Влияние длительного потребления рациона с высоким содержанием хлорида натрия на экспрессию микроРНК в сыворотке крови и моче яванских макак

ВВЕДЕНИЕ. Высокое поступление хлорида натрия с пищей ассоциируется с повреждением не только сердечно-сосудистой системы, но и почек. Механизмы негативного воздействия высокосолевых рационов на почки не установлены. Одним из важных звеньев в данном процессе могут служить микроРНК, обладающие способностью модулировать экспрессию генов на посттранскрипционном уровне. Неизвестно также, могут ли протеины сои противостоять ремоделированию почек, ассоциированному с повышенным потреблением поваренной соли.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ: оценить уровни экспрессии миРНК-133 и 203 в сыворотке крови и моче и миРНК-21 в моче яванских макак, получавших длительное время рационы с различным содержанием поваренной соли, включающие и невключающие соевые протеины.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. Исследованы 3 группы (по 6 особей в каждой) самцов яванских макак в возрасте 6–8 лет. Первая группа (контроль) получала стандартный рацион, вторая – рацион с высоким содержанием поваренной соли (8 г NaCl/кг корма), третья – рацион с высоким содержанием соли в сочетании с соевым протеином SUPRO 760 (200 г белка/кг корма). Через 12 мес у животных измеряли АД. В моче обезьян определяли относительные уровни экспрессии микроРНК- 21, микроРНК-133 и микроРНК-203, в сыворотке крови – уровни экспрессии микроРНК-133 и микроРНК-203.

РЕЗУЛЬТАТЫ. За время наблюдения в контрольной группе не зарегистрировано существенных изменений исследованных показателей. У животных, получавших в течение года высокосолевые рационы, артериальное давление также значимо не менялось. Не выявлено изменения уровня экспрессии миРНК-133 в сыворотке крови обезьян, получавших высокосолевой рацион и стандартную белковую диету. Однако у макак, потреблявших диету с высоким содержанием соли в сочетании с соевым белком, уровень экспрессии данного миРНК в сыворотке значимо снижался. Экспрессия миРНК -203 в сыворотке крови существенно не менялась. В контрольной группе не выявлены изменения экспрессии миРНК-21 в моче. В двух других выборках имел место рост данного параметра по сравнению с начальными величинами. Оба высокосолевых рациона приводили к значимому нарастанию относительного уровня экспрессии миРНК-133 в моче по сравнению с базальными значениями. Однако рост этого показателя в группе животных, получавших высокосолевую диету в сочетании с соевым изолятом, был значимо меньше, чем у макак, находящихся только на высокосолевом рационе. Экспрессия миРНК-203 в моче достоверно повышалась только в группе с высоким содержанием поваренной соли без добавления соевого протеина.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Возможно, что воздействие высокосолевых рационов на почки может опосредоваться эпигеномными механизмами и частично модулироваться включением в диету изолированных соевых протеинов.

1. Felder RA, White MJ, Williams SM, Jose PA. Diagnostic tools for hypertension and salt sensitivity testing. Curr Opin Nephrol Hypertens 2013; 22(1):65–76. doi: 10.1097/MNH.0b013e32835b36934-8b013e32835b3693

2. Парастаева ММ, Береснева ОН, Иванова ГТ и др. Артериальная гипертензия и потребление соли: вклад в ремоде- лирование сердца. Нефрология 2016; 20(5):97–105

3. Береснева ОН, Парастаева ММ, Иванова ГТ и др. Изменения сердечно-сосудистой системы у крыс, сопряженные с высоким потреблением хлорида натрия. Артериальная гипертензия 2014;20(5):384–390

4. Grigorova YN, Wei W, Petrashevskaya N et al. Dietary sodium restriction reduces arterial stiffness, vascular TGF-β-dependent fibrosis and marinobufagenin in young normotensive rats. Int J MolSci 2018;19(10): pii:E3168. doi: 10.3390/ijms19103168

5. Grigorova YN, Juhasz O, Zernetkina V et al. Aortic fibrosis, induced by high salt intake in the absence of hypertensive response, is reduced by a monoclonal antibody to marinobufagenin. Am J Hypertens 2016;29(5):641–646. doi: 10.1093/ajh/hpv155

6. Ritz E., Mehls O. Salt restriction in kidney disease – a missed therapeutic opportunity? Pediatr Nephrol 2009; 24(1): 9–17. doi: 10.1007/s00467-008-0856-4

7. Mente A, O'Donnell M, Rangarajan S et al. Urinary sodium excretion, blood pressure, cardiovascular disease, and mortality: a community-level prospective epidemiological cohort study. Lancet 2018; 392(10146):496–506. doi: 10.1016/S0140-6736(18)31376-X

8. Kanbay M, Chen Y, Solak P, Sanders PW. Mechanisms and consequences of salt sensitivity and dietary salt intake. Curr Opin Nephrol Hypertens 2011; 20(1): 37–43. doi: 10.1097/MNH.0b013e32834122f1

9. Mohan S, Campbell NR. Salt and high blood pressure. Clin Sci (Lond) 2009; 117(1): 1–11. doi: 10.1042/CS20080207

10. Oppelaar JJ, Vogt L. Body fluid-independent effects of dietary salt consumption in chronic kidney disease. Nutrients 2019; 11: 2779. doi: 10.3390/nu11112779

11. Hosohata K. Biomarkers for chronic kidney disease associated with high salt intake. Int J Mol Sci 2017; 18: 2080. doi: 10.3390/ijms18102080

12. Wojciechowska A, Braniewska A, Kozar-Kamińska K. MicroRNA in cardiovascular biology and disease. Adv Clin Exp Med 2017; 26(5):865–874. https://doi.org/10.17219/acem/62915.6

13. Wang X, Ning Y, Yang L et al. Diagnostic value of circulating microRNAs for osteosarcoma in Asian populations: a meta-analysis. Clin Exp Med 2017;17(2):175–183. https://doi.org/10.1007/s10238-016-0422-5.5

14. Oliveto S, Mancino M, Manfrini N et al. Role of microRNAs in translation regulation and cancer. World J Biol Chem 2017;8(1):45–56. https://doi.org/10.4331/wjbc.v8.i1.45

15. Li G, Song Y, Li YD et al. Circulating miRNA-302 family members as potential biomarkers for the diagnosis of acute heart failure. Biomark Med 2018;12(8):871–880. https://doi.org/10.2217bmm-2018-0132

16. Каюков ИГ, Иванова ГТ, Зарайский МИ и др. Экспрессия микроРНК-21 в почечной ткани и моче у крыс с односторонней обструкцией мочеточника. Нефрология 2016; 20(5): 84–89

17. Wang G. Elevated levels of miR-146a and miR-155 in kidney biopsy and urine from patients with IgA nephropathy. Dis Markers 2011; 30:171–179. doi: 10.3233/DMA-2011-0766.

18. Yanai K, Kaneko S, Ishii H et al. Quantitative real-time PCR evaluation of microRNA expressions in mouse kidney with unilateral ureteral obstruction. J Vis Exp 2020; 27(162): 185–192. doi: 10.3791/61383

19. Metzinger-Le Meuth V, Metzinger L. miR-223 and other miRNA’s evaluation in chronic kidney disease: Innovative biomarkers and therapeutic tools. Non-Coding Rna Res 2019; 4: 30–35. doi: 10.1016/j.ncrna.2019.01.002

20. He X, Zhang K, Gao X et al. Rapid atrial pacing induces myocardial fibrosis by down-regulating Smad7 via microRNA-21 in rabbit. Heart Vessel 2016; 31: 1696–1708. doi: 10.1007/s00380-016-0808-z

21. Watanabe K, Narumi T, Watanabe T et al. P1626MicroRNA-21 deteriorates left ventricular reverse remodeling by promoting cardiac fibrosis in non-ischemic cardiomyopathy. Eur Heart J 2019; 40: 9–11

22. Yousefi F, Shabaninejad Z, Vakili S et al. TGF-β and WNT signaling pathways in cardiac fibrosis: non-coding RNAs come into focus. Cell Communication and Signaling 2020; 18:87 https://doi.org/10.1186/s12964-020-00555-4

23. Lyu H, Li X, Wu Q, Hao L. Overexpression of microRNA-21 mediates Ang II-induced renal fibrosis by activating the TGF-beta1/ Smad3 pathway via suppressing PPARalpha. J Pharmacol Sci 2019; 141: 70–78. doi: 10.1016/j.jphs.2019.09.007

24. McClelland AD, Herman-Edelstein M, Komers R et al. miR- 21 promotes renal fibrosis in diabetic nephropathy by targeting PTEN and SMAD7. Clin Sci 2015; 129: 1237–1249. doi: 10.1042/CS20150427

25. Ahmed MS, Calabria AC, Kirsztajn GM. Short-term effects of soy protein diet in patients with proteinuric glomerulopathies. J Bras Nefrol 2011; 33:150–159. doi: 10.1590/s0101-28002011000200006

26. Береснева ОН, Парастаева ММ, Кучер АГ и др. Влияние содержания белка в диете на прогрессирование эксперимен- тальной хронической почечной недостаточности. Нефрология 89 ISSN 15616274. Нефрология. 2021. Том 25. №4 ISSN 15616274. Nephrology. 2021. Vol. 25. №4 2003; 7(4): 66–70

27. Смирнов АВ, Кучер АГ, Добронравов ВА и др. Диетарный соевый протеин замедляет развитие интерстициального почечного фиброза у крыс с односторонней обструкцией мочеточника: введение в нутритивную эпигеномику. Нефрология 2012; 16(4): 75–83

28. Каюков ИГ, Береснева ОН, Парастаева ММ и др. Протеины сои противодействуют ремоделированию сердца у крыс Wistar, получающих рацион с высоким содержанием хлорида натрия. Нефрология 2019;23(6):92–99. doi: 10.36485/1561-6274-2019-236-92-99

29. Fouad M, Salem I, Elhefnawy K et al. MicroRNA-21 as an early marker of nephropathy in patients with type 1 diabetes. Indian J Nephrol 2020; 30(1): 21–22. doi:10.4103/ijn.IJN_80_19

30. Смирнов АВ, Карунная АВ, Зарайский МИ и др. Экспрессия микроРНК-21 в моче у пациентов с нефропатиями. Нефрология 2014; 18(6): 59–63

31. Wang JY, Gao YB, Zhang N et al. MicroRNA-21 overexpression enhances TGF-β1-induced epithelial-to-mesenchymal transition by target smad7 and aggravates renal damage in diabetic nephropathy. Mol Cell Endocrinol 2014; 392(1–2): 163–172. doi:10.1016/j.mce.2014.05.018

32. Ahmed MS, Calabria AC, Kirsztajn GM. Short-term effects of soy protein diet in patients with proteinuric glomerulopathies. J Bras Nefrol 2011; 33:150–159

33. Deng B, Wang B, Fang J et al. MiRNA-203 suppresses cell proliferation, migration and invasion in colorectal cancer via targeting of EIF5A2. Sci Rep 2016;6:28301. doi: 10.1038/srep28301

34. Kim JS, Choi DW, Kim CS et al. MicroRNA-203 induces apoptosis by targeting Bmi-1 in YD-38 oral cancer cells. Anticancer Res 2018; 38(6): 3477–3485. doi: 10.21873/anticanres.12618

35. Zong L, Wang W. CircANXA2 promotes myocardial apoptosis in myocardial ischemia-reperfusion injury via inhibiting miRNA-133 expression. Biomed Res Int 2020;2020: 8590861. doi: 10.1155/2020/8590861.eCollection2020

36. Zhang XG, Wang LQ, Guan HL. Investigating the expression of miRNA-133 in animal models of myocardial infarction and its effect on cardiac function. Eur Rev Med Pharmacol Sci 2019; 23 (13):5934–5940. doi: 10.26355/eurrev_201907_18338