O simbiótico que reduz o sulfato de indoxil e a doença renal crônica

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PARTE Ⅱ: A administração da cepa simbiótica de Lactobacillus bulgaricus 6c3, inulina e frutooligossacarídeo diminui as concentrações de sulfato de indoxil e danos renais em um modelo de rato

Alonso Jerez-Morales, José S. Merino, Sindy T. Diaz-Castillo & et al.

Abstrato

Sulfato de indoxil(IS) está envolvido na progressão dadoença renal crônica(DRC) e suas complicações cardiovasculares. Uma das abordagens propostas para diminuir IS(Sulfato de indoxil) é a administração desimbióticos. Este trabalho teve como objetivo buscar uma cepa probiótica capaz de diminuir o IS sérico(Sulfato de indoxil) e misture com dois prebióticos (inulinaefrutooligossacarídeo(FOS)) para produzir umsimbióticoe testá-lo em um rato CKD(doença renal crônica) modelo. Dois grupos de ratos Sprague-Dawley foram nefrectomizados. Um grupo (Lac) recebeu a mistura por 16 semanas em água potável e o outro não (Nef). Um grupo controle (C) incluiu ratos sham-nefrectomizados. Creatinina sérica e IS(Sulfato de indoxil)as concentrações foram medidas usando cromatografia líquida de alta eficiência com detector de arranjo de diodos (HPLC-DAD). Microscopia óptica e microscopia de excitação de dois fótons foram usadas para estudar amostras de rim e coração. O grupo Lac, que recebeu osimbiótico, IS reduzido(Sulfato de indoxil) em 0,8 por cento, enquanto o grupo Nef aumentou em 38,8 por cento . A análise histológica dos rins mostrou que o grupo Lac aumentou as áreas fibróticas em 12% e o grupo Nef em 25%. O simbiótico não reduziu a fibrose cardíaca. Portanto, o suposto simbiótico mostrou que a função redutora de IS(Sulfato de indoxil)e a progressão da DRC(doença renal crônica)em um modelo de rato, mas nenhuma proteção cardíaca foi observada.

Palavras-chave: DRC; sulfato de indoxilo; DCV; fibrose renal; simbiótico

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3. Discussão

Considerando o aumento significativo da prevalência mundial, as dificuldades e o custo do tratamento, e por ser um dos principais fatores de risco para doenças cardiovasculares [13,20], a DRC(doença renal crônica)está se tornando um dos principais desafios da saúde pública. Atualmente, as evidências científicas que sustentam uma estreita relação entre a saúde intestinal e a saúde renal, comumente referida como eixo intestinal-renal, estão crescendo [21]. A comunicação/interação entre a microbiota intestinal e seu hospedeiro é fisiopatológicamente relevante, principalmente na DRC(doença renal crônica)pacientes [22]. Nesses pacientes, o aumento de compostos urêmicos no sangue pode afetar a composição e o metabolismo da microbiota e também favorecer o crescimento de grupos bacterianos que produzem esses metabólitos [21,22]. Tem sido relatado que, em indivíduos que sofrem de disbiose, a microbiota pode produzir mais de 200 metabólitos séricos [17]. Tudo isso implica em um aumento da permeabilidade intestinal que pode resultar na translocação de metabólitos, endotoxinas e bactérias viáveis ​​para a corrente sanguínea [23] favorecendo assim a inflamação crônica, aumentando o risco cardiovascular e piorando a toxicidade urêmica. No entanto, o desequilíbrio da microbiota intestinal pode ser revertido, por exemplo, com o uso de prebióticos, probióticos ou sua combinação comosimbióticos. Nesse contexto, foi descrito que a suplementação com certos probióticos e prebióticos pode reduzir a produção de certas toxinas urêmicas e restaurar a microbiota normal [5]. Nossos resultados fornecem evidências de que, das 84 cepas bacterianas testadas in vitro neste estudo, três cepas mostraram capacidade de reduzir significativamente [Sin no meio de cultura. Esses resultados são semelhantes aos relatados por outros autores [24,25]. O mecanismo pelo qual é(Sulfato de indoxil)é reduzido permanece incerto ainda. Tem sido postulado que IS(Sulfato de indoxil)podem se ligar à parede celular de probióticos e então serem eliminados com as fezes [25] ou que alguns microrganismos possuem enzimas capazes de degradar IS(Sulfato de indoxil)[26]. Se esses mecanismos postulados estão corretos ou não, tem sido amplamente relatado que os probióticos restauram a microbiota normal em indivíduos com DRC(doença renal crônica)causada por disbiose [27].

O uso de prebióticos e probióticos como abordagem para diminuir a progressão da DRC(doença renal crônica)tem sido amplamente investigado. Vários prebióticos demonstraram ser úteis para reduzir diferentes metabólitos da disbiose, como suplemento de diálise peritoneal [17,18]. Lei et ai. [28] compararam o efeito de uma dieta pobre em proteínas e a suplementação dessa dieta cominulina(19g/dia) no estágio 3 ou 4 da DRC(doença renal crônica)pacientes. Eles relataram que a intervenção dietética teve pouco efeito sobre a microbiota, apenas reduzindo a frequência do gênero Lacto-bacillus, mas quandoinulinafoi adicionado foi possível aumentar os níveis de Bifidobacterium.

Outro efeito benéfico dainulinahouve redução do pH intestinal, nitrogênio uréico, TNF-a e NOX2 no sangue, limitando o aumento de URMs e reduzindo a inflamação [28]. No entanto, tem sido relatado que a adição de probióticos à dieta gera efeitos muito mais significativos, levando ao uso de prebióticos e misturas de probióticos.simbióticos) para potencializar sua atividade moduladora da microbiota. Alla e Sadeek [29] avaliaram a administração de goma arábica e L. casei Shirota em ratos Wistar com DRC induzida(doença renal crônica). Seus resultados mostraram que o tratamento foi capaz de reduzir as concentrações sanguíneas de uréia, creatinina e ácido úrico. Da mesma forma, tem sido amplamente relatado que o uso de prebióticos, probióticos esimbióticospossuem um efeito modulador sobre a microbiota intestinal. Esta é uma questão importante porque, sob disbiose, toxinas urêmicas (particularmente derivados de indol) mostraram ativar o receptor pregnano X (PXR) que regula a expressão de TLR4. O aumento da inflamação resultante afeta a barreira intestinal aumentando sua permeabilidade a vários metabólitos e permitindo a translocação de bactérias [11]. No presente trabalho, o tratamento consistiu na administração de umsimbióticoincluindo inulina, FOS(Frutooligossacarídeo)e estirpe L. bullgaricus 6c3. Rochettiet al. [30] demonstraram que uma cepa diferente de L. bulgaricus, combinada em umsimbiótico, diminuição dos níveis séricos de IS e PCS quando usados ​​associados a um tratamento de diálise inovador em pacientes em HD.

Diferenças nos níveis de creatinina sérica foram observadas entre os ratos controle e nefrectomizados (Lac e Nef), indicando que o modelo urêmico foi estabelecido com sucesso. No entanto, não foi observada diferença significativa ao comparar os grupos Lac e Nef. Ou seja, não houve diferença nos níveis de creatinina se o tratamento foi administrado ou não à DRC(doença renal crônica)ratos, uma observação consistente com outros relatos [24,31,32]. Assim, a contribuição das medidas de creatinina foi para confirmar a deficiência renal alcançada pela nefrectomia. Por outro lado, o soro IS(Sulfato de indoxil)níveis aumentaram significativamente no grupo Nef (38,8 por cento), mas não no gruposimbióticoadministrado grupo Lac cujo IS(Sulfato de indoxil)nível foi semelhante ao do grupo controle. Assim, osimbióticofoi capaz de evitar o aumento prejudicial de IS(Sulfato de indoxil)concentrações apesar da presença de DRC induzida(doença renal crônica). Vários trabalhos relataram resultados semelhantes ao administrar prebióticos [28], probióticos [24] ousimbióticos[29]porque eles têm a capacidade de diminuir IS(Sulfato de indoxil)em diferentes modelos de estudo. Wuet al.[31] administraram L.acidophilus LB a ratos Sprague-Dawley nefrectomizados 5/6 e avaliaram 35 metabólitos nas fezes. Curiosamente, alguns metabólitos (3-(3-hidroxifenil) ácido propiônico, amebamida, benzopireno, aspartil-glutamina, fenetilamina glicuronídeo e toxina T2 tetrol) aumentaram cinco vezes em ratos nefrectomizados; no entanto, seus níveis foram restaurados aos níveis normais após o tratamento. Esses resultados estão de acordo com nossas observações porque a administração dosimbióticomantido IS(Sulfato de indoxil)níveis semelhantes aos do grupo controle.

Foi relatado que IS(Sulfato de indoxil)induz um aumento local de espécies reativas de oxigênio (ROS) no tecido renal que, por sua vez, ativam o fator nuclear kappa B (NF-kB) e ativam o estresse oxidativo e a produção de citocinas pró-inflamatórias [11]. IS é capaz de entrar nas células dos túbulos contorcidos usando o transportador de ânions orgânicos e, uma vez lá, aumenta ROS e NF-kB, levando a uma diminuição da E-caderina e um aumento do fator de crescimento transformador (TGF- ) e alfa actina do músculo liso (-SMA). O resultado é uma transição epitelial-mesenquimal produzindo fibrose renal [33]. Da mesma forma, um dos principais mecanismos de proteção renal de L.bulgaricus 6c3 é sua atividade anti-inflamatória alcançada diminuindo os níveis de IS. Nossas observações mostraram que a área fibrótica do rim em animais do grupo Nef nephrectomized (25 por cento da área fibrótica) foi duas vezes maior que a do grupo Nef.simbióticoadministraram ratos Lac nefrectomizados (12 por cento da área fibrótica) e ratos controle nefrectomia simulados; assim, o tratamento com osimbióticofoi eficaz para reduzir a área fibrótica do rim na DRC(doença renal crônica)ratos. Teoricamente, esse efeito protetor pode ser explicado por uma alteração do lúmen intestinal que, por sua vez, poderia reduzir o SI(Sulfato de indoxil)concentrações séricas. Feng et al.[34] demonstraram alterações significativas entre ratos nefrectomizados e não nefrectomizados envolvendo 13 espécies bacterianas pertencentes aos gêneros Blautia, Escherichia_Shigella, Bacteroides, Allobaculum Clostridium_IV e 291 metabólitos; assim, enfatizando o impacto da DRC(doença renal crônica)sobre a microbiota e URMs. Além disso, eles também forneceram evidências de que a administração de dois prebióticos (Poria cocos e ácido poricoico A) modificou o lúmen intestinal e restaurou a microbiota intestinal normal. Ambos os prebióticos atenuaram a inflamação e o estresse oxidativo através da inibição da via IKBo/NF-kBI e normalizaram a ureia e creatinina séricas, bem como a expressão de o-SMA. Até o momento, até onde sabemos, este é o primeiro trabalho relatando o uso da microscopia de excitação de dois fótons neste tipo de estudos e, curiosamente, embora haja evidência de dano no corpúsculo glomerular (coloração tricrômica de Masson), o lesões fibróticas foram observadas apenas nos túbulos contorcidos por microscopia de excitação de dois fótons. Essa observação corrobora os relatos que mencionam que o principal efeito deletério dos MURs mais estudados é, justamente, sobre as células dos túbulos contorcidos do rim [33].

Foi relatado que IS(Sulfato de indoxil)induz fibrose cardíaca com a expressão de proteínas fibróticas (TGF- 1, SMA e colágeno tipo 1), hipertrofia cardíaca e estresse oxidativo [35], e um número crescente de publicações está confirmando os efeitos negativos da IS(Sulfato de indoxil)sobre o sistema cardiovascular. Kaminski et ai. [36] estudaram 51 pacientes com DRC(doença renal crônica)estágios 1 a 5 e relataram que o acúmulo de IS(Sulfato de indoxil)foi correlacionado com distúrbios de alguns fatores que afetam os parâmetros do sistema hemostático da DRC(doença renal crônica)pacientes, como H2O2 e Cu/Zn superóxido dismutase plasmático. Também foi relatado que a administração de uma cepa probiótica pode reduzir os biomarcadores de inflamação em doenças cardiovasculares e reduzir seus riscos associados [37,38]. Nossos resultados indicaram que, embora o IS sérico(Sulfato de indoxil)foi significativamente reduzido, a administração dosimbióticonão evitou o desenvolvimento de fibrose cardíaca. De fato, postulou-se que, apesar dos danos produzidos pelo EI(Sulfato de indoxil)no sistema cardiovascular, as principais URMs que afetam o coração são p-cresol [39] e TMAO [40], metabólitos não avaliados neste estudo. No entanto, alguns autores afirmam que as diferenças entre os resultados dos diferentes estudos são consequência da variabilidade dos modelos de estudo. Karbowska e colaboradores [41], trabalhando com ratos Wistar e camundongos C57BL6/cmdb, relataram o efeito da exposição aguda ao IS no processo trombótico, coagulação, coagulação e resistência osmótica eritrocitária, entre outros parâmetros. Eles relataram que 0,1 mM de IS no sangue estava correlacionado com a geração de fibrina e agregação induzida por colágeno no PRP e que até 1 mM de IS plasmático(Sulfato de indoxil)não teve efeito sobre a hemólise eritrocitária. Em nosso trabalho, usando ratos Sprague-Dawley, o maior IS(Sulfato de indoxil) os níveis alcançados foram quase 0,0025 mM no grupo nefrectomizado que não consumiu osimbiótico(Nef). Níveis de IS acima de 0,0025 mM podem ter revelado uma correlação entre creatinina e são(Sulfato de indoxil)níveis. Em relação aos nossos resultados sobre o hematócrito de todos os três grupos de animais, eles são consistentes com o relato de Karbowska e colaboradores. Eles também concluíram que IS(Sulfato de indoxil)pode ser um fator crucial de dano cardíaco. Como também observamos danos cardíacos com menor IS(Sulfato de indoxil) níveis, talvez nosso modelo usando ratos Sprague-Dawley nefrectomizados possa contribuir para detectar outros fatores-chave que causam danos ao coração. Finalmente, deve-se enfatizar que os níveis mais elevados de IS relatados por Karbowswka e colaboradores quando comparados aos relatados no presente trabalho podem provavelmente ser a consequência de que eles injetaram até 100 mg/kg de peso corporal de IS nos animais enquanto nosso Os níveis de IS foram consequência da 5/6ª nefrectomia deles. Apesar do aumento de publicações referentes à administração de probióticos em doenças cardíacas e outras, ainda há um longo caminho a percorrer antes de compreender como os prebióticos e probióticos contribuem para a nossa saúde.

4. Conclusões

Os resultados aqui relatados demonstram que asimbióticoformulado usando a cepa L. bulgaricus 6c3,inulina, e FOS(Frutooligossacarídeo) é capaz de reduzir IS(Sulfato de indoxil)tanto in vitro como no sangue de ratos Sprague-Dawley modelo utilizado. Além disso, foi capaz de reduzir a progressão da fibrose renal quando administrado diariamente, mas não foi capaz de evitar o desenvolvimento de fibrose cardíaca.