Discussion
A magas sófogyasztás kockázatot jelent a szív- és érrendszeri megbetegedésekben (Alves da Silva és mtsai. 2003). Az elmúlt két évtizedben klinikai és kísérletes vizsgálatokból származó, egyre gyarapodó bizonyítékok bizonyították, hogy a vese- és szív- és érrendszeri betegségek, beleértve a magas vérnyomást is, magzati eredetben programozhatók (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). A jelen vizsgálat új információkkal szolgált a terhesség alatti magas sóbevitel magzati helyi vese RAS fejlődésre gyakorolt hatásáról az utódokra gyakorolt hosszú távú hatásokkal kapcsolatban.
A terhesség alatti 2 hónapos HSD-bevitelt követően az anyai plazma ozmolalitása és Na+ szintje a felnőttekéhez hasonlóan emelkedett (da Silva és mtsai. 2003). A magzati plazma ozmolalitás és Na+ szintén emelkedett az anyai sóbevitel hatására a terhesség alatt. A megfigyelt magzati vér ozmolalitása és Na+ szintje két fő forrásból eredhet. Az egyik az anyai keringésből a placentán áthaladó só volt; a másik a magzati saját szabályozáshoz kapcsolódhatott, amikor a Na+ szintek emelkedtek. Ezért magzati vizeletértékeket mértünk az öntudatos és a stresszmentes állatokban in utero. Az eredmények azt mutatták, hogy a magzati vizelet térfogata jelentősen csökkent, míg a vizelet ozmolalitása, Na+ és Cl- koncentrációja, valamint a Na+:K+ arány nőtt, a magzati vizelet Na+:Cl- aránya az áramlási sebességgel szemben szintén emelkedett, ami arra utal, hogy a magzati vese rendszerek működőképesek voltak a sóterheléses kihívással szemben. Továbbá, a magzati vesekiválasztásra vonatkozó adatok hozzáadták azt az információt, hogy a terhesség alatti anyai sóbevitel befolyásolhatja a magzati vesefunkciókat.
A jelen vizsgálatban mind a magzati vese-, mind a testsúlyt nem változtatta meg statisztikailag a HSD; azonban a vese súly:testsúly aránya szignifikánsan csökkent, ami a magzati vese viszonylag rossz fejlődésére utal a magas sótartalom mellett, bár más lehetőségek is okozhatják az arány csökkenését. Korábbi vizsgálatok kimutatták, hogy a terhesség alatti egyéb környezeti inzultusok is okozhatnak kisméretű vagy rosszul fejlett magzati veséket (Digby és mtsai. 2010, Mao és mtsai. 2010). A fejlődéssel kapcsolatos jövőbeli vizsgálatokban érdemes megfontolni a táplálékfelvétel mérését. A sóbevitel funkcionális hatásának vizsgálata során a vizeletmennyiség és az elektrolitok változásai akut védőmechanizmusnak tűnnek a felesleges sónak a magzati szervezetből való eltávolítására. Jelen vizsgálatban, bár a magzati szérum CRE nem változott szignifikánsan, a BUN-koncentráció és a BUN:CRE arány megnőtt. A BUN és a CRE, a vesefunkciók általánosan használt mutatói (Mao és mtsai. 2010), tükrözhetik a glomeruláris filtrációt és a vesefunkciókat. Figyelemre méltó, hogy a magzati BUN emelkedett, míg az anyai BUN nem emelkedett a magas sóbevitel hatására a jelen vizsgálatban. Ez összefügghet azzal, hogy a magzati vesefunkciók éretlenek voltak (Drukker & Guignard 2002). A csökkent vesesúly:testsúly arány bizonyítékával együtt az adatok arra utalnak, hogy a magzati vesefejlődést befolyásolhatja az anyai sóbevitel, és a magzati vese képessége a sóbevitelre adott válaszként eltér az anyákétól, vagy a magzati vesefunkciók sérülékenyebbek a környezeti inzultusokkal szemben.
Az endokrin útvonal kulcsfontosságú mechanizmus a vesefunkciók szabályozásában. Nem furcsa, hogy az anyai plazma ADH szintje megemelkedett a magas sóbevitelt követően (Kjeldsen és mtsai. 1985). Bár jól ismert, hogy a megnövekedett ozmolalitás serkentheti az ADH felszabadulását, új bizonyíték volt, hogy a magzati plazma ADH-t jelentősen növelheti az anyai sóbevitel. Az ADH a vesekiválasztáson keresztül fontos szerepet játszik a szervezet folyadékegyensúlyában (Ranadive & Rosenthal 2011). Ez a neurohipofiziális hormon felelős a vízfelvétel fokozásáért a vese gyűjtőcsatornáiban, a vízpermeabilitás növelésén keresztül, a gyűjtőcsatornákban lévő aquaporin-CD vízcsatornák transzlokációjának indukálásával (Nielsen és mtsai. 1995). Ez magyarázhatja, hogy miért csökkent a magzati vizeletmennyiség az anyai magas sóbevitel során a jelen vizsgálatban. Az ALD-szintet is mértük, mivel ez a szteroid hormon a vese disztális tubulusaira és gyűjtőcsatornáira hatva nátriumkonzerválást és vízvisszatartást okoz. A plazma ALD változatlan maradt, miközben az ADH emelkedett, ami az ADH által közvetített magzati veseműködés szabályozására utal az anyai sóbevitel során.
A renin-angiotenzin-ALD rendszer fontos endokrin útvonal a vesefunkciók szabályozásában (Fitzsimons 1998). A magas sóbevitel nemcsak az anyai Ang II plazmát csökkentette, amint azt felnőtt modellekben kimutatták (Ding és mtsai. 2010), hanem a magzati Ang II koncentrációját is csökkentette a keringésben. A változatlan magzati PRA és renin-mRNS és -fehérje bizonyítékával együtt az adatok arra utalnak, hogy a plazma-Ang II csökkenésének mechanizmusai a vesén kívül lehetnek. Az egyik lehetőség az útvonalban a csökkent hepatikus AGT lehet, amely a plazma Ang II prekurzorának elsődleges forrása (Fitzsimons 1998). Ezt a feltételezést azonban nem támasztja alá az a tény, hogy mind az anyai, mind a magzati Ang I-szint nem változott a magas sóbevitelt követően. Mivel az ACE-k kritikus szerepet játszanak az Ang I Ang II-vé vagy Ang(1-7)-vé alakításában, nagyon is lehetséges, hogy a magas sóbevitel hatására csökkent magzati Ang II-szintek mögöttes mechanizmusa az érintett konvertáló enzimekkel függött össze. Korábbi tanulmányok (Stevens & Lumbers 1986, Boyce et al. 2008) kimutatták, hogy a magas sóbevitel csökkentette a reninszintet a felnőtt juhokban. A renin eredmények közötti különbség a mi és az ő kísérleteikben használt HSD-k eltérő körülményeivel függhet össze. Stevens & Lumbers (1986) és Boyce et al. (2008) szinte semmilyen különbséget nem mutatott ki a magzati plazma nátrium vagy plazma ozmolalitásában a HSD csoportban, és a magzati vizelet nátriumkiválasztása, valamint a vizelet ozmolalitása nem változott. Ugyanakkor a HSD (40 napos 210 g/nap Na+ adagolás) a magzati plazma nátrium és ozmolalitás emelkedésével járt teheneknél (Rouffett és mtsai. 1990). Vemhes patkányoknál Deloof és munkatársai (2000)) a magzati plazma nátriumszintjének növekedését találták az anyai HSD hatására. Jelen vizsgálatban az anyai és a magzati reninszintek hasonlóak, és a magas sóbevitel az ozmolalitás és a Na+ emelkedésével járt együtt. Az említett vizsgálatok közötti eltérő eredmények a sóterhelés mértékével és időtartamával függhetnek össze. Emellett korábbi tanulmányok azt sugallták, hogy a csökkent plazma Ang II-szintek az ALD csökkenéséhez vezetnek. A jelen vizsgálatban a plazma ALD változatlanul a plazma ADH, valamint a magzati vizelet Na+/K+ emelkedésével járt együtt. Lehetséges, hogy az Ang II-n kívül más testfolyadék-szabályozó mechanizmusok is részt vesznek az ALD-szintek szabályozásában.
Az, hogy ezek a magzati változások összefüggésben vannak-e a hosszú távú hatással, fontos kérdés. Adataink azt mutatták, hogy amikor az anyai és az utód juhok a születés után visszatértek az NSD-be, a vér Na+ és ozmolalitás szintje, valamint a BUN és a CRE koncentrációja 15 és 90 napos korban azonos volt a kontroll és a kísérleti utódok között. A test- és vesesúly (kivéve a 90 napos testsúlyt), a plazma Ang I, Ang II, ALD és ADH szintek 90 napos korban szintén nem változtak. A vesesúly:testtömeg arány azonban továbbra is szignifikánsan alacsonyabb, a BUN:CRE arány pedig magasabb volt mind a 15, mind a 90 napos korú utódoknál, akiket prenatális magas sótartalomnak tettek ki. Ez azt jelzi, hogy egyes környezeti in utero környezeti inzultusok által okozott magzati változások a születés után visszafordíthatók, ha a születés utáni körülményeket korrigálják, míg más változások hosszú távú hatás mellett jelentek meg, új információkkal bővítve a prenatális veseelváltozások és a születés utáni egészségi állapot közötti kapcsolatot.
A lokális renális RAS fontos szerepet játszik a sejtproliferációban és az apoptózisban (Xu és mtsai. 2009), és az intrarenális RAS komponensek közvetítik a nefrogenezist (Woods & Rasch 1998, Guron & Friberg 2000), valamint a vesefunkciókat. A magzati vese növekedése AT1 receptorokon keresztül szabályozható (Guron & Friberg 2000, Xu et al. 2009). A diétás nátrium-manipuláció az AT1 és AT2 expressziójának szervspecifikus modulációját indukálta a vesében (Ruan és mtsai. 1997). A jelen vizsgálat volt az első, amely értékelte a prenatális magas sóbevitel hatását a helyi RAS kulcsfontosságú elemeinek (renin, AGT, ACE, ACE2, AT1 és AT2) expressziójára a magzati vesében. Az eredmények azt mutatták, hogy a HSD-nek kitett magzatok és utódok veséjében az AGT mRNS és fehérje expressziója szignifikánsan megnőtt, míg a renin mRNS és fehérje szintje a magzatokban és utódokban nem változott. A szisztémás RAS-ban az AGT főként a májból, míg a renin főként a veséből származik (Pereira és mtsai. 2009, Urushihara & Kobori 2011). Az a tény, hogy mind a renin mRNS-, mind a fehérjeszint változatlan maradt, tovább erősítette azt az endokrinológiai megállapítást, hogy a plazma renin jelen vizsgálatban változatlan maradt. Az AGT az angiotenzin peptidek, például a renin és az ACE prekurzora, amelyek a különböző RAS peptidek termelésének két kulcsenzimje (Shi és mtsai. 2010). Bár a renin nem változott, az ACE mRNS- és fehérjeszintje a magzati és az utódok veséiben jelentősen megváltozott. Az ACE az Ang I-et Ang II-vé alakítja, míg az ACE2 kritikus szerepet játszik az Ang(1-7; Shi et al. 2010) képződésében. Különösen a vese ACE és az ACE:ACE2 arány növekedése, valamint az ACE2 csökkenése a jelen vizsgálatban erősen utal a vese helyi Ang II növekedésének és az Ang(1-7) csökkenésének lehetőségére. Felnőtteknél mind az Ang II, mind az Ang(1-7) fontos szerepet játszik a vese hemodinamikájának szabályozásában. Az ACE és az ACE2 ellenszabályozó enzimek az angiotenzin peptidek szintjének szabályozásában (Shi és mtsai. 2010). Eredményeink arra utalnak, hogy a vese nagyobb mértékű ACE-szintézise és az Ang II csökkent metabolizmusa az ACE2-n keresztül, valamint csökkent Ang(1-7) a vesében. A terhességben alkalmazott ACE-gátlók vagy AT1-receptor-blokkolók magzati vesediszpláziához vezetnek, ami arra utal, hogy az intakt és kiegyensúlyozott RAS kritikus fontosságú a normális vesefejlődéshez (Jones és mtsai. 1990). A renális ACE2 csökkenése, valamint az ACE:ACE2 arány növekedése a prenatális magas sótartalom hatására valószínűleg kockázatot jelenthet a vese- és kardiovaszkuláris betegségek kialakulásában.
A jelen vizsgálatban a prenatális HSD-expozíciót követően az AT1 expressziója mind az mRNS-ben, mind a fehérjében jelentősen megnőtt a magzati és az utódok veséjében, kivéve a fehérjét 90 napos korban, és az AT2 expressziója jelentősen megnőtt a magzati vesében, bár az utódokban ezek a változások eltűntek. Az AT1:AT2 mRNS és fehérje expressziós aránya az utódvese esetében azonban szignifikánsan megnövekedett. Az AT1 abszolút vagy relatív növekedése hozzájárulhat a sejtnövekedéshez és az apoptózishoz (Fitzsimons 1998, Mao és mtsai. 2009) a vesében. A jelen vizsgálat azt mutatta, hogy a vese AT1/AT2-je jelentősen megváltozhat a vesében a prenatális HSD-k hatására. Emellett megfigyeltük, hogy a megváltozott magzati vese AT2-expresszió, valamint az AT1-fehérje 90 napra eltűnhetett az utódokban, ami ismét arra utal, hogy egyes környezeti hatások által a méhen belüli magzati változások a születés után visszafordulhatnak, és a különböző környezetre reagáló különböző posztnatális vesék lehetnek a magyarázatok. Ennek az eredménynek az a jelentősége, hogy a magzati eredetű felnőttkori betegségek korai megelőzéséhez nyújt érdemi információt.
Az ureterbimbó kinövését és elágazását továbbá az AT1/AT2 receptorok stimulálásán keresztül az Ang II fokozhatja, ami a RAS szerepére utal a vese fejlődésének szabályozásában (Esther et al. 1996, Guron et al. 1999, Guron & Friberg 2000). A fejlődő vese terhesség alatti, AT1-receptor-antagonisták által kiváltott növekedési retardációja az angiotenzinreceptor fokozott expressziójával járt együtt (Kriegsmann és mtsai. 2000), ami arra utal, hogy a magzati vese növekedését is az AT1-receptor szabályozza. Indokolt megfontolni, hogy az Ang II vagy a növekedési jelátvitel partnereként, vagy attól függetlenül működhet a vese fejlődésének szabályozásában, valamint a vesefunkciók befolyásolásában. További vizsgálatokat érdemel, hogy a HSD-ket követő csökkent magzati vese/testtömeg összefüggésbe hozható-e a helyi vese RAS és receptoraik kulcselemeinek megváltozott expressziójával.
Végeredményben a jelen tanulmány azt mutatta, hogy a terhesség alatti HSD-k az ADH jelátvitelen keresztül befolyásolhatják a magzati vizeletkiválasztást és a magzati vesefunkciókat, ami a helyi vese RAS és receptoraik számos kulcskomponensének mRNS- és fehérjeexpressziójában bekövetkezett jelentős változásokkal társul. Az eredmények információt szolgáltatnak a vese finom patofiziológiai változásairól a terhesség alatti krónikus HSD-expozíció következtében. A megfigyelt változásokért felelős molekuláris célpontok további vizsgálata új megközelítésekhez vezethet a magzati eredetű vese- és kardiovaszkuláris betegségek korai megelőzésében és kezelésében.