Genç Köpeklerin Displastik Böbreklerinde Nöronal Nitrik Oksit Sentaz ve Renin İfadesi

ÖZ:

Böbrekteki renin ve nöronal nitrik oksit sentaz, renin-anjiyotensin ve tübüloglomerüler geri besleme sistemlerini kontrol eder. Bu çalışma, renin ve nöronal nitrik oksit sentazın ekspresyonunu araştırdı.displastik böbreklerüç genç köpek. Jukstaglomerüler ve tübüler hücrelerde meydana gelen renin-immünoreaktivitesidisplastik böbrekler, genç köpeklerin normal böbreklerindekinden farklı değildi. Normal böbreklerdeki makula densa hücreleri nöronal nitrik oksit sentaz -immünoreaktivite gösterdi, ancak displastik böbreklerdekiler belirgin sinyaller göstermedi. Bu gözlem, patolojik mekanizmalarla ilişkili olabilir.böbrek yetmezliğigenç köpeklerde.

ANAHTAR KELİMELER: kronik böbrek hastalığı, displastik böbrek, immünohistokimya, nöronal nitrik oksit sentaz, renin

Daha fazla bilgi için lütfen iletişime geçin:joanna.jia@wecistanche.com

böbrek fonksiyonunu iyileştirmek için cistanche

Böbrek yetmezliğibazen genç köpeklerde görülür. Bu gibi durumlarda, histolojik inceleme sıklıkla şunları gösterir:displastik böbreklezyonlar. Bununla birlikte, vücutta meydana gelen patofizyolojik mekanizmalardisplastik böbreklerköpek sayısı belirsizliğini koruyor. Yakın zamanda, siklooksijenazın (COX)-2 zayıflamasını gösterdik.kronik böbrek hastalıklarıile genç köpeklerdedisplastik böbreklerimmünohistokimyasal analiz kullanılarak [19].

COX-2, fetal ve neonatal evrelerde normal böbrek gelişimi için gerekli olan indüklenebilir bir inflamatuar enzimdir [12, 15]. Doğumdan sonra, COX-2 yapısal olarak böbrekte eksprese edilir ve kalın çıkan uzuvların makula densasının (MD) kısıtlı alanında yoğunlaşır [1, 4, 22]. MD, glomerulusun vasküler kutbuna bitişik özel bir bölgedir. Renin salgısını ve tübüloglomerüler geri besleme (TGF) sistemini kontrol eder. MD hücrelerinde eksprese edilen COX-2 bu mekanizmaları düzenler [6, 8]. COX-2'a ek olarak, MD hücrelerinde de eksprese edilen nöronal nitrik oksit sentazın (nNOS), TGF sisteminin ana düzenleyicisi olduğu bilinmektedir [3, 18]. MD'de birlikte ifade edilen bu iki molekülün birbirleriyle etkileştiği bilinmektedir [2, 5, 9]. Bu çalışmada, renin ve nNOS ekspresyonunu araştırdık.displastik böbreklerCOX-2 zayıflamasının olup olmadığını belirlemek için immünohistokimya iledisplastik böbreklergenç köpeklerde renin-anjiyotensin sisteminin ve TGF sisteminin bozulmasına neden olur.

formalinle sabitlenmiş parafin bloklarıdisplastik böbreklergenç köpeklerden (n{{{{10}}}}), genç köpeklerden normal böbrekler (n=3) ve yetişkin köpeklerden normal böbrekler (n=4) alındı. klinik öykü ve doku hazırlığının daha önce tarif edildiği önceki çalışmamızda kullanılanlarla aynıdır [19]. Çalışma, Japonya'daki Kagoshima Üniversitesi Hayvan Deneyleri Komitesi (VM15020) tarafından onaylandı. Kesitler 3-um kalınlığında hazırlandı ve renin ve nNOS için immünohistokimyasal analiz aşağıdaki protokollere göre yapıldı: (1) deparafinizasyon; (2) nNOS için 10 mM sitrat tamponunda (pH 6.0) mikrodalga ısıtma ile antijen alımı; (3) 30 dakika boyunca yüzde 3 H2O2 ile inkübasyon; (4) renin için yüzde 3 bovin serum albümini (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO, ABD) veya nNOS için yüzde 0.25 kazein (Sigma-Aldrich) ile 30 dakika boyunca fosfat tamponlu salin içinde seyreltilmiş bloke etme; (5) tavşan anti-rekombinant renin poliklonal antiserumunun (Dr. Murakami, University of Tsukuba, Japonya) veya 1:3,{{31 tarafından sağlanan) bir 1:3,000 dilüsyonu ile gece boyunca 4 derecede inkübasyon }} tavşan anti-nNOS poliklonal antiserumunun (Cayman Chemical, Ann Arbor, MI, ABD) bir bloke edici çözelti içinde seyreltilmesi; (6) peroksidaz-polimer-konjuge evrensel antikor (anti-fare immünoglobulin (Ig) G ve anti-tavşan IgG; basit leke MAX-PO [MULTI]; Nichirei Biosciences, Tokyo, Japonya) ile oda sıcaklığında 30 dakika süreyle inkübasyon ; ve (7) 3,3ʹ-diaminobenzidin sistemi (3,3ʹ-diaminobenzidin tampon tableti; Merck, Darmstadt, Almanya) kullanılarak immünosinyal tespiti. Negatif kontrol bölümleri için birincil antikor yerine normal tavşan IgG'si (Lab Vision, Fremont, CA, ABD) kullanıldı.

Renin immünoreaktivitesi için randomize morfometrik analiz, daha önce tarif edilen bir yönteme göre yapıldı [20]. Kısaca renin indeksi, toplam renin pozitif arteriyol sayısının toplam glomerül sayısına oranı olarak tanımlandı ve 100 glomerül başına ifade edildi. Gruplar arasındaki farklılıklar, Bonferroni'nin SPSS versiyon 24 (IBM SPSS Statistics, Armonk, NY, ABD) ile çoklu karşılaştırma yöntemi kullanılarak analiz edildi.

Histopatolojik tanı, Picut ve Lewis tarafından köpek renal displazisinin mikroskobik kriterlerine göre yapılmıştır [14]. Her üç olgunun da histoloji bölümleri, fetal/immatür glomerüllü lezyonların varlığını gösteren asenkron farklılaşma sundu. Olgun böbrek dokularında tübüler hasar, interstisyel fibroz ve sklerotik glomerüller gibi değişken şiddette ikincil değişiklikler gözlendi.

İçindedisplastik böbrekler, jukstaglomerüler hücrelerde (JGC'ler) (Şekil 1A) renin-immünoreaktivite sinyalleri gözlendi ve tübüler hücreler distal nefronlara yerleştirildi (Şekil 1B). Bazı glomerüllerde, birkaç hücre vasküler kutupların yakınında renin-pozitif sinyaller gösterdi (Şekil 1A). Genç kontrol böbreklerinde, MD hücreleri de dahil olmak üzere hem JGC'lerde hem de distal tübüllerde renin sinyalleri de tespit edildi. Yetişkin kontrol böbreklerinde, renin-pozitif sinyaller JGC'lerle sınırlıydı. İstatistiksel olarak, displastik böbreklerdeki renin pozitif alanların sayısı genç ve yetişkin böbreklerdekinden önemli bir farklılık göstermedi.

Renin üretiminin uyarılmasının COX-2 sinyalleşmesinde bir rol oynadığı bilinmektedir ve önceki çalışmalar, COX-2 inhibitörünün uygulanmasından veya COX'in nakavt edilmesinden sonra plazma renin aktivitesinin ve konsantrasyonunun azaldığını göstermiştir. -2 geni [10, 11]. olarakdisplastik böbreklerbu çalışmada incelenen renal COX-2 [19] ekspresyonu göstermedi, JGC'lerde renin immünosinyallerinde bir azalmanın başlangıçta displastik böbreklerde olası bir fizyolojik anormallik olduğundan şüphelenildi. Bununla birlikte, mevcut immünohistokimyasal analiz bu hipotezi doğrulayamadı ve JGC'lerde reninde belirgin bir azalma önerilmedi. Tübüler reninin fizyolojik rolü daha önce açıklığa kavuşturulmamış olsa da, sıçanlarda düşük tuzlu diyetle beslenmeden sonra distal nefronda renin ekspresyonunun artması indüklendiğinden, sodyumun renal kullanımı tübüler reninin olası bir rolü olabilir. [16] ve bu çalışmada incelenen köpeklerin displastik böbrekleri bu tübüler işlevi sürdürmüş olabilir.

COX-2, glomerüler filtrasyon hızını korumak için önemli olan TGF sisteminin düzenlenmesinde de önemlidir. Sıçanlarda mikrodelinme yöntemini kullanan bir çalışma, bir COX-2 inhibitörü ile tedaviden sonra TGF yanıtının baskılandığını göstermiştir [2]. TGF yanıtıdisplastik böbreklerrenal COX-2 ifadesinin olmaması nedeniyle zayıflatılabilir. Bununla birlikte, daha önce ilgili herhangi bir bulgu bildirilmemiştir. Böbrekte nNOS, MD hücrelerinde eksprese edilir ve TGF sisteminin düzenlenmesine yardımcı olur [18].

Mevcut nNOS analizinde, tüm vakaların MD bölgelerinde hiçbir belirgin sinyal tespit edilmedi (Şekil 2). nNOS'un bu azalması, dünyada etyopatojenik bir olay olarak kabul edildi.displastik böbreklersonra edinilmiş bir şey yerineböbrek yetmezliğivakalardan. Aslında, tip 2 diyabet modeli olarak OLETF (Otsuka Long-Evans Tokushima Fatty) sıçanlarını kullanan önceki çalışmamız, diyabetik nefropatinin sonraki aşamasında nNOS'un MD ve çevresindeki tübüler hücrelerde aşırı eksprese edildiğini göstermiştir [21]. TGF sisteminin düzenlenmesinde, nNOS'un işlevi COX-2 ile benzerdir ve onunla etkileşime girer. Bazı çalışmalar, nNOS'un sinyal yolunun yukarısında konumlandığını ve COX-2 ifadesini uyardığını öne sürmüştür [5, 9]. Öte yandan, diğer çalışmalar, COX-2'nin NOS'un yukarısında konumlandırıldığını bunun tam tersini önermiştir [2, 13]. Sinyal yolağındaki farklılıktan bağımsız olarak, MD hücrelerinde nNOS-immünosinyallerinin olmaması, böbreklerdeki COX-2 ekspresyonunun aşağı regülasyonunu tetikleyebilir.displastik böbrekler.

Birkaç tübül, iki durumda nNOS için pozitif sinyaller gösterdi. Kalan durumda, muhtemelen distal nefrondaki birçok genişlemiş ve düzleşmiş tübül, net pozitif sinyaller gösterdi (Şekil 3). Bu durumda, belirgin nNOS-pozitif tübüller ile,

böbrek dokularının gelişimi en olgunlaşmamış olandı. Genç ve yetişkin normal böbreklerde, kalın çıkan uzuvlarda, özellikle MD hücrelerinde nNOS-pozitif sinyaller gözlendi (Şekil 4). nNOS'un dağılımı böbreğin gelişimsel seyri sırasında değişir. Domuzların gelişen böbreklerinde, nNOS geniş bir şekilde dağılır ve maküla densaya giden kalın çıkan uzuv bölümlerinde gözlenir [17]. Sıçanlarda, gelişmekte olan distal tübülde nNOS varlığına, nefrogenezin en erken aşamalarından itibaren S-şekilli gövdede zaten rastlanmaktadır [7]. Köpeklerin gelişmekte olan böbreklerinde nNOS'un dağılımı daha önce araştırılmamış olmasına rağmen, tübüllerdeki belirgin nNOS sinyallerinin, tübüllerdeki oldukça olgunlaşmamış tübüllerin bir kanıtı olabileceği ihtimali vardır.displastik böbrekhasarlı olgun tübüllerden ziyade.

Sonuç olarak, renin ve nNOS ekspresyonudisplastik böbreklerBu çalışmada üç genç köpeğin immünohistokimyasal olarak araştırıldı. Bu, sabit renin ekspresyonu ile MD hücrelerinde nNOS'un bozulmasını gösterdi. MD hücrelerinde nNOS ekspresyonunun azalması, böbreklerin TGF sistemini zayıflatabilir ve bu, altta yatan patolojik mekanizmalardan biri olabilir.böbrek yetmezliğiile genç köpeklerdedisplastik böbrekler.

OLASI ÇIKAR ÇATIŞMALARI

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

TEŞEKKÜR

Bu çalışmanın bir kısmı, Japonya Bilimi Teşvik Derneği'nden Bilimsel Araştırmalar için bir Hibe (hibe numarası 19K06385) tarafından desteklenmiştir.

Yazar

Akira YABUKI1,2)*, Yu FURUSAWA2), Noriaki MIYOSHI3), Kazuyuki TANIGUCHI4)ve Osamu YAMATO1)

1) Veteriner Klinik Patoloji Laboratuvarı, Ortak Veteriner Fakültesi, Kagoshima Üniversitesi, Kagoshima 890-0065, Japonya

2)Kagoshima Üniversitesi Veteriner Eğitim Hastanesi, Ortak Veterinerlik Fakültesi, Kagoshima Üniversitesi, 1-21-24 Korimoto, Kagoshima 890-0065, Japonya

3) Veteriner Histopatoloji Laboratuvarı, Ortak Veteriner Fakültesi, Kagoshima Üniversitesi, Kagoshima 890-0065, Japonya

4) Veteriner Anatomi Laboratuvarı, Ziraat Fakültesi, Iwate Üniversitesi, Morioka 020-8550, Japonya

REFERANSLAR

1. Adegboyega, PA ve Ololade, O. 2004. Normal böbreklerde siklooksijenazın-2 immünohistokimyasal ifadesi. Uygulama İmmünhistokimya. Mol. Morfol. 12: 71-74. [Medline] [ÇaprazRef]

2. Araujo, M. ve Welch, WJ 2009. Siklooksijenaz 2 inhibisyonu, tübüloglomerüler geri beslemeyi baskılar: tromboksan reseptörlerinin ve nitrik oksidin rolleri. Ben. J. Physiol. Böbrek Fizyol. 296: F790–F794. [Medline] [ÇaprazRef]

3. Blantz, RC, Deng, A., Lortie, M., Munger, K., Vallon, V., Gabbai, FB ve Thomson, SC 2002. Glomerüler ultrafiltrasyonun düzenlenmesinde nitrik oksidin karmaşık rolü. Böbrek İnt. 61: 782–785. [Medline] [ÇaprazRef]

4. Câmpean, V., Theilig, F., Paliege, A., Breyer, M. ve Bachmann, S. 2003. Renal prostaglandin sentezi için anahtar enzimler: kemirgen böbreğinde (sıçan, fare) bölgeye özgü ekspresyon. Ben. J. Physiol. Böbrek Fizyol. 285: F19–F32. [Medline] [ÇaprazRef]

5. Cheng, HF, Zhang, MZ ve Harris, RC 2006. Nitrik oksit, ap38-bağımlı yol aracılığıyla kültürlenmiş CTAL hücrelerinde siklooksijenaz-2 uyarır. Ben. J. Physiol. Böbrek Fizyol. 290: F1391–F1397. [Medline] [ÇaprazRef]

6. Deng, A., Wead, LM ve Blantz, RC 2004. Tubuloglomerüler geribildirimin zamansal adaptasyonu: COX'in etkileri-2. Böbrek İnt. 66: 2348–2353.[Medline] [CrossRef]

7. Fischer, E., Schnermann, J., Briggs, JP, Kriz, W., Ronco, PM ve Bachmann, S. 1995. Sıçan böbreklerinin jukstaglomerüler aparatında NO sentaz ve renin Ontogeny. Ben. J. Physiol. 268: F1164–F1176. [Medline]

8. Hao, CM ve Breyer, MD 2008. Böbrekte prostaglandinlerin fizyolojik düzenlenmesi. Annu. Rev. Physiol. 70: 357-377. [Medline] [ÇaprazRef]

9. Ichihara, A., Imig, JD, Inscho, EW ve Navar, LG 1998. Siklooksijenaz-2 tübüler akışa bağlı afferent arteriolar tonlara katılır: nöronal NOS ile etkileşim. Ben. J. Physiol. 275: F605–F612. [Medline]

10. Kim, SM, Chen, L., Mizel, D., Huang, YG, Briggs, JP ve Schnermann, J. 2007. Bilinçli COX eksikliğinde akut uyaranlara düşük plazma renin ve azalmış renin salgı tepkileri-2- fareler. Ben. J. Physiol. Böbrek Fizyol. 292: F415 F422. [Medline] [ÇaprazRef]

11. Matzdorf, C., Kurtz, A. ve Höcherl, K. 2007. COX-2 aktivitesi, renin ekspresyonunun seviyesini belirler, ancak sıçan böbreklerinde renin ekspresyonunun akut upregülasyonu için vazgeçilmezdir. Ben. J. Physiol. Böbrek Fizyol. 292: F1782–F1790. [Medline] [ÇaprazRef]

12. Norwood, VF, Morham, SG ve Smithies, O. 2000. Siklooksijenaz-2 boş farelerde doğum sonrası gelişim ve renal displazinin ilerlemesi. Böbrek İnt. 58: 2291–2300. [Medline] [ÇaprazRef]

13. Paliege, A., Mizel, D., Medina, C., Pasumarthy, A., Huang, YG, Bachmann, S., Briggs, JP, Schnermann, JB ve Yang, T. 2004. nNOS ifadesinin inhibisyonu COX tarafından üretilen makula densa-2-prostaglandin E2'den türetilmiştir. Ben. J. Physiol. Böbrek Fizyol. 287: F152–F159. [Medline] [ÇaprazRef]

14. Picut, CA ve Lewis, RM 1987. Köpek renal displazisinin mikroskobik özellikleri. Veteriner. Patol. 24: 156-163. [Medline] [ÇaprazRef]

15. Seta, F., Chung, AD, Turner, PV, Mewburn, JD, Yu, Y ve Funk, CD 2009. COX-2 demonte farelerin renal ve kardiyovasküler karakterizasyonu. Ben. J. Physiol. kural. Tamsayı. Komp. Fizol. 296: R1751–R1760. [Medline] [ÇaprazRef]

16. Shao, W., Seth, DM, Prieto, MC, Kobori, H. ve Navar, LG 2013. Renin-anjiyotensin sisteminin düşük tuzlu bir diyetle aktivasyonu, sıçanlarda intratubüler anjiyotensinojen ve anjiyotensin II'yi artırmaz. Ben. J. Physiol. Böbrek Fizyol. 304: F505 F514. [Medline] [ÇaprazRef]

17. Solhaug, MJ, Ballèvre, LD, Guignard, JP, Granger, JP ve Adelman, RD 1996. Gelişmekte olan böbrekte nitrik oksit. Pediatr. Nefrol. 10: 529-539. [Medline] [ÇaprazRef]

18. Wilcox, CS 1998. Tubuloglomerüler geri beslemede makula densa NOS'un rolü. Kör. Görüş. Nefrol. Hipertens. 7: 443–449. [Medline] [ÇaprazRef]

19. Yabuki, A., Miyazaki, A., Ichii, O., Kohyama, M., Sawa, M. ve Yamato, O. 2016. Genç köpeklerde kronik böbrek hastalığında siklooksijenazın düşük ifadesi-2. Araş. Veteriner. bilim 109: 71-73. [Medline] [ÇaprazRef]

20. Yabuki, A., Suzuki, S., Matsumoto, M., Taniguchi, K. ve Nishinakagawa, H. 2002. Ren-1 renin'in spesifik tespiti için basit bir yöntem. Böbrek İnt. 62: 2294-2299. [Medline] [ÇaprazRef]

21. Yabuki, A., Tahara, T., Taniguchi, K., Matsumoto, M. ve Suzuki, S. 2006. Tip 2 diyabetik OLETF sıçanlarının diyabetik nefropatisinde nöronal nitrik oksit sentaz ve siklooksijenaz-2. Tecrübe. Animasyon. 55: 17–25 [ÇaprazRef]. [Medline]

22. Zhang, MZ, Wang, JL, Cheng, HF, Harris, RC ve McKanna, JA 1997. Sıçan nefron gelişiminde Siklooksijenaz-2. Ben. J. Physiol.

23: F994–F1002. [Medline]