Миокардиальные эффекты малобелковой диеты при экспериментальной дисфункции почек

ЦЕЛЬ: оценить влияние МБД, дополненной кетостерилом, на морфологические и эпигеномные изменения в миокарде крыс линии Wistar c моделируемой дисфункцией почек. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ. Работа выполнена на самцах крыс линии Wistar, подвергнутых 5/6 нефрэктомии (НЭ). Первая группа после НЭ получала стандартную диету (20,16% животного белка), вторая – малобелковую диету (МБД), включающую 10% кетостерила. Контрольные крысы получали стандартную диету. Через 4 мес у крыс оценивали артериальное давление (АД), индекс массы левого желудочка (ИМЛЖ), выполняли гистологическое исследование миокарда. В миокарде определяли относительные уровни экспрессии NF-kB, микроРНК- 21, микроРНК-133, микроРНК-203. РЕЗУЛЬТАТЫ. Через 4 мес у крыс с НЭ на стандартной диете регистрировался рост АД, увеличение индекса массы миокарда ЛЖ. МБД с включением 10% кетостерила замедляла рост систолического АД и развитие гипертрофии миокарда ЛЖ у крыс с дисфункцией почек. На гистологическом уровне применение МБД обеспечило снижение степени гипертрофии кардиомиоцитов и дистрофических изменений в кардиомиоцитах. У животных, получавших МБД, отмечен менее выраженный диффузный и периваскулярный фиброз в сравнении с крысами, получавшими обычный корм. Применение МБД замедляло рост относительного уровня экспрессии гена NFκB и миРНК-21 в миокарде крыс с НЭ и способствовало росту уровня экспрессии миРНК-133 и миРНК-203 по сравнению с показателями у животных с НЭ, получавших стандартный корм. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: длительное использование МБД с применением кетоаналогов незаменимых аминокислот может оказывать потенциальный кардиопротективный эффект при ХБП, замедляя рост АД, увеличение массы миокарда ЛЖ и формирование структурных изменений в миокарде. Возможно, существенную роль в этом может играть снижение экспрессии NF-kB и микроРНК-21, а также повышение экспрессии миРНК-203 и 133 в миокарде.

1. Sárközy M, Gáspár R, Zvara Á et al. Chronic kidney disease induces left ventricular overexpression of the pro-hypertrophic microRNA-212. Sci Rep 2019; 9(1):1302. doi: 10.1038/s41598-018-37690-5

2. Wang Y, ZhangT, Cao X et al. Prostaglandin E 2 induced cardiac hypertrophy through EP2 receptor-dependent activation of β-catenin in 5/6 nephrectomy rats. ESC Heart Fail 2021; 8(3):1979–1989. doi: 10.1002/ehf2.13269

3. Kaesler N, Babler A, Floege J, Kramann R. Cardiac remodeling in chronic kidney disease. Toxins 2020; 12: 161. doi: 10.3390/toxins12030161

4. Verzola D, Picciotto D, Saio M et al. Low protein diets and plant-based low protein diets: do they meet protein requirements of patients with chronic kidney disease? Nutrients 2021; 13: 83. https://doi.org/10.3390/nu13010083

5. Apetrii M, Timofte D, Voroneanu L, Covic A. Nutrition in chronic kidney disease–the role of proteins and specific diets. Nutrients 2021; 13: 956. https://doi.org/10.3390/nu13030956

6. Kalantar-Zadeh K, Joshi S, Schlueter R et al. Plant-dominant low-protein diet for conservative management of chronic kidney disease. Nutrients 2020; 12: 1931. doi:10.3390/nu12071931

7. Koppe L, Cassani de Oliveira M, Fouque D. Ketoacid analogues supplementation in chronic kidney disease and future perspectives. Nutrients 2019; 11: 2071. doi: 10.3390/nu11092071

8. Molina P, Gavela E, Vizcaíno B et al. Optimizing diet to slow CKD progression. J Front Med(Lausanne) 2021; 8:654250. doi: 10.3389/fmed.2021.654250. eCollection 2021

9. Teixeira dos Santos AL, Duarte CK, Santos M et al. Low linolenic and linoleic acid consumption are associated with chronic kidney disease in patients with type 2 diabetes. PLoS One 2018;13(8):e0195249. doi: 10.1371/journal.pone.0195249. eCollection 2018

10. Береснева ОН, Парастаева ММ, Иванова ГТ и др. Роль кетостерила в нефропротекции и кардиопротекции при экспериментальной уремии. Нефрология 2006; 10(1):56–61. doi: 10.24884/1561-6274-2006-10-1-56-61

11. Noels H, Lehrke M, Vanholder R, Jankowski J. Lipoproteins and fatty acids in chronic kidney disease: molecular and metabolic alterations. Nat Rev Nephrol 2021; 17(8):528–542. doi: 10.1038/s41581-021-00423-5

12. Gao X, Huang L, Grosjean F et al. Low-protein diet supplemented with ketoacids reduces the severity of renal disease in 5/6 nephrectomized rats: a role for KLF15. Kidney Int 2011;79:987–996. doi: 10.1038/ki.2010.539

13. Wang M, Xu H, Shin O et al. Compound α-keto acid tablet supplementation alleviates chronic kidney disease progression via inhibition of the NF-kB and MAPK pathway. J Transl Med 2019; 17:122. https://doi.org/10.1186/s12967-019-1856-9.

14. 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 nephropa- thy. Mol Cell Endocrinol 2014;392(1–2):163–172. doi:10.1016/j.mce.2014.05.018

15. He Q, Wang C, Qin J et al. Effect of miR-203 expression on myocardial fibrosis. Eur Rev Med Pharmacol Sci 2017; 21:837–842

16. Sun B, Liu S, Hao R et al. RGD-PEG-PLA delivers MiR133 to infarct lesions of acute myocardial infarction model rats for cardiac protection. Pharmaceutics 2020;12(6):575. doi: 10.3390/pharmaceutics12060575

17. Martínez-Arias L, Panizo-García S, Martín-Vírgala J et al. Contribution of phosphorus and PTH to the development of cardiac hypertrophy and fibrosis in an experimental model of chronic renal failure. Nefrologia (Engl Ed) 2021; S0211-6995(21)00033-3. doi:10.1016/j.nefro.2021.02

18. Di Iorio B, Di Micco L, Torraca S et al. Acute effects of verylow-protein diet on FGF 23 levels: a randomized study. Clin J Am Soc Nephrol 2012;7(4):581–587. doi: 10.2215/CJN.07640711

19. Ivanova GT, Kucher AG, Beresneva ON i dr. Experimental evaluation of the nephroprotective and cardioprotective effects of long-term use of a low-protein diet including ketosteril. Nephrology (Saint-Petersburg) 2011;15(4):45–50 (In Russ.). doi: 10.24884/1561-6274-2011-15-4-45-50

20. Molina P, Gavela E, Vizcaíno B et al. Optimizing Diet to Slow CKD Progression. Front Med (Lausanne) 2021; 8:654250. doi: 10.3389/fmed.2021.654250. eCollection 2021