Влияние возраста, высокоуглеводной и высокожировой диеты на развитие артериальной гипертензии и поражения почек в эксперименте

Цель: выявить структурные основы патогенеза артериальной гипертензии и поражения почек, связанных с высокоуглеводной высокожировой диетой (ВУСЖД) и возрастом у крыс линии Wistar.

Материал и методы. Исследование проводили на самцах крыс линии Wistar в возрасте 60 и 450 сут. Животных распределяли на четыре группы: 1-я (n = 14) – интактные крысы (возраст 60 сут), содержащиеся на стандартном рационе в течение 90 сут; 2-я (n = 14) – крысы (возраст 60 сут), содержащиеся на ВУВЖД в течение 90 сут; 3-я (n = 14) – интактные крысы (возраст 450 сут), содержащиеся на стандартном рационе в течение 90 сут; 4-я (n = 14) – крысы (возраст 450 сут), содержащиеся на ВУВЖД в течение 90 сут. Использовались клинико-инструментальный, иммуноферментный, иммуногистохимический и гистологический методы исследования.

Результаты. Высокоуглеводная высокожировая диета приводила у 60-дневных животных к увеличению массы тела и абдоминального жира, нарастанию систолического артериального давления, появлению умеренно выраженных гистологических изменений почек. У интактных 450-дневных крыс преобладали изменения, связанные с возрастом: увеличение массы миокарда, увеличение TGF-β1 в сыворотке крови, морфологические изменения почечных канальцев и клубочков. У 450-дневных крыс, содержащихся на ВУВЖД, отмечалось наиболее выраженное нарастание как систолического, так и диастолического артериального давления, значительное увеличение концентрации фибронектина в сыворотке крови, выраженные деструктивные изменения в почечной паренхиме.

Заключение. Функциональные и биохимические признаки артериальной гипертензии и морфологические изменения в почках были наиболее выражены у 450-дневных крыс, содержавшихся на ВУВЖД.

1. Beslay M., Srour B., Méjean C., Allès B., Fiolet T., Debras C. et al. Ultra-processed food intake in association with BMI change and risk of overweight and obesity: A prospective analysis of the French NutriNet-Santé cohort. PLoS Med. 2020;17(8):e1003256. DOI: 10.1371/journal.pmed.1003256.

2. Katsimardou A., Imprialos K., Stavropoulos K., Sachinidis A., Doumas M., Athyros V. Hypertension in metabolic syndrome: novel insights. Curr. Hypertens. Rev. 2020;16(1):12–18. DOI: 10.2174/1573402115666190415161813.

3. Wang H.H., Lee D.K., Liu M., Portincasa P., Wang D.Q. Novel insights into the pathogenesis and management of the metabolic syndrome. Pediatr. Gastroenterol. Hepatol. Nutr. 2020;23(3):189–230. DOI: 10.5223/pghn.2020.23.3.189.

4. Gouveia É.R., Gouveia B.R., Marques A., Peralta M., França C., Lima A. et al. Predictors of metabolic syndrome in adults and older adults from Amazonas, Brazil. Int. J. Environ. Res. Public. Health. 2021;18(3):1303. DOI: 10.3390/ijerph18031303.

5. La Russa D., Giordano F., Marrone A., Parafati M., Janda E., Pellegrino D. Oxidative imbalance and kidney damage in cafeteria diet-induced rat model of metabolic syndrome: effect of bergamot polyphenolic fraction. Antioxidants (Basel). 2019;8(3):66. DOI: 10.3390/antiox8030066.

6. Kiuchi M.G., Mion D.Jr. Chronic kidney disease and risk factors responsible for sudden cardiac death: a whiff of hope? Kidney Res. Clin. Pract. 2016;35(1):3–9. DOI: 10.1016/j.krcp.2015.11.003.

7. Бирулина Ю.Г., Иванов В.В., Буйко Е.Е., Быков В.В., Смаглий Л.В., Носарев А.В. и др. Экспериментальная модель метаболического синдрома у крыс на основе высокожировой и высокоуглеводной диеты. Бюллетень сибирской медицины. 2020;19(4):14–20. DOI: 10.20538/1682-0363-20204-14-20.

8. Bonfim T.H.F.D., Tavares R.L., de Vasconcelos M.H.A., Gouveia M., Nunes P.C., Soares N.L. et al. Potentially obesogenic diets alter metabolic and neurobehavioural parameters in Wistar rats: a comparison between two dietary models. J. Affect. Disord. 2021;279:451–461. DOI: 10.1016/j.jad.2020.10.034.

9. Kizhner T., Werman M.J. Long-term fructose intake: biochemical consequences and altered renal histology in the male rat. Metabolism. 2002;51(12):1538–1547. DOI: 10.1053/ meta.2002.36306.

10. Komnenov D., Levanovich P.E., Rossi N.F. Hypertension associated with fructose and high salt: renal and sympathetic mechanisms. Nutrients. 2019;11(3):569. DOI: 10.3390/nu11030569.

11. Madero M., Perez-Pozo S.E., Jalal D., Johnson R.J., Sánchez-Lozada L.G. Dietary fructose and hypertension. Curr. Hypertens. Rep. 2011;13(1):29–35. DOI: 10.1007/s11906010-0163-x.

12. Hurcombe J.A., Hartley P., Lay A.C., Ni L., Bedford J.J., Leader J.P. et al. Podocyte GSK3 is an evolutionarily conserved critical regulator of kidney function. Nat. Commun. 2019;10(1):403. DOI: 10.1038/s41467-018-08235-1.

13. Kolset S.O., Reinholt F.P., Jenssen T. Diabetic nephropathy and extracellular matrix. J. Histochem. Cytochem. 2012;60:976–986. DOI: 10.1369/0022155412465073.

14. Kim D., Li H.Y., Lee J.H., Oh Y.S., Jun H.S. Lysophosphatidic acid increases mesangial cell proliferation in models of diabetic nephropathy via Rac1/MAPK/KLF5 signaling. Exp. Mol. Med. 2019;51(2):1–10. DOI: 10.1038/s12276-019-0217-3.

15. Hou S., Zhang T., Li Y., Guo F., Jin X. Glycyrrhizic acid prevents diabetic nephropathy by activating AMPK/ SIRT1/PGC-1α signaling in db/db mice. J. Diabetes. Res. 2017;2017:2865912. DOI: 10.1155/2017/2865912.

16. Rao R.P., Jain A., Srinivasan B. Dual therapy versus monotherapy of trandolapril and telmisartan on diabetic nephropathy in experimentally induced type 2 diabetes mellitus rats. J. Renin Angiotensin Aldosterone Syst. 2011;12(3):169–175. DOI: 10.1177/1470320310392097.

17. Huang F., Guo Y., Wang L., Jing L., Chen Z., Lu S. et al. High glucose and TGF-β1 reduce expression of endoplasmic reticulum-resident selenoprotein S and selenoprotein N in human mesangial cells. Ren. Fail. 2019;41(1):762–769. DOI: 10.1080/0886022X.2019.1641413.

18. Hara M., Kusaba T., Ono K., Masuzawa N., Nakamura I., Urata N. et al. Extraglomerular vascular involvement of glomerulopathy with fibronectin deposits. Intern. Med. 2021; 60(13):2103–2107. DOI: 10.2169/internalmedicine.6558-20.

19. Klemis V., Ghura H., Federico G., Würfel C., Bentmann A., Gretz N. et al. Circulating fibronectin contributes to mesangial expansion in a murine model of type 1 diabetes. Kidney Int. 2017;91(6):1374–1385. DOI: 10.1016/j.kint.2016.12.006.

20. Molvarec A., Szarka A., Walentin S., Szucs E., Nagy B., Rigó J.Jr. Circulating angiogenic factors determined by electrochemiluminescence immunoassay in relation to the clinical features and laboratory parameters in women with pre-eclampsia. Hypertens. Res. 2010;33(9):892–898. DOI: 10.1038/hr.2010.92.

21. Song K.S., Kim H.K., Shim W., Jee S.H. Plasma fibronec tin levels in ischemic heart disease. Atherosclerosis. 2001;154(2):449–453. DOI: 10.1016/s0021-9150(00)00490-1.