Η εμπαγλιφλοζίνη Βελτιώνει τα συμπτώματα του διαβήτη και της νεφρικής σωληναριακής δυσλειτουργίας σε ένα μοντέλο διαβήτη αρουραίου με διευρυμένο νεφρό (DEK)

Επικοινωνία: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 Email:audrey.hu@wecistanche.com

Ayaka Domon¹, Kentaro KatayamaID¹, Touko Sato², Yuki Tochigi¹, Hiroyuki Tazaki², Hiroetsu SuzukiID^1*

Αφηρημένη

Ιστορικό: Οι αναστολείς συμμεταφορέα νατρίου-γλυκόζης 2 (SGLT2) χρησιμοποιούνται ευρέως για τη μείωση της υπεργλυκαιμίας. Η παρούσα μελέτη διερεύνησε τις επιδράσεις ενός αναστολέα SGLT2, της εμπαγλιφλοζίνης, στην υπεργλυκαιμία σε ένα νέο μοντέλο αρουραίου με διαβήτη τύπου 2 μη παχυσαρκίας με διευρυμένονεφρά(DEK). Methods: Male DEK rats with non-fasting blood glucose concentrations ≤300 mg/dl and >Τα 300 mg/dl ταξινομήθηκαν ως μη διαβητικά και διαβητικά, αντίστοιχα. Ομάδες μη διαβητικών (μάρτυρα) και διαβητικών (DM-cont) αρουραίων τράφηκαν με τυπική τροφή για 12 εβδομάδες, ενώ μια άλλη ομάδα διαβητικών (DM-empa) αρουραίων τράφηκε με τυπική τροφή που περιείχε εμπαγλιφλοζίνη (300 mg/kg/ημέρα) για 12 εβδομάδες . Μετρήθηκαν η γλυκόζη αίματος, το σωματικό βάρος, η ανοχή στη γλυκόζη, η πρόσληψη τροφής και νερού, ο όγκος των ούρων, το πλάσμα και οι βιοχημικές παράμετροι των ούρων και η οστική πυκνότητα καινεφράκαι το πάγκρεας αναλύθηκαν ιστολογικά. Αποτελέσματα: Η θεραπεία με εμπαγλιφλοζίνη μείωσε τη συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα και την πρόσληψη τροφής σε διαβητικούς αρουραίους, αλλά ανέστειλε την απώλεια νεφρών και οδήγησε σε αύξηση του σωματικού βάρους. Η εμπαγλιφλοζίνη εξασθένησε την πολυουρία και την πολυδιψία, αλλά αύξησε τις συγκεντρώσεις της ολικής χοληστερόλης, του νατρίου και της ολικής πρωτεΐνης στο πλάσμα προς ένα φυσιολογικό επίπεδο. Η εμπαγλιφλοζίνη μείωσε επίσης σημαντικά την απέκκριση πρωτεϊνών και ηλεκτρολυτών στα ούρα και αποκατέστησε την οστική πυκνότητα και τις συγκεντρώσεις βαλίνης και ισολευκίνης στο πλάσμα σε φυσιολογικά επίπεδα. Επιπλέον, διαστολή των νεφρικών σωληναρίων καινεφρόΗ διεύρυνση δεν μετριάστηκε στην ομάδα DM-empa. Συμπέρασμα: Η απόκριση των αρουραίων DEK στην εμπαγλιφλοζίνη διέφερε από αυτή άλλων μοντέλων διαβητικών ζώων, υποδηλώνοντας ότι οι αρουραίοι DEK έχουν μοναδικά χαρακτηριστικά για τη μελέτη και την αξιολόγηση των πολλαπλών βιολογικών επιδράσεων των αναστολέων SGLT2. Αυτά τα ευρήματα έδειξαν επίσης ότι η εμπαγλιφλοζίνη θα μπορούσε να βελτιώσει τον συστηματικό μεταβολισμό και να βελτιώσεινεφρώνλειτουργία σωληναρίου σεδιαβητικόςσυνθήκες.

Το Cistanche tubulosa προλαμβάνεινεφρόασθένεια, κάντε κλικ εδώ για να λάβετε το δείγμα

Εισαγωγή

Ο παγκόσμιος επιπολασμός του σακχαρώδη διαβήτη (ΣΔ) συνεχίζει να αυξάνεται, με τον αριθμό των ασθενών να υπολογίζεται ότι θα φτάσει τα 700 εκατομμύρια μέχρι το 2045 [1]. Περίπου το 90-95 τοις εκατό αυτών των ασθενών έχουν ΣΔ τύπου 2, ο οποίος χαρακτηρίζεται από την προοδευτική μείωση της έκκρισης ινσουλίνης με ή χωρίς αντίσταση στην ινσουλίνη [2] και αποτελεί σημαντικό παράγοντα κινδύνου για νεφρικές και καρδιαγγειακές παθήσεις [3]. Ο ΣΔ τύπου 2 είναι η κύρια αιτία νεφρικής ανεπάρκειας τελικού σταδίου (ESRD), με διαβητική νεφροπάθεια, που ονομάζεται επίσης διαβητικήνεφρόασθένειες, που ευθύνονται για ESRD στο 20-40 τοις εκατό αυτών των ασθενών [4]. Οι ασθενείς με ESRD χρειάζονται αιμοκάθαρση ή μεταμόσχευση νεφρού για να διατηρηθούν το φυσιολογικόνεφρική λειτουργία. Αυτές οι διαδικασίες επιβαρύνουν κοινωνικά και οικονομικά τις κοινωνίες και τα άτομα, καθώς και επηρεάζουν την ποιότητα ζωής των ασθενών [5]. Χρειάζονται επομένως προσπάθειες για την πρόληψη ή τη βελτίωση του ΣΔ και της διαβητικής νεφροπάθειας [6].

Οι αναστολείς συμμεταφορέα νατρίου-γλυκόζης 2 (SGLT2) είναι μια νέα κατηγορία αντιδιαβητικών φαρμάκων που δρουν ανεξάρτητα από την ενδογενή ινσουλίνη [7]. Οι αναστολείς SGLT2 μειώνουν τις συγκεντρώσεις γλυκόζης στο αίμα αναστέλλοντας την επαναρρόφηση γλυκόζης στα εγγύς νεφρικά σωληνάρια [7]. Οι αναστολείς SGLT2 έχουν επίσης ευεργετικές επιδράσεις στη νεφρική και καρδιαγγειακή επιπλοκή του ΣΔ [8-10], καθώς και στη βελτίωση του μεταβολισμού [11], τα οποία είναι όλα εν μέρει ανεξάρτητα από τις επιδράσεις τους στη μείωση της γλυκόζης. Επιπλέον, οι αναστολείς SGLT2 βελτιώνουν τα νεφρικά αποτελέσματα σε ασθενείς με ΣΔ με χρόνιανεφρόασθένειες [12]. Ωστόσο, τα αποτελέσματα των αναστολέων SGLT2, συμπεριλαμβανομένων των νεφρικών εκβάσεων, ποικίλλουν μεταξύ των ασθενών [13]. Αυτές οι παραλλαγές πιθανότατα αντανακλούν διαφορές σε πολλούς παράγοντες, όπως η γενετική προδιάθεση, η μεταβολική κατάσταση, η αιμοδυναμική και ο τρόπος ζωής.

Πρόσφατα δημιουργήσαμε ένα νέο στέλεχος αρουραίου μη παχυσαρκίας τύπου 2 ΣΔ με μεγέθυνσηνεφρό(ΔΕΚ) από τη ΛΕΑ. Συγγενές στέλεχος PET-pet. Στο στέλεχος DEK, περίπου το 50 τοις εκατό των ανδρών εμφανίζουν διαβήτη στην ηλικία των 30 εβδομάδων. Αυτοί οι διαβητικοί αρουραίοι εμφάνισαν προοδευτική μείωση της συγκέντρωσης ινσουλίνης στο πλάσμα λόγω απώλειας παγκρεατικών κυττάρων, αυξημένου νεφρικού παρεγχύματος και αξιοσημείωτης διεύρυνσης τουνεφράμε διαστολή νεφρικών σωληναρίων [14]. Οι επίμυες DEK παρουσίασαν επίσης μειώσεις στις συγκεντρώσεις πλάσματος της ολικής χοληστερόλης (TCHO), της ολικής πρωτεΐνης και της λευκωματίνης [14]. Αυτά τα ιστολογικά και μεταβολικά χαρακτηριστικά είναι μοναδικά για τους αρουραίους DEK, διακρίνοντας αυτό το μοντέλο από άλλα ζωικά μοντέλα διαβήτη και υποδηλώνοντας ότι οι αρουραίοι DEK θα μπορούσαν να είναι χρήσιμοι για τη μελέτη των φαρμακολογικών επιδράσεων των αντιδιαβητικών φαρμάκων σενεφράκαι του μεταβολισμού. Ως εκ τούτου, η παρούσα μελέτη αξιολόγησε τις επιδράσεις του αναστολέα SGLT2, της εμπαγλιφλοζίνης στους νεφρούς και στον συστηματικό μεταβολισμό αρουραίων DEK.

Materials and methods Animals Blood samples were obtained from the tail veins of non-fasting male DEK rats (total n = 33), and glucose concentrations were measured with GLUCOCARD PlushCare (Arkray Inc., Kyoto, Japan). Male DEK rats with non-fasting blood glucose concentrations≤300 mg/dl and >Τα 300 mg/dl ταξινομήθηκαν ως μη διαβητικά και διαβητικά, αντίστοιχα [14]. Όλοι οι αρουραίοι διατηρήθηκαν υπό συμβατικές συνθήκες, συμπεριλαμβανομένου κύκλου φωτός: σκότους 14:10 ωρών, θερμοκρασία δωματίου 20 ± 2˚C και σχετική υγρασία 50±10 τοις εκατό. Όλες οι μελέτες σε ζώα εγκρίθηκαν από την Animal Care and Use Committee του Nippon Veterinary and Life Science University και πραγματοποιήθηκαν σύμφωνα με τις κατευθυντήριες γραμμές της Animal Care and Use Committee του NipponVeterinary and Life Science University.

Male rats with blood glucose concentrations >300 mg/dl σε ηλικία 15-20 εβδομάδων σε στέλεχος DEK χωρίστηκαν τυχαία σε μια ομάδα δίαιτας εμπαγλιφλοζίνης (DM-empa) (n=5) και σε μια τυπική ομάδα δίαιτας (DM-cont) (n {{6} }) εντός 2-3 εβδομάδων μετά την εμφάνιση ΣΔ. Αρσενικοί αρουραίοι με μη ΣΔ (το επίπεδο γλυκόζης στο αίμα ήταν ακόμα χαμηλότερο από 300 mg/dl σε ηλικία 30 εβδομάδων) σε στέλεχος DEK ορίστηκαν ως έλεγχοι (n=12). Οι ομάδες ελέγχου και DM-cont είχαν κατά βούληση πρόσβαση στο νερό και την τυπική δίαιτα (CR-LPF, Oriental Yeast Co., Ltd., Tokyo. Japan) για 12 εβδομάδες, ενώ οι αρουραίοι στην ομάδα DM-empa είχαν κατά βούληση πρόσβαση στο νερό και μια τυπική δίαιτα συν εμπαγλιφλοζίνη (300 mg/kg, Eli Lilly Japan, Kobe, Ιαπωνία). Η δόση της εμπαγλιφλοζίνης σχεδιάστηκε με αναφορά σε προηγούμενες αναφορές [15, 16]. Οι συγκεντρώσεις γλυκόζης στο αίμα χωρίς νηστεία, το σωματικό βάρος και η πρόσληψη τροφής μετρήθηκαν εβδομαδιαία. Όλοι οι αρουραίοι θυσιάστηκαν μετά από 12 εβδομάδες, και τουςνεφρό, συλλέχθηκαν δείγματα παγκρέατος και αίματος. Ορίσαμε ανθρώπινα τελικά σημεία για κάθε ζώο που μείωσε το 25 τοις εκατό του σωματικού βάρους ή παρουσίασε συμπτώματα που σχετίζονται με σοβαρά άρρωστα. Ωστόσο, δεν υπήρχαν αρουραίοι που να έδειξαν τόσο σοβαρή μείωση σωματικού βάρους και άρρωστη κατάσταση σε αυτή τη μελέτη.

Δοκιμή ανοχής γλυκόζης από το στόμα (OGTT)

Οι δοκιμές ανοχής γλυκόζης από το στόμα (OGTT) πραγματοποιήθηκαν την ημέρα μετά την περίοδο θεραπείας των 12 εβδομάδων, όπως περιγράφεται [14]. Εν συντομία, οι αρουραίοι έμειναν νηστικοί για 16 ώρες και τους χορηγήθηκαν 2 g/kg σωματικού βάρους (BW) γλυκόζης από το στόμα. Λήφθηκε αίμα από την ουραία φλέβα και μετρήθηκαν οι συγκεντρώσεις γλυκόζης 0, 30, 60, 120, 180 και 240 λεπτά μετά τη φόρτωση γλυκόζης. Συλλέχθηκαν επίσης δείγματα αίματος από τη σφαγίτιδα φλέβα υπό αναισθησία με ισοφλουράνιο που ελέγχεται από αναισθητοποιητή μικρών ζώων (TK-7, Biomachinery, Chiba, Japan) στα 0, 30 και 60 λεπτά μετά τη φόρτωση γλυκόζης, αναμεμειγμένη με ηπαρίνη και φυγοκέντρηση για 15 λεπτά στους 4˚C για να ληφθεί πλάσμα. Οι συγκεντρώσεις ινσουλίνης στο πλάσμα μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας κιτ ELISA Insulin Rat LBIS (RTU) (Shibayagi, Gunma, Japan).

Μέτρηση νεφρικών παραμέτρων

Κατά τη διάρκεια της εβδομάδας 12, οι αρουραίοι στεγάστηκαν μεμονωμένα σε μεταβολικούς κλωβούς για 24 ώρες και μετρήθηκαν ο όγκος των ούρων και ο όγκος του πόσιμου νερού [14]. Οι συγκεντρώσεις στα ούρα κρεατινίνης (Cre), αζώτου ουρίας (UN), ασβεστίου (Ca), Na-K-Cl και γλυκόζης (Glu) μετρήθηκαν με Dri Chem 3500V (FUJIFILM, Τόκιο, Ιαπωνία). Οι συγκεντρώσεις πρωτεΐνης στα ούρα μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας Protein Assay Rapid Kit Wako II (FUJIFILM Wako Pure Chemical Corporation, Τόκιο, Ιαπωνία). Αίμα συλλέχθηκε από την ουραία κοίλη φλέβα υπό αναισθησία με ισοφλουράνιο και οι συγκεντρώσεις πλάσματος UN, λευκωματίνης (Alb), ολικής πρωτεΐνης (TP), ολικής χοληστερόλης (Tcho), Ca και Na K-Cl μετρήθηκαν χρησιμοποιώντας Dri-Chem 3500V. Η συγκέντρωση του Cre στο πλάσμα μετρήθηκε χρησιμοποιώντας FUJIFILM VET Systems Co., Ltd. (Τόκιο, Ιαπωνία). Οι αποστάσεις κρεατινίνης (Ccre), γλυκόζης (Cglu), ασβεστίου (Cca), νατρίου (Can), καλίου (Ck) και χλωρίου (Ccl) υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Κάθαρση (Cx) (ml/min/kg)=[συγκέντρωση ούρων (mg/dl ή mEq/l) × όγκος ούρων (ml/min)] / συγκέντρωση στο πλάσμα (mg/dl ή mEq/l) / σωματικό βάρος (kg).

Η κλασματική απέκκριση γλυκόζης (FEglu), ασβεστίου (FEca), νατρίου (FEna), καλίου (FEk) και χλωρίου (FEcl) υπολογίστηκε χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Απέκκριση κλασμάτων (FEx) ( ποσοστό )=Cx (ml/min/kg) / Ccre (ml/min/kg) × 100.

Η συγκέντρωση στα ούρα της δέσμευσης λιπαρών οξέων στο ήπαρ (L-FABP) μετρήθηκε χρησιμοποιώντας κιτ FABP1/L-FABP ποντικού/ποντικού (R&D Systems, Inc., MN, USA)

Ιστολογία, ανοσοφθορισμός και υπολογισμός ινσουλινοθετικής περιοχής

Τα ζώα υποβλήθηκαν σε ευθανασία με υπερδοσολογία νατριούχου πεντοβαρβιτάλης μετά από περίοδο θεραπείας 12 εβδομάδων. ονεφράκαι το πάγκρεας αφαιρέθηκαν από κάθε αρουραίο που είχε υποστεί ευθανασία και ζυγίστηκαν. Τα δείγματα ιστών σταθεροποιήθηκαν με 4 τοις εκατό παραφορμαλδεΰδης σε αλατούχο διάλυμα ρυθμισμένο με φωσφορικά (PBS), ενσωματώθηκαν σε παραφίνη ακολουθώντας τυπικές διαδικασίες και τεμαχίστηκαν σε πάχος 1 μm ή 4 μm για χρώση με περιοδικό οξύ-Schiff (PAS) και ανοσοφθορισμό. Η νεφρική σωληναριακή διαστολή βαθμολογήθηκε όπως περιγράφηκε προηγουμένως [17]. Βαθμολογήθηκαν δέκα τυχαία μη επικαλυπτόμενα πεδία 40 x μεγεθυμένα του νεφρικού φλοιού και της παραμυελικής περιοχής. Η σωληναριακή διαστολή βαθμολογήθηκε σε μια κλίμακα {{10}}-3, με 0, 1, 2 και 3 να υποδεικνύουν το 0,<5, 5–10,="" and="">10 dilated tubules per field, respectively. Pancreas sections were blocked with 3% bovine serum albumin (BSA) in PBS and incubated overnight at 4˚C with guinea pig anti-insulin polyclonal antibody (1: 100, Abcam K. K., Tokyo, Japan) or mouse anti-glucagon polyclonal antibody (1: 200, Abcam K.K.). The sections were rinsed with PBS and incubated for one hour at room temperature with Alexa Fluor 488 conjugated goat anti-guinea pig IgG antibody (1: 1000, Life Technologies, Carlsbad, CA) or Alexa Fluor 568 conjugated donkey anti-mouse IgG antibody (1: 1000, Life Technologies). After rinsing in PBS, the sections were mounted with ProLong Gold Antifade Reagent with DAPI (Life Technologies, Carlsbad, CA). Images were acquired with a Biozero BZ-X800 all-in-one fluorescence microscope, (KEYENCE, Tokyo, Japan). Islet areas and insulin-positive areas were measured in >10 τομές νησίδων ανά αρουραίο χρησιμοποιώντας το λογισμικό Image J και υπολογίστηκε το ποσοστό της θετικής στην ινσουλίνη περιοχής ανά περιοχή νησίδας.

Ανάλυση οστικής πυκνομετρίας μηριαίων οστών

Τα μηριαία οστά αφαιρέθηκαν από τέσσερις ευθανατισμένους μη-ΣΔ αρουραίους, τρεις αρουραίους DM-cont και τρεις DM-empa μετά από περίοδο θεραπείας 12 εβδομάδων και σαρώθηκαν με σύστημα μικρο-CT (Latheta LCT-100, Aloka, Τόκιο, Ιαπωνία) . Η οστική πυκνότητα (BMD, mg/cm3) και η περιεκτικότητα σε μεταλλικά οστά (BMC, mg) υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας το λογισμικό Latheta.

Ανάλυση αέριας χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας (GC-MS) αμινοξέων πλάσματος

Λήφθηκαν δείγματα πλάσματος από αρουραίους ελέγχου ηλικίας 30-εβδομάδων και από αρουραίους DM cont και DM-empa ηλικίας 27-32 εβδομάδων μετά την περίοδο θεραπείας 12- εβδομάδας. Τα δείγματα πλάσματος υποβλήθηκαν σε επεξεργασία με Phenomenex EZ: κιτ ανάλυσης γρήγορου AA (Phenomenex, Torrance, CA), με τη νορβαλίνη να χρησιμοποιείται ως εσωτερικά πρότυπα [18]. Το λογισμικό λύσεων GCMS-QP2010Plus και GCMS (Shimadzu, Kyoto, Japan) χρησιμοποιήθηκαν για ανάλυση GC-MS [19].

Στατιστική ανάλυση

Τα αποτελέσματα, που παρουσιάστηκαν ως μέσος όρος ± τυπικό σφάλμα (SE), συγκρίθηκαν σε δύο ομάδες με δοκιμασίες t-tests με δύο ουρές και σε πολλαπλές ομάδες με τεστ Tukey-Kramer. Μια τιμή p < 0.05="" θεωρήθηκε="" στατιστικά="">

Αποτελέσματα

Γενικές καταστάσεις που σχετίζονται με τον διαβήτη

Οι εβδομαδιαίες μετρήσεις της πρόσληψης τροφής έδειξαν ότι η εκτιμώμενη μέση ημερήσια πρόσληψη τροφής ήταν ελαφρώς υψηλότερη στην ομάδα DM-empa από ό,τι στην ομάδα DM-empa (36,9±1,5 g έναντι 34,3±1.0 g). Η εκτιμώμενη ημερήσια δόση εμπαγλιφλοζίνης στην ομάδα DM-empa ήταν 23,7±0,7 mg/kg σωματικού βάρους (BW). Η εμπαγλιφλοζίνη μείωσε δραματικά τη συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα την ημέρα μετά την έναρξη της θεραπείας, από 404,6±36,3 mg/dl σε 143,8±14,6 mg/dl), με τη γλυκόζη αίματος στην ομάδα DM-empa να είναι σημαντικά χαμηλότερη από ό,τι στην ομάδα διαβήτη -ομάδα συνέχισης κατά τη διάρκεια της 12-εβδομαδιαίας περιόδου θεραπείας (Εικ. 1Α). Αυτό το επίπεδο στο DM-empa μοιάζει με τον κανονικό έλεγχο με μια κανονική δίαιτα (147.{{4{53}}}}±1,2 mg/dl) [14]. Ο σωματικός όγκος αυξήθηκε σταδιακά με την ηλικία στην ομάδα DM-empa, αλλά όχι στην ομάδα DM-cont (Σχήμα 1Β), με το τελικό BW μετά από 12 εβδομάδες να είναι 444,6±18,0 g στην ομάδα DM-empa και 372,3±26,4 g στην ομάδα DM- ομάδα συνέχισης. Στην ίδια ηλικία, το σωματικό βάρος του ελέγχου ήταν περίπου 533,4±9,8 g [14]. Σε συμφωνία με την αύξηση του σωματικού βάρους, τα ηνία adeps (1,4±0,2 g) παρέμειναν στην ομάδα DM-empa αλλά όχι στην ομάδα DM-cont.

Οι προσβεβλημένοι αρουραίοι DEK είχαν προηγουμένως αποδειχθεί ότι παρουσίαζαν σοβαρή δυσανεξία στη γλυκόζη, καμία έκκριση ινσουλίνης ως απόκριση στη φόρτωση γλυκόζης και απώλεια κυττάρων [14]. Εξετάσαμε εάν η εμπαγλιφλοζίνη βελτίωσε την ανοχή στη γλυκόζη και την έκκριση ινσουλίνης και απέτρεψε την απώλεια κυττάρων. Το επίπεδο γλυκόζης στο αίμα μετά από 16 ώρες νηστείας ήταν σημαντικά χαμηλότερο στην ομάδα DM-empa από ό,τι στην ομάδα DMcont, όπως και το επίπεδο γλυκόζης αίματος 60–240 λεπτά μετά τη φόρτωση γλυκόζης (Εικ. 1C). Η σχετιζόμενη με το χρόνο μεταβολή της γλυκόζης του αίματος στο OGTT του DM-empa μοιάζει σχεδόν με αυτή σε μη διαβητικούς αρουραίους ελέγχου του στελέχους DEK [14]. Ωστόσο, η επαγόμενη από τη γλυκόζη έκκριση ινσουλίνης δεν εμφανίστηκε σε καμία από τις δύο ομάδες (Εικόνα 1D). Η χρώση με ανοσοφθορισμό της ινσουλίνης σε παγκρεατικές νησίδες έδειξε καθόλου ή αδύναμα σήματα ινσουλίνης στην ομάδα DM-cont και σχεδόν 100 τοις εκατό θετικά σήματα σε αρουραίους ελέγχου, ενώ ένα ασθενές σήμα ινσουλίνης, που περιλαμβάνει 24,2±3,5 τοις εκατό ανά περιοχή νησίδας, παρατηρήθηκε σε τρεις αρουραίους στην Ομάδα DM-empa (Εικ. 2).

Μεταβολικές και νεφρικές παράμετροι και οστική πυκνομετρία

Οι μετρήσεις των μεταβολικών παραμέτρων μετά από περίοδο θεραπείας 12 εβδομάδων έδειξαν ότι η πρόσληψη τροφής ήταν σημαντικά χαμηλότερη στην ομάδα DM-empa από ό,τι στην ομάδα DM-cont τόσο σε σχετικές (Εικ. 3Α) όσο και σε απόλυτες (Σχήμα S1) τιμές. Επιπλέον, η πρόσληψη νερού (Εικ. 3Β, Σχ. S1) και ο όγκος ούρων (Εικ. 3C, Σχ. S1) ήταν περίπου 50 τοις εκατό χαμηλότερα στην ομάδα DM-empa από ό,τι στην ομάδα DM-cont.

Στο τέλος της περιόδου θεραπείας 12-εβδομάδας, οι συγκεντρώσεις Tcho, Cre, Alb, TP και Na στο πλάσμα ήταν σημαντικά χαμηλότερες στη DM-cont από ό,τι στην ομάδα ελέγχου, με τις περισσότερες από αυτές τις μειώσεις στη DM-cont ομάδα που δείχνει μερική ανάκαμψη στην ομάδα DM-empa. Συγκεκριμένα, οι συγκεντρώσεις Tcho, TP και Na στο πλάσμα ήταν σημαντικά υψηλότερες στην ομάδα DM-empa από ό,τι στην ομάδα DM-cont, αν και όλες αυτές οι συγκεντρώσεις ήταν χαμηλότερες στην ομάδα DM-empa από ό,τι στην ομάδα ελέγχου. Τα επίπεδα Alb και Cre πλάσματος ήταν επίσης υψηλότερα στην ομάδα DM-empa από ότι στην ομάδα DM-cont, αλλά αυτές οι διαφορές δεν ήταν στατιστικά σημαντικές (Πίνακας 1). Οι εκκρίσεις γλυκόζης, UN, Ca, Na, K, Cl και πρωτεΐνης στα ούρα ήταν σημαντικά υψηλότερες στην περιεκτικότητα σε DM από ό,τι στην ομάδα ελέγχου, με τις περισσότερες από αυτές τις αυξήσεις να μετριάζονται στην ομάδα DM-empa. Ειδικότερα, οι εκκρίσεις Glu, UN, Na, K και Cl από τα ούρα ήταν σημαντικά χαμηλότερες στην ομάδα DM-empa από ό,τι στην ομάδα DM-cont, αν και όλες αυτές οι εκκρίσεις ήταν σημαντικά υψηλότερες στην ομάδα DM-empa από ό,τι στην ομάδα ελέγχου. . Οι αυξημένες εκκρίσεις Ca και πρωτεΐνης στα ούρα μετριάστηκαν επίσης στην ομάδα DM-empa, χωρίς σημαντική διαφορά μεταξύ της ομάδας DM-empa και της ομάδας ελέγχου (Πίνακας 2). Εκτός από το Ccre, το οποίο δεν διέφερε σημαντικά μεταξύ των τριών ομάδων, όλες οι κάθαρσεις και οι εκκρίσεις κλασμάτων που εξετάστηκαν ήταν σημαντικά υψηλότερες στην περιεκτικότητα σε DM από ό,τι στην ομάδα ελέγχου (Πίνακας 3). Επιπλέον, εκτός από τα Cglu και FEglu, τα οποία παρέμειναν υψηλότερα στην ομάδα DM-empa, οι περισσότερες από αυτές τις αυξήσεις στην ομάδα DM-cont μετριάστηκαν στην ομάδα DM-empa. Συγκεκριμένα, τα Cca, Cna και Ccl ήταν σημαντικά χαμηλότερα στην ομάδα DM-empa από ό,τι στην ομάδα DM-cont, αλλά παρέμειναν υψηλότερα στην ομάδα DM-empa από ό,τι στην ομάδα ελέγχου (Πίνακας 3).

Η BMD του μηριαίου ήταν σημαντικά χαμηλότερη στην ομάδα DM-empa σε σχέση με την ομάδα ελέγχου, με την εμπαγλιφλοζίνη να αποκαθιστά τη μηριαία οστική πυκνότητα στην ομάδα DM-empa (Πίνακας 4). Το BMC έτεινε να είναι υψηλότερο στην ομάδα DM-empa από ότι στην ομάδα DM-cont, αλλά η διαφορά δεν ήταν στατιστικά σημαντική (Πίνακας 4)

Παθολογία των νεφρών

Οι προσβεβλημένοι αρουραίοι DEK εμφάνισαν προοδευτική διεύρυνση των νεφρών με διεσταλμένα σωληνάρια [14]. Αν και η θεραπεία με εμπαγλιφλοζίνη μείωσε δραματικά τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα, δεν μείωσε

βάρος νεφρού, το οποίο ήταν παρόμοιο στις ομάδες DM-empa και DM-cont (2,35±0.08 g έναντι 2,24 ±0,08 g). Η ιστολογική εξέταση έδειξε ότι η σοβαρή διαστολή ήταν εμφανής στα νεφρικά σωληνάρια των παραμυελικών περιοχών τόσο σε αρουραίους DM-cont όσο και σε DM-empa (Εικ. 4Α). Η εμπαγλιφλοζίνη δεν μείωσε τη διαστολή στα νεφρικά σωληνάρια (Εικ. 4Β και 4Γ). Σύμφωνα με αυτό, η απέκκριση στα ούρα της L-FABP, ενός βιοδείκτη νεφρικής σωληναριακής βλάβης [20], ήταν υψηλότερη σε DM-cont και DM-empa σε σύγκριση με τον έλεγχο, και δεν υπήρχε διαφορά μεταξύ DM-cont και DM-empa ( Εικ. 4Δ και 4Ε). Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως [14], δεν υπήρχε τυπική σπειραματική βλάβη όπως υπερτροφία στον έλεγχο, DM-cont και DM-empa (Εικ. 4F).

Ανάλυση GC-MS αμινοξέων πλάσματος

Metabolic profiling using PLS-DA multivariate analysis showed differences in amino acid status among the control, DM-cont, and DM-empa groups (S2 Fig). The loading plot corresponded to a score plot consisting of 24 amino acids (S2 Fig). The variable influences on projection (VIP) parameters are shown in S2 Fig. Amino acids colored red had VIP >1 and were considered to have a relatively high impact for separating these groups. Moreover, statistical analysis of amino acids showed a VIP >1.

Η σαρκοσίνη πλάσματος έτεινε να είναι υψηλότερη στην περιεκτικότητα σε DM από ό,τι στην ομάδα ελέγχου, με την εμπαγλιφλοζίνη να αυξάνει περαιτέρω τη σαρκοσίνη στο πλάσμα. Αντίθετα, η τρυπτοφάνη πλάσματος έτεινε να είναι χαμηλότερη στην περιεκτικότητα σε DM σε σχέση με την ομάδα ελέγχου, με την εμπαγλιφλοζίνη να μειώνει περαιτέρω την τρυπτοφάνη του πλάσματος (Πίνακας 5). Τα επίπεδα γλυκίνης στο πλάσμα ήταν παρόμοια στις ομάδες DM-cont και ελέγχου, αλλά ήταν σημαντικά υψηλότερα στην DM-empa από ό,τι στις άλλες δύο ομάδες. Οι συγκεντρώσεις γλουταμίνης και ορνιθίνης ήταν σημαντικά χαμηλότερες στην περιεκτικότητα σε DM σε σχέση με την ομάδα ελέγχου και δεν αποκαταστάθηκαν με τη θεραπεία με εμπαγλιφλοζίνη. Σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου, το πλάσμα-αμινοβουτυρικό οξύ ήταν σημαντικά χαμηλότερο στην ομάδα DM-cont, με την εμπαγλιφλοζίνη να μειώνει περαιτέρω τη συγκέντρωσή της. Οι συγκεντρώσεις της βαλίνης και της ισολευκίνης στο πλάσμα ήταν σημαντικά υψηλότερες στην περιεκτικότητα σε DM από ό,τι στην ομάδα ελέγχου, με αυτές τις συγκεντρώσεις να αποκατασταθούν στο επίπεδο ελέγχου με τη θεραπεία με εμπαγλιφλοζίνη.

Συζήτηση

Οι αναστολείς SGLT2 μειώνουν τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα με τρόπο ανεξάρτητο από την ινσουλίνη και εμφανίζουν αντιπροστατευτικά αποτελέσματα σε ασθενείς με ΣΔ τύπου 2, καθώς και σε πολλά ζωικά μοντέλα [8, 12, 21-23]. Οι περισσότερες μελέτες σε ζώα με αναστολείς SGLT2 έχουν διεξαχθεί σε παχύσαρκα ζώα με ΣΔ τύπου 2 [22, 24-28]. Ωστόσο, πολλοί ασθενείς με ΣΔ τύπου 2, ειδικά στην Ασία, είναι μη παχύσαρκοι [29]. Οι επιδράσεις των αναστολέων SGLT2 σε ασθενείς με νεφρικές βλάβες ή μη παχύσαρκο διαβήτη παραμένουν ασαφείς [29, 30]. Η παρούσα μελέτη διερεύνησε τις επιδράσεις της εμπαγλιφλοζίνης στον μεταβολισμό, τη νεφρική λειτουργία και την ιστοπαθολογία σε αρουραίους DEK, ένα νέο μοντέλο μη παχύσαρκων διαβητικών αρουραίων με προδιάθεση για διόγκωση των νεφρών [14]. Σε σύγκριση με μοντέλα διαβητικών ζώων με παχύσαρκα, ο φαινότυπος των διαβητικών DEK αρουραίων χαρακτηρίστηκε από την προοδευτική μείωση της συγκέντρωσης ινσουλίνης στο πλάσμα λόγω απώλειας παγκρεατικών κυττάρων, αντί της αντίστασης στην ινσουλίνη, έτσι ώστε οι διαβητικοί αρουραίοι DEK εμφάνισαν μείωση του ΣΒ και του λίπους με εξέλιξη του ΣΔ. Επιπλέον, οι διαβητικοί αρουραίοι DEK εμφάνισαν αυξημένο νεφρικό παρέγχυμα και αξιοσημείωτη διεύρυνση των νεφρών με διαστολή των νεφρικών σωληναρίων [14].

Οι αναστολείς SGLT2 προάγουν τη χρήση του λίπους, των μυών και των αμινοξέων ως πηγές ενέργειας [31-33], μειώνοντας τη λιπώδη μάζα και το BW σε παχύσαρκους ανθρώπους και ζώα [28, 34, 35]. Απώλεια λιπώδους μάζας και μείωση της αύξησης βάρους έχουν επίσης παρατηρηθεί σε μη παχύσαρκα διαβητικά τρωκτικά που έλαβαν θεραπεία με αναστολείς SGLT2 [31]. Επιπλέον, τόσο οι άνθρωποι όσο και τα τρωκτικά που έλαβαν θεραπεία με αναστολείς SGLT2 εμφάνισαν αντισταθμιστική υπερφαγία για να διατηρήσουν την ισορροπία ενέργειας και θρεπτικών συστατικών τους [27, 32, 36]. Σε αυτή τη μελέτη, η θεραπεία με εμπαγλιφλοζίνη μείωσε τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα των αρουραίων DEK εντός 24 ωρών, με αυτές τις χαμηλότερες συγκεντρώσεις να διατηρούνται καθ' όλη την περίοδο θεραπείας 12-της εβδομάδας, παρόμοια με άλλες μελέτες αναστολέων SGLT2 [15, 24]. Σε αντίθεση με τα προηγούμενα ευρήματα [27, 28,36], διαπιστώσαμε ότι η θεραπεία με εμπαγλιφλοζίνη μείωσε την πρόσληψη τροφής και μείωσε την απώλεια νεφρών και την αναστολή του κέρδους σωματικού βάρους. Αυτό το απροσδόκητο αποτέλεσμα πιθανότατα συνδέθηκε με βελτιώσεις στο ενεργειακό ισοζύγιο. Αρχικά, η απέκκριση γλυκόζης στα ούρα ήταν σημαντικά χαμηλότερη στους αρουραίους DM-empa από ότι στους αρουραίους DM-cont, αν και η σημαντικά υψηλότερη Cglu στην ομάδα DM empa προέκυψε από την πλήρη αναστολή της επαναρρόφησης γλυκόζης, με το FEglu να είναι σχεδόν 100 τοις εκατό. Αυτό το εύρημα υποστηρίχθηκε περαιτέρω από τη σημαντική μείωση της απέκκρισης των Ηνωμένων Εθνών στα ούρα, μια παράμετρο του πρωτεϊνικού καταβολισμού, παρά το φυσιολογικό επίπεδο BUN, στην ομάδα DM-empa [37]. Επιπλέον, η αύξηση της ΤΡ πλάσματος και η μείωση της πρωτεΐνης των ούρων στην ομάδα DM-empa έδειξαν ότι η εμπαγλιφλοζίνη βελτίωσε την κατακράτηση πρωτεΐνης. Η κατακράτηση και η χρήση της γλυκόζης και η επαναφορά από καταβολική σε αφομοιωμένη κατάσταση σε αρουραίους που έλαβαν θεραπεία με εμπαγλιφλοζίνη μπορεί να οφείλεται στον επιτυχή έλεγχο των επιπέδων γλυκόζης στο αίμα.

Οι αναστολείς SGLT2 έχει αποδειχθεί ότι αυξάνουν τον όγκο των ούρων, με αυξήσεις στη σωληναριακή επαναρρόφηση που αντισταθμίζουν τις απώλειες σε σωματικά υγρά και ηλεκτρολύτες [21, 25, 38]. Επομένως, ο όγκος των ούρων αυξάνεται αμέσως μετά την έναρξη της θεραπείας με αναστολέα SGLT2, αλλά η μακροχρόνια θεραπεία μπορεί να μειώσει τόσο τον όγκο ούρων όσο και την πρόσληψη νερού [38, 39]. Αν και το επίπεδο Cre πλάσματος ήταν σημαντικά χαμηλότερο στην ομάδα DM-cont και DM-empa από ό,τι στην ομάδα ελέγχου, η Ccre δεν διέφερε σημαντικά μεταξύ των ομάδων ελέγχου, DM-cont και DM-empa. Ως εκ τούτου, δεδομένου ότι δεν υπήρχαν εμφανείς ενδείξεις σπειραματικής υπερτροφίας σε αρουραίους DEK-DM [14], η σπειραματική υπερδιήθηση μπορεί να εμφανιστεί ελάχιστα ή να είναι ήπια σε DM-cont. Επιπλέον, ένας διευρυμένος νεφρός με αυξημένο παρέγχυμα μπορεί να έχει αυξημένο αριθμό νεφρώνων, υποδεικνύοντας ότι ένας διευρυμένος νεφρός τόσο σε DM-cont όσο και σε DM-empa μπορεί να σχετίζεται με μειωμένα επίπεδα Cre στο πλάσμα. Επομένως, ο μειωμένος όγκος ούρων στην ομάδα DM-empa μπορεί να προήλθε από βελτιώσεις στην επαναρρόφηση νερού στα νεφρικά σωληνάρια και όχι από μειωμένο ρυθμό σπειραματικής διήθησης. Συνολικά, η αυξημένη απέκκριση ηλεκτρολυτών στα ούρα στην ομάδα DM-cont μειώθηκε στην ομάδα DM empa, υποδεικνύοντας ότι οι μειωμένες συγκεντρώσεις ηλεκτρολυτών στο πλάσμα στην ομάδα DM-cont εξασθενήθηκαν με τη θεραπεία με εμπαγλιφλοζίνη μέσω της βελτίωσης της νεφρικής σωληναριακής λειτουργίας. Αυτή η υπόθεση υποστηρίχθηκε από τις σταθερές μειώσεις των διαυγών τους με μειωμένες εκκρίσεις κλασμάτων στην ομάδα DM-empa.

Οι αναστολείς SGLT2 έχουν αναφερθεί ότι έχουν επιβλαβείς επιδράσεις στα οστά [31, 40]. Επειδή η οστεοπόρωση είναι μια κοινή επιπλοκή του ΣΔ, συγκρίναμε το BMD και το BMC στις τρεις ομάδες αρουραίων. Η BMD και η BMC ήταν σημαντικά χαμηλότερα στην ομάδα DM-empa σε σχέση με την ομάδα ελέγχου, αλλά αυτές οι μειώσεις μετριάστηκαν στην ομάδα DM-empa. Επιπλέον, αυτές οι αυξήσεις της BMD και της BMC στην ομάδα DM-empa συνοδεύτηκαν από μειώσεις στην απέκκριση Ca στα ούρα. Επειδή τα επίπεδα Ca στο πλάσμα ρυθμίζονται αυστηρά, δεν υπήρχαν σημαντικές διαφορές στα επίπεδα Ca πλάσματος μεταξύ των ομάδων ελέγχου, DM-cont και DM-empa. Αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι το αρνητικό ισοζύγιο Ca στην ομάδα DM-cont μπορεί να αντισταθμιστεί από την κινητοποίηση ενός οστού στην κυκλοφορία, με αυτή την κατάσταση να εξασθενεί μερικώς από τη βελτιωμένη νεφρική σωληναριακή λειτουργία του Ca στην ομάδα DM-empa.

Η εξασθένηση της υποπρωτεϊναιμίας στην ομάδα DM-empa μπορεί να προήλθε από βελτίωση της πρωτεϊνουρίας. Αν και η σπειραματική υπερδιήθηση και η υπερτροφία δεν εμφανίστηκαν ξεκάθαρα στην ομάδα DM-cont, το μειωμένο επίπεδο γλυκόζης στο αίμα μπορεί να μειώσει τη σπειραματική διήθηση του Alb. Επιπλέον, βελτιώσεις στη σωληναριακή επαναρρόφηση πρωτεϊνών και αμινοξέων μπορεί να συνέβαλαν στη σύνθεση των πρωτεϊνών του πλάσματος στο ήπαρ. Οι προσβεβλημένοι DEK αρουραίοι χαρακτηρίζονται από χαμηλές συγκεντρώσεις Tcho στο πλάσμα [14]. Επειδή η αυξημένη παραγωγή Alb συνοδεύεται από αυξημένη παραγωγή Tcho στο ήπαρ [41], τα υψηλότερα επίπεδα Tcho στο πλάσμα στην ομάδα DM-empa μπορεί να σχετίζονται με την αυξημένη ηπατική παραγωγή του Alb. Το τελευταίο μπορεί να προήλθε από τα αυξημένα αποθέματα αμινοξέων και ενέργειας που σχετίζονται με βελτιώσεις στην κατακράτηση πρωτεϊνών και στην ενεργειακή ισορροπία.

Η ομοιόσταση αμινοξέων διακλαδισμένης αλυσίδας (BCAA) καθορίζεται σε μεγάλο βαθμό από την καταβολική δραστηριότητα BCAA στους ιστούς [42], με ελαττώματα στην ομοιόσταση BCAA να θεωρούνται ως δείκτης αντίστασης στην ινσουλίνη ή διαβητική κατάσταση [43-45]. Η ανάλυσή μας GC-MS των αμινοξέων έδειξε ότι οι συγκεντρώσεις της βαλίνης και της ισολευκίνης στο πλάσμα σε αρουραίους DM-empa ήταν ίσες με αυτές των μη διαβητικών αρουραίων ελέγχου, υποδηλώνοντας ότι η θεραπεία με εμπαγλιφλοζίνη βελτίωσε τον καταβολισμό των πρωτεϊνών και τις διαβητικές καταστάσεις. Επιπλέον, παρατηρήσαμε ότι μια ειδική για την εμπαγλιφλοζίνη αύξηση στο επίπεδο της γλυκίνης στο πλάσμα συσχετίστηκε με τη βελτίωση του διαβήτη. Είναι ενδιαφέρον ότι χαμηλά επίπεδα γλυκίνης στο πλάσμα έχουν παρατηρηθεί στον ανθρώπινο διαβήτη [46] και η χορήγηση γλυκίνης βρέθηκε ότι επάγει αντιοξειδωτικά και νενοπροστατευτικά αποτελέσματα σε αρουραίους με διαβήτη που προκαλείται από στρεπτοζοτοκίνη [47]. Τα υψηλότερα επίπεδα γλυκίνης στο πλάσμα μπορεί επομένως να συσχετιστούν με την εξασθένηση του οξειδωτικού στρες και της διαβητικής νεφροπάθειας σε διαβητικούς ασθενείς και πειραματόζωα που λαμβάνουν θεραπεία με εμπαγλιφλοζίνη. Τα επίπεδα των αμινοξέων στο πλάσμα επηρεάζονται από τη χρήση τους από ιστούς και όργανα σε όλο το σώμα και εξαρτώνται από αναβολικές και καταβολικές συνθήκες. Απαιτούνται περαιτέρω μελέτες για να προσδιοριστεί πώς οι αλλαγές στα επίπεδα αυτών και άλλων αμινοξέων σχετίζονται με μια μεταβολική κατάσταση.

Οι αναστολείς SGLT2 ασκούν αντιπροστατευτικά αποτελέσματα καταστέλλοντας αρκετές διεργασίες που σχετίζονται με νεφρικές παθήσεις, όπως η λευκωματουρία και το αυξημένο βάρος των νεφρών [15, 24, 48, 49]. Η διαστολή των νεφρικών σωληναρίων και η πρωτεϊνουρία είναι δείκτες νεφρικής βλάβης που σχετίζεται με τον διαβήτη [50]. Ωστόσο, η εμπαγλιφλοζίνη δεν μπόρεσε να καταστείλει τη διαστολή των νεφρικών σωληναρίων και την αυξημένη απέκκριση της L-FABP στα ούρα στο μοντέλο αρουραίου μας, αλλά βελτίωσε σημαντικά τη σωληναριακή λειτουργία. Αυτή η απόκλιση υποδηλώνει ότι η σχετιζόμενη με την εμπαγλιφλοζίνη βελτίωση στη σωληναριακή λειτουργία προέκυψε από μικρές ή δευτερεύουσες επιδράσεις που δεν συνοδεύονταν από οργανικές αλλοιώσεις στα νεφρικά σωληνάρια. Εναλλακτικά, επειδή η σωληναριακή διαστολή με τραυματισμό και αυξημένο βάρος των νεφρών διατηρήθηκαν σε φυσιολογικές γλυκαιμικές καταστάσεις σε προσβεβλημένους επίμυες DEK, αυτές οι αλλαγές μπορεί να ήταν γενετικά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με τον διαβήτη σε αρουραίους DEK και όχι δευτερογενή στην υπεργλυκαιμία.

Αν και οι αναστολείς SGLT2 στοχεύουν στα νεφρικά σωληνάρια, λίγα είναι γνωστά για τις επιδράσεις αυτών των παραγόντων στις συνολικές αλλαγές στη λειτουργία των νεφρικών σωληναρίων, εκτός από το ότι η σπειραματική υπερτροφία περιλαμβάνει τη σωληναριακή συνμεταφορά νατρίου με γλυκόζη [13, 22, 24]. Μελέτες των επιδράσεων των αναστολέων SGLT2 στη σωληναριακή λειτουργία έδειξαν ότι η επαναρρόφηση του νερού όχι μόνο καταστέλλεται από την οσμωτική διούρηση αλλά ενισχύεται από την ανοδική ρύθμιση της ακουαπορίνης και του μεταφορέα ουρίας από έναν ακόμη απροσδιόριστο μηχανισμό [21, 25]. Τα νεφρικά σωληναριακά επιθηλιακά κύτταρα των διαβητικών ασθενών επηρεάζονται όχι μόνο από την ωσμωτική πίεση της γλυκόζης που υπάρχει στο σωληναριακό υγρό αλλά από την περίσσεια γλυκόζης και νατρίου που απορροφάται στα κύτταρα μέσω του SGLT2. Πρόσφατα, το οξειδωτικό στρες στα νεφρικά σωληνάρια έχει θεωρηθεί σημαντικό για την εξέλιξη της διαβητικής νεφροπάθειας (ΔΝ) και η ιπραγλιφλοζίνη έδειξε νεφροπροστατευτικά αποτελέσματα μέσω της πρόληψης της υπερπαραγωγής ROS στα νεφρικά σωληνάρια [51]. Παρόλο που δεν βρέθηκε σοβαρή εξέλιξη της DN σε προσβεβλημένους επίμυες DEK, το οξειδωτικό στρες μπορεί να επηρεάσει τη λειτουργία των σωληνώσεων. Επί του παρόντος, δεν υπάρχει ενιαία συναίνεση σχετικά με τις επιδράσεις των αναστολέων SGLT2 στη σωληναριακή λειτουργία, υποδηλώνοντας την ανάγκη περαιτέρω μελετών για την αποσαφήνιση του μηχανισμού με τον οποίο η εμπαγλιφλοζίνη βελτιώνει τη σωληναριακή λειτουργία σε επίμυες DEK.

Οι αναστολείς SGLT2 έχουν βρεθεί ότι διατηρούν την κυτταρική μάζα σε μοντέλα ΣΔ τύπου 1 και παχύσαρκων τύπου 2 [52, 53]. Ανιχνεύσαμε κύτταρα με ασθενή σήματα ινσουλίνης στην ομάδα DM-empa, αλλά όχι κύτταρα στην ομάδα DM-cont. Ωστόσο, το OGTT έδειξε μέτριες βελτιώσεις στην ανοχή στη γλυκόζη χωρίς έκκριση ινσουλίνης στην ομάδα DM-empa. Επειδή η εμπαγλιφλοζίνη έχει σύντομο χρόνο ημιζωής περίπου 8 ωρών, τα μειωμένα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα που παρατηρήθηκαν μετά από νηστεία 16 ωρών και η βελτίωση της ανοχής στη γλυκόζη δεν οφείλονταν στις επιδράσεις της υπολειπόμενης εμπαγλιφλοζίνης. Αυτά τα ευρήματα, επομένως, υποδηλώνουν ότι η μακροχρόνια χορήγηση της εμπαγλιφλοζίνης μπορεί να βελτιώσει το μεταβολισμό της γλυκόζης και να μειώσει μέτρια τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα μετά από φόρτωση γλυκόζης μία φορά με τρόπο ανεξάρτητο από την ινσουλίνη.

Συμπερασματικά, τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης υποδεικνύουν ότι η εμπαγλιφλοζίνη βελτιώνει τον συστημικό μεταβολισμό και τη νεφρική σωληναριακή λειτουργία σε αρουραίους DEK, αν και οι λεπτομερείς μηχανισμοί που διέπουν τη μοναδική απόκριση αυτών των ζώων στην εμπαγλιφλοζίνη παραμένουν ασαφείς. Αυτά τα ευρήματα υποδεικνύουν επίσης ότι οι αρουραίοι DEK είναι ένα χρήσιμο μοντέλο για τη μελέτη και την αξιολόγηση των πολλαπλών βιολογικών επιδράσεων των αναστολέων SGLT2 στον διαβήτη.

βιβλιογραφικές αναφορές

1. Διεθνής Ομοσπονδία Διαβήτη. IDF Diabetes Atlas 9th ed. Βρυξέλλες, Βέλγιο 2019.

2. American Diabetes Association. Ταξινόμηση και Διάγνωση του Διαβήτη. Ενότητα 2. Πρότυπα Ιατρικής Φροντίδας στον Διαβήτη-2019. Φροντίδα Διαβήτη. 2019; 42 (Παράρτημα 1): S13–S28.

3. Zheng Y, Ley SH, Hu FB. Παγκόσμια αιτιολογία και επιδημιολογία του σακχαρώδη διαβήτη τύπου 2 και των επιπλοκών του. Nat Rev Endocrinol. 2018; 14(2):88–98.

4. Lin CC, Li CI, Liu CS, Lin WY, Lin CH, Yang SY, et αϊ. Ανάπτυξη και επικύρωση ενός μοντέλου πρόβλεψης κινδύνου για νεφρική νόσο τελικού σταδίου σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 2. Sci Rep. 2017; 7(1):10177.

5.Valderra'bano F, Jofre R, Lo´pez-Go´mez JM. Ποιότητα ζωής σε ασθενείς με νεφρική νόσο τελικού σταδίου. Am J Kidney Dis. 2001; 38(3):443–64.

6. Αίθουσα ΜΜ. Πρόληψη της εξέλιξης της διαβητικής νεφροπάθειας. Διαβήτης Spectr. 2006; 19(1): 18–24.

7. Hsia DS, Grove O, Cefalu WT. Μια ενημέρωση σχετικά με τους αναστολείς συν-μεταφορέα νατρίου-γλυκόζης-2 για τη θεραπεία του σακχαρώδους διαβήτη. Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. 2017; 24(1):73–79.

8. Perkovic V, Jardine MJ, Neal B, Bompoint S, Heerspink HJL, Charytan DM, et al. Καναγλιφλοζίνη και νεφρικά αποτελέσματα σε διαβήτη τύπου 2 και νεφροπάθεια. N Engl J Med. 2019; 380(24):2295–2306.

9. Σαραφίδης ΠΑ, Tapas A. Empagliflozin, καρδιαγγειακά αποτελέσματα και θνησιμότητα στον διαβήτη τύπου 2. N Engl J Med. 2016; 374(11):1092.

10. Wiviott SD, Raz I, Bonaca MP, Mosenzon O, Kato ET, Cahn Α, et al. Δαπαγλιφλοζίνη και καρδιαγγειακά αποτελέσματα στον διαβήτη τύπου 2. N Engl J Med. 2019; 380(4):347–357.

11. Brown E, Rajeev SP, Cuthbertson DJ, Wilding JPH. Ανασκόπηση του μηχανισμού δράσης, του μεταβολικού προφίλ και των αιμοδυναμικών επιδράσεων των αναστολέων συν-μεταφορέων νατρίου-γλυκόζης-2. Diabetes Obes Metab. 2019; 21 Suppl 2:9–18.

12. Heerspink HJL, Stefansson BV, Chertow GM, Correa-Rotter R, Greene Τ, Hou FF, et al. Σκεπτικό και πρωτόκολλο της τυχαιοποιημένης ελεγχόμενης δοκιμής Dapagliflozin And Prevention of Adverse Outcomes in Chronic Kidney Disease (DAPA-CKD). Μεταμόσχευση Nephrol Dial. 2020; 35(2):274–282.

13.Bae JH, Park EG, Kim S, Kim SG, Hahn S, Kim NH. Επιδράσεις των αναστολέων συμμεταφορέα νατρίου-γλυκόζης 2 στα νεφρικά αποτελέσματα σε ασθενείς με διαβήτη τύπου 2: Συστηματική ανασκόπηση και μετα-ανάλυση τυχαιοποιημένων ελεγχόμενων δοκιμών. Sci Rep. 2019; 9(1):13009.

14. Domon A, Katayama K, Tochigi Y, Suzuki H. Χαρακτηρισμός νέου μοντέλου μη παχύσαρκου διαβήτη τύπου 2 αρουραίου με διευρυμένους νεφρούς. J Diabetes Res. 2019; 2019:8153140. PMID: 31467929

15. Vallon V, Gerasimova Μ, Rose ΜΑ, Masuda T, Satriano J, Mayoux Ε, et αϊ. Ο αναστολέας SGLT2 εμπαγλιφλοζίνη μειώνει την ανάπτυξη των νεφρών και τη λευκωματουρία σε αναλογία με την υπεργλυκαιμία και αποτρέπει τη σπειραματική υπερδιήθηση σε διαβητικούς ποντικούς Akita. Am J Physiol Renal Physiol. 2014; 306(2): F194–204.

16. Vickers SP, Cheetham SC, Headland KR, Dickinson Κ, Grempler R, Mayoux Ε, et αϊ. Ο συνδυασμός του αναστολέα συμμεταφορέα νατρίου-γλυκόζης-2 εμπαγλιφλοζίνης με ορλιστάτη ή σιμπουτραμίνη βελτιώνει περαιτέρω τη μείωση του σωματικού βάρους και την ομοιόσταση της γλυκόζης σε παχύσαρκους αρουραίους που τρέφονται με δίαιτα καφετέριας. Διαβήτης Metab Syndr Obes. 2014; 7:265–75.

17. Glastras SJ, Chen Η, The R, McGrath RT, Chen J, Pollock CA, et al. Μοντέλα ποντικιών διαβήτη, παχυσαρκίας και σχετικής νεφρικής νόσου. PLoS One. 2016; 11(8):e0162131.

18.Badawy AA, Morgan CJ, Turner JA. Εφαρμογή του κιτ ανάλυσης αμινοξέων Phenomenex EZ:faast™ για γρήγορο αέριο-χρωματογραφικό προσδιορισμό των συγκεντρώσεων της τρυπτοφάνης στο πλάσμα και των ανταγωνιστών της για πρόσληψη εγκεφάλου. Αμινοξέα. 2008; 34(4):587–96.

19. Michishita Μ, Saito Ν, Nozawa S, Furumoto R, Nakagawa Τ, Sato Τ, et αϊ. Προφίλ μεταβολισμού σε κύτταρα που σχηματίζουν σφαίρα από κυτταρικές σειρές αδενοκαρκινώματος μαστικού σκύλου χρησιμοποιώντας αέρια χρωματογραφία-φασματομετρία μάζας. J Vet Med Sci. 2019; 81(9):1238–1248.

20. Kamijo-Ikemori A, Sugaya T, Kimura K. Urinary fatty acid-binding protein in renal disease. Clin Chim Acta. 2006; 374(1–2):1–7.