеин с нива, за които е известно, че се увеличават при съществуващите агонисти. корелират с IS. 52 Въпреки това, в това проучване повишеният на IS лозартан в групите FFR + LOS и FFR + HCTZ + LOS не е свързан с повишени серумни нива на адипонектин. Няколко, но не всички проучвания наскоро показаха, че ARB подобряват хипертонията с увеличаване на адипонектина. 24, 51 В съответствие с настоящите ни резултати, Kamari et al. 24 показва, че телмисартан, ARB с по-висока PPAR-γ активност, ефективно подобрява индуцираната от фруктоза хипертония, хиперинсулинемия и хипертриглицеридемия, но не повлиява серумния адипонектин при FFR. Sharabi et al. 53 демонстрира в FFR, че PPAR-y агонистът розиглитазон подобрява метаболитния профил до степен, подобна на телмисартан, но с повишени серумни нива на адипонектин и генна експресия. Следователно е малко вероятно адипонектинът винаги да може да медиира полезните ефекти на ARB върху IS в FFR.

Сдвояването може да елиминира ефекта от обема на храната върху BW и серумния триглицерид

IS е в отрицателна връзка с BW. Моделът FFR обаче е свързан със загуба на тегло, въпреки че е често използван модел, който имитира човешкия метаболитен синдром в много отношения, включително хипертония и инсулинова резистентност. 19 Освен това обемът на храната може да повлияе нивата на глюкоза, инсулин и триглицериди. Следователно, в това проучване всички плъхове са били хранени по двойки, за да елиминират тези ефекти върху обема на храната. На седмица 8 от това проучване няма значителни междугрупови разлики между BW или серумните триглицериди. Поради това стигнахме до заключението, че разликите между групите в ИС не са свързани с разликите в обема на храната.

Взети заедно, ние показахме, че HCTZ намалява IS, но лосартанът намалява индуцираното от HCTZ намаляване на IS в FFR и тези промени в IS се дължат, поне отчасти, на модулация на CD в скелетните мускули. Ако тези находки се потвърдят при хора, тогава комбинацията от лозартан и HCTZ може да се препоръча за лечение на пациенти с хипертония с инсулинова резистентност, без да се отчита неблагоприятното въздействие на тиазидните диуретици върху метаболизма на глюкозата.