Quercetin'in spontan hipertansif sıçanlarda kan basıncı, bağırsak mikrobiyotası ve ventriküler yeniden şekillenme üzerindeki etkileri ve mekanizmaları
Şu anda Çin'de kardiyovasküler hastalıkların görülme sıklığı ve ölüm oranları artmaya devam etmektedir. Araştırmalara göre, Çin'deki mevcut kardiyovasküler hastalık hastalarının sayısının 290 milyon olduğu tahmin edilmektedir ve bunların 245 milyonu kardiyovasküler hastalık için önemli bir risk faktörü olan ve ailelere ve ülkeye ağır bir yük getiren hipertansiyondan muzdariptir. Hipertansiyonun bağırsak mikrobiyotası dengesizliği ile ilişkili olduğunu ortaya koyan çalışmalar giderek artmaktadır, ancak spesifik mekanizması hala belirsizdir ve daha fazla araştırmaya ihtiyaç duymaktadır. Güncel araştırmalar, Toll benzeri reseptör 4'ün (TLR4) hipertansiyon ve ventriküler yeniden şekillenme ile ilişkili olduğunu göstermiştir. TLR4 için ana ligand lipopolisakkaritlerdir ve TLR4'ün ligandlara bağlanması nükleer faktör kappa B'yi (NF - κ B) aktive ederek inflamatuar faktörlerin salınmasına yol açabilir ve endotelyal hücre inflamatuar hasarını, vasküler disfonksiyonu ve yeniden şekillenmeyi teşvik ederek ventriküler yeniden şekillenmeye katılır. Bağırsak mikrobiyotasının disbiyozu da bağışıklık tepkilerini katalize edebilir. Kuersetin, bitkilerin çiçeklerinde, yapraklarında ve meyvelerinde yaygın olarak bulunan flavonoid bir bileşiktir. Mevcut çalışmalar, kuersetinin kan basıncını düşürme, antioksidan, anti-inflamatuar ve bağışıklık fonksiyonunu düzenleme gibi etkileri olduğunu göstermiştir. Şu anda, kuersetinin bağırsak mikrobiyotası yoluyla hipertansif ventriküler yeniden şekillenme üzerindeki etkisi hakkında sınırlı araştırma bulunmaktadır. Bu deney, spontan hipertansif sıçanlarda (SHR) kuersetinin kan basıncı, bağırsak mikrobiyotası ve ventriküler yeniden şekillenme üzerindeki etkilerini ve mekanizmalarını araştırmayı amaçlamaktadır.

Bu deneyde, 8 Wistar Kyoto sıçanı kontrol grubu (WKY) olarak kullanılmış ve 24 SHR rastgele bir model gruba (SHR), bir benazepril grubuna (Ben) ve bir kuersetin grubuna (Que) ayrılmıştır. Bu gruplara ağızdan Tollepril verilmiş ve kan basınçları ölçülmüştür. 8 hafta sonra, serum Toll benzeri reseptör 4 (TLR4) ve NF - κ B p65 konsantrasyonları ELISA ile tespit edildi ve bağırsak mikrobiyotası 16S-V4 sekanslama ile tespit edildi; Kardiyak kitle indeksi ve sol ventrikül kitle indeksini hesaplayın, pikrik asit fuchsin boyama yöntemini kullanarak miyokardiyal fibrozu gözlemleyin ve CVF'yi hesaplayın; Miyokardiyal dokudaki TLR4 protein ve mRNA seviyelerini tespit etmek için Western blot ve RT-PCR kullanıldı.

Hipertansiyon, Çin'de yaygın ve sık görülen bir hastalık olup genetik ve çevre gibi birçok faktörün sonucudur. Kardiyovasküler ve serebrovasküler hastalıklar için önemli bir risk faktörüdür ve kalp, beyin ve böbrekler gibi önemli organlara zarar vererek çoklu organ yetmezliğine yol açabilir. Hipertansiyon ve aşırı kardiyak basınç yükünün yanı sıra renin-anjiyotensin aldosteron sisteminin aktivasyonu, miyokardiyal hücre hipertrofisini ve interstisyel fibrozu uyararak sol ventrikül hipertrofisine ve genişlemesine, ventriküler yeniden şekillenmeye, ayrıca miyokardiyal iskemiye, kalp yetmezliğine vb. neden olabilir. Bu da ailelere ve ülkeye ağır bir ekonomik yük getirmektedir. SHR, insan primer hipertansiyonuna benzer bir hastalık gelişim sürecine sahiptir. Ventriküler yeniden şekillenme miyokardiyal hipertrofi ve miyokardiyal fibrozisi içerir. Sol ventrikül kitle indeksi miyokardiyal hipertrofiyi, CVF ise miyokardiyal fibrozisi yansıtabilir. Önceki çalışmalar kuersetinin anti-enflamatuar, serbest radikal süpürücü ve vazodilatasyon gibi önemli fizyolojik etkilere sahip olduğunu göstermiştir. Bu deneyde, kuersetinin kan basıncı, ventriküler yeniden şekillenme ve bağırsak mikrobiyotası üzerindeki etkilerini ve mekanizmalarını araştırmak için SHR modeli kullanılmıştır.

Bu çalışmanın sonuçları, SHR'nin WKY'ye kıyasla daha yüksek kan basıncı, kalp kitle indeksi, sol ventrikül kitle indeksi ve CVF'ye sahip olduğunu ve bunun da ventriküler yeniden şekillenmeyi gösterdiğini ortaya koymuştur. Spontan hipertansif sıçanlarda quercetin ile tedaviden sonra kan basıncı düşmüş ve kalp kitle indeksi, sol ventrikül kitle indeksi ve CVF iyileşmiştir, bu da quercetinin kan basıncını düşürebileceğini ve ventriküler yeniden şekillenmeyi iyileştirebileceğini göstermektedir. Ancak etkisi anjiyotensin dönüştürücü enzim inhibitörü benazeprilden daha zayıftır. Bununla birlikte, her grubun CVF değerleri nispeten küçüktü. Quercetin ile müdahaleden sonra CVF'nin SHR'ye kıyasla iyileştiği, ancak farkın istatistiksel olarak anlamlı olmadığı görülmüştür. Örneklem büyüklüğünün nispeten küçük olabileceği ve ilaç müdahale süresiyle ilişkili olabileceği göz önünde bulundurularak, örneklem büyüklüğü artırılarak veya ilaç müdahale süresi uzatılarak daha fazla araştırma yapılabilir.

Günümüzde, bağırsak mikrobiyotasının ve metabolitlerinin hipertansiyonun oluşumunda ve gelişiminde rol oynadığı hayvan modelleri ve klinik çalışmalarla doğrulanmıştır. Bu nedenle, hipertansiyonu tedavi etmek için bağırsak mikrobiyotasına müdahale etmenin hipertansiyon için potansiyel bir terapötik hedef olması beklenmektedir. Ancak spesifik mekanizmasının daha fazla araştırmaya ihtiyacı vardır. Şu anda, araştırmalar insan bağırsak mikrobiyotasının esas olarak Firmicutes ve Bacteroidetes'ten oluştuğunu bulmuştur. Bağırsak mikrobiyotasının disbiyozu, genellikle F/B ile ölçülen bağırsak mikrobiyotasının anormal fonksiyonel ve yapısal oranları ile karakterize edilir. Önceki çalışmalar, spontan hipertansif sıçanların, anjiyotensin II ile indüklenmiş hipertansif sıçanların ve hipertansif hastaların, önemli ölçüde artmış F/B ve azalmış bağırsak mikrobiyota zenginliği ve çeşitliliği ile bağırsak mikrobiyota disbiyozu sergilediğini bulmuştur. WKY'nin çekal içeriğinin SHR'ye nakledilmesinden sonra, kan basıncında bir düşüş olmuştur, ancak istatistiksel olarak anlamlı değildir; İnme eğilimli SHR'nin çekal içeriğinin WKY'ye nakledilmesinden sonra, ikincisinin kan basıncı artmış ve F / B önemli ölçüde artmıştır. Son çalışmalar, hipertansif hastalardan alınan dışkıların steril farelere nakledilmesinden sonra kan basınçlarının arttığını göstermiştir, bu da bağırsak mikrobiyotasının hipertansiyon gelişiminde önemli bir rol oynadığını göstermektedir. Bu çalışmanın sonuçları SHR'nin F/B oranının WKY'ninkinden daha yüksek olduğunu ve bağırsak mikrobiyotasının zenginliğinin istatistiksel anlamlılıkla önemli ölçüde azaldığını göstermiştir. Bağırsak mikrobiyotasının çeşitliliği de azalmıştır, ancak fark istatistiksel olarak anlamlı değildir. Daha ileri araştırmalar için örneklem büyüklüğünün artırılabileceği düşünülmektedir. Bu çalışmada spontan hipertansif sıçanlar kuersetin ile tedavi edildikten sonra, sıçanların F/B değerleri azalmış ve bağırsak mikrobiyotasının zenginliği ve çeşitliliği, benazeprilin etkisiyle karşılaştırılabilir şekilde iyileşmiştir. Bu durum, kuersetinin bağırsak mikrobiyotası üzerinde düzenleyici bir etkiye sahip olduğunu ve bağırsak mikrobiyotasını modüle ederek kan basıncını daha da düşürebileceğini ve ventriküler yeniden şekillenmeyi iyileştirebileceğini göstermektedir.

TOLL benzeri reseptörler, bağışıklık sisteminin mikroorganizmaları tanıdığı ve hem doğuştan gelen hem de edinilmiş bağışıklığa aracılık ettiği hücre zarlarında ifade edilen bir reseptör ailesidir. Memelilerde TLR'ler endoplazmik retikulumda sentezlenir ve plazma veya endozomal membran hücrelerine taşınır. TLR kardiyomiyositlerde yüksek oranda eksprese edilir ve TLR4 primer hipertansiyon ile ilişkilidir. TLR4'ün ana ligandı lipopolisakkaritlerdir. TLR4 ligandına bağlandığında, NF - κ B'yi aktive edebilir, bu da büyük miktarda enflamatuar faktör salınımına yol açar ve enflamatuar yanıtı teşvik eder. Endotoksinler, Gram negatif (G -) bakteriler tarafından üretilen lipopolisakkarit içeren maddelerdir. Bağırsak mikrobiyotasının dengesizliği, kan dolaşımına giren endotoksin miktarını artırarak bağışıklık sisteminin enflamatuar reaksiyonlarını tetikleyebilir. Cani ve arkadaşlarının çalışması, yüksek yağlı bir diyet altında, G-bakterileri tarafından lipopolisakkaritlerin bağırsak üretiminin arttığını ve sistemik inflamasyonu tetiklediğini göstermiştir. Bir çalışma, TLR4'ün aktive edilmesinin yüksek kan basıncına, düşük dereceli enflamatuar yanıta ve vasküler disfonksiyona yol açabileceğini bulmuştur. TLR4/NF - κ B yolu, hipertansiyon ve vasküler inflamasyon için anahtar bir yoldur. TLR4 eksikliği olan farelerde, anjiyotensin II tarafından indüklenen reaktif oksijen türleri seviyelerindeki ve NADPH oksidaz aktivitesindeki artış önemli ölçüde azalmış, ancak kan basıncı üzerinde hiçbir etkisi olmamıştır. Anjiyotensin II, anjiyotensin II tip 1 reseptörleri aracılığıyla TLR4'ü uyararak inflamatuar sitokinler ve oksidatif stres üretir, kan damarlarını, böbrekleri ve merkezi sinir sistemini etkileyerek hipertansiyonu teşvik eder. NF - κ B inhibitörlerinin sadece NF - κ B aktivasyonunu inhibe etmekle kalmayıp, aynı zamanda TLR4 ve AngII içeriğinin ekspresyonunu da azalttığını gösteren çalışmalar da vardır. TLR4/NF - κ B aracılı enflamatuar sinyalizasyon ve oksidatif stres, sol ventrikül yeniden şekillenmesinin oluşumunda ve gelişiminde rol oynamaktadır. Eisler ve arkadaşları, ramiprilin geleneksel dozlarının hipertansif sıçanlarda yalnızca kan basıncını düşürebildiğini ve miyokarddaki TLR4 ekspresyonu üzerinde hiçbir etkisi olmadığını, yüksek dozların ise yalnızca kan basıncını düşürmekle kalmayıp aynı zamanda miyokarddaki TLR4 ekspresyonunu da azalttığını bulmuşlardır; bu da TLR4 ekspresyonundaki azalmanın yalnızca kan basıncındaki düşüşe bağlı olmayabileceğini, aynı zamanda ilacın doğrudan etkisinden de kaynaklanabileceğini göstermektedir. Çalışmalar, yüksek yağlı diyetle indüklenen alkolik olmayan yağlı karaciğer hastalığı olan farelerde kuersetinin F/B değerlerini iyileştirebildiğini, disbiyozu hafifletebildiğini, karaciğerde TLR4/NF - κ B ekspresyonunu aşağı regüle edebildiğini ve karaciğerde koruyucu bir rol oynayabildiğini göstermiştir. Quercetin, Toll etkileşimli proteinlerin ekspresyonunu artırarak lipopolisakkaritlerin aracılık ettiği TLR4/NF - κ B sinyal yolunu aşağı regüle edebilir. Bu deneysel çalışmanın sonuçları, quercetin'in SHR serumunda TLR4 ve NF - κ B p65 ekspresyonunu azaltabildiğini ve miyokard dokusunda TLR4 proteini ve mRNA ekspresyonunu azaltabildiğini göstermiştir. Bu çalışmanın sonuçları, kuersetinin bağırsak mikrobiyotasını iyileştirebileceğini, lipopolisakkarit üretimini azaltabileceğini, TLR4/NF - κ B p65 ekspresyonunu azaltabileceğini, immün inflamatuar yanıtları hafifletebileceğini, böylece vasküler disfonksiyonu ve yeniden şekillenmeyi iyileştirebileceğini ve sonuçta kan basıncını düşürebileceğini ve ventriküler yeniden şekillenmeyi iyileştirebileceğini göstermektedir.

Özetle, bu deney SHR'de kuersetin müdahalesinin, muhtemelen bağırsak mikrobiyotasını düzenleyerek ve TLR4/NF - κ B yolunu aşağı düzenleyerek kan basıncını düşürebileceğini ve ventriküler yeniden şekillenmeyi iyileştirebileceğini göstermiştir. Bu, kuersetinin klinik uygulaması için belirli bir deneysel temel sağlamaktadır.