Влияние избыточного потребления соли на функциональное состояние сосудов микроциркуляторного русла кожи у крыс с дисфункцией почек

Введение. При хронической болезни почек (ХБП) часто наблюдаются кардиоваскулярные осложнения. Взаимоотношения между сердечно-сосудистой системой и почками сложны и многообразны, однако, вопрос о механизмах влияния избыточного потребления поваренной соли на функциональное состояние сосудов при дисфункции почек остается актуальным.

Цель: оценить влияние высокосолевого рациона на функциональное состояние сосудов микроциркуляторного русла (МЦР) кожи у крыс на ранней стадии дисфункции почек.

Материал и методы. Исследование проведено на крысах Wistar. В первую SO-группу вошли животные, подвергнутые ложной операции (ЛО), получавшие стандартный рацион (0,34 % поваренной соли); во вторую HS-группу – животные, также подвергнутые ложной операции, но получавшие высокосолевую диету (4 % NaCl); в третью NE-группу – крысы, подвергнутые ¾ нефрэктомии (НЭ), получавшие стандартную диету; в четвертую HS+ NE-группу – крысы, подвергнутые ¾ НЭ, получавшие высокосолевой рацион (4 % NaCl). Артериальное давление (АД) измеряли на хвосте манжеточным методом («Систола», Россия), МЦР оценивали методом лазерной допплеровской флоуметрии («ЛДФ ЛАКК-ОП», Россия). Реактивность микрососудов кожи оценивали по изменению показателя МЦР до и после ионофореза ацетилхолина (АХ) и нитропруссида натрия (НП). На основании оценки спектральных характеристик флуктуаций показателя МЦР, полученных с помощью Вейвлет-анализа, рассчитывали величину эндотелиального, нейрогенного и миогенного тонуса микросоcудов.

Результаты. Через 4 мес после ¾ НЭ у крыс отмечалось снижение экскреторной функции почек. У крыс на высокосолевой диете отмечалось увеличение уровня мочевины крови. Величина АД у крыс SO+HS-группы значимо не отличалась от контрольных животных SO-группы (131 ± 8 и 125 ± 4 мм рт. ст. соответственно, NS), НЭ приводила к значимому росту уровня АД (135 ± 5 мм рт. ст. у крыс NE-группы и 145 ± 7 мм рт. ст. – у NE+HS-группы). Средний показатель МЦР был больше у крыс, получавших высокосолевую диету (SO+HS- и NE+HS-группы), по сравнению с животными соответствующей группы, получавшими стандартный рацион. Сочетание НЭ и высокосолевой нагрузки оказывает ингибирующее влияние на амплитуду колебаний интенсивности перфузии во всех исследованных диапазонах: эндотелиальном, нейрогенном и миогенном, при этом расчетная величина тонуса микрососудов кожи в трех диапазонах оказалась наибольшей у крыс NE+HS-группы. Во всех экспериментальных группах реактивность на АХ была снижена по сравнению с SO-группой, а после ионофореза НП средний показатель перфузии значимо снижался только в группах животных, получавших высокосолевой рацион: SO+HS и NE+HS.

Заключение. Высокосолевая диета у крыс с начальной стадией дисфункции почек способствует подъему уровня АД, снижению натрийуреза по сравнению с животными с НЭ, получавшими стандартный рацион. При избыточном потреблении поваренной соли у крыс после НЭ увеличивается интенсивность кожной МЦР при одновременном снижении вариативности показателя МЦР. Высокосолевая диета у крыс с НЭ модифицирует характеристики спектральных составляющих флуктуаций показателя МЦР, указывая на усиление тонических влияний на микрососуды кожи в эндотелиальном, нейрогенном и миогенном диапазонах. При гипернатриевой нагрузке у животных с ¾ НЭ наблюдается снижение реактивности кожных микрососудов на АХ и НП, которая опосредована как снижением продукции NO эндотелием, так и снижением чувствительности ГМК к NO.

1. Düsing P, Zietzer A, Goody PR, Hosen MR, Kurts C, Nickenig G, Jansen F. Vascular pathologies in chronic kidney disease: pathophysiological mechanisms and novel therapeutic approach- es. J Mol Med 2021;99(3):335–348. https://doi.org/10.1007/s00109-021-02037-7

2. Masuda C, Dohi K, Sakurai Y, Bessho Y, Fukuda H, Fujii S et al. Impact of Chronic Kidney Disease on the Presence and Severity of Aortic Stenosis in Patients at High Risk for Coronary Artery Disease. Cardiovasc Ultrasound 2011;9:31 https://doi.org/10.1186/1476-7120-9-31

3. Temmar M, Liabeuf S, Renard C, Czernichow S, El Esper N, Shahapuni I et al. Pulse wave velocity and vascular calcification at different stages of chronic kidney disease. J Hypertens 2010;28:163–169. https://doi.org/10.1097/HJH.0b013e328331b81e

4. Jablonski KL, Racine ML, Geolfos CJ, Gates PE, Chonchol M, McQueen MB et al. Dietary sodium restriction reverses vascular endothelial dysfunction in middle-aged/older adults with moderately elevated systolic blood pressure. J Am Coll Cardiol 2013;61:335–343. https://doi.org/10.1016/j.jacc.2012.09.010

5. Filippini T, Malavolti M, Whelton PK, Vinceti M. Sodium intake and risk of hypertension: a systematic review and dose-response meta-analysis of observational cohort studies. Curr Hypertens Rep 2022;24:133–144. https://doi.org/10.1007/s11906-022-01182-9

6. Brown RB. Salt-Sensitive Hypertension: Mediation by Salt-Induced Hypervolemia and Phosphate-Induced Vascular Calcification. Clin Med Insights Cardiol 2023;6;17:11795468231158206. https://doi.org/10.1177/11795468231158206

7. Balafa O, Kalaitzidis RG. Salt sensitivity and hypertension. J Hum Hypertens 2021;35(3):184–192. https://doi.org/10.1038/s41371-020-00407-1

8. Kulikov AN, Beresneva ON, Ivanova GT Parastaeva MM, Bogdanova EO, Kayukov IG et al. Cardioprotective Effect of Soy Protein on a High-Salt Diet in Cynomolgus Monkeys. J Evol Biochem Phys 2023;59:969–981. https://doi.org/10.1134/S0022093023030286

9. Lobov GI, Ivanova GT. Regulation of Arterial Tone in Rats Fed a Long-Term High-Salt Diet. J Evol Biochem Phys 2021;57:145– 155. https://doi.org/10.1134/S0022093021010142

10. Du MF, Yao S, Zou T, Mu JJ, Zhang XY, Hu GL et al. Associations of plasma uromodulin and genetic variants with blood pressure responses to dietary salt interventions. J Clin Hypertens (Greenwich) 2021;23(10):1897–1906. https://doi.org/10.1111/jch.14347

11. Zicha J, Řezáčová L, Vaněčková I. Nitric oxide and salt resistance in Dahl rats: no role of inducible NO synthase. Physiol Res 2023;72(1):123–127. https://doi.org/10.33549/physiolres.935047

12. Bovée DM, Cuevas CA, Zietse R, Danser AHJ, Mirabito Colafella KM, Hoorn EJ. Salt-sensitive hypertension in chronic kidney disease: distal tubular mechanisms. Am J Physiol Renal Physiol 2020;319(5):F729–F745. https://doi.org/10.1152/ajprenal.00407.2020

13. Yatabe MS, Yatabe J, Yoneda M, Watanabe T, Otsuki M, Felder RA, et al. Salt sensitivity is associated with insulin resistance, sympathetic overactivity, and decreased suppression of circulating renin activity in lean patients with essential hypertension. Am J Clin Nutr 2010;92(1):77–82. https://doi.org/10.3945/ajcn.2009.29028

14. Titze J, Dahlmann A, Lerchl K, Kopp C, Rakova N, Schroder A et al. Spooky sodium balance. Kidney Int. 2014;85(4):759– 767. https://doi.org/10.1038/ki.2013.367

15. Schneider MP, Raff U, Kopp C, Scheppach JB, Toncar S, Wanner C, et al. Skin sodium concentration correlates with left ventricular hypertrophy in CKD. J Am Soc Nephrol 2017;28:1867– 1876. https://doi.org/10.1681/ASN.2016060662

16. Selvarajah V, Maki-Petaja KM, Pedro L, Bruggraber SFA, Burling K, Goodhart AK et al. Novel mechanism for buffering dietary salt in humans: effects of salt loading on skin sodium, vascular endothelial growth factor C, and blood pressure. Hypertension 2017;70(5):930–937. https://doi.org/10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.10003

17. Selvarajah V, Connolly K, McEniery C, Wilkinson I. Skin sodium and hypertension: a paradigm shift? Curr Hypertens Rep 2018;20(11):94. https://doi.org/10.1007/s11906-018-0892-9

18. Houben A, Martens RJH, Stehouwer CDA. Assessing microvascular function in humans from a chronic disease perspective. J Am Soc Nephrol 2017; 28(12):3461–3472. https://doi.org/10.1681/ASN.2017020157

19. Begey AL, Liu KL, Lo M, Josset-Lamaugarny A, Picard N, Gauthier C et al. Cutaneous and renal vasodilatory response to local pressure application: A comparative study in mice. Microvasc Res. 2018;115:44–51. https://doi.org/10.1016/j.mvr.2017.08.007

20. Lee S, Kim SJ. Effects of Normal Reference Range of Phosphorus and Corresponding PTH on Endothelial Function in CKD Patients. Front Med (Lausanne) 2022; 12;9:935977. doi: 10.3389/fmed.2022.935977

21. Ivanova GT , Beresneva ON Functional State of Mesenteric Arteries and Vessels of the Skin Microcirculatory Bed in Rats with Experimental Kidney Dysfunction. J Evol Biochem Phys 2023;59, 1648–1659. https://doi.org/10.1134/S0022093023050150

22. Sánchez-Lozada LG, Madero M, Mazzali M, Feig DI, Nakagawa T, Lanaspa MA et al. Sugar, salt, immunity and the cause of primary hypertension. Clin Kidney J 2023; 16(8):1239–1248. https://doi.org/10.1093/ckj/sfad058

23. Bie P. Mechanisms of Sodium Balance: Total Body Sodium, Surrogate Variables, and Renal Sodium Excretion. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2018;315:R945–R962. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00363.2017

24. Rucker AJ, Rudemiller NP, Crowley SD. Salt, hypertension, and immunity. Annu Rev Physiol 2018;80:283–307. https://doi.org/10.1146/annurev-physiol-021317-121134

25. Titze J, Shakibaei M, Schafflhuber M, Schulze-Tanzil G, Porst M, Schwind KH et al. Glycosaminoglycan polymerization may enable osmotically inactive Na+ storage in the skin. Am J Physiol Heart Circ Physiol 2004;287(1):H203–208. https://doi.org/10.1152/ajpheart.01237.2003

26. Крупаткин АИ, Сидоров ВВ. Лазерная доплеровская флоуметрия микроциркуляции крови. М., 2005 Krupatkin AI, Sidorov VV Laser Doppler flowmetry of blood microcirculation. М., 2005 (In Russ.)

27. Bogdanova E, Sadykov A, Ivanova G, Zubina I, Beresneva O, Semenova N et al. Mild Chronic Kidney Disease Associated with Low Bone Formation and Decrease in Phosphate Transporters and Signaling Pathways Gene Expression. Int J Mol Sci 2023;24:7270. https://doi.org/10.3390/ijms24087270

28. Kvandal P, Stefanovska A, Veber M, Kvernmo HD, Kirkebøen KA. Regulation of human cutaneous circulation evaluated by laser Doppler flowmetry, iontophoresis, and spectral analysis: importance of nitric oxide and prostaglandines. Microvasc Res 2003;65(3):160–171. https://doi.org/10.1016/s0026-2862(03)00006-2

29. Drábková N, Hojná S, Zicha J, Vaněčková I. Contribution of selected vasoactive systems to blood pressure regulation in two models of chronic kidney disease. Physiol Res 2020;69(3):405– 414. https://doi.org/10.33549/physiolres.934392

30. Priestley JR, Buelow MW, McEwen ST, Weinberg BD, Delaney M, Balus SF et al. Reduced angiotensin II levels cause generalized vascular dysfunction via oxidant stress in hamster cheek pouch arterioles. Microvasc Res 2013;89: 134–145. https://doi.org/10.1016/j.mvr.2013.04.004

31. Lano G, Burtey S, Sallée M. Indoxyl Sulfate, a Uremic Endotheliotoxin. Toxins (Basel) 2020;12(4):229. doi: 10.3390/toxins12040229

32. Bovée DM, Uijl E, Severs D, Rubio-Beltrán E, van Veghel R, Maassen van den Brink A. et al. Dietary salt modifies the blood pressure response to renin-angiotensin inhibition in experimental chronic kidney disease. Am J Physiol Renal Physiol 2021;320(4):F654–F668. https://doi.org/10.1152/ajprenal.00603.2020

33. Allen LA, Schmidt JR, Thompson CT, Carlson BE, Beard DA, Lombard JH. High salt diet impairs cerebral blood flow regulation via salt-induced angiotensin II suppression. Microcirculation 2019;26(3):e12518. https://doi.org/10.1111/micc.12518

34. Schneider MP, Raff U, Kopp C, Scheppach JB, Toncar S, Wanner C et al. Skin sodium concentration correlates with left ventricular hypertrophy in CKD. J Am Soc Nephrol 2017;28(6):1867– 76. https://doi.org/10.1681/ASN.2016060662