Дієта з високим вмістом солі диференціально модулює механічну активність аферентного та еферентного збору
Рісуке Мізуно
1 кафедра ветеринарної фармакології, Вища школа сільського господарства та наук про життя Токійського університету, Токіо, Японія.
2 Кафедра молекулярно-судинної ендокринології, Вища медична школа Токійського університету, Токіо, Японія.
Масасі Іссікі
3 Кафедра ендокринології та діабету Медичного факультету Медичного університету Сайтама, Сайтама, Японія.
Нобуюкі Оно
4 Кафедра електроніки та керування, Національний технологічний коледж Нагано, Нагано, Японія.
Міцухіро Нісімото
5 Відділ клінічної епігенетики, Науково-дослідний центр перспективних наук і технологій, Токійський університет, Токіо, Японія.
Тошіро Фуджіта
4 Кафедра електроніки та керування, Національний технологічний коледж Нагано, Нагано, Японія.
Анотація
Передумови: Лімфатична система сприяє рідинному гомеостазу в різних тканинах. Останні дані свідчать про те, що лімфангіогенез, спричинений дієтою з високим вмістом солі (HSD), пов'язаний з регуляцією артеріального тиску. Лімфатичні вузли, розташовані вздовж лімфатичних шляхів, є не тільки важливими вторинними лімфоїдними тканинами для метастазування раку, запалення та імунної відповіді, але також важливі для рідинного гомеостазу. Аферентні лімфатики збирають лімфу з передвузлової області, а еферентні лімфатики відводять лімфу з лімфатичних вузлів. Однак різниця в механічній активності між аферентною та еферентною лімфатикою та ефектом HSD на ці судини не була показана.
Методи та результати: Зміни механічної активності ізольованих аферентних та еферентних лімфатичних речовин у звичайній сольовій дієті (NSD) та 4-тижневих мишах HSD у відповідь на підвищення внутрішньосвітлового тиску з 3 до 7 смH2O вимірювали за допомогою відеомікроскопії. Більш високий внутрішньомуральний тиск еквівалентно знижував насосну активність аферентної та еферентної лімфатичної системи у мишей NSD. HSD пригнічував амплітуду, фракцію викиду та ударний об’єм аферентної лімфатичної системи, що призводило до помітного зменшення насосної активності. Навпаки, накачувальна дія еферентної лімфатичної системи була стійкою до HSD і зберігалася шляхом підвищення частоти скорочень.
Висновки: HSD диференційовано модулював механічну активність аферентної та еферентної збірної лімфатичної системи в мишачих клубових лімфатичних вузлах.
Вступ
Лімфатична система відіграє важливу роль у регуляції транспорту позаклітинних рідин та високомолекулярних речовин, таких як альбумін та гіалуронова кислота, у фізіологічних та патофізіологічних умовах. 1,2 Ця мікроциркуляторна система, яка включає лімфатичні вузли, також діє як шлях для торгівлі лімфоцитами та макрофагами під час імунологічних реакцій та для клітин карциноми в лімфатичних метастазах. 1,3 Лімфатичні вузли відіграють ключову роль в імунітеті. Наприклад, породжені тимусом Т і отримані з кісткового мозку В-клітини розподіляються у вторинні лімфоїдні тканини, включаючи лімфатичні вузли, плями Пайєра, мигдалини, вилочкову залозу та апендикс. Клітини Т і В потрапляють у вторинні лімфоїдні тканини через високі ендотеліальні венули (HEV). Лімфоцити, які виходять з лімфатичних вузлів, повертаються до венозної системи через еферентні лімфатичні судини і грудну протоку.
Нещодавно були виявлені специфічні молекули адгезії, які беруть участь у взаємодії між HEV та лімфоцитами. 4 Повідомляється, що клітини, що плавають у інтерстиціальних просторах та лімфатичних капілярах, відомі як початкові місця метастазування раку, взаємодіють через цитокіни або хемокіни. 5 Крім того, клінічне обстеження сторожових лімфовузлів є вигідним для онкологічних хворих для поліпшення якості життя, запобігаючи вторинному набряку лімфи та зменшуючи хірургічну травму. 6–8 Таким чином, у патофізіології лімфатичної системи лімфатичний вузол є критичним фактором для динаміки лімфи.
Лімфатичні вузли мають унікальну структуру, що включає циркуляцію крові та лімфи. Взагалі, кілька аферентних лімфатичних судин з'єднуються з лімфатичними вузлами, а одна або кілька відносно великих еферентних лімфатичних судин відводять лімфу з вузлів. Ці аферентні та еферентні лімфатичні судини, які проникають в лімфатичні вузли, працюють як серія лімфатичних насосів, що рухають внутрішньовузлову лімфатичну рідину шляхом коливальних звужень та розширень, а також відводять лімфу з периферійних відділів. Клітини гладких м’язів у лімфатичних судинах людини та тварин проявляють внутрішню спонтанну активність і служать головним механізмом роботи насоса in vivo та ex vivo. 1 Внутрішньопросвітній тиск лімфатичної системи - один з найважливіших факторів регулювання спонтанного скорочення гладкої мускулатури лімфатичної системи. Підвищення внутрішньосвіткового тиску збільшує частоту і зменшує амплітуду коливальних змін діаметра лімфатичних судин. 9-11 Незважаючи на великі дослідження лімфатичної системи, функціональний аналіз аферентної та еферентної лімфатики не був повністю показаний.
Гіпертонія є основним фактором ризику таких захворювань, як інсульт, серцева недостатність та захворювання нирок. Високе споживання солі тісно пов’язане з патогенезом та розвитком чутливої до солі гіпертонії. 12 Завантаження солі через неефективну ниркову екскрецію натрію часто призводить до збільшення обсягу циркулюючої рідини в організмі. Як вплив навантаження солі на лімфатичну систему, Machnik et al. повідомив про судинний ендотеліальний фактор росту (VEGF) -C опосередковує гіперплазію лімфатичних капілярів у вухах гризунів та запропонував, щоб капіляри допомагали підтримувати рідинний гомеостаз та артеріальний тиск. 13 Однак індуковані солями функціональні зміни лімфотранспортної системи залишаються нехарактерними для збору лімфатичної системи, особливо в судинах, що проникають через лімфатичні вузли. Отже, у цьому дослідженні ми досліджували вплив внутрішньосвітлового тиску на механічну активність аферентної та еферентної лімфатичної системи в лімфатичних вузлах після нормальної сольової дієти (NSD) та дієти з високим вмістом солі (HSD).
Матеріали і методи
Тварини
Самців мишей ICR віком 5 тижнів (n = 34, Токіо Дзіккен Добцуцу, Токіо, Японія) поділяли на групи NSD (n = 17) та HSD (n = 17). Мишей NSD годували стандартною гранульованою дієтою та водою протягом 9 тижнів. Мишей HSD годували NSD протягом 5 тижнів, а потім отримували HSD (8% NaCl; w/v) та 1% (w/v) фізіологічний розчин протягом 4 тижнів. Комітет з етики тварин Токійського медичного факультету затвердив усі експериментальні протоколи відповідно до принципів та рекомендацій з догляду за тваринами Фізіологічного товариства Японії.