تحریک الکتریکی ملایم با شوک گرمایی اثر محافظتی در برابر سندرم نفروتیک نشان داد

30 نوامبر 2020- یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه کوماموتو در ژاپن دریافتند که ترکیبی از جریان الکتریکی پالسی ضعیف و گرما، باعث اثرات ضد التهابی و ضد فیبروتیک در کلیه ها و همچنین یک اثر محافظتی در برابر سندرم نفروتیک (NS) از طریق مهار آپوپتوز (مرگ سلولی) سلولهای کلیه دارد. داده های بالینی نشان داده اند که این نوع درمان فیزیکی برای انسان بی خطر و موثر است. محققان بر این باورند که می توان بطور بالینی همزمان چندین فاکتورسندرم نفروتیک را هدف قرار داد.

سندرم نفروتیک، یک اصطلاح عمومی برای بیماری کلیوی است که منجر به نشت مقدار زیادی پروتئین از خون به ادرار به دلیل آسیب به گلومرول- بخشی از کلیه که مسئول فیلتراسیون ادرار است- می شود، و در نتیجه عوارضی مانند هیپوآلبومینمی و ادم را ایجاد می کند. استروئیدها به عنوان یک درمان خط اول استفاده می شوند و تأثیراتی را نشان داده اند، اما عود مکرر اتفاق می افتد و از سوی دیگر برخی از انواعسندرم نفروتیکمقاوم به استروئید هستند. این سندرمهای نفروتیک راجعه به دلیل پیش آگهی ضعیف و پاسخ درمانی همچنان مسئله ساز هستند. علاوه بر این، سندرم نفروتیک اغلب به کنترل طولانی مدت نیاز دارد که نگرانی در مورد ظهور عوارض جانبی ناشی از استفاده ی طولانی مدت از دارو را بهمراه دارد. به همین دلیل به توسعه ی درمان های جدید، موثر و ایمن، نیاز است.

الکتریسیته، حرارت و سایر محرک های فیزیکی برای مدت زمان طولانی در پزشکی مورد استفاده بوده و از نظر تجربی در بهبود برخی از شرایط پاتولوژیک موثر شناخته شده اند. پروفسور Hirofumi Kai و تیم وی از دانشگاه کوماموتو در حال بررسی تاثیر تحریک الکتریکی خفیف (MES) بهینه شده برای فعالیت بیولوژیکی در ترکیب با شوک حرارتی(HS) هستند که هدف آن افزایش عملکرد جریان است. پیش از این، آنها دریافتند کهMES + HS ، به طور موثری آسیب شناسی بیماری های مختلف، از جمله دیابت نوع 2 و پسوریازیس را بهبود می بخشد.

به طور خاص برای دیابت نوع 2 ، مطالعات بالینی انجام شده بر روی بیماران نشان داد که این درمان می تواند متابولیسم غیر طبیعی گلوکز را بدون عوارض جانبی اصلاح کند.محققان معتقدند کهMES + HS  می تواند یک درمان ایمن و جدید برای بیماری های مختلف باشد و بنابراین تحقیق در مورد اثرMES + HS  در سندرم نفروتیک را آغاز کردند.

پس از اولین القای سندرم نفروتیک راجعه در یک مدل موش با تجویز داروی آدریامایسین(ADR) ، آنها دو بار در هفته و به مدت چهار هفته درمانMES + HS را به مدت 10 دقیقه انجام دادند و تغییرات پاتولوژیک را کنترل کردند. تجزیه و تحلیل عملکرد کلیه ها نشان داد که میزان نشت آلبومین به ادرار پس از القای بیماری افزایش یافته است( روز هفتم پس از تزریق ADR) و در روز دهم به حداکثر رسیده است. با این حال، در گروه درمان باMES + HS ، سطح آلبومین ادرار به ترتیب 50 درصد و 75 درصد در روز هفتم و دهم، کمتر از گروه درمان نشده، بود.

درمان MES + HS همچنین باعث بهبود نمرات پروتئینوری شد. بعلاوه، سطح کراتینین سرم، که معمولاً با پاتوژنزNS افزایش می یابد، به میزان 36٪ و سطح نیتروژن اوره خون 24٪ در مقایسه با گروه درمان نشده، کاهش یافت. این نتایج نشان می دهد که درمان MES + HS باعث بهبود عملکرد کلیه ها پس از سندرم نفروتیک ناشی ازADR ، می شود.

محققان همچنین بافت شناسی کلیه را تجزیه و تحلیل کردند. تزریقADR منجر به ضایعات اسکلروتیک در گلومرول شد، اما در گروه درمانیMES + HS ، ضایعات اسکلروتیک ناشی از ADR سرکوب شدند. ضایعات شدید اسکلروتیک؛ جایی که بیش از 75٪ ناحیه گلومرولی را در بر گرفته بود؛ بطور قابل توجهی کاهش یافت (59 درصد کاهش). افزایش تعداد protein casts ناشی ازADR ، که نشان دهنده اختلال عملکرد توبولارNS است، که در گروه درمان نشده، مشاهده شد، در گروه MES + HS کاهش یافت.

این نشان می دهد کهMES + HS ، نه تنها بر روی گلومرول ها، بلکه بر روی توبول ها نیز اثر محافظتی دارد. محققان سپس سلولهای اپیتلیال گلومرولی (podocytes) را مورد ارزیابی قرار دادند، زیرا آنها نقطه شروع بیماری اولیه  سندرم نفروتیک راجعه، گلومرولاسکلروز سگمنتال کانونی هستند. آنها دریافتند که از دست دادن پودوسیت مشاهده شده در این بیماری، با درمان MES + HS مهار می شود، که نشان می دهد، این درمانعلاوه بر توانایی در سرکوب آسیب بافت کلیوی ناشی ازADR ، می تواند از طریق برخی مکانیسم (ها) ناشناخته کاهش پودوسیت ها را تنظیم کند.

برای کشف این مکانیسم ها، محققان با استفاده از رنگ آمیزیTUNEL ، تأثیر MES + HS در مرگ سلول در بافت کلیه را بررسی کرده و دریافتند که MES + HS تعداد سلولهای آپوپتوتیک ناشی ازADR  را کاهش می دهد. مطابق با این نتایج، افزایش بیان پروتئین Caspase 3 فعال، یک عامل آپوپتوز، نیز توسط MES + HS سرکوب شد، که نشان دهنده یک اثر ضد آپوپتوز برای این روش درمانی است.

آنها سپس بر روی پروتئین کینازB یا Akt، مولکولی که بقای سلول را تقویت می کند، تمرکز کردند. آنها دریافتند که MES + HSسبب فسفوریلاسیون و فعال سازیAkt و غیرفعال کردن عامل پایین دستی محرک آپوپتوز، یعنی آگونیست مرگ سلولی مرتبط باBCL2  یاBAD  می شود. این موضوع در یک سیستم آزمایشگاهی مبتنی بر سلول که در آن از یک مهار کننده ی فسفوریلاسیونAkt استفاده شد، تأیید گردید. با این کار اثرات ضد آپوپتوتیک MES + HS، ناپدید شد، که دخالت عمیق MES + HS را در مسیر Akt-BAD نشان می دهد.

علاوه بر این ، تجزیه و تحلیل بیان ژنهای التهاب و فیبروز مربوط به پیشرفت NSنشان داد کهMES + HS، بیان سیتوکین های التهابی (به عنوان مثال ، Il1-β و Il6) و عوامل فیبروتیک (به عنوان مثال ، Tgf-β و Col1a1) را کاهش می دهد که نشان دهنده ی اثر مهاری MES + HS بر التهاب و فیبروز است. این تحقیق نشان داد که MES + HS با تنظیم مسیر Akt-BAD و اعمال یک اثر ضد آپوپتوتیک ضمن مهار التهاب و فیبروز، پاتولوژی NS ناشی از ADR را بهبود می بخشد.

پروفسور Kai، رهبر این پروژه تحقیقاتی گفت: در سایر مطالعات بالینی، محرک فیزیکی حاصل از MES + HS به عنوان یک درمان پزشکی بالقوه بی خطر، برای انسان تایید شده است. بر اساس نتایج حاصل از این تحقیق، ما انتظار داریم که بتوان از آن برای هدف قرار دادن همزمان چندین فاکتور مربوط به NS برای کاربردهای بالینی در آینده استفاده کرد.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20201130/Mild-electrical-stimulation-with-heat-shock-exerts-protective-effect-against-nephrotic-syndrome.aspx