Μέρος 2: Ανανεωτικές επιδράσεις ανόργανων νιτρικών μετά από ισχαιμία-επαναιμάτωση του νεφρού

Για περισσότερες πληροφορίες. Επικοινωνίαtina.xiang@wecistanche.com

3. Αποτελέσματα

3.1. Η συμπλήρωση νιτρικών αυξάνει τους δείκτες βιοδραστικότητας ΝΟ και μειώνει τη νεφρική δυσλειτουργία μετά από IR

Τα επίπεδα νιτρικών και νιτρωδών αλάτων αυξήθηκαν και η cGMP είχε τάση να αυξάνεται σε ποντίκια μετά από θεραπεία με νιτρικά (Εικ. 1A-C). Η νεφρική δυσλειτουργία, όπως αντικατοπτρίζεται από αλλαγές στο BUN και στο GFR, βελτιώθηκε επίσης από τα νιτρικά (Εικ. 1D και E).

3.2. Τα νιτρικά μειώνουν την απόκριση της αρτηριακής πίεσης και τα επίπεδα νεφρικής Ang II μετά από IR

Μετά από δύο εβδομάδες επαναιμάτωσης, η αρτηριακή πίεση ήταν ελαφρώς αυξημένη στην ομάδα IR σε σύγκριση με τους μάρτυρες που χειρουργήθηκαν ψευδώς. Η θεραπεία με νιτρικά απέτρεψε αυτή την αύξηση της αρτηριακής πίεσης (Εικ. 2A-C). Για να διερευνήσουμε τη σχέση με τις αλλαγές στο σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνης μετρήσαμε τα επίπεδα Ang II στο πλάσμα καιιστούς των νεφρών. Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι η Ang II στο πλάσμα ήταν παρόμοια μεταξύ των ομάδων, αυξήθηκε στον ισχαιμικό νεφρό, αλλά δεν άλλαξε σημαντικά στον μη ισχαιμικό νεφρό (Εικ. 2D-F). Το νιτρικό άλας εμπόδισε την αύξηση του Ang Ⅱ στους νεφρικούς ιστούς μετά από IR, το οποίο μπορεί να συμβάλει στις επιδράσεις του στην αρτηριακή πίεση.

Κάντε κλικ για να μάθετε περισσότερες πληροφορίες. σχετικά με τα οφέλη του κιστάνιου

3.3. Τα νιτρικά άλατα βελτιώνουν τις νεφρικές ιστοπαθολογικές αλλαγές, τη φλεγμονή και την απόπτωση μετά από IR

Στη συνέχεια, αναλύσαμε τις νεφρικές ιστοπαθολογικές αλλαγές μετά από IR χρησιμοποιώντας χρώση H&E και PAS. Η ομάδα IR εμφάνισε βαθιά σπειραματική βλάβη σε συνδυασμό με σωληναριακή νέκρωση σε σύγκριση με ψευδοχειρουργημένους ελέγχους (Εικ. 3A-F και Πίνακας 1). Τα ποντίκια IR που έλαβαν θεραπεία με νιτρικά είχαν σημαντικά λιγότερες ιστοπαθολογικές αλλαγές, όπως φαίνεται από μικρότερο σχηματισμό γύψου, νέκρωση, ρήξη εκτασίας της σωληνοειδούς βασικής μεμβράνης, και περισσότερο σωληναριακή αναγέννηση και νεκρωτικά σωληνάρια στην αναγέννηση (Εικ. 3Α-ΣΤ και Πίνακας 1). Επιπλέον, η ανοσοχρώση F4/80 έδειξε σημαντική διήθηση μακροφάγων στον ισχαιμικό νεφρό μετά από IR, η οποία αποφεύχθηκε με θεραπεία με νιτρικά (Εικ. 4Α και Β). Η χρώση TUNEL, για την ανίχνευση της απόπτωσης, ήταν σημαντικά αυξημένη μετά από τραυματισμό IR, η οποία και πάλι μειώθηκε σημαντικά από τα νιτρικά (Εικ. 4C και D)[6].

3.4 Το νιτρικό άλας βελτιώνει τον τραυματισμό των μιτοχονδρίων μετά το νεφρικό IR μέσω μηχανισμών που αναζωογονούν την αποκατάσταση των επιπέδων πρωτεΐνης TFAM

Οι νεφρικές μιτοχονδριακές ανωμαλίες και δυσλειτουργία, σε συνδυασμό με την υπερβολική παραγωγή ROS, εμπλέκονται στην παθογένεση της νεφρικής δόσης. συμπεριλαμβανομένου ΑΝ [27,28]. Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι ο μιτοχονδριακός μεταγραφικός παράγοντας Α (TFAM), ο οποίος είναι βασικός ρυθμιστής της έκφρασης του μιτοχονδριακού γονιδίου [29], μειώθηκε σημαντικά στον IR νεφρό (Hg.5A-C). Η θεραπεία με νιτρικά άλατα δεν συσχετίστηκε με σημαντικές αλλαγές στο TFAM στον νεφρό IR, αλλά αύξησε την έκφρασή του στον μη ισχαιμικό νεφρό μετά από IR (Εικ. 5A-C).

3.5. Η θεραπεία με νιτρικά άλατα μειώνει τη συσταλτικότητα των μεσολοβιακών αρτηριών και των προσαγωγών αρτηριών που προκαλείται από το Ang II μετά από νεφρική R

Στη συνέχεια, χρησιμοποιήσαμε την τεχνική της μυογραφίας για να αξιολογήσουμε τις επιδράσεις του IR στην αγγειακή λειτουργία σε μεγάλα ενδονεφρικά αγγεία του αριστερού νεφρού μετά από επαναιμάτωση. Η συσταλτικότητα στη φαινυλεφρίνη δεν ήταν σημαντικά διαφορετική μεταξύ των πειραματικών ομάδων (Εικ. 6Α). Ωστόσο, η επαγόμενη από το Ang I συσταλτικότητα αυξήθηκε σημαντικά στον νεφρό IR (Hg.6B), η οποία αποφεύχθηκε με θεραπεία με νιτρικά. Σε απομονωμένα και διαποτισμένα προσαγωγά αρτηρίδια (Εικ. 6C), η ευαισθησία και οι μέγιστες συσταλτικές αποκρίσεις στο Ang II αυξήθηκαν επίσης στον IR νεφρό, το οποίο αποφεύχθηκε σε μεγάλο βαθμό με τη θεραπεία με νιτρικά (1. 6D)

3.6. Η κυτταρική απόπτωση ασφαλισμένη από πυοξία-τροξυγόνωση και οι ανωμαλίες mi chandndl στα σπειραματικά ενδοθηλιακά κύτταρα βελτιώνονται από την νεολαία

Σε περαιτέρω αγγειομηχανιστικές μελέτες. με στόχο τη μίμηση του in vivo μοντέλου IR, χρησιμοποιήσαμε GEC. Σε αυτήν την κυτταρική μελέτη χρησιμοποιήσαμε νιτρώδη αντί για νιτρικά για να παρακάμψουμε, το πρώτο βήμα στην οδό νιτρικών-νιτρωδών-ΝΟ που απαιτεί εν ζωή βακτήρια. Η υποξία ακολουθούμενη από επαναοξυγόνωση σε GEC μείωσε τη βιωσιμότητα των κυττάρων/αύξησε τη θνησιμότητα (Fg.7A και B).

Αυτό συσχετίστηκε με αυξημένα επίπεδα σχισμένης κασπάσης-3, μειωμένη έκφραση μιτοχονδριακού συμπλέγματος IⅡ και TFAM (Εικ. 7C-G) και μιτοχονδριακή παραγωγή ROS, όπως υποδεικνύεται από το MitoSox (Εικ. 7Η). Όλες αυτές οι ανωμαλίες που σχετίζονται με την υποξία και την επαναοξυγόνωση βελτιώθηκαν με ταυτόχρονη θεραπεία με νιτρώδη.

Τα in vivo δεδομένα μας έδειξαν ότι οι αγγειακές βλάβες και η δυσλειτουργία που προκαλούνται από το IR συνδυάστηκαν με αυξημένα επίπεδα νεφρικής Ang II και ευαισθησία (Εικ. 2Ε και 6Β και Δ). Παρουσία του Ang I, η υποξία-επαναοξυγόνωση μείωσε τη βιωσιμότητα των κυττάρων και αυξήθηκε περαιτέρω το μιτοχονδριακό Παραγωγή ROS (Εικ. S1 και Σχ. 8), η οποία και πάλι μειώθηκε με επεξεργασία νιτρωδών.

3.7. Οι προστατευτικές επιδράσεις των νιτρωδών μετά από υποξία-επαναοξυγόνωση στα σπειραματικά ενδοθηλιακά κύτταρα καταργούνται με την αναστολή της οξειδορεδουκτάσης της ξανθίνης

Το XOR θεωρείται ένα από τα βασικά ένζυμα που εμπλέκονται στην αναγωγή των νιτρωδών σε ΝΟ και άλλων βιοενεργών ειδών οξειδίου του αζώτου. Εδώ δείχνουμε ότι, παρουσία του εκλεκτικού αναστολέα XOR φεβουξοστάτης, οι ευεργετικές επιδράσεις των νιτρώδους στη βιωσιμότητα των κυττάρων, στην έκφραση TFAM και στο μιτοχονδριακό ROS (Εικ.9A-D) μετά από υποξία-επαναοξυγόνωση σε συνδυασμό με Ang I σε GEC καταργήθηκαν. Δεδομένα για τη βιωσιμότητα των κυττάρων απουσία Ang II στην ομάδα οχήματος φαίνονται στο Σχήμα S2.

4. Συζήτηση

Σε αυτή τη μελέτη, αποδεικνύουμε ότι η επεξεργασία με ανόργανα νιτρικά άλατα αμέσως πριν απόνεφρική ισχαιμίαμειώνει σημαντικά τις σπειραματικές και σωληναριακές βλάβες καθώς και την απώλεια της νεφρικής λειτουργίας μετά από 2 εβδομάδες επαναιμάτωσης. Αυτές οι ευνοϊκές επιδράσεις των νιτρικών συνδέονται με μειωμένες φλεγμονώδεις αποκρίσεις και αποκρίσεις αγγειοτενσίνης II, σε συνδυασμό με τη ρύθμιση των μιτοχονδριακώνοξειδωτικό στρεςκαι βιωσιμότητα των κυττάρων.

Αυτή είναι η πρώτη περιγραφή του τρόπου με τον οποίο η ενίσχυση της οδού νιτρικών-νιτρωδών-ΝΟ πριν από ένα ισχαιμικό συμβάν μπορεί να προστατεύσει το νεφρό από επακόλουθη νεφρική και ενδοθηλιακή δυσλειτουργία και τραυματισμούς που σχετίζονται με την επαναιμάτωση.

Η παραγωγή ΝΟ που προέρχεται από NOS είναι ζωτικής σημασίας για πολλά καρδιαγγειακά καινεφρικές λειτουργίες, συμπεριλαμβανομένης της ρύθμισης της αρτηριακής πίεσης και της νεφρικής αυτορρύθμισης καθώς και του χειρισμού σωληναριακών ηλεκτρολυτών [30-32]. Ωστόσο, σε συνθήκες με χαμηλή τάση οξυγόνου και χαμηλό pH, αυτό το ενζυματικό σύστημα διακυβεύεται οδηγώντας σε ανεπάρκεια ΝΟ ή ακόμα και αποσύνδεση του NOS, γεγονός που αυξάνει την παραγωγή ενεργών ειδών οξυγόνου [6,30]. Η εναλλακτική οδός νιτρικών-νιτρωδών-ΝΟ είναι ανεξάρτητη από το σύστημα NOS και μπορεί να ενισχυθεί μέσω της καθημερινής μας διατροφής. Είναι σημαντικό ότι η αποτελεσματικότητα της οδού νιτρικών-νιτρωδών-ΝΟ ενισχύεται σημαντικά σε καταστάσεις με ισχαιμία ή υποξία όταν το σύστημα NOS είναι σε κίνδυνο [9,33]. Πειραματικές και κλινικές μελέτες έχουν δείξει ευνοϊκές καρδιαγγειακές επιδράσεις της συμπλήρωσης νιτρικών αλάτων, συμπεριλαμβανομένης της βελτίωσης της ενδοθηλιακής λειτουργίας και της μείωσης της αρτηριακής πίεσης σε φυσιολογικά και υπερτασικά άτομα [1]. Έχουμε δείξει προηγουμένως ότι η νεφρική μικροαγγείωση ανταποκρίνεται εξαιρετικά στην αγγειοδιαστολή που προκαλείται από νιτρώδη [23], ειδικά σε όξινες συνθήκες και συνθήκες χαμηλού οξυγόνου που μιμούνται τα in vivo ισχαιμικά περιβάλλοντα [20]. Συνολικά, αυτά τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι η θεραπεία με νιτρικά μπορεί να σχετίζεται με προστασία οργάνων μετά από IR.

Προηγούμενες μελέτες που χρησιμοποιούν παρεμβάσεις νιτρωδών ιόντων έχουν δημιουργήσει κάπως αντικρουόμενα αποτελέσματα σχετικά με τη θεραπευτική τους αξία σε μοντέλα τρωκτικών τραυματισμού IR [16,17,34,35]. Οι Triptatara et al. έδειξε ότι η οξεία νεφρική τοπική χορήγηση νιτρωδών (30 nmol) προστάτευσε τους νεφρούς του αρουραίου από 60 λεπτά αμφοτερόπλευρη ισχαιμία και 6 ώρες που προκαλούνται από επαναιμάτωση τραυματισμών και δυσλειτουργίας in vivo, τουλάχιστον εν μέρει, μέσω XOR- εξαρτημένη παραγωγή ΝΟ [16]. Χρησιμοποιώντας μια διαγονιδιακή προσέγγιση ποντικού, τα ευρήματα των Milsom et al. πρότεινε ότι το eNOS είναι ένας κρίσιμος παράγοντας, συμβάλλοντας στη μείωση των νιτρωδών κατά την IR, μεσολαβώντας έτσι την προστασία [35]. Σε συμφωνία, ο Cantor και οι συνεργάτες του έδειξαν ότι η οξεία συστηματική χορήγηση νιτρωδών (0.172 ακολουθούμενη από 0,057 mg/h/kg) βελτίωσε σημαντικά την επαναοξυγόνωση και την επαναιμάτωση των νεφρών μετά από μονόπλευρη ισχαιμία (45 λεπτά) και 60 λεπτά επαναιμάτωση σε αρουραίους. 34]. Αντίθετα, οι Basireddy et al. δεν παρατήρησαν καμία προστατευτική επίδραση της οξείας συστηματικής χορήγησης νιτρωδών αλάτων (0.{19}} nmol/g/kg) σε αρουραίους που υποβλήθηκαν σε μονόπλευρη νεφρεκτομή ακολουθούμενη από 45 λεπτά ισχαιμίας του υπόλοιπου νεφρού και 24-48 h επαναιμάτωση [17]. Πιθανές εξηγήσεις για αυτές τις αποκλίσεις μπορεί να είναι διαφορετικές πειραματικές προσεγγίσεις (π.χ. μοντέλο IR, διάρκεια των περιόδων IR), δοσολογικό καθεστώς, οδός χορήγησης και διαφορές στα είδη. Επί του παρόντος, υπάρχει λιγότερη γνώση σχετικά με τη θεραπευτική αξία της χρήσης ανόργανων νιτρικών αντί για νιτρώδη. Το νιτρικό μπορεί να χορηγηθεί με ασφάλεια σε υψηλότερες δόσεις από τα νιτρώδη και έχει πολύ μεγαλύτερο χρόνο ημιζωής (6 ώρες έναντι 30 λεπτών), ο οποίος επιτρέπει τον συνεχή σχηματισμό νιτρωδών, ΝΟ και άλλων βιοενεργών οξειδίων του αζώτου για πολύ μεγαλύτερη περίοδο. Σε αυτό το πλαίσιο, το νιτρικό μπορεί να θεωρηθεί ως προφάρμακο για μια πιο συνεχή παραγωγή νιτρωδών.

Σε μια προηγούμενη μελέτη σε ποντίκια, δείξαμε ότι η διατροφική προεπεξεργασία με νιτρικά άλατα για 2 εβδομάδες προστάτευσε το νεφρό από τραυματισμό IR μέσω μηχανισμών που περιλαμβάνουν τη ρύθμιση του φαινοτύπου των κυττάρων του ανοσοποιητικού και τις αντιοξειδωτικές ιδιότητες [18]. Αντί να μιμείται ένα σενάριο χρόνιας υψηλής πρόσληψης νιτρικών, η τρέχουσα μελέτη εξέτασε τα αποτελέσματα της οξείας χορήγησης πριν από μια ισχαιμική προσβολή. Αυτή η προσέγγιση είναι πιο ελκυστική από κλινική και θεραπευτική άποψη, καθώς θα μπορούσε να μοιάζει με οξεία παρέμβαση πριν από την ισχαιμία σε έναν ασθενή που κινδυνεύει να αναπτύξει AKI. Η τρέχουσα μελέτη μας έδειξε ότι η οξεία θεραπεία με νιτρικά άλατα ακολουθούμενη από συνεχή διατροφική συμπλήρωση νιτρικών για 2 εβδομάδες αύξησε σημαντικά τα επίπεδα νιτρικών, νιτρωδών και cGMP στην κυκλοφορία. Η μορφολογική ανάλυση έδειξε ότι η θεραπεία με νιτρικά βελτίωσε τους τραυματισμούς που προκλήθηκαν από IR σε σύγκριση με τους μάρτυρες IR που δεν είχαν υποβληθεί σε θεραπεία. Μαζί με τη μείωση της δομικής βλάβης των νεφρών, η θεραπεία με νιτρικά διατήρησε τη λειτουργία των νεφρών μετά από τραυματισμό IR. Επειδή η κρεατινίνη πλάσματος συνήθως επιστρέφει στα φυσιολογικά επίπεδα μία εβδομάδα μετά την επαναιμάτωση [36,37, μετρήσαμε το BUN και το GFR για να αξιολογήσουμε τη νεφρική λειτουργία μετά από 2 εβδομάδες επαναιμάτωσης. Το GFR και το BUN δεν άλλαξαν σημαντικά μετά την IR σε σύγκριση με τους μάρτυρες που χειρουργήθηκαν ψευδώς, κάτι που πιθανώς εξηγείται από τον ετερόπλευρο αντιρροπούμενο νεφρό. Ωστόσο, τα δεδομένα μας δείχνουν ότι και οι δύο αυτές παράμετροι βελτιώθηκαν σημαντικά από τα νιτρικά άλατα σε σύγκριση με την ομάδα IR που δεν υποβλήθηκε σε επεξεργασία.

Φλεγμονώδεις αντιδράσειςκαι η κυτταρική απόπτωση είναι βασικές βιολογικές διεργασίες κατά τη διάρκεια του τραυματισμού IR, οι οποίες συμβάλλουν στην κάθαρση των κυτταρικών υπολειμμάτων και στην επαρκή επιδιόρθωση των ιστών [18,24]. Ωστόσο, η παρατεταμένη και μη επιλυμένη φλεγμονή μπορεί να επιδεινώσει περαιτέρω τον τραυματισμό των ιστών [7,38,39].Νεφρική φλεγμονή, όπως ανιχνεύθηκε από τη χρώση F4/80 της διήθησης μακροφάγων, μειώθηκε σημαντικά με νιτρικά μετά από IR. Αυτό συμφωνεί με πρόσφατα δημοσιευμένες μελέτες των Yang et al. [18] και Khambata et al. [40] Επιπλέον, η δοκιμασία TUNEL για την απόπτωση διευκρίνισε ότι ο τραυματισμός IR αύξησε την κυτταρική απόπτωση στον ισχαιμικό νεφρό ποντικού, η οποία αποφεύχθηκε εν μέρει με τη θεραπεία με νιτρικά. Συνολικά, αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν σαφώς ότι η θεραπεία με νιτρικά άλατα μπορεί να αναστείλει τη νεφρική φλεγμονή και την απόπτωση των κυττάρων που συμβαίνουν μετά από IR.

Τα συσσωρευμένα στοιχεία δείχνουν ότι η μιτοχονδριακή δυσλειτουργία συμβάλλει σημαντικά στην ανάπτυξη AKI μετά από IR, και οι νέες προσεγγίσεις που ρυθμίζουν τη λειτουργία των μιτοχονδρίων μπορεί επομένως να έχουν θεραπευτική αξία [41-45]. Για παράδειγμα, σε έναν ισχαιμικό νεφρό, τα μιτοχόνδρια στα ενδοθηλιακά κύτταρα μεταβάλλονται σημαντικά τόσο λειτουργικά όσο και μορφολογικά, και γίνονται εξαιρετικά αντιδραστικά και βλάπτουν τα ίδια και τα γύρω μιτοχόνδρια [44]. Έχουμε δείξει νωρίτερα ότι τα νιτρικά άλατα της διατροφής βελτιώνουν τη μιτοχονδριακή αποτελεσματικότητα στον άνθρωπο [46]. Η διέγερση της οδού νιτρικών-νιτρωδών-ΝΟ έχει συσχετιστεί σε αρκετές πρόσφατες πειραματικές μελέτες με ευνοϊκές επιδράσεις στη μιτοχονδριακή λειτουργία κατά τη διάρκεια μεταβολικών διαταραχών, συμπεριλαμβανομένου του διαβήτη τύπου 2, μέσω μηχανισμών που περιλαμβάνουν την άμβλυνση του οξειδωτικού στρες [47]. Επιπλέον, ο Shiva και οι συνεργάτες του έχουν δείξει ότι τόσο η προ- όσο και η οξεία θεραπεία με ανόργανα νιτρώδες άλατα έχει κυτταροπροστατευτικά αποτελέσματα και δυνητικά περιορίζει την καρδιακή και ηπατική επαναιμάτωση μέσω της διαμόρφωσης της αλυσίδας μεταφοράς ηλεκτρονίων των μιτοχονδρίων και της μείωσης του ROS [48]. Στο in vivo IR μοντέλο μας, το TFAM αυξήθηκε στον μη ισχαιμικό νεφρό, αλλά δεν άλλαξε σημαντικά στον ισχαιμικό νεφρό. Λαμβάνοντας υπόψη ότι το νιτρώδες άλας αποκατέστησε την έκφραση TFAM in vitro μετά από υποξία-επαναοξυγόνωση, υποθέτουμε ότι αυτό θα μπορούσε να σχετίζεται με εξαρτώμενες από το χρόνο διαφορές στην έκφραση. Στο μοντέλο in vivo, η ανάλυση του TFAM έγινε μόνο μετά από 2 εβδομάδες και είναι πιθανό αυτό να ήταν διαφορετικό σε προγενέστερο χρονικό σημείο μετά την επαναιμάτωση.

Η αυξημένη σηματοδότηση Ang I είναι ευρέως γνωστό ότι διεγείρει την οξειδάση NADPH και την παραγωγή ROS που προέρχεται από μιτοχόνδρια, οδηγώντας σε οξειδωτικό στρες [49-51]. Ο Cao και οι συνεργάτες του έδειξαν ότι ένα νενοεγκεφαλικό αντανακλαστικό ενεργοποίησε το σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνης μετά από IR, το οποίο προήγαγε το οξειδωτικό στρες και την εξέλιξη των νεφρικών βλαβών [52]. Έχουμε αποδείξει προηγουμένως ότι η θεραπεία με νιτρικά μειώνει τη συσταλτικότητα που προκαλείται από Ang I στα νεφρικά προσαγωγά αρτηρίδια και την υπέρταση μέσω μηχανισμών που περιλαμβάνουν τη μείωση της συμπαθητικής υπερκινητικότητας και την άμβλυνση του οξειδωτικού στρες, καθώς και τη μειωμένη έκφραση του υποδοχέα Ang τύπου 1 [{{7} }]. Σύμφωνα με τα προηγούμενα ευρήματα, τα δεδομένα μας δείχνουν ότι η θεραπεία με νιτρικά άλατα μειώνει την αρτηριακή πίεση η οποία συσχετίστηκε με χαμηλότερα επίπεδα Ang II στους νεφρούς μετά από IR και άμβλυνση της συσταλτικότητας που προκαλείται από Ang IⅡ τόσο στις μεσλόβιες αρτηρίες όσο και στα προσαγωγά αρτηρίδια.

Δεδομένου ότι οι ανωμαλίες των ενδοθηλιακών κυττάρων μετά από IRis συνδέονται στενά με νεφρικές βλάβες και μειωμένη νεφρική λειτουργία, χρησιμοποιήσαμε στη συνέχεια σπειραματικά ενδοθηλιακά κύτταρα (GECs) για μηχανιστικές μελέτες. Ένα in vitro μοντέλο υποξίας-επανοξυγόνωσης, με και χωρίς ταυτόχρονη επεξεργασία νιτρικών, χρησιμοποιήθηκε για να μιμηθεί το in vivo σενάριο IR. Τα in vitro αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η υποξία-επαναοξυγόνωση αύξησε τη θνησιμότητα των κυττάρων, την παραγωγή μιτοχονδριακού ROS και τη διάσπαση της κασπάσης-3, μείωσε τη βιωσιμότητα των κυττάρων και την έκφραση πρωτεΐνης του συμπλόκου OXPHOS I και του TFAM. Όλες αυτές οι μη φυσιολογικές αλλαγές βελτιώθηκαν σημαντικά από τα νιτρώδη.

Καθώς τα in vivo δεδομένα μας έδειξαν ότι τα επίπεδα Ang I αυξήθηκαν στους νεφρούς μετά από IR, μελετήσαμε επίσης τα αποτελέσματα της θεραπείας με νιτρώδη σε GEC μετά από υποξία-επαναοξυγόνωση παρουσία Ang. Τα δεδομένα μας δείχνουν ότι η υποξία-επαναοξυγόνωση σε συνδυασμό με το Ang I μείωσε περαιτέρω τη βιωσιμότητα των κυττάρων και αύξησε την παραγωγή μιτοχονδριακών ROS, η οποία και πάλι αποφεύχθηκε με ταυτόχρονη επεξεργασία νιτρικών.

Κατά τη διάρκεια της νορμοξίας και του φυσιολογικού pH, το ΝΟ που προέρχεται από NOS οξειδώνεται σε νιτρώδη και νιτρικά, αλλά κατά τη διάρκεια της υποξίας και των όξινων συνθηκών, τα νιτρώδη μπορούν να αναχθούν σε ΝΟ με τη δράση της αναγωγάσης νιτρωδών του XOR. Η ταυτόχρονη επώαση με τον εκλεκτικό αναστολέα XOR φεβουξοστάτη κατάργησε τις προστατευτικές επιδράσεις των νιτρωδών μετά από υποξία-επαναοξυγόνωση σε GEC. Αυτά τα δεδομένα υποδηλώνουν ότι το XOR καταλύει τη μείωση των νιτρωδών σε ΝΟ, το οποίο με τη σειρά του μεσολαβεί στην προστασία των κυττάρων από τραυματισμό που προκαλείται από την υποξία-επαναοξυγόνωση.

Ορισμένοι περιορισμοί της τρέχουσας μελέτης περιλαμβάνουν ότι δεν συμπεριλήφθηκε μια ομάδα με θεραπεία μόνο με νιτρικά άλατα σε ζώα που υποβλήθηκαν σε εικονική επέμβαση. Ο κύριος λόγος για αυτό ήταν ότι προηγούμενες μελέτες σε φυσιολογικούς αρουραίους και ποντικούς δεν έχουν παρατηρήσει καμία βαθιά επίδραση, χρησιμοποιώντας παρόμοιες δόσεις νιτρικών, στην αρτηριακή πίεση, τη νεφρική λειτουργία ή την αγγειακή αντιδραστικότητα. Ένας άλλος περιορισμός είναι ότι όλοι οι in vivo χαρακτηρισμοί έγιναν μόνο μετά από δύο εβδομάδες επαναιμάτωσης. Πρόσθετα χρονικά σημεία θα μπορούσαν ενδεχομένως να έχουν δημιουργήσει περισσότερη μηχανιστική εικόνα.

Συμπερασματικά, η οξεία θεραπεία με ανόργανα νιτρικά πριν από ένα επεισόδιο νεφρικής ισχαιμίας, ακολουθούμενη από παρατεταμένη διαιτητική θεραπεία με νιτρικά κατά τη διάρκεια δύο εβδομάδων επαναιμάτωσης, προστατεύει από τη νεφρική δυσλειτουργία και τους τραυματισμούς μέσω μηχανισμών που περιλαμβάνουν τη μείωση των διεισδυτικών φλεγμονωδών κυττάρων και του επιπέδου αγγειοτασίνης Ι στο ισχαιμικό νεφρού καθώς και ρύθμιση της μιτοχονδριακής λειτουργίας. Μελλοντικές κλινικές δοκιμές μπορεί να αποσαφηνίσουν εάν οι παρεμβάσεις με ανόργανα νιτρικά άλατα μπορούν να προσφέρουν ευεργετικά αποτελέσματα σε ασθενείς με υψηλό κίνδυνο απόκτησης νεφρικής βλάβης IR.