A hiperbarikus oxigénkezelés előnyei és hátrányai elhízott egerekben hyperlipidaemia és steatohepatitis
1 Diagnosztikai Patológiai Osztály, Orvostudományi és Gyógyszerésztudományi Doktori Iskola, Toyamai Egyetem, Toyama, Japán
2 Mikrobiológiai és Immunológiai Tanszék, Nemzetvédelmi Orvosi Központ, Tajvan, Tajvan
3 Japán Keleti Orvostudományi Tanszék, Orvostudományi és Gyógyszerészeti Doktori Iskola, Toyama Egyetem, Toyama, Japán
4 Állattenyésztési Intézet, 1103 Fukaya, Kasumigaura-shi, Ibaraki 300-0134, Japán
5 Gyógyszerésztudományi Kar, Gyógyszerésztudományi Kutatóintézet, Musashino Egyetem, 1-1-20 Shinmachi, Nishitokyo-shi, Tokió 202-8585, Japán
6 Orvostudományi Kar, Fu Jen Katolikus Egyetem, Új-Tajpej város, Tajvan
7 Hyperbaric Medicine and Neurology Department, Tien Cardinal Hospital, New Taipei City, Taiwan
ABSZTRAKT
A hiperbarikus oxigénkezelés (HBOT) hatását MSG egerek alkalmazásával vizsgálták, amelyek az elhízás, a hiperlipidémia, a cukorbetegség és az alkoholmentes zsírmáj betegség állatmodelljei. Tizenkilenc MSG hím egeret osztottunk HBOT-kezelt és kontroll csoportokra 12 hetes korban. A HBOT csoportot hiperbár oxigénnel kezelték 12-14 hétig (első fázis), majd 16-18 hétig (második fázis). Érdekes módon a HBOT csoport testtömege szignifikánsan alacsonyabb volt (
), mint a kontrollcsoporté. Ezzel szemben a szérum lipidszint nem mutatott szignifikáns változásokat a két csoport között. Ami a növekvő oxidatív stressz hatásait illeti, a HBOT csoport májszövettana súlyosabb sejtkárosodást és aberráns TNF-et mutatott.-α kifejezés. A HBOT előnye, hogy javítja az elhízást a metabolikus szindrómában szenvedő betegeknél, de az a hiba, hogy szervkárosodást okoz az oxidatív stressz növelésével.
1. BEMUTATKOZÁS
A „metabolikus szindróma” komoly aktuális kérdés. A metabolikus szindrómát azért hívják „zsigeri zsír szindrómának”, mert a zsigeri zsír felhalmozódása és a „korona-szerű struktúráknak” nevezett makrofág-aggregációk elsősorban akkor fordulnak elő, majd különféle kezelhetetlen rendellenességeket okoznak az egész testben [1, 2]. A metabolikus szindróma májfenotípusát „nem alkoholos zsírmájbetegségnek (NAFLD)” nevezik, és az alkoholmentes steatohepatitis (NASH), amely a NAFLD kritikus típusa, refrakter progresszív betegség, amely májcirrhosissá vagy hepatocelluláris carcinomává fejlődik [3–5 ]. Bár a kóros állapot mögött álló mechanizmus tisztázása továbbra is ellentmondásos, a „kétütemű elmélet” támogatja a NASH patogenetikai mechanizmusát. Javasoljuk, hogy egyszerű steatosis alakuljon ki az első találat eredményeként, és hogy a kóros állapot előrehaladjon egy második találat, például az oxidatív stressz következtében [6]. Ez azt jelenti, hogy az oxidatív stressz a metabolikus szindróma által okozott májbetegség súlyosbító tényezője lehet.
2. ANYAGOK ÉS MÓDSZEREK
2.1. Kísérleti állatok
Az MSG egér egy elhízott állatmodell, amelyet mononátrium-glutamát (MSG) hipodermikus injekciójával állítanak elő egy ICR egérbe közvetlenül a születés után. A jelentések szerint ez az egér az elhízás, a 2-es típusú cukorbetegség, a hiperlipidémia és az alkoholmentes zsírmáj betegség tüneteit mutatja a szokásos etetés után, anélkül, hogy hyperphagia lenne [23, 24]. Bár ismert, hogy mindkét nem MSG egere a metabolikus szindróma különböző tüneteit mutatja, a hímeknél súlyosabb tünetek jelentkeznek. Az MSG egereket általában úgy állítják elő, hogy 2 mg/testtömeg-gigás MSG injekciót adnak egymás után öt napon keresztül. Nemrégiben Sasaki és mtsai. arról számoltak be, hogy az MSG egerek, amelyeket 4 mg MSG egyetlen injekcióval készítettek injekcióval, súlyosabb kóros állapotot mutattak, mint a hagyományos módszerrel előállítottak [25]. Jelen tanulmányban 19 MSG hím egeret készítettünk Sasaki és munkatársai módszerével.
2.2. Dizájnt tanulni
Tizenkilenc MSG hím egeret osztottunk a HBOT-val kezelt csoportba (
) és a kontrollcsoport (HBOT-kezeletlen csoport) (
) 12 hetes korban. A HBOT-nal kezelt csoportot HBOT-val (2,5 ATA/60 perc/d) kezeltük 2 héten keresztül, 12-14 hétig, napi 1 órán át (első fázis). Ezután kéthetes intervallum után az egereket további két hétig HBOT-nal (2,5 ATA/60 perc/d) kezeltük 16-18 hetes korosztálytól napi 1 órán át (második fázis). A kontrollcsoportot 1 órán át HBOT helyett normál nyomáson tartott kamrában tartottuk, és normál oxigénkoncentrációval láttuk el. Az egyes csoportok egereit az utolsó HBOT-kezelés után 12 órás éhgyomorra feláldoztuk, szérumukat, májukat és zsigeri zsírjukat kivontuk.
2.3. Mért paraméterek
A heti súlyt a kísérlet kezdetétől az elejtésig mérték. A szérumban triglicerideket (TG), összkoleszterint (T-kol), nagyon alacsony sűrűségű lipoprotein (VLDL-) kolot, alacsony sűrűségű lipoprotein (LDL-) kolot és nagy sűrűségű lipoprotein koleszterint (HDL-) kol mért. A szérum lipoproteinek koleszterin- és foszfolipidprofiljait kettős detektálású HPLC rendszerrel elemeztük két tandemcsatlakozással ellátott TSKgel LipopropakXL oszloppal (300 mm × 7,8 mm; Tosoh, Tokió, Japán) a Skylight Biotech-nél (Akita, Japán).
A zsigeri zsír és a máj formalinnal fixált, paraffinba ágyazott mintáit előkészítettük és patomorfológiailag elemeztük. A máj hisztopatológiai eredményeit a NASH Clinical Research Network Scoring System segítségével pontoztuk négy szemikvantitatív tényező alapján: steatosis [0–3], lobularis gyulladás [0–3], hepatocita ballonozás [0–2] és fibrózis [0–4 ] a korábban leírtak szerint [26]. A NAFLD aktivitási pontszámot (NAS) a steatosis, a lobularis gyulladás és a hepatocita ballonozás pontszámainak súlyozatlan összegeként határoztuk meg; így a pontszámok 0 és 8 között változtak. A 0 és 2 közötti NAS-t nem tekintették a steatohepatitis diagnosztikájának, és az 5-ös vagy annál magasabb pontszámokat vették a steatohepatitis diagnosztikájaként.
2.4. Immunhisztokémia
Öt µAz egyes mintákból m vastag mintákat immunfestéssel végezzük, standard immunfestési eljárásokkal. Az egér MAC-2 (Galectin-3) elleni patkány monoklonális antitestjét (Cedarlane, Hornby, Ontario; 1: 100 hígítás) használtuk a makrofágok markerjeként. Nyúl poliklonális antitest az egér TNF ellen-α (Monosan, Uden, Hollandia; 1: 20 hígítások) szintén használtunk. Szekunder antitestként patkány primer antitest hisztofin-peroxidázt (Nichirei, Tokió, Japán) és nyúl primer antitestekhez Envision-peroxidázt (Envision-PO) (DAKO, Glostrup, Dánia) használtunk. A szubsztrát-peroxidázhoz 3,3′-diaminobenzidint (DAB) alkalmaztunk. Minden esetben optimális hígításokat alkalmaztunk, és pozitív és negatív mintákat vontunk be minden egyes vizsgálatba.
2.5. Statisztikai analízis
A statisztikai elemzést a Stat View 5.0 verzióval (Abacus Concept, Berkley, Calif, USA) végeztük. Az adatokat átlag ± SE-ként fejeztük ki. A kontroll és a HBOT csoport közötti különbségeket a Student's segítségével elemeztük t-teszt. Értéke
statisztikailag szignifikánsnak tekintették.
3. EREDMÉNYEK
3.1. Súlyváltozás
Az MSG egyetlen szubkután injekciójával előállított hím MSG egerek testtömege 4 mg/testtömeg-dózis dózisban folyamatosan nőtt 20 hetes életkorig, majd 28 hetes életkorig platózott. 12-18 hetes kor között a súlygyarapodás üteme a csúcsát éri el, átlagosan 9 g-os súlynövekedéssel. A testsúly változását ebben a vizsgálatban az 1. ábra mutatja. A kontrollcsoportban az átlagsúly 12 hetes korban 56,0 g, 14 hetes korban 59,2 g, 16 hetes korban 61,8 g, 18 héten belül pedig 64,5 g volt. öreg, állandó növekedést mutat. Másrészt a HBOT-nal kezelt csoportban az átlagsúly 12 hetes korban 56,8 g volt, de 14 hetes korban, vagyis közvetlenül a HBOT első fázisának befejezése után, gyorsan 53,6 g-ra csökkent. Az átlagos súly a HBOT-szünet időszakában ismét növekedett, és az átlagtömeg 57,9 g volt 16 hetes korban; 18 hetes korban azonban 51,7 g volt, ami a HBOT második fázisa után következik be. A HBOT csoport súlya szignifikánsan csökkent a kontrollcsoport súlyához képest (2. ábra).
3.2. Szérum lipid
Az egyes csoportok szérum lipidszintjét az 1. táblázat és a 3. ábra mutatja. A kontroll csoportban a TG 49,3 mg/dl, a T-kol 192,9 mg/dl, a VLDL-kol 8,7 mg/dl, az LDL-kol 41,5 mg/dl, a HDL-Chol pedig 142,7 mg/dl. Másrészt a HBOT-val kezelt csoportban a TG 61,6 mg/dl-re emelkedett. Noha a T-Chol kissé csökkent, 175,1 mg/dl-re, a VLDL-kol 7,4 mg/dl, az LDL-kol 45,1 mg/dl, a HDL-kol pedig 121,7 mg/dl volt. Bár a csoportok között nem volt statisztikai különbség, az LDL-kol magasabb és a HDL-kol alacsonyabb volt a HBOT-val kezelt csoportban.
3.3. A zsigeri zsír szövettani képalkotása
A kontroll csoportban a zsigeri zsír jelentősen megnövekedett, és helyenként korona-szerű struktúrákat is megfigyeltünk (4. ábra (a)). Ezek MAC-2-pozitív makrofág-aggregációt jelentettek (4. ábra (b)). Másrészt a HBOT-kezelt csoportban a lipidcseppek kisebbek voltak, és a koronaszerű struktúrák száma általában alacsonyabb volt (4. (c) és 4. (d) ábra).
3.4. A máj hisztopatológiai képalkotása
A kontroll csoportban zsíros változásokat észleltek a hepatocitákban a Zone3 - Zone2 régiókban. A léggömbös degenerációt különböző helyeken is megtalálták (5. ábra (a)). TNF-α expresszió nem volt látható hepatocitákban vagy Kupffer sejtekben (5. ábra (b)). Bár a lipogranuloma és a fokális nekrózis megjelenését is megfigyelték, és a képet az emberi NASH-val egyenértékűnek tekintették, egyetlen Mallory-test vagy megamitochondria sem volt nyilvánvaló, és fibrózis sem volt látható. Másrészt a HBOT-val kezelt csoportban, bár a zsírváltozás szintje kissé csökkent a kontroll csoporthoz képest, a hepatociták ballonos degenerációja intenzívebb volt, és kiterjedten jelent meg. A mallory testeket és a szubcelluláris organellák kondenzációját szintén szórványosan figyelték meg (5. ábra (c) és betétje), valamint a kis nekrotikus gócokat. Fibrózis nem volt nyilvánvaló. Több esetben a TNF-α expressziót rendellenesen figyeltünk meg a perivenuláris és periportális területek hepatocitáiban; azonban a Kupffer-sejtekben nem volt látható (5. ábra (d)). A máj patológiájának értékelését a 2. táblázat mutatja.
4. MEGBESZÉLÉS
valamint a p38 MAPK foszforilezésének bevonása [13]. Publikálatlan adataink azt is igazolták, hogy az HBO2 kezelés 14 nap után hatékonyan elnyomta a tüdőrákból átvitt SCID egerek tumor növekedését
) tumortranszfer a kontroll egerekhez képest. Az HBO2-vel kezelt egerek túlélési aránya szignifikánsan nőtt a kontroll egerekhez képest. Mivel az oxidatív stressz szorosan összefügg a metabolikus szindróma és a szív- és érrendszeri betegségek kialakulásával és progressziójával; ezért körültekintőbbnek kell lennünk ennek a mellékhatásnak a javításában: először is csökkenthetjük a nyomást és az időtartamot a HBOT 2. szakaszában; másodszor, az optimális antioxidánsok kiegészítése felírható a HBOT 2. fázisában. Jövőbeli vizsgálatokat kell végezni a májszövettan HBOT által közvetített romlásának elkerülése érdekében.
Bár az elhízás mechanizmusa az MSG egerekben még nem világos, az energiafogyasztás csökkenése miatti súlygyarapodás javasolt. Vizsgálatunk során az is kiderült, hogy amikor az MSG egereket a szokásos táplálékfelvétel 75% -ával tenyésztették, a súly és a májkárosodás növekedése megegyezett a normál táplálékfelvételű egereknél tapasztaltakkal (nem publikált adatok). Bár a HBOT által kiváltott fogyás mechanizmusának jövőbeni részletes vizsgálatára van szükség, az egyik lehetőség az, hogy a szisztémás anyagcsere gyors javulása a perifériás szövetek elegendő oxigénellátása miatt indukálta a súlycsökkenést. Egy másik lehetőség az, hogy a zsigeri zsírban lévő patogén sejtek túlaktivitásának megelőzése és az apoptózis kiváltása a fogyást eredményezi.
A lipiddel társult molekulák szérumszintjének vizsgálatakor a triglicerid és az LDL-kol kismértékű növekedését figyelték meg a HBOT-val kezelt csoportban. Mivel a zsigeri zsír és a zsír összesített dózisa a májban csökkent a HBOT-val kezelt csoportban, előfordulhat, hogy a lipidek a vérbe vándoroltak az őket tároló sejtekből. Másrészt, bár a májban a májsejtekben a lipid kumulatív dózis csökkent, a hepatocelluláris károsodás mértéke egyre rosszabbá vált. Míg a HBOT elegendő oxigént juttat a helyi helyekhez, ismert, hogy erős oxidatív stresszt vált ki. Az oxidatív stresszt a sejtkárosodás és az onkogenezis kulcsfontosságú gyorsítójának tekintik a NASH második találataként [4–6]. Feltételezték, hogy az oxidatív stressz szerepet játszik a jelen vizsgálatban megfigyelt hepatocelluláris károsodásban is. Ez azt jelzi, hogy a HBOT egy „kétélű penge”, mivel előnye, hogy javítja az elhízást és hibát okoz, ha az oxidatív stressz növelésével szervkárosodást okoz.
A metabolikus szindrómában szenvedő betegek általában több betegségben szenvednek, és gyakran számos korlátozás vonatkozik az alkalmazható gyógyszerekre. Bár a HBOT potenciálisan hatékony gyógymóddá válhat az étrend korlátozásának és a terápiás gyakorlatok támogatásának, a gyakorlati használat érdekében elengedhetetlenek a további technikák, például az oxidatív stressz káros hatásainak elnyomása. Úgy gondolják, hogy az antioxidánsok, például a polifenol és az E-vitamin bevitele hatékonyan csökkenti az oxidatív stresszt [33, 34]. Lehetséges, hogy csak a HBOT előnyeit vonhatja le az antioxidánsok kiegészítőként történő bevitele, a HBOT kezelés előtt és után. Fontos megvizsgálni a HBOT-kezelés különböző körülményeit a metabolikus szindróma kezelésének leghatékonyabb körülményeinek meghatározása érdekében.
A SZERZŐ HOZZÁJÁRULÁSA
Valamennyi szerző részt vett a tanulmány tervezésében, értelmezésében, az adatok elemzésében és a cikk áttekintésében. K. Tsuneyama, YC Chen, M. Kujimoto és SY Chen végezték a kísérleteket, Y. Sasaki, W. Suzki, T. Shimada, S. Iizuka, M. Nagata és M. Aburada kritikus reagenseket és kísérleti állatokat szállítottak, és K. Tsuneyama, YC Chan, M. Fujimoto és SY Chen írták a lapot. Koichi Tsuneyama és Yen-Chen Chen egyformán járultak hozzá ehhez a munkához.
KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS
A szerzők köszönetet mondanak Tokimasa Kumadának és Takeshi Nishidának a technikai segítségért. Ezt a tanulmányt a JAPAN Interchange egyesületének kutatási támogatása támogatta (2008).
Hivatkozások
- American Obesity Treatment Association - A viselkedési szokások befolyásolják az elhízást
- Refluxellenes műtét - elhízáskezelés - UCLA Bariatric Surgery, Los Angeles, CA
- Az elhízás kezelésének előnyei Ukrajnában az utazók számára
- Blog AyurvedaAyurvédikus pormasszázs kezelés fogyáshoz (elhízás) Dubaiban
- Aerob tánc Mik az aerob tánc előnyei és hátrányai Az aerob tánc egészsége