densitatea

  • abstract
  • introducere
  • metode
  • Protocol general
  • Proceduri chirurgicale și recoltare de sânge
  • Clemă de glucoză hiperinsulinemică euglicemică
  • Pregătirea țesutului și examenul histologic
  • Analiza datelor
  • Rezultatul
  • Tensiune arteriala
  • Sensibilitate la insulină
  • Analiza CD și regresie
  • Greutatea corporală și compoziția serică
  • discuţie
  • Efectele diureticelor tiazidice și ARBs asupra IS
  • Densitatea mușchilor capilari este redusă la șobolanii rezistenți la insulină
  • Mecanisme ale diureticelor tiazidice și ARB-urilor pentru densitatea capilară în mușchiul scheletic
  • Adiponectina serică nu poate media efectele benefice ale ARB-urilor asupra IS în FFR
  • Împerecherea poate elimina efectele volumului alimentelor asupra BW și trigliceridelor serice

abstract

Recent, rezistența la insulină și hiperinsulinemia s-au dovedit a fi frecvente la pacienții cu hipertensiune arterială esențială sau sindrom metabolic. 1, 2 Aceste tulburări ale metabolismului glucozei sunt asociate cu un risc ridicat de boli cardiovasculare, iar îmbunătățirea sensibilității la insulină (IS) a devenit o parte importantă a reducerii riscului cardiovascular la pacienții cu hipertensiune arterială esențială. Se așteaptă ca antihipertensivele să aibă un efect benefic asupra SI. S-a dovedit în mod constant că blocantele receptorilor angiotensinei II (ARB) și inhibitorii enzimei de conversie a angiotensinei au un efect benefic asupra metabolismului glucozei, în timp ce diureticele tiazidice au un efect advers, ducând la afectarea IS. 4 În același timp, rezultatele studiilor clinice anterioare care investigau efectele ARBs asupra IS au fost echivoce, cu IS raportate a fi îmbunătățite în mod diferit sau neschimbate. În plus, unele studii clinice și animale recente au raportat că efectele antihipertensive și cardiovasculare ale ARB sunt puternic îmbunătățite prin administrarea concomitentă de tiazide. 7, 8 Prin urmare, ar fi foarte interesant să se determine dacă și cum ARB modulează IS printr-un diuretic tiazidic exacerbat în hipertensiune și sindrom metabolic.

Mușchiul scheletic este considerat principalul loc al rezistenței la insulină în hipertensiunea arterială esențială. Studiile asupra clemei de glucoză hiperinsulinemică euglicemică au arătat că mușchiul scheletic reprezintă mai mult de 80% din glucoza umană în condiții hipersulinemice. S-a demonstrat că absorbția glucozei mediată de insulină se corelează cu densitatea capilară (CD). 10 CD-uri în mușchiul scheletic s-au dovedit a fi reduse la pacienții cu hipertensiune arterială, 11 diabet zaharat non-insulinodependent 12 și obezitate 13, precum și în modele animale experimentale. 14, 15, 16 De asemenea, s-a sugerat că distanța de difuzie de la capilare la celulele musculare și/sau unele dintre modificările biochimice asociate distanței de difuzie contribuie la reducerea IS. 17

Prin urmare, am emis ipoteza că ARB ar inversa scăderea IS indusă de diuretice tiazidice prin modularea CD musculară în hipertensiune. Acest studiu a fost conceput pentru a testa această ipoteză examinând dacă diureticul tiazidic (hidroclorotiazidă: HCTZ) sau ARB (losartan) modifică IS la șobolanii hrăniți cu fructoză (FFR) și, dacă da, dacă CD-ul din mușchiul scheletic este implicat în aceste modificări. suntem un model de FFR, deoarece o dietă bogată în fructoză la șobolani provoacă tulburări metabolice, inclusiv hipertensiune și rezistență la insulină. 18, 19 Studiile au arătat, de asemenea, că consumul de cantități mari de fructoză provoacă, de asemenea, hipertensiune și rezistență la insulină la om. 20

metode

Protocol general

Proceduri chirurgicale și recoltare de sânge

La vârsta de 14 săptămâni, șobolanilor li s-a implantat un cateter arterial (PE 100, Becton Dickinson, Sparks, MD, SUA) și un cateter venos (PE 20) după post peste noapte și sub anestezie cu eter, fiecare umplut cu soluție salină heparinizată. (100 UI ml -1) în artera carotidă stângă și vena jugulară dreaptă. Capetele libere ale acestor catetere au fost inserate subcutanat în partea din spate a gâtului. În timpul intervenției chirurgicale, a fost prelevată o probă de sânge de 0,5 ml din artera carotidă stângă pentru analize biochimice la toți șobolanii. Trigliceridele serice au fost măsurate prin tehnici standard de autoanaliză (Synchron-CX-3; Beckman Coulter, Fullerton, CA, SUA). Nivelurile serice de adiponectină au fost măsurate folosind un kit imunosorbent legat de enzime (Otsuka Pharmaceutical, Tokyo, Japonia). Șobolanii au fost readuși în cuștile lor individuale și li s-a permis să se recupereze timp de 3 zile după operație.

Clemă de glucoză hiperinsulinemică euglicemică

După un post peste noapte, șobolanii conștienți au fost examinați pentru identificarea IS folosind o clemă de glucoză hiperinsulinemică euglicemică, așa cum este descris mai sus. 22, 23 Pe scurt, înainte de apariția clemei de glucoză, glucoza din sânge a postului a fost măsurată cu un glucometru (A790820; GUNZE, Kyoto, Japonia). Un bolus inițial de insulină (25 mU kg-1 Humalin R, U-100; Eli Lilly Japonia, Kobe, Japonia) a fost perfuzat printr-un cateter venos, urmat de o perfuzie constantă de insulină la o rată de 4 mU kg-1 min. . timp de 147 min. În timpul clemei de glucoză, a fost perfuzată o soluție de glucoză de 12,5%, după cum este necesar, pentru a menține nivelul glicemiei la jeun. Un volum de 10 μl de probe de sânge arterial a fost prelevat la intervale de 7 minute printr-un cateter arterial pentru a determina glicemia. Viteza medie de perfuzie a glucozei (mg kg-1 min-1) în ultimele 35 de minute a fost luată ca indice IS (valoarea M). 22, 23

Pregătirea țesutului și examenul histologic

După testul IS, șobolanii au fost sacrificați prin injecție intraperitoneală de pentobarbital (100 mg kg-1). Mușchiul extensorului digitorum lung (EDL) a fost disecat și cântărit rapid. Fiecare mușchi EDL a fost tăiat transversal în zona de mijloc în secțiuni de 6 mm. Aceste probe au fost congelate rapid în izopentan răcit cu gheață uscată și depozitate la -80 ° C până la utilizare. Secțiunile transversale seriale (10 μm grosime) în apropierea abdomenului mijlociu al EDL au fost tăiate într-un criostat microtom la -22 ° C, montate pe lamele și uscate la aer. CD-ul a fost determinat așa cum s-a descris mai sus. 22 Raportul capilar la fibră (C/F) și CD au fost estimate utilizând un pachet software de procesare a imaginii (WinROOF ver. 5.0; Mitani Corporation, Tokyo, Japonia). Cel puțin 200 de fibre și capilarele lor au fost măsurate pentru fiecare mușchi folosind numărul maxim de câmpuri care nu se suprapun.

Analiza datelor

Toate rezultatele sunt exprimate ca medie ± sem. Toate analizele de date au fost efectuate prin testul Bonferroni/Dunn pentru comparații multiple după analiza unică a varianței. Coeficientul de corelație Pearson și analiza de regresie au fost utilizate pentru a compara relația dintre valorile M și CD sau C/F. Pentru a identifica factorii determinanți ai schimbării valorilor M, am efectuat o analiză de regresie cu mai multe etape pentru a compara relația dintre valorile M Ca variabile dependente și cinci variabile (CD sau C/F și SBP, BW, adiponectină serică și trigliceride) ca variabile independente. Valorile P

Valorile secvențiale ale tensiunii arteriale sistolice în perioada experimentală de 8 săptămâni în cinci grupuri: control (n = 10), dietă normală; un grup de șobolani hrăniți cu fructoză (FFR) (n = 9), un grup de șobolani hrăniți cu fructoză; FFR + HCTZ (n = 9), șobolani hrăniți cu fructoză și grupul hidroclorotiazidic; FFR + LOS (n = 7), șobolani hrăniți cu fructoză și grupul losartan și FFR + HCTZ + LOS (n = 8), șobolani hrăniți cu fructoză și hidroclorotiazidă plus losartan. Datele sunt medii ± sem * P -1 -1 min -1) ca în grupul martor (16, 8 ± 0,7 mg kg -1 -1 min -1)). HCTZ a redus în continuare valorile M în grupul FFR + HCTZ (8,5 ± 0,8 mg kg -1 min-1) la valori mai mici decât cele din grupul FFR. Cu toate acestea, losartanul a crescut semnificativ valorile M în grupurile FFR + LOS (15,1 ± 0,9 mg kg -1 min -1) și FFR + HCTZ + LOS (15,7 ± 0,9 mg kg -1 min -1) în comparație cu Valorile grupului FFR.

Cursul de timp al nivelului de glucoză din sânge (panoul superior), rata de perfuzie a insulinei (panoul mediu) și rata de perfuzie a glucozei (panoul inferior) al clemei de glucoză în cinci grupuri: martor (n = 10), dieta normală; FFR (n = 9), un grup de șobolani hrăniți cu fructoză; FFR + HCTZ (n = 9), șobolani hrăniți cu fructoză și grupul hidroclorotiazidic; FFR + LOS (n = 7), șobolani hrăniți cu fructoză și grupul losartan și FFR + HCTZ + LOS (n = 8), șobolani hrăniți cu fructoză și hidroclorotiazidă plus losartan. Datele sunt mijloace ± sem * P † P

Comparația indicelui de sensibilitate la insulină (valoarea M) în cinci grupuri: martor (n = 10), dieta normală; FFR (n = 9), un grup de șobolani hrăniți cu fructoză; FFR + HCTZ (n = 9), șobolani hrăniți cu fructoză și grup hidroclorotiazidă; FFR + LOS (n = 7), șobolani hrăniți cu fructoză și grupul losartan și FFR + HCTZ + LOS (n = 8), șobolani hrăniți cu fructoză și hidroclorotiazidă plus losartan. Datele sunt mijloace ± sem * P † P

Comparația raportului de fibre capilare (C/F) ( A ) și densitatea capilară (CD) ( b ) în cinci grupuri: control (n = 10), dietă normală; FFR (n = 9), un grup de șobolani hrăniți cu fructoză; FFR + HCTZ (n = 9), șobolani hrăniți cu fructoză și grup hidroclorotiazidă; FFR + LOS (n = 7), șobolani hrăniți cu fructoză și grupul losartan și FFR + HCTZ + LOS (n = 8), șobolani hrăniți cu fructoză și hidroclorotiazidă plus losartan. Datele sunt mijloace ± sem * P † P

Secțiuni reprezentative ale mușchiului extensor digitorum lung în cinci grupuri. Capilarele au devenit albastre. Scală de scară 50 μm. Control, dietă normală; FFR, un grup de șobolani hrăniți cu fructoză; FFR + HCTZ, șobolani hrăniți cu fructoză și grup hidroclorotiazidă; FFR + LOS, grup cu șobolan alimentat cu fructoză și grup cu losartan și FFR + HCTZ + LOS, grup cu șobolan alimentat cu fructoză și grup cu hidroclorotiazidă plus losartan.

Imagine la dimensiune completă

Au existat corelații pozitive semnificative între M și C/F (Figura 6a) și CD (Figura 6b). În plus, am efectuat o analiză de regresie în mai multe etape pentru a compara relația dintre valorile M ca variabile dependente, cinci variabile cu CD (CD, SBP, BW, adiponectină serică și trigliceride) ca variabile independente și valori M și cinci variabile cu C/F (C/F, SBP, BW, adiponectină serică și trigliceride). Datele indică faptul că valorile M au fost prezise de CD (R2 = 0,35, F = 21, 7, P

Corelația dintre valoarea M și raportul capilar la fibră (C/F) ( A ) și densitatea capilară (CD) ( b ).

Imagine la dimensiune completă

Greutatea corporală și compoziția serică

În săptămâna 8, nu au existat diferențe semnificative între grupuri între BW sau trigliceride serice (Tabelul 1). Nivelul adiponectinei serice în grupurile FFR a fost semnificativ mai mic decât nivelul din grupul martor. Nivelurile serice de adiponectină în grupurile FFR + HCTZ și FFR + HCTZ + LOS au fost semnificativ mai mici decât nivelurile din grupul FFR. Cu toate acestea, nu au existat diferențe semnificative statistic în nivelurile serice de adiponectină între grupurile FFR + HCTZ și FFR + HCTZ + LOS sau între grupurile FFR și FFR + LOS.

Tabel în dimensiune completă

discuţie

Acest studiu a confirmat rapoartele anterioare că o dietă bogată în fructoză reduce IS la șobolanii normali și duce la hipertensiune. 18, 19, 24 CD de mușchi scheletic a fost mai mic în FFR decât în ​​grupurile de control, iar HCTZ a redus în continuare IS și CD în FFR, deși acest lucru a avut efecte hipotensive semnificative. Cu toate acestea, tratamentul cu losartan a restabilit IS și CD în ambele grupuri FFR și FFR + HCTZ la nivelul observat la șobolanii martor. Analiza regresiei multiple a arătat că M, un marker al IS, a fost prezis în acest studiu de către CD în EDL independent de SBP, BW și adiponectină și trigliceride serice. Aceste rezultate sugerează că CD are un rol în modularea SI prin dieta cu fructoză și tratamentul cu HCTZ și/sau losartan. Din câte știm, acest studiu este primul care examinează CD în FFR după tratamentul cu HCTZ și/sau losartan.

Efectele diureticelor tiazidice și ARBs asupra IS

Densitatea mușchilor capilari este redusă la șobolanii rezistenți la insulină

Mai multe rapoarte au arătat o relație între CD-ul mușchilor scheletici și rezistența la IS/la om. 11, 12, 13, 33, 34, 35 Studiile la rozătoare au arătat, de asemenea, un efect direct al capilarului asupra acțiunii insulinei în mușchiul scheletic. 14, 15, 16, 36, 37 Scăderea CD este asociată cu o distanță mai mare de difuzie între vasele de sânge hrănitoare și celulele musculare scheletice. Această modificare ar face imposibilă administrarea glucozei către celulele musculare, reducând astfel IS. 17 În acest studiu, a existat o corelație pozitivă semnificativă între valorile IS și CD în mușchiul EDL, iar IS a fost prezis de CD în EDL independent de SBP, BW, adiponectină serică și trigliceride la toți șobolanii. Prin urmare, fructoza, HCTZ și losartanul au afectat IS, cel puțin parțial prin modificarea CD.

Mecanisme ale diureticelor tiazidice și ARB-urilor pentru densitatea capilară în mușchiul scheletic

Adiponectina serică nu poate media efectele benefice ale ARB-urilor asupra IS în FFR

În contrast, în concordanță cu rapoartele anterioare, 50, 51 de rezultate în acest studiu au indicat că scăderile IS induse de o dietă bogată în fructoză sau administrarea de HCTZ sunt asociate cu scăderea adiponectinei serice, o proteină cu niveluri cunoscute că cresc cu agoniștii existenți. corelează cu IS. 52 Totuși, în acest studiu, IS losartan crescut în grupurile FFR + LOS și FFR + HCTZ + LOS nu a fost asociat cu niveluri crescute de adiponectină serică. Mai multe studii, dar nu toate, au arătat recent că ARB îmbunătățește hipertensiunea cu creșterea adiponectinei. 24, 51 În concordanță cu rezultatele noastre actuale, Kamari și colab. 24 arată că telmisartanul, un ARB cu activitate PPAR-γ mai mare, a ameliorat efectiv hipertensiunea indusă de fructoză, hiperinsulinemia și hipertrigliceridemia, dar nu a afectat adiponectina serică în FFR. Sharabi și colab. 53 a demonstrat în FFR că agonistul PPAR-y rosiglitazonă a îmbunătățit profilul metabolic într-un grad similar cu telmisartanul, dar cu niveluri crescute de adiponectină serică și expresie genetică. Prin urmare, este puțin probabil ca adiponectina să poată intermedia întotdeauna efectele benefice ale ARB asupra IS în FFR.

Împerecherea poate elimina efectele volumului alimentelor asupra BW și trigliceridelor serice

IS este într-o relație negativă cu BW. Cu toate acestea, modelul FFR este asociat cu pierderea în greutate, deși este un model utilizat în mod obișnuit, care imită sindromul metabolic uman în multe privințe, inclusiv hipertensiunea și rezistența la insulină. 19 În plus, volumul alimentelor poate afecta nivelul glucozei, insulinei și al trigliceridelor. Prin urmare, în acest studiu, toți șobolanii au fost hrăniți în perechi pentru a elimina aceste efecte asupra volumului alimentelor. În săptămâna 8 a acestui studiu, nu au existat diferențe semnificative între grupuri între BW sau trigliceridele serice. Prin urmare, am ajuns la concluzia că diferențele dintre grupurile din IS nu erau legate de diferențele în volumul de alimente.

Luate împreună, am arătat că HCTZ a redus IS, dar losartanul a atenuat reducerea indusă de HCTZ în IS în FFR, iar aceste modificări în IS s-au datorat, cel puțin parțial, modulației CD în mușchiul scheletic. Dacă aceste constatări sunt confirmate la om, atunci combinația de losartan și HCTZ poate fi recomandată pentru tratamentul pacienților hipertensivi cu rezistență la insulină fără a lua în considerare efectul advers al diureticelor tiazidice asupra metabolismului glucozei.