Diskussion

Indtagelse af højt saltindhold er en risiko for hjerte-kar-sygdomme (Alves da Silva et al. 2003). Akkumulerende beviser fra kliniske og eksperimentelle undersøgelser i de sidste to årtier har vist, at nyre- og hjerte-kar-sygdomme, herunder hypertension, kan programmeres i fosterstadiet (Guyton et al. 1972, Hoy et al. 1999, Woods 2000, Barker 2002, do Carmo Pinho et al. 2003, Logan 2006, Bagby 2007, Blache et al. 2007, Tay et al. 2007, 2012, Gluckman et al. 2008). Den foreliggende undersøgelse gav nye oplysninger om indflydelsen af højt saltindtag under graviditeten på fosterets lokale renale RAS-udvikling i forhold til de langsigtede virkninger på afkommet.

Efter 2 måneders HSD-indtag under graviditeten var moderens plasmaosmolalitet og Na+-niveauer forhøjet som hos voksne (da Silva et al. 2003). Føtal plasma osmolalitet og Na+ blev også forøget af moderens saltindtagelse under graviditeten. De observerede føtale blodosmolalitets- og Na+-niveauer kunne skyldes to hovedkilder. Den ene var salt fra moderens kredsløb, der krydser placentaen; den anden kunne være relateret til føtales egne reguleringer, når Na+-niveauet blev forhøjet. Derfor målte vi føtale urinværdier i de bevidste og ustressede dyr in utero. Resultaterne viste, at det føtale urinvolumen var signifikant reduceret, mens urinens osmolalitet, Na+- og Cl-koncentrationer samt Na+:K+-forholdet blev øget, det føtale Na+:Cl-forhold i forhold til flowhastigheden blev også forbedret, hvilket indikerer, at føtale nyresystemer har været funktionelle over for saltbelastningsudfordringer. Desuden tilføjede dataene om den føtale nyreudskillelse oplysninger om, at moderens saltindtagelse under graviditeten kunne påvirke de føtale nyrefunktioner.

I den foreliggende undersøgelse blev både føtale nyre- og kropsvægte ikke statistisk ændret af HSD’er; dog blev forholdet nyrevægt:kropsvægt signifikant nedsat, hvilket indikerer en relativt dårlig udvikling af den føtale nyre under høj saltpåvirkning, selv om andre muligheder også kan forårsage et fald i forholdet. Tidligere undersøgelser viste, at andre miljøforstyrrelser under graviditeten kunne forårsage små eller dårligt udviklede føtale nyrer (Digby et al. 2010, Mao et al. 2010). I fremtidige undersøgelser vedrørende udvikling er det værd at overveje at måle fødeindtagelse. Mens man tester den funktionelle indflydelse af saltindtag, synes ændringer i urinvolumen og elektrolytter at være akutte beskyttelsesmekanismer til at fjerne overskydende salt fra fosterkroppen. I den foreliggende undersøgelse blev BUN-koncentrationerne og BUN:CRE-forholdet forøget, selv om der ikke var signifikante ændringer i det føtale serum af CRE. BUN og CRE, der er almindeligt anvendte indikatorer for nyrefunktioner (Mao et al. 2010), kan afspejle glomerulær filtration og nyrefunktioner. Det er bemærkelsesværdigt, at føtal BUN blev forøget, mens moderens BUN ikke blev forøget i forbindelse med højt saltindtag i denne undersøgelse. Dette kunne være relateret til det faktum, at føtale nyrefunktioner var umodne (Drukker & Guignard 2002). Sammen med beviserne for et reduceret forhold mellem nyrevægt og kropsvægt tyder dataene på, at den føtale nyreudvikling kan påvirkes af moderens saltindtag, og at den føtale nyrekapacitet som reaktion på saltindtag var forskellig fra moderens, eller at føtale nyrefunktioner er mere sårbare over for miljømæssige påvirkninger.

Den endokrine vej er en vigtig mekanisme i kontrollen af nyrefunktioner. Det er ikke mærkeligt, at moderens plasma ADH var forhøjet efter højt saltindtag (Kjeldsen et al. 1985). Selv om det er velkendt, at en øget osmolalitet kan stimulere ADH-frigivelse, var det nyt bevis for, at føtal plasma-ADH kunne øges betydeligt ved moderens saltindtag. ADH spiller en vigtig rolle i kroppens væskebalance via renal udskillelse (Ranadive & Rosenthal 2011). Dette neurohypofysiske hormon er ansvarligt for at øge vandabsorptionen i de samlende kanaler i nyrerne via en øget vandpermeabilitet ved at inducere translokation af aquaporin-CD-vandkanaler i de samlende kanaler (Nielsen et al. 1995). Dette kan forklare, hvorfor fosterurinmængden blev reduceret under moderens høje saltindtagelse i den foreliggende undersøgelse. Vi målte også ALD-niveauerne, fordi dette steroidhormon virker på renale distale tubuli og samlekanaler for at forårsage bevarelse af natrium og tilbageholdelse af vand. Plasma ALD forblev uændret, mens ADH var forhøjet, hvilket indikerer ADH-medieret føtal nyreregulering under moderens saltindtag.

Renin-angiotensin-ALD-systemet er en vigtig endokrin vej i kontrollen af nyrefunktioner (Fitzsimons 1998). Højt saltindtag reducerede ikke kun maternel plasma Ang II som vist i voksne modeller (Ding et al. 2010), men reducerede også føtale Ang II-koncentrationer i cirkulationen. Sammen med beviserne for uændret føtal PRA og renal renin mRNA og -protein tyder dataene på, at mekanismerne for reduktionen af plasma Ang II kan ligge uden for nyren. En mulighed i denne vej kan være reduceret hepatisk AGT, som er den primære kilde til forløberen for plasma Ang II (Fitzsimons 1998). Denne antagelse understøttes imidlertid ikke af det faktum, at både moderens og fostrets Ang I-niveauer ikke blev ændret efter højt saltindtag. Da ACE’er er afgørende for omdannelsen af Ang I til Ang II eller Ang(1-7), er det meget muligt, at den underliggende mekanisme for de ved højt saltindtag reducerede føtale Ang II-niveauer var relateret til de omdannende enzymer, der påvirkes. Tidligere undersøgelser (Stevens & Lumbers 1986, Boyce et al. 2008) viste, at højt saltindtag reducerede renin hos voksne får. Forskellen i reninresultaterne kunne være relateret til forskellige betingelser for HSD’er, der blev anvendt i vores og deres forsøg. Stevens & Lumbers (1986) og Boyce et al. (2008) viste næsten ingen forskel i føtal plasmanatrium eller plasmaosmolalitet i HSD-gruppen, og den føtale urin-natriumudskillelse samt urin-osmolalitet blev ikke ændret. En HSD (40 dage med 210 g Na+ pr. dag i 40 dage) var imidlertid forbundet med en stigning i føtal plasmanatrium og osmolalitet hos køer (Rouffett et al. 1990). Hos drægtige rotter fandt Deloof et al. (2000))) en stigning i føtal plasmanatrium med maternel HSD. I den foreliggende undersøgelse er moderens og fostrets reninniveauer ens, og indtagelse af højt saltindhold var forbundet med øget osmolalitet og Na+. De forskellige resultater blandt disse undersøgelser kan være relateret til graden og varigheden af saltbelastning. Desuden antydede tidligere undersøgelser, at nedsatte plasma Ang II-niveauer ville føre til et fald i ALD. I den foreliggende undersøgelse var plasma-ALD uændret forbundet med en stigning i plasma-ADH samt Na+/K+ i fosterurin i fosterurinen. Det er muligt, at andre kropsvæske-reguleringsmekanismer, bortset fra Ang II, også kan være involveret i reguleringen af ALD-niveauerne.

Hvis disse føtale ændringer er relateret til langvarig påvirkning er et vigtigt spørgsmål. Vores data viste, at når moder- og afkomsfårene vendte tilbage til NSD’er efter fødslen, var Na+- og osmolalitetsniveauerne i blodet samt BUN- og CRE-koncentrationerne de samme mellem kontrol- og forsøgsafkommet i en alder af 15 og 90 dage. Krops- og nyrevægten (undtagen kropsvægten efter 90 dage), plasma Ang I-, Ang II-, ALD- og ADH-niveauerne efter 90 dage var heller ikke ændret. Forholdet mellem nyrevægt og kropsvægt var dog stadig signifikant lavere, og forholdet mellem BUN og CRE var højere hos både det 15- og 90 dage gamle afkom, der blev udsat for prænatalt højt saltindhold. Dette tyder på, at nogle føtale ændringer in utero som følge af miljøforstyrrelser kunne vendes efter fødslen, hvis postnatale forhold blev korrigeret, mens andre ændringer optrådte med langvarig påvirkning, hvilket tilføjede nye oplysninger om forholdet mellem prænatale nyreforandringer og postnatal sundhed.

Lokalt renalt RAS spiller en vigtig rolle i cellulær proliferation og apoptose (Xu et al. 2009), og intrarenale RAS-komponenter medierer nefrogenese (Woods & Rasch 1998, Guron & Friberg 2000), såvel som nyrefunktioner. Væksten af den føtale nyre kan reguleres via AT1-receptorer (Guron & Friberg 2000, Xu et al. 2009). Natriummanipulation gennem kosten inducerede organspecifik modulering af AT1- og AT2-ekspression i nyren (Ruan et al. 1997). Den foreliggende undersøgelse var den første til at vurdere indflydelsen af prænatalt højt saltindtag på ekspression af nøgleelementerne i det lokale RAS (renin, AGT, ACE, ACE2, AT1 og AT2) i fosternyren. Resultaterne viste, at AGT mRNA- og proteinudtrykkene var signifikant forøget i nyrerne hos fostre og afkom, der var udsat for HSD, mens renin-mRNA- og renin-proteinniveauerne hos fostre og afkom ikke blev ændret. I det systemiske RAS kommer AGT hovedsageligt fra leveren, mens renin hovedsageligt kommer fra nyren (Pereira et al. 2009, Urushihara & Kobori 2011). Det faktum, at både renin mRNA- og proteinniveauerne var uændrede, understøttede yderligere det endokrine fund, at plasma renin forblev uændret i den foreliggende undersøgelse. AGT er en forløber for angiotensinpeptider såsom renin og ACE, som er to centrale enzymer for produktionen af forskellige RAS-peptider (Shi et al. 2010). Selv om renin var uændret, var ACE mRNA- og proteinniveauerne i foster- og afkomsnyrerne markant ændrede. ACE omdanner Ang I til Ang II, mens ACE2 spiller en afgørende rolle i dannelsen af Ang(1-7; Shi et al. 2010). Navnlig tyder stigningen af renal ACE og ACE:ACE2-forholdet samt et fald i ACE2 i den foreliggende undersøgelse stærkt på en mulighed for en stigning i renal lokal Ang II og et fald i Ang(1-7). Hos voksne spiller både Ang II og Ang(1-7) en vigtig rolle i reguleringen af renal hæmodynamik. ACE og ACE2 er modregulerende enzymer i kontrollen af niveauerne af angiotensinpeptider (Shi et al. 2010). Vores fund tyder på et skift i retning af større renal ACE-syntese og reduceret metabolisme af Ang II via ACE2 samt reduceret Ang(1-7) i nyrerne. ACE-hæmmere eller AT1-receptorblokkere, der anvendes under graviditet, fører til føtal nyrelyddysplasi, hvilket indikerer, at et intakt og afbalanceret RAS er afgørende for normal nyreudvikling (Jones et al. 1990). Reduktion af renal ACE2 samt forøgelse af ACE:ACE2-forholdet ved prænatal højt salt kunne være en sandsynlig risiko for nyre- og kardiovaskulære sygdomme.

I den foreliggende undersøgelse var AT1-ekspression i både mRNA og protein efter eksponering for prænatale HSD’er signifikant forøget i foster- og afkomsnyrer undtagen dets protein ved 90 dages alderen, og AT2-ekspression var signifikant forøget i fosternyren, selv om sådanne ændringer forsvandt i afkommet. Imidlertid var AT1:AT2 mRNA- og proteinekspressionsforholdet i afkomsnyrerne signifikant forøget. En absolut eller relativ stigning af AT1 kan bidrage til cellevækst og apoptose (Fitzsimons 1998, Mao et al. 2009) i nyrerne. Den foreliggende undersøgelse viste, at renal AT1/AT2 kunne ændres betydeligt i nyrerne ved prænatale HSD’er. Desuden bemærkede vi, at ændret føtal renal AT2-ekspression såvel som AT1-protein ved 90 dage kunne forsvinde i afkommet, hvilket igen indikerer, at nogle føtale ændringer in utero ved miljøpåvirkning kunne vendes efter fødslen, og at forskellige postnatale nyrer, der reagerer på forskellige miljøer, kan være forklaringer. Betydningen af dette fund er, at det giver meningsfulde oplysninger til tidlig forebyggelse af sygdomme hos voksne af føtal oprindelse.

Dertil kommer, at udvækst og forgrening af urinlederknopper kunne øges af Ang II via stimulering af AT1/AT2-receptorer, hvilket tyder på, at RAS spiller en rolle i reguleringen af nyreudviklingen (Esther et al. 1996, Guron et al. 1999, Guron & Friberg 2000). Væksthæmning af nyrer under udvikling under svangerskab induceret af AT1-receptorantagonister var forbundet med en øget ekspression af angiotensinreceptoren (Kriegsmann et al. 2000), hvilket tyder på, at væksten af føtale nyrer også reguleres af AT1-receptoren. Det er rimeligt at overveje, at Ang II enten kan fungere som en partner af vækstsignalering eller uafhængigt ved regulering af nyreudviklingen såvel som ved påvirkning af nyrefunktioner. Hvorvidt reduceret føtal nyre/kropsvægt efter HSD’er var relateret til den ændrede ekspression af nøgleelementerne i det lokale renale RAS og deres receptorer er værd at undersøge yderligere.

Sammenfattende viste den foreliggende undersøgelse, at HSD’er under graviditet kunne påvirke føtal urinudskillelse via ADH-signalering og føtale nyrefunktioner i forbindelse med betydelige ændringer i ekspressionen af mRNA og protein i flere nøglekomponenter i det lokale renale RAS og deres receptorer. Resultaterne giver oplysninger om subtile patofysiologiske ændringer i nyrerne som følge af kronisk eksponering for HSD’er under svangerskabet. Yderligere undersøgelser af molekylære mål, der er ansvarlige for de observerede ændringer, kan føre til nye tilgange til tidlig forebyggelse og behandling af nyre- og kardiovaskulære sygdomme af føtal oprindelse.