El efecto del tropisetrón sobre el estrés oxidativo, SIRT1, FOXO3a y Claudin-1 en el tejido renal de ratas diabéticas inducidas por STZ

edmund.chen@wecistanche.com

Resumen

El tropisetrón es un 5-antagonista del receptor HT3 que ejerce un efecto protector contra la ND. El objetivo de este estudio fue investigar los posibles mecanismos moleculares asociados con los efectos renoprotectores del tropisetrón en ratas diabéticas inducidas por STZ. Los animales se subdividieron en 5 grupos iguales; control, tropisetrón, diabetes, tropisetrón más diabetes y glibenclamida más diabetes (n=7). Para la inducción de diabetes tipo 1, se administró a los animales una única inyección de STZ (55 mg/kg, ip). Las ratas diabéticas se trataron con tropisetrón (3 mg/kg) y glibenclamida (1 mg/kg) durante 2 semanas. Según el análisis realizado, la diabetes condujo arenal disfunción (reducción de la tasa de filtración glomerular y de la urea y la creatinina en orina, así como elevación de la urea y la creatinina en plasma) y anomalías en el sistema de defensa antioxidante (reducción de la TAC y elevación de la MDA), en comparación con el grupo de control, que se previno con tropisetrón tratamiento. La reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa con transcripción inversa y el análisis de transferencia Western demostraron que la expresión del gen SIRT1 disminuyó mientras que la expresión del gen FOXO3a y NF-κB, así como las proporciones de FOXO3a fosforilado/proteína FOXO3a total y el nivel de proteína claudina-1 aumentaron en elriñónde ratas diabéticas en comparación con el grupo control. Aquí, los resultados de esta investigación mostraron que el tratamiento con tropisetrón revirtió estos cambios. Además, todos estos cambios se compararon con los producidos por glibenclamida como control positivo. Por lo tanto, tropisetrón mejoródaño renaldebido a la nefropatía diabética posiblemente por la supresión del estrés oxidativo y la alteración de los niveles de SIRT1, FOXO3a y claudina-1.

Palabras clave:daño renal; función renal; enfermedad renal; riñón; tejidos renales

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Introducción

La nefropatía diabética (ND) es una enfermedad microvascular que se caracteriza por una proteinuria excesiva con una morbilidad del 25 al 40 por ciento (Chen et al. 2011; Ritz et al. 2010). Alteraciones morfológicas y funcionales que incluyen hipertrofia glomerular, acumulación excesiva de matriz extracelular y glomeruloesclerosis y, en última instancia, pérdida defunción renalen elriñónestán asociados con la hiperglucemia y, posteriormente, con el trastorno del metabolismo de la glucosa (Kanwar et al. 2008; Vikram et al. 2014). Por lo tanto, se ha prestado especial atención al manejo o tratamiento eficaz que puede ser necesario para combatir la enfermedad en la etapa inicial. La evidencia acumulada indica que la producción de especies reactivas de oxígeno (ROS) como un problema directo de la hiperglucemia y, posteriormente, la producción de citoquinas inflamatorias son mecanismos importantes en el desarrollo de complicaciones diabéticas (Beckman y Ames 1998; Giacco y Brownlee 2010; Jaimes et al. 2010). ;Kiritoshi et al. 2003). Es evidente que el desequilibrio entre la capacidad de defensa prooxidante y antioxidante da como resultado la acumulación de radicales libres que pueden dañar las macromoléculas celulares, incluido el ADN, así como la modificación de proteínas y la peroxidación lipídica (Peluso y Raguzzini 2016).

Las sirtuinas de mamíferos son una familia de desacetilasas dependientes de NAD plus, que incluyen siete miembros (SIRT1-7). Entre ellos, SIRT1, el primer miembro de la familia, ha sido el más estudiado (Dong et al. 2014). Estudios recientes han revelado que SIRT1 juega un papel importante en la regulación de la muerte/longevidad celular, así como en una respuesta de estrés agudo y crónico en mamíferos al atenuar el daño en el ADN, la inflamación y la apoptosis (Hasegawa et al. 2013; Yun et al. 2012). ). Varios estudios señalan niveles más altos de regulación negativa inducida por ROS de la actividad de SIRT1 en el diabéticoriñones,tanto in vivo como in vitro (Akhtar y Siragy 2019; Du et al. 2016; Kumar et al. 2014; Papadimitriou et al. 2015; Park et al. 2016; Shi y Huang 2018).

SIRT1 puede ejercer su acción regulando varias proteínas, como los factores de transcripción del factor nuclear kappaB (NF-κB) y la familia FOXO (Brunet et al. 2004; Langley et al. 2002; Motta et al. 2004; Yeung et al. . 2004). Recientemente, se notificó que SIRT1 regula el metabolismo de la glucosa contribuyendo a FOXO (Kobayashi et al. 2005). FOXO3a es un subgrupo de la familia FOXO de factores de transcripción que tienen un papel importante durante el estrés oxidativo (Accili y Arden 2004). Las modificaciones de FOXO3a ocurren por fosforilación y acetilación que pueden aparecer simultáneamente en varias condiciones. Según la literatura, SIRT1 puede desacetilar FOXO3a, aumentando así su nivel de ubiquitinación y protegiendo contra factores estresantes (Wang et al. 2017a). Hay poca información sobre el mecanismo de las interacciones entre SIRT1 y FOXO durante condiciones de hiperglucemia (Yun et al. 2012). Sin embargo, se sugirió que SIRT1 modula la actividad de FOXO probablemente por su translocación nuclear (Brunet et al. 2004) y también controla la transcripción específica del gen (Kobayashi et al. 2005). Por lo tanto, la translocación de FOXO3a del citoplasma al núcleo se debe principalmente a la actividad de desacetilación de SIRT1, especialmente en estados de estrés oxidativo (Yun et al. 2012).

Wang et al. informaron que el tratamiento con glucosa alta moduló la expresión de proteínas SIRT1 y FOXO3a en humanosriñóncélulas epiteliales (Wang et al. 2017b). Además, FOXO3a funciona como un regulador positivo de la señalización de NF-κB, en el que podría emplearse para afectar las estrategias de supervivencia celular en condiciones de estrés (Li et al. 2012). Claudin-1 es un marcador específico putativo de células epiteliales parietales (PEC) (Huby et al. 2009; Ohse et al. 2009; Rincon-Chles et al. 2006), que se asocia negativamente con la expresión de SIRT1 en ambas regiones proximales. túbulos y región glomerular. Se demostró que la regulación a la baja de SIRT1 en la diabetes se corrobora con la regulación al alza de la proteína de unión estrecha claudina-1 en los podocitos que contribuyen a la albuminuria (Gong et al. 2017; Hasegawa et al. 2013). Dado que el estrés oxidativo, una citocina inflamatoria y sus mediadores moleculares son temas importantes en el efecto nocivo de la diabetes, los agentes antioxidantes y antiinflamatorios podrían proporcionar nuevas terapias contra la ND (Elmarakby y Sullivan 2012).

El tropisetrón es un antagonista de los receptores 5-HT3 de aparición reciente que se ha identificado como un fármaco antiemético durante la quimioterapia (Barzegar-Fallah et al. 2015). Varios informes han demostrado que el tropisetrón puede ofrecer efectos antiapoptóticos, antidiabéticos, anticancerígenos, antilipidémicos, neuroprotectores y cardioprotectores que probablemente estén mediados por mecanismos antioxidantes y antiinflamatorios (Aminzadeh 2017; Asadi et al. 2016; Barzegar-Fallah et al. 2015; Barzegar-Fallah et al. 2014; Gholizadeh-Ghaleh Aziz et al. 2019; Rashidi y Bazi 2020). Hay algunos estudios que prueban el efecto antioxidante del tropisetrón, tanto in vitro como in vivo, como el efecto protector del tropisetrón sobre la alteración oxidativa inducida por hiperglucemia en las células PC12 (Aminzadeh 2017), la mejora de la lesión mitocondrial al reducir la concentración nitrérgica la actividad del sistema en el cerebro (Haj Mirzaian et al. 2016), o atenuar el estrés oxidativo contra el envejecimiento cerebral en ratones (Mirshafa et al. 2020).

Recientemente, Barzegar Fallah et al. reveló que tropisetrón mejora la glucosa en sangre y tambiénfunción renalcomo lo demuestra la disminución del nitrógeno ureico en sangre sérica (BUN), los niveles de creatinina sérica y la excreción de albúmina urinaria. mejorado en animales diabéticos tratados con tropisetrón (Barzegar-Fallah et al. 2015). Sin embargo, no hay otra evidencia sólida sobre la modulación de DN por tropisetrón y su mecanismo molecular. Este estudio, por lo tanto, tiene como objetivo evaluar, primero: los efectos del tropisetrón en los mediadores moleculares, incluidos SIRT1, NF-κB y FOXO3a, así como la claudina-1, que es una proteína involucrada en las uniones epiteliales estrechas y juega un papel papel importante enrenalnefropatía diabética; segundo, comparar el efecto del tropisetrón con el fármaco antidiabético estándar comercializado, glibenclamida, para encontrar un agente más beneficioso y seguro como fármaco antidiabético estándar de oro.

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materiales y métodosEste estudio se realizó de acuerdo con los Principios del cuidado de animales de laboratorio en la Universidad de Ciencias Médicas de Urmia. Se logró la aprobación ética de la Directiva de la UE 2010/63/UE para experimentos con animales de acuerdo con las pautas del Comité de Ética Médica, Ministerio de Salud, Irán (IR.UMSU.REC.1397.291). Treinta y cinco ratas Wistar macho (230–270 g de peso, 3–4 meses de edad) se distribuyeron en 5 grupos (siete ratas en cada grupo): 1. Grupo de control: las ratas recibieron solución salina normal por vía intraperitoneal durante 2 semanas. 2. Grupo de tropisetrón: las ratas recibieron tropisetrón por vía intraperitoneal durante 2 semanas. 3. Grupo de diabetes: se indujo diabetes mediante inyección de estreptozotocina (STZ) en ratas. 4. Grupo de tropisetrón más diabetes: las ratas recibieron 3 mg/kg de tropisetrón (Gholizadeh-Ghaleh Aziz et al. 2019) por vía intraperitoneal durante 2 semanas después de la inducción de la diabetes. 5. Grupo de glibenclamida más diabetes: las ratas recibieron 1 mg/kg de glibenclamida (Gholizadeh-Ghaleh Aziz et al. 2019) por vía intraperitoneal durante 2 semanas después de la inducción de la diabetes.

Inducción de diabetesSe inyectó estreptozotocina (50 mg/kg) por vía intraperitoneal en una sola dosis para inducir diabetes en ratas. Basándose en este método, se indujo diabetes tipo I en las ratas 72 h después de la inyección. La diabetes fue diagnosticada y confirmada creando una lesión menor con una lanceta en la cola de ratas en ayunas, y luego se colocó una gota de sangre en una tira de glucómetro. Luego, se midió con un glucómetro (Boehringer Mannheim Indianapolis, IN), y los niveles de glucosa en sangre por encima de 300 mg/dl se consideraron un indicador de inducción de diabetes. Después de 2 semanas y 24 h antes de la anestesia, las ratas se colocaron en jaulas metabólicas una por una y se recolectó la orina. Luego, las muestras de orina se centrifugaron de inmediato con la superficie transparente de las muestras almacenadas a -20 grados para el análisis de urea y creatinina. Posteriormente, las ratas fueron pesadas y anestesiadas mediante una inyección intraperitoneal de una mezcla de ketamina (60 mg/kg) y xilazina (4 mg/kg). Luego, se abrió la cavidad abdominal; la sangre se obtuvo del corazón con una jeringa estrecha y se mezcló con ácido etilendiaminotetraacético (EDTA) y se centrifugó a 4000 xg durante 20 min. Luego, el plasma producido se almacenó a -80 grados para la posterior medición de urea, creatinina y capacidad antioxidante total (TAC). Ambas cosasriñonesde los animales fueron extirpados, lavados con suero fisiológico frío y pesados. La izquierdariñónlos tejidos se homogeneizaron con Ultra Turrax (T10B, IKA y Alemania) en una solución que contenía ARNasa para probar los niveles de expresión de SIRT1, NF-κB y FOXO3a utilizando el método de PCR en tiempo real. Derechariñónse congeló a -80 grados para la medición de MDA y el análisis de transferencia Western (FOXO3a total y fosforilada y claudina-1).

Glucosa en ayunasAl final del protocolo, después de un ayuno nocturno (14 a 18 h), se obtuvieron muestras de sangre de la punta de la cola y luego se midieron los niveles de glucosa utilizando un glucómetro digital (Elegance, CT-X10, Frankenberg, Alemania).Urea y creatinina urinaria y plasmáticaPara ello, los niveles de urea y creatinina urinarios y plasmáticos serán medidos por kits económicos específicos para la medición de urea y creatinina (Biotécnica; Varginha, Minas Gerais, Brasil).Tasa de filtración glomerularLa tasa de filtración glomerular (TFG) es el mejor índice general defunciones renales, que se evaluó calculando el aclaramiento de creatinina (GFR=[UCr × V]/SCr) y utilizando las concentraciones de creatinina en plasma y orina y el caudal o volumen de orina.

Malondialdehído y capacidad antioxidante totalLa MDA como producto final de la peroxidación lipídica se evaluó mediante una reacción con ácido tiobarbitúrico (Sigma-Aldrich; EE. UU.) en elriñónmuestras de acuerdo con el protocolo del fabricante (Esterbauer y Cheeseman 1990). En resumen, 0.3–0.4 g de latejido renalse homogeneizó en KCl enfriado con hielo (150 mM) y luego se centrifugó a 3000 × g durante 10 min. Luego, se combinaron 0,5 ml del sobrenadante con 3 ml de ácido fosfórico (al 1 por ciento, v/v), y después de mezclar en vórtex, se agregaron a las muestras 2 ml de 6,7 g/l de TBA. Las muestras se calentaron a 100 grados durante 45 min. Después de enfriar en hielo, se combinó n-butanol (3 ml) y los productos se centrifugaron a 3000 xg durante otros 10 min. Luego, se consideró la absorbancia de los productos a 532 nm mediante espectrofotometría. El nivel de absorbancia se comparó con la curva estándar. El TAC se midió con un kit de estado antioxidante total de Randox, en el que se incuba ABTS 2,2′-azino-bis(3-etilbenzotiazolina-6-sulfonato) con peroxidasa y H2O2, lo que da como resultado la producción de catión radical ABTS plus . Tiene un color azul verdoso estable, que se evalúa con un analizador automático de 600-nm (Amini et al. 2020).

LA CITANCHE MEJORARÁ EL DOLOR DE RIÑÓN/RENAL

Primer diseño y PCR en tiempo realPrimero se extrajo el ARN con el kit correspondiente (GENALL) y se evaluó cualitativamente (electroforesis) y cuantitativamente (nanogota) el ARN condensado para garantizar la extracción y aplicación del ARN en técnicas moleculares posteriores. Luego, se sintetizó el cDNA relevante a partir de todas las muestras de RNA extraídas. Los cebadores de los genes objetivo y el gen de la gliceraldehído deshidrogenasa (GAPDH) como gen de mantenimiento se examinaron en el sitio NCBI utilizando el software Generunner (Tabla complementaria). Luego, la expresión génica se analizó utilizando los cebadores sintetizados por un kit de PCR, seguido de un análisis estadístico de los datos.

mancha occidentalSe utilizó el método Western blot para determinar los niveles de proteína FOXO3a (total y fosforilada) y claudina-1 en elriñón.Se utilizan dos geles de resolución y apilamiento para hacer el gel de electroforesis. Después de preparar el gel de resolución y verterlo en el molde, se añadió un gel de apilamiento después de una hora y después del apilamiento. Las muestras se cargaron en pocillos hechos con un peine especial. Luego fueron separados por SDS-PAGE. En una hora, todas las muestras cargadas se transfirieron a la membrana de PVDF. Posteriormente, las muestras se bloquearon con tampón de leche descremada al 5 por ciento que incluía 0, 1 por ciento de Tween 20 y luego se incubaron con anticuerpos primarios durante la noche a 4 grados en una incubadora con agitador. Luego, las membranas se incubaron con anticuerpo secundario conjugado con peroxidasa de rábano picante. Finalmente, se utilizó beta-actina como estándar interno para el análisis de transferencia Western. Al final, los efectos de las muestras transferidas, según el nivel de proteína diana, se evaluaron en la película de radiografía en una habitación oscura. Para cuantificar las proteínas diana, los resultados del escaneo de la película se calcularon mediante un densitómetro en relación con el nivel de actina. Los anticuerpos utilizados en los ensayos de transferencia Western se muestran en la Tabla complementaria (números de catálogo y empresas).

análisis estadísticoLos resultados se presentaron como media ± SEM. El análisis estadístico se realizó con SPSS 16.0. La comparación entre grupos se estimó mediante la prueba ANOVA seguida de la prueba post hoc de Tukey. Las diferencias se supusieron estadísticamente significativas en P <>

Resultados

El tropisetrón disminuyó la glucosa en sangre en ayunas (mg/dl), el peso del riñón (g) y el índice renal (mg/g), mientras que aumentó el peso corporal (g) en las ratas diabéticas inducidas con STZDe manera similar a estudios previos en este trabajo, los grupos de diabéticos mostraron hiperglucemia severa (P < {{0}}.001)="" en="" comparación="" con="" el="" grupo="" de="" control.="" el="" consumo="" de="" tropisetrón="" (p="">< 0.01)="" y="" glibenclamida="" (p="">< 0.05)="" durante="" 2="" semanas="" redujo="" significativamente="" la="" glucosa="" en="" sangre="" en="" los="" grupos="" de="" diabéticos="" inducidos="" por="" stz,="" pero="" aún="" fue="" significativamente="" mayor="" que="" en="" el="" grupo="" de="" control="" (p="">< 0.001="" ).="" no="" hubo="" diferencias="" significativas="" en="" el="" peso="" corporal="" (bw)="" entre="" los="" grupos="" al="" comienzo="" de="" este="" estudio="" (datos="" no="" mostrados).="" la="" inducción="" de="" diabetes="" por="" stz="" disminuyó="" significativamente="" (p="">< 0,001)="" finalmente="" (bw)="" en="" ratas="">Riñónel peso (KW) no fue significativo entre los grupos al principio; sin embargo, se incrementó en el grupo de diabéticos y disminuyó después de las intervenciones.Riñóníndice (KW/BW) aumentó significativamente (P < {{0}}.001)="" en="" t1dm="" en="" comparación="" con="" el="" grupo="" de="" control.="" curiosamente,="" después="" de="" 2="" semanas="" de="" administración="" de="" tropisetrón="" y="" glibenclamida,="" modulaban="" kw/bw="" (p="">< 0,05)="" (tabla="">

Tropisetrón mejoró el análisis bioquímico en ratas diabéticas inducidas por STZComo en estudios previos, los niveles de urea en plasma y orina del grupo diabético fueron significativamente más altos que los del grupo control (P < {{0}}.001)="" .="" en="" el="" grupo="" de="" tropisetrón="" más="" diabetes,="" plasma="" (p="">< 0.{{10}}01)="" y="" orina="" (p="">< 0.0="" 5)="" los="" niveles="" de="" urea="" disminuyeron="" significativamente="" en="" comparación="" con="" los="" de="" los="" grupos="" de="" diabetes.="" sin="" embargo,="" la="" urea="" en="" orina="" seguía="" siendo="" significativamente="" menor="" que="" la="" del="" grupo="" de="" control="" (p="">< 0,01).="" no="" hay="" una="" diferencia="" significativa="" en="" el="" nivel="" de="" urea="" en="" plasma="" entre="" los="" grupos="" de="" tropisetrón="" más="" diabetes="" y="" control.="" el="" nivel="" de="" creatinina="" en="" plasma="" (p="">< 0,001)="" y="" orina="" (p="">< 0,05)="" mostró="" un="" aumento="" significativo="" en="" las="" ratas="" diabéticas="" en="" comparación="" con="" el="" grupo="" de="" control.="" la="" administración="" de="" tropisetrón="" redujo="" significativamente="" los="" niveles="" de="" creatinina="" en="" orina="" y="" plasma="" (p="">< 0,001)="" en="" comparación="" con="" el="" grupo="" de="" diabéticos.="" en="" los="" animales="" diabéticos,="" el="" aclaramiento="" de="" creatinina,="" como="" indicador="" de="" la="" tasa="" de="" filtración="" glomerular,="" fue="" significativamente="" menor="" que="" en="" el="" grupo="" control="" (p="">< 0,05).="" el="" tratamiento="" con="" tropisetrón="" aumentó="" significativamente="" el="" aclaramiento="" de="" creatinina="" en="" comparación="" con="" el="" del="" grupo="" de="" diabetes="" (p="">< 0,001).="" se="" obtuvieron="" los="" mismos="" resultados="" en="" el="" grupo="" tratado="" con="" glibenclamida.="" sin="" embargo,="" la="" urea="" plasmática="" es="" mucho="" menor="" en="" el="" grupo="" tratado="" con="" tropisetrón="" en="" comparación="" con="" el="" grupo="" de="" glibenclamida="" más="" diabetes="" (p="">< 0,01)="" (tabla="">

El tropisetrón aumentó el contenido de TAC en plasma y atenuó el nivel de MDA en las ratas diabéticas inducidas por STZEl nivel de MDA en los grupos de control, tropisetrón, diabetes mellitus, tropisetrón más diabetes y glibenclamida más diabetes fue de 8,65 ± 1.01, 10,89 ± 1,6 35,54 ± 7,1, 18,76 ± 3,6 y 16,89 ± 4,1 nmol/mg de proteína, respectivamente. Nuestro estudio, junto con los de otros, ha demostrado el nivel más alto de MDA en el grupo de diabetes, que mostró un aumento significativo en comparación con el grupo de control (P < 0.00="" 1).="" el="" nivel="" de="" mda="" en="" los="" grupos="" de="" tropisetrón="" más="" diabetes="" y="" glibenclamida="" más="" diabetes="" mostró="" una="" reducción="" significativa="" (p="">< {{30}}.01)="" en="" comparación="" con="" el="" grupo="" de="" diabetes="" (fig.="" 1a).="" los="" niveles="" de="" tac="" en="" los="" grupos="" control,="" tropisetrón,="" diabetes,="" tropisetrón="" más="" diabetes="" y="" glibenclamida="" más="" diabetes="" fueron="" 0,65="" ±="" 0.{{40}}3,="" {{44}="" },76="" ±="" 0,06,="" 0,26="" ±="" 0,08,="" 0,45="" ±="" 0,06="" y="" 0,57="" ±="" 0,08="" nmol/ml,="" respectivamente.="" los="" niveles="" de="" tac="" disminuyeron="" en="" el="" grupo="" de="" diabetes="" en="" comparación="" con="" los="" del="" grupo="" de="" control="" (p="">< 0,001),="" como="" se="" mostró="" anteriormente.="" tanto="" la="" administración="" de="" tropisetrón="" como="" la="" de="" glibenclamida="" aumentaron="" significativamente="" (p="">< 0,01)="" los="" niveles="" plasmáticos="" de="" tac="" en="" animales="" diabéticos="" en="" comparación="" con="" el="" grupo="" diabético="" (fig.="">

El tropisetrón aumentó SIRT1 y disminuyó las expresiones génicas de FOXO3a y NF-κB. Las expresiones génicas se evaluaron mediante PCR en tiempo real, lo que proporcionó evidencia importante de una diferencia entre los grupos. En consecuencia, la diabetes se asoció con una disminución significativa (0.65 ± 0.08) en la expresión del gen SIRT1 (P < 0.01="" )="" y="" un="" aumento="" significativo="" (p="">< 0.001)="" en="" foxo3a="" (1,98="" ±="" 0.08)="" y="" nf-κb="" (1,71="" ±="" 0.14)="" expresión="" génica="" en="" comparación="" con="" el="" grupo="" control.="" el="" tratamiento="" con="" tropisetrón="" aumentó="" sirt1="" (0.88="" ±="" 0.3)="" y="" disminuyó="" los="" niveles="" de="" arnm="" de="" foxo3a="" (1.53="" ±="" 0.08)="" (p="">< 0.05)="" y="" nf-κb="" (1.27="" ±="" 0.03)="" (p="">< 0.01)="" significativamente="" en="" ratas="" diabéticas="" (fig.="" .2a–c).="" se="" proporcionaron="" resultados="" similares="" en="" los="" animales="" tratados="" con="" el="" fármaco="" estándar,="">

El tropisetrón disminuyó las expresiones de las proteínas FOXO3a y claudina-1Para evaluar la expresión de la proteína FOXO3a (total y fosforilada) y claudina- 1 después del tratamiento con tropisetrón y glibenclamida, se utilizó transferencia Western en elriñónde diferentes grupos. El análisis de datos muestra un aumento significativo en las proporciones de proteína FOXO3a fosforilada/FOXO3a total (4.6 ± 0.17) y claudina-1 (3.02 ± 0.16 ) niveles de proteína en el grupo diabético en comparación con el control (P < 0.001).="" la="" administración="" de="" tropisetrón="" disminuyó="" notablemente="" las="" proporciones="" de="" foxo3a="" fosforilado/proteína="" foxo3a="" total="" (2,14="" ±="" 0,31)="" y="" los="" niveles="" de="" claudina-1="" (2,4="" ±="" 0,12)="" en="">riñónde ratas diabéticas (P < {{0}}.01).="" el="" tratamiento="" con="" glibenclamida="" atenuó="" significativamente="" las="" proporciones="" de="" foxo3a="" fosforilado/proteína="" foxo3a="" total="" (2,57="" ±="" 0,5)="" (p="">< 0,001)="" y="" claudina-1="" (2,2="" ±="" 0,11)="" (p="">< 0,05="" )="" niveles="" de="" proteína="" en="" las="" ratas="" diabéticas="" inducidas="" por="" stz="" (fig.="">

Discusión Los hallazgos del presente estudio se presentan en las siguientes secciones: una sola inyección de T1DM inducida por STZ se asoció con hiperglucemia severa, pérdida de peso yriñóndisfunción, que se manifiesta por un marcado aumento de la creatinina y la urea plasmáticas y una marcada disminución del aclaramiento de creatinina como índice de la TFG en comparación con el grupo de control. STZ interrumpió el equilibrio oxidativo en elriñóntejido que se comprobó aumentando la MDA y disminuyendo el contenido de TAC. Un análisis molecular adicional mostró que la diabetes disminuyó el ARNm de SIRT1 y aumentó el ARNm de NF-κB, así como las proporciones de proteína FOXO3a/FOXO3a total fosforilada y el nivel de proteína claudina-1 en elriñónde ratas macho. Mejora significativa de urea, creatinina, creatinina

aclaramiento, así como ARNm de SIRT1, ARNm de NF-κB, proporciones de FOXO3a fosforilado/proteína FOXO3a total y proteína claudina-1, similares a los de los animales de control, se observaron en el grupo de tropisetrón más diabetes. DN que se caracteriza por varias características, como la interrupción enrenalintegridad estructural y funcional, aumento deriñóntamaño, así como la hipertrofia glomerular y tubular, es una de las principales causas de la etapa terminalenfermedad renal(Singh et al. 2018; Yaribeygi et al. 2018). La albuminuria progresiva, la disminución de la TFG y la elevación de la presión arterial son los síntomas funcionales más pronunciados observados en pacientes diabéticos (Alzahrani et al. 2020). El marcador más temprano de ND es la albuminuria, que se debe al daño glomerular progresivo como característica central en el iniciolesión renal(Elsherbiny et al. 2018). De acuerdo con nuestros hallazgos, estudios previos destacaron que la ND se acompaña de incrementos en la creatinina sérica y la urea, lo que sugiere una disfunción deltejido renal(Sharma et al. 2006; Tang et al. 2018).

La evidencia acumulada indica que la generación de radicales libres debido a la hiperglucemia es un evento clave en el inicio y la progresión de las complicaciones microvasculares diabéticas, incluida la ND. La producción excesiva de ROS contribuye al daño oxidativo al afectar las macromoléculas, las células y los tejidos y da como resultado insultos irreversibles o trastornos funcionales (Kiritoshi et al. 2003).

La MDA como marcador de la peroxidación lipídica se desencadena por el ataque de los radicales libres a los ácidos grasos insaturados de membrana, que han contribuido a las complicaciones diabéticas (Pieme et al. 2017). El estado antioxidante total se estimó mediante TAC, que es un biomarcador para determinar el estrés oxidativo en muchas condiciones patológicas. Por lo tanto, las deficiencias de MDA y TAC en pacientes diabéticos reflejan la producción de radicales libres que inducen un estado de estrés oxidativo (Peluso y Raguzzini 2016). Consistentemente, los resultados de este estudio mostraron niveles aumentados de MDA y disminuidos de TAC en ratas diabéticasriñón. Considerando este hecho, la atenuación del estrés oxidativo mejoró las complicaciones diabéticas, incluyendolesión renal(Alzahrani et al. 2020; Barzegar-Fallah et al. 2015).

El tropisetrón, como 5-antagonista de HT3 con actividades antioxidantes y antiinflamatorias, muestra efectos protectores en varias afecciones patológicas como la diabetes (Barzegar-Fallah et al. 2015; Rashidi y Bazi 2020). El efecto nefroprotector del tropisetrón se describió previamente en experimentos con animales. Dentro de este punto de vista, el tropisetrón mejoró la ND de una manera independiente del receptor 5-HT3 al prevenir el aumento de la glucosa en sangre,renalniveles de MDA, CAT, SOD, Gpx y TNF- y disminución de la excreción urinaria de citoquinas y albuminuria (Barzegar-Fallah et al. 2015).

De acuerdo con este problema, en la investigación actual, se proporciona evidencia para mostrar que el tropisetrón moduló la hiperglucemia, la pérdida de peso y el estado de estrés oxidativo que se manifiesta al disminuir la MDA y aumentar el contenido de TAC y mejorarriñóndisfunción (un agotamiento significativo de la urea y la creatinina en plasma). La glibenclamida se aplicó como fármaco estándar según estudios previos (Amini et al. 2020). Curiosamente, no se observaron diferencias significativas en los parámetros mencionados en los grupos a los que se administró glibenclamida y tropisetrón en elriñónde ratas diabéticas. Sin embargo, aún se desconocen los mecanismos precisos detrás del efecto protector del tropisetrón en la DN. Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que demuestra que el tropisetrón aumentó la expresión del gen SIRT1 y disminuyó las proporciones de proteína FOXO3a fosforilada/FOXO3a total, NF-κB y los niveles de proteína claudina- 1 en elriñónde animales diabéticos.

SIRT1 es una proteína desacetilasa de clase III que interviene en la supervivencia de las células en condiciones de estrés mediante la activación de varias proteínas clave. Es un factor esencial para modular la expresión génica en respuesta a la generación de ROS como NF-κB y factores de transcripción foxo (Brunet et al. 2004; Sengupta et al. 2011). Entre la familia foxo, se supone que FOXO3a tiene un papel importante durante el estrés oxidativo al regular al alza varios antioxidantes, incluidos SOD y CAT.

(Hasegawa et al. 2008; Kops et al. 2002). En particular, la inactivación de FOXO3a se ha asociado con la regulación a la baja del estrés oxidativo inducido por CAT durante condiciones de hiperglucemia (Wang et al. 2017b). SIRT1 gestiona la activación de FOXO3a por desacetilación y modula la respuesta celular al estrés oxidativo directa o indirectamente (Hori et al. 2013). Se declaró que existe una asociación funcional entre la regulación de SIRT1 y FOXO3 del sistema de defensa antioxidante mediado por MnSOD (Tanaka et al. 2009; Zhang et al. 2015). En consecuencia, Zhang et al. (2015) demostraron que la icariina protegía la lesión pulmonar aguda causada por la vía de señalización SIRT1/FOXO3 mediada por isquemia/reperfusión intestinal mediante la regulación positiva de la expresión de MnSOD. Los informes anteriores también han implicado que la regulación positiva de SIRT1 alivia la nefropatía inducida por cisplatino,renallesión por isquemia/reperfusión y nefropatía diabética (Funk y Schnellmann 2013; Gu et al. 2016; Kim et al. 2011). En particular, la regulación a la baja inducida por la diabetes de SIRT1 que impulsa las alteraciones fisiopatológicas conduce arenaltoxicidad (Wang et al. 2017b). Hasegawa et al. (2013) demostraron que la disminución de SIRT1 en los túbulos proximales desencadenaba el inicio de la ND y provocaba albuminuria. En línea, los resultados de esta investigación identificaron una disminuciónrenalExpresión del gen SIRT1 en el grupo diabético. Por lo tanto, la activación de SIRT1 provocó la resistencia derenalcélulas tubulares al estrés celular (Kume et al. 2013). En general, los activadores de SIRT1 han ganado una atención notable como candidatos interesantes para la terapia de la diabetes (Song et al. 2018)

Además, la presente investigación también mostró una marcada respuesta inflamatoria en diabéticosriñonescomo lo demuestra la elevación de NF-κB. Es un factor regulador esencial relacionado con la respuesta inmune y la inflamación (Hayden y Ghosh 2012). De acuerdo con los hallazgos de esta investigación, varios estudios informaron que la activación de NF-κB y su translocación nuclear aumenta tanto en la DN experimental como en la humana (Alzahrani et al. 2020; Kuhad y Chopra 2009). Además, la elevación de SIRT1 contribuye a la inactivación de NF-κB para rescatar a los podocitos de lesiones en el diabético.riñón(Liu et al. 2014). Curiosamente, la sobreexpresión de SIRT1 atenúa la expresión de una proteína en las uniones epiteliales estrechas, a saber, claudina-1, en ratas hiperglucémicas, lo que se correlaciona con el nivel de proteinuria. La claudina-1 activada en los podocitos deteriora la función de barrera glomerular al reducir la expresión de sinaptopodina o podocina, lo que da como resultado albuminuria (Hasegawa et al. 2013). Estos hallazgos también fueron aprobados en los riñones de las ratas diabéticas.

Aquí, se demostró por primera vez que en condiciones diabéticas, la administración de tropisetrón condujo a una mayor expresión del gen SIRT1 y, al mismo tiempo, disminuyó las proporciones de proteína FOXO3a fosforilada/FOXO3a total, NF-κB y los niveles de proteína claudina-1. Por lo tanto, es muy lógico que dicha activación en SIRT1 y la posterior disminución de las proporciones de FOXO3a fosforilada/proteína FOXO3a total, NF-κB y claudina-1 sean, en parte, responsables de la mejora en la diabéticoFunción del riñón. Los investigadores informaron que los efectos protectores del tropisetrón en la DN parecen ser 5-independientes del receptor HT3, ya que el granisetrón, otro bloqueador selectivo del receptor 5-HT3, no logró proteger la DN. Se declaró que los mecanismos antioxidantes y antiinflamatorios del tropisetrón pueden tener un papel crítico entejido renalprotección en la diabetes (Barzegar-Fallah et al. 2015). Recientemente, nuestro laboratorio observó que el tratamiento con tropisetrón aumentaba la secreción de insulina y disminuía el nivel de glucosa en sangre al elevar la expresión del gen GLUT2, así como la vía UCP2/ZnT8 (Naderi et al. 2020). El tropisetrón como bloqueador del receptor 5-HT3 aumentó la liberación de insulina de la línea de células beta productoras de insulina pancreática, lo que resultó en hipoglucemia (Heimes et al. 2009). Por lo tanto, parece que la modulación de la liberación de insulina y, posteriormente, la homeostasis de la glucosa puede implicar respuestas antioxidantes y antiinflamatorias que contribuyen a lariñónproteccion.

De acuerdo con los presentes hallazgos, el tropisetrón revirtió el daño oxidativo al aumentar la expresión del gen SIRT1 en la senescencia en ratones (Mirshafa et al. 2020). Además, se observó una atenuación de la lesión hepática y los niveles de proteína TNF- e IL-6 en el hígado de ratas diabéticas después del tratamiento conjunto con tropisetrón (Amini et al. 2020; Gholizadeh-Ghaleh Aziz et al. 2019). Además, en la presente investigación, el tropisetrón mostró una respuesta similar a un fármaco estándar, la glibenclamida. En consecuencia, la exposición a glibenclamida aumentó SIRT1 y disminuyó las proporciones de proteína FOXO3a fosforilada/FOXO3a total, NF-κB y claudina-1 en pacientes diabéticos.riñonesEn el estudio actual. La glibenclamida es un fármaco establecido que se ha utilizado ampliamente en el tratamiento de pacientes diabéticos mediante la inhibición de los canales de K+ sensibles a ATP. Dado que ha habido algunos resultados contradictorios con respecto al efecto de la glibenclamida en la ND (Akbar et al. 2013; Elmalí et al. 2004; Nakamura et al. 2000), probablemente debido a la dosis o la duración del tratamiento, este evento motivó la introducción de un nuevo fármaco para pacientes diabéticos como un agente seguro y eficaz con menos efectos secundarios

En general, tropisetrón mejora efectivamentefunción renalen DN probablemente alterando la expresión de SIRT1, proporciones de proteína FOXO3a fosforilada/FOXO3a total, NF-κB y claudina-1. Este estudio tuvo algunas limitaciones para apoyar este tema. Por ejemplo, los estudios morfológicos deberían intentar proporcionar más evidencia para validar la presente investigación. Además, los investigadores no emplearon inhibidores de moléculas para validar el mecanismo exacto de la vía de señalización.

Conclusión

En conclusión, los hallazgos de este estudio mostraron el efecto nefroprotector del tropisetrón en la DM1 inducida por STZ. Los hallazgos notables de esta investigación indicaron que el efecto nefroprotector del tropisetrón posiblemente involucró cambios en la expresión de SIRT1, FOXO3a, NF-κB y claudin-1. Estos datos podrían ser estimulantes para futuras investigaciones en esta área.