Fogyás és a renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer

A Charité Orvostudományi Karáról (S.E., J.B., K.G., J.J., M.B., F.C.L.), a Franz Volhard Klinikáról és a Max Delbrück Molekuláris Orvosi Központról, HELIOS-Klinikum, Berlin, Németország; Klinikai Kémiai és Laboratóriumi Orvostudományi Intézet (P.S.), Regensburgi Egyetem, Németország; Orvosi Osztály (A.M.S.), McMaster Egyetem, Hamilton, Ontario, Kanada.

A Charité Orvostudományi Karából (S.E., J.B., K.G., J.J., M.B., F.C.L.), a Franz Volhard Klinikáról és a Max Delbrück Molekuláris Orvostudományi Központból, HELIOS-Klinikum, Berlin, Németország; Klinikai Kémiai és Laboratóriumi Orvostudományi Intézet (P.S.), Regensburgi Egyetem, Németország; Orvosi Osztály (A.M.S.), McMaster Egyetem, Hamilton, Ontario, Kanada.

A Charité Orvostudományi Karáról (S.E., J.B., K.G., J.J., M.B., F.C.L.), a Franz Volhard Klinikáról és a Max Delbrück Molekuláris Orvosi Központról, HELIOS-Klinikum, Berlin, Németország; Klinikai Kémiai és Laboratóriumi Orvostudományi Intézet (P.S.), Regensburgi Egyetem, Németország; Orvostani Tanszék (A.M.S.), McMaster Egyetem, Hamilton, Ontario, Kanada.

Ön a cikk legfrissebb verzióját nézi. Előző verziók:

Absztrakt

A renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer ok-okozati összefüggésben van az elhízással társuló magas vérnyomással. Megvizsgáltuk az elhízás és a súlycsökkenés hatását a keringő és a zsírszövet renin-angiotenzin-aldoszteron rendszerére menopauzás nőknél. A vérmintákat elemeztük angiotenzinogén, renin, aldoszteron, angiotenzin-konvertáló enzim aktivitás és angiotenzin II szempontjából. A zsírszöveti biopsziás mintákban elemeztük az angiotenzinogén, renin, renin-receptor, angiotenzin-konvertáló enzim és az angiotenzin II-1 típusú receptor gén expresszióját. Az elhízott nőknél (n = 19) magasabb volt a keringő angiotenzinogén, renin, aldoszteron és angiotenzin-konvertáló enzim, mint a sovány nőknél (n = 19), és alacsonyabb az angiotenzinogén gén expressziója a zsírszövetben. Tizenhét nő vett részt súlycsökkentő protokollban 13 hét alatt, hogy 600 kcal-kal csökkentse a napi kalóriabevitelt. A testtömeg −5% -kal, az angiotenzinogén szintje −27% -kal, a renin −43% -kal, az aldoszteron −31% -kal, az angiotenzin-konvertáló enzim aktivitása −12% -kal és az angiotenzinogén-expresszió −20% -kal csökkent a zsírszövetben (összes P 1,2 A renin-angiotenzin-aldoszteron rendszert (RAAS) több szerző is felvetette. 3 Embereknél elhízott egyénekben fokozott keringő angiotenzinogén (AGT), renin, aldoszteron és angiotenzin-konvertáló enzim (ACE) aktivitásról számoltak be. 4–10 Ezenkívül a zsírszövetben fokozott RAAS génexpressziót írtak le, különösen az elhízás rágcsáló modelljeiben. 3,11–15 A zsírszövet AGT-génexpresszió és a vérnyomás közötti kapcsolatot nemrégiben dokumentálták 2 egérmodellben. A célzott AGT expresszió a vad típusú és az AGT knockout egerek adipocytáiban növelte a keringő AGT szintet és a vérnyomást. 16 A 11β-hidroxi-szteroid-dehidrogenáz-1 célzott expressziója adipocitákban megemelte a vérnyomást, a plazma AGT-t és a zsírszövet AGT-génexpressziót vad típusú genetikai háttérrel rendelkező egerekben. 17,18 Az elhízott emberek vérnyomásának és a RAAS-nak a kapcsolata leginkább megfigyelési és nem beavatkozási vizsgálatokból származik. A súlycsökkenés RAAS aktivitásra gyakorolt hatását, különösen az AGT plazmaszintjeire és a RAAS zsírszövetre gyakorolt hatását nem vizsgálták.

Mód

A valós idejű polimeráz láncreakcióhoz mRNS-t izoláltunk és dolgoztunk fel (TaqMan technológia, PE Biosystems, Weiterstadt, Németország), az előzőekben részletesen leírtak szerint. 13 A célgének (AGT, renin, renin-receptor, ACE, angiotenzin II-1 típusú [AT1] receptor) és a belső kontroll gén (humán gliceraldehid-3-foszfát-dehidrogenáz, GAPDH) esetében a standard görbe módszert alkalmaztuk RNS minták. A célgének expresszióját minden mintában GAPDH expresszióval normalizáltuk, és tetszőleges egységekben adtuk meg. A renin receptor gén expresszióját izolált humán adipocitákban csoportunk detektálta (az adatokat nem közöljük), és erről korábban nem számoltak be. A valós idejű polimeráz láncreakcióhoz használt szekvenciák a következők voltak: előreindító primer, 5'CCAGGACTCGCAGTGGGTAA3 '; fordított primer, 5′CACTCCCTTCACCATCACCAT3 ′; fluoreszcensen jelzett szonda, 6-FAM-5′TGTTTCATCGTCCTCGGGCTACCG3′-TAMRA. A vizsgálatok közötti variációs együtthatók 1,8% voltak a GAPDH esetében, 6,7% az AGT esetében, 6,4% a renin esetében, 3,1% a renin receptorok esetében, 6,6% az ACE és 6,8% az AT1 receptorok esetében.

Az éhomi plazma és szérum mintákat 30 perc pihenés után hanyatt fekvő helyzetben vettük össze. Az AGT plazmát radioimmun vizsgálattal határoztuk meg, miután az AngI-t hasítottuk exogén módon hozzáadott humán reninnel, a leírtak szerint. A szérum Ang II-t enzim immunvizsgálattal mértük jéghideg etanollal végzett extrakció után, az Ang II EIA kit (Bachem, Németország) felhasználásával. Az ACE aktivitást a szérumban kalorimetriás vizsgálattal határoztuk meg (Sigma Diagnostics, Deisenhofen, Németország). A plazma renin- és az aktivált prorenin-koncentrációt immunochemiluminometriai vizsgálattal (Nichols Institute Diagnostics, Advantage Direct Renin Assay, San Clemente, Calif) határoztuk meg. A szérum aldoszteront szilárd fázisú radioimmun vizsgálattal (DPC Biermann, Bad Nauheim, Németország) határoztuk meg. A vizsgálatok közötti variációs együtthatók 3,4% voltak az AGT-nél, 17% az Ang II-nél, 7,2% az ACE-aktivitásnál, 6,1% a reninnél és 5,6% az aldoszteronnál.

Az adatokat az SPSS 11.5.1 (SPSS Inc., Chicago, Ill.) Elemezte. Valamennyi változó (átlag ± SD) normál eloszlású volt. Diák t tesztet alkalmaztunk a csoportok összehasonlításához. Párosított minta t tesztet alkalmaztunk a kiindulási és a súlycsökkenési adatokhoz. A Pearson-féle korrelációs együttható a változók közötti kapcsolatokat írta le. Az eredményeket statisztikailag szignifikánsnak tekintették P

1. TÁBLÁZAT Klinikai változók a keresztmetszeti vizsgálatból (átlag ± SD)

1.ábra. A keringő renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer összehasonlítása 19 sovány és 19 elhízott posztmenopauzás nő között. Az adatokat átlag ± SD-ként adjuk meg. Csoport összehasonlítás hallgató szerint t teszt független mintákra. *P

2. ábra. A renin-angiotenzin rendszer génjeinek zsírszöveti expressziójának összehasonlítása 19 sovány és 19 elhízott posztmenopauzás nő között. Az adatokat átlag ± SD-ként adjuk meg. Csoport összehasonlítás hallgató szerint t teszt független mintákra. *P

16 héten belül 5% -os súlycsökkenést 30 nő közül 17 ért el. Ezek a nők 59 ± 7 évesek voltak, és 13 ± 2 hét alatt a testtömegük 5,6 ± 1,0% -át vesztették. A 2. táblázat összefoglalja a klinikai változók, az étrend összetételének és az elektrolit kiválasztásának változását a súlycsökkenéssel. Ezek az adatok azt mutatják, hogy az elhízott nők a keresztmetszeti és a súlycsökkenési vizsgálatokban hasonlóak voltak, lehetővé téve a RAAS szisztematikus tanulmányozását az elhízásban és a fogyásban. Az antropometriai változók mellett a szisztolés napi átlagos ambuláns vérnyomásmérés, az éhomi inzulin és a HOMA index változását figyelték meg. A fogyást a teljes élelmiszer-fogyasztás csökkentésével érték el; az élelmiszer-összetételben nem történt jelentős változás. A nátrium- és káliumbevitel és a kiválasztódás a vizsgálat végén nem csökkent jelentősen.

2. TÁBLÁZAT Változások súlycsökkentéssel (átlag ± SD)

Csökkent szintet találtak a keringő AGT, renin, aldoszteron és ACE számára súlycsökkenés után (3. ábra). A zsírszövetben csökkent expressziót találtak az AGT esetében (4. ábra). A kiindulási és a súlycsökkenési átlagértékek közötti különbségeket nem tükrözték a súlycsökkenés mértéke és az AGT expresszió, a keringő AGT, a renin, az aldoszteron vagy az ACE csökkenésének mértéke közötti összefüggések (Pearson-féle korrelációs együttható, adatokat nem közölünk). A fogyás azonban nem specifikus, míg a derékbőség csökkenése értékes helyettesítője a zsigeri zsírszövet elvesztésének. Rendkívül szignifikáns összefüggést találtunk az AGT plazmaszint csökkenése és a derék kerülete között, amely független a testtömeg vagy a testtömeg-index (BMI) csökkenésétől (r= 0,71; P= 0,004; a fogyás korrekciója és a BMI csökkentése után; 5. ábra). Ezenkívül a keringő AGT csökkenése szorosan korrelált az AGT gén expressziójának csökkenésével a zsírszövetben (5. ábra). A szisztolés vérnyomás csökkenése korrelált mindkét plazma AGT-vel (r= 0,61; P= 0,006) és az AGT gén expressziója a zsírszövetben (r= 0,51; P

3. ábra. A keringő renin-angiotenzin-aldoszteron rendszer 5% -os fogyás előtt és után 17 elhízott posztmenopauzás nőnél. Az adatokat átlag ± SD-ként adjuk meg. Csoportos összehasonlítás t teszt párosított mintákra. *P

4. ábra. A renin-angiotenzin rendszer génjeinek zsírszöveti expressziója 5% -os súlyvesztés előtt és után 17 elhízott posztmenopauzás nőnél. Az adatokat átlag ± SD-ként adjuk meg. Csoportos összehasonlítás t teszt párosított mintákra. *P

5. ábra. Kapcsolat a derékbőség vagy a zsírszövet AGT expressziójának csökkenése és az AGT plazmaszintjének csökkenése között 17 posztmenopauzás nőnél a súlycsökkenés vizsgálatában; A regresszióanalízishez 95% bizalmas intervallumot adunk meg.

Vita

Az elhízottaknál a magasabb AGT, renin, aldoszteron és ACE aktivitás szint a sovány menopauzás nőkhöz képest arra utal, hogy az RAAS aktiválódott elhízott alanyainknál. Ezt az aktiválást 5% -os testsúlycsökkenés csökkentette, amely a szisztolés 24 órás ambuláns vérnyomás 7 Hgmm-es csökkenésével járt. A zsírszövetben az elhízott nőknél csökkent az AGT génexpresszió, és súlycsökkenéssel még tovább csökkent. Az elhízás mellett minden nő egészséges volt, kissé megemelkedett koleszterinszinttel. Az elhízással összefüggő végszerv károsodások egyikének sem voltak jelei és tünetei.

Az elhízásban megnövekedett keringő AGT plazmaszinteket már korábban leírtak. 4–7,21 Megerősítettük ezt a megállapítást, és tudomásunk szerint először bizonyítottuk, hogy az elhízott alanyok megnövekedett AGT-plazmaszintje 5% -kal csökkenthető a testsúlycsökkenéssel, közel a sovány alanyok szintjéhez. Ezenkívül a derékkörfogat csökkenése, amely a csökkentett testzsír-helyettesítő, jobban megjósolta a csökkent AGT plazmaszinteket, mint a súlycsökkenés önmagában. Ez a megállapítás közvetlenül felveti azt a kérdést, hogy vajon a zsíros AGT-szekréció részt vesz-e az AGT plazmaszintjének meghatározásában, ahogy azt állatkísérletek sugallták. 16,22 Ezt a kérdést nehéz embereken tanulmányozni. A mikrodialízis nem alkalmazható az AGT molekulamérete miatt, és az AGT arteriovenózus különbségeit a zsírszövet-depókon még soha nem mérték. Az AGT génexpresszió tanulmányozása ellentmondásos eredményeket hozott.

Elhízott személyek szubkután zsírszövetében csökkent AGT expressziót találtunk, megerősítve korábbi eredményeinket. 13 Az elhízott vagy hipertóniás alanyok zsírszövetében csökkent vagy változatlan AGT expressziós szintet mások is publikáltak. 14,15,23 Ezenkívül az izolált szubkután adipociták AGT-szekréciója nem volt különbözõ a sovány és elhízott donorok között. Csak egy csoport számolt be az AGT gén fokozott expressziójáról a szubkután és a zsigeri zsírszövetben, megnövekedett BMI vagy megnövekedett derék kerülettel. 11,12 Az állatkísérletekkel ellentétben a legtöbb humán tanulmány 16–18,22,25–27 nem támasztotta alá a zsírszövet AGT expressziójának fokozott elhízását. A zsírszövet AGT expressziójának csökkenését a fogyás után korábban nem jelentették. Bár az adipocitákból származó AGT-szekréció jól dokumentált, nem zárhatjuk ki annak lehetőségét, hogy az adipocitáktól eltérő más sejttípusok (pl. Endothelsejtek, limfociták, monociták/makrofágok) járuljanak hozzá a zsírszövetben az AGT-képződés csökkenéséhez. Továbbá nem zárhatjuk ki annak lehetőségét, hogy az AGT szekréciója a májból fogyás következtében csökken a vizsgálatunk során. Az állatokra vonatkozó adatok azonban határozottan arra utalnak, hogy az elhízás vagy a súlycsökkenés nem befolyásolja a máj AGT-szekrécióját. 22,27

Ha az adipociták hozzájárulnak az emberek AGT-szintjének keringéséhez, akkor maga a megnövekedett zsírszövet-tömeg elegendő lenne az elhízottak AGT-plazmaszintjének növeléséhez. A megnövekedett AGT expresszió az adipocita szinten nem szükséges követelmény. A zsírsejtekben a súlycsökkenés ideje alatt a csökkent AGT-expresszió és a csökkent zsírszövet-tömeg együttesen hozzájárulhat a plazma AGT-csökkenéshez a fogyás mellett. Vizsgálatunkban szoros kapcsolatot találtunk a zsírszövet AGT expressziójának csökkenése és a keringő AGT szint között. Ezért egy negatív visszacsatolási hurkot javasolunk, amely az elhízottaknál az AGT plazmaszint emelkedő helyzetében szabályozza az adipocita AGT expresszióját. A fogyás olyan szabályozási mechanizmust adhat hozzá, amely tovább csökkenti az AGT expresszióját a zsírszövetben. A csökkent AGT plazmaszint elősegítheti a csökkent vérnyomást. Ez a modell azon a feltételezésen alapul, hogy az AGT zsírszövet belép a szisztémás keringésbe. Egereknél ez a helyzet áll fenn. 16.

Nem ismertek azok a mechanizmusok, amelyek szabályozhatják az AGT expresszióját az elhízottakban, és csökkenthetik az AGT expresszióját a fogyás során. Az AGT gén meggyőző hormonális szabályozóit nem azonosították emberi vagy állati adipocitákban. 3 Számos tanulmány felvetette az AGT genotípusok fontosságát a testtömeg és a vérnyomás viszonyában. Nem ismert, hogy ezek a variánsok (AGT-6, AGT-20, AGT174, AGT235) hogyan tudják szabályozni az AGT expresszióját és a plazma AGT szintjét. Ezenkívül negatív eredményeket kaptak az AGT235 genotípus és az elhízott fenotípusok esetében is. Az izolált humán adipocitákból származó 5,32 AGT-szekréciót az AGT235 genotípus nem befolyásolta. Ami a fogyást illeti, az AGT-6 genotípusok társultak a vérnyomás csökkentésével, de nem magával a fogyással. 33

Perspektívák

Az elhízás a keringő RAAS (AGT, renin, aldoszteron, ACE) fokozott szintjével jár. Ezeket a megnövekedett szinteket jelentősen csökkentette a testsúly 5% -os csökkenése. A súlycsökkenésre reagálva a zsírszövetben az alacsony szinten szabályozott AGT-expresszió alátámasztja azt a feltételezést, hogy az AGT plazmaszintje kapcsolódik az AGT gén expressziójához a zsírszövetben. Ezenkívül az AGT expressziójának csökkenése a zsírszövetben és a keringő AGT összefüggésben volt a szisztolés vérnyomás csökkenésével. Ezek az adatok arra utalnak, hogy a csökkent testzsír-tömeg csökkentheti a RAAS aktivitást a plazmában és a zsírszövetben, amely terápiás vonatkozású eredmény.

A német emberi genom projekt (BMBF 01KW0011) támogatta ezt a tanulmányt. Köszönjük Iris Gottschalk, Gritt Stoffels és Anke Strauß segítségét az önkénteseknél, valamint Henning Damm és Irene Strauss szakértői segítségét.