Резюме

1. Въведение

Бъбреците играят важна роля във функционирането на организма, включително филтриране на отпадъчни продукти и отстраняване на токсини, контрол на осмолалността на течностите, киселинно-алкален баланс, контрол на кръвното налягане и дори синтезиране на еритропоетин, за да стимулира производството на еритроцити в костния мозък, когато се изисква. Функционалната единица на бъбрека е нефрон, който се състои от бъбречно тяло и бъбречна тубула. Бъбречното тяло се състои от капиляри, наречени гломерул и капсула на Боуман, а бъбречната тубула се простира от капсулата. Като цяло, по-голям брой нефрони се свързва с по-добра бъбречна функция или функционален капацитет и здравият възрастен бъбрек съдържа между 0,7 и 1,8 милиона функционални нефрони във всеки бъбрек [1]. Процесът на образуване на урина започва, когато кръвта се филтрира, докато преминава през различните слоеве в бъбреците. Накратко, етапите на образуване на урина в бъбреците включват филтрация, реабсорбция и секреция. Гломерулът играе ключова роля в първоначалната филтрация, откъдето филтратът преминава през различни сегменти на нефрона, включително проксималната извита тубула, контур на Henle, дистална извита тубула и събирателния канал.

Промените в бъбречната структура (намаляване на масата) и функцията (скорост на гломерулна филтрация (GFR)) съпътстват напредването на възрастта [1,2,3]. Броят на тубуларните клетки и гломерулните клетки намалява значително по време на стареенето при хората и броят на гломерулните туфи на единица площ също намалява значително с напредването на възрастта [4]. Докато няколко свързани функционални промени се случват със стареенето, включително намаляване на бъбречния кръвоток и натриев клирънс и способността за максимална концентрация на урина, тази статия ще се съсредоточи повече върху процеси, свързани със скоростта на гломерулна филтрация, общоприета важна оценка на бъбречна функция. Намаляване на GFR е отчетено и при котки и кучета в остаряване [5,6]. Такова намаляване на бъбречната функция със стареенето вероятно е многофакторно [7], но се предполага, че увеличаването на възпалителните процеси играе важна роля за спада на бъбречната функция [8,9].

2. Имунна система

3. Възпаление

Съобщава се за намаляване на нивата на витамин D3 (холекалциферол) под формата на 25-хидроксивитамин D (калцидиол) или 1,25-дихидроксивитамин D (калцитрол) при стареене, въпреки че някои проучвания не съобщават за промяна или дори увеличение (вж. [92] за преглед). Активираната форма на витамин D се образува чрез два процеса на хидроксилиране. Първоначално витамин D се хидроксилира в черния дроб, за да произведе 25-хидроксивитамин D и впоследствие се получава хидроксилиране на 25-хидроксивитамин D, предимно в проксималния канал на нефрона в бъбреците, за да се образува 1,25-дихидроксивитамин D. Като се има предвид, че спад в бъбречната функция при стареене, може да се очаква, че добавянето на витамин D ще бъде от полза. В подкрепа на това субектите с тежка бъбречна дисфункция или от ранен до късен стадий на ХБН са показали полза, когато се допълват с холекалциферол, както се оценява чрез подобряване на състоянието на витамин D [93,94]. Изглежда обаче, че няма консенсус в полза на добавките с витамин D при пациенти с ХБН [95,96].

4. Състав на тялото

Изследвано е използването на билкови екстракти за облекчаване на някои от характеристиките на саркопенията. Go-sha-jinki-Gan, традиционно японско билково лекарство, намалява загубата на скелетна мускулна маса и подобрява увеличаването на бавните скелетни мускулни влакна при мишки с ускорено стареене (SAMP8) [110]. В in vitro модел на пролиферация на мускулни клетки, използващ миобластна клетъчна линия C2C12 на миши скелетен мускул, хахимиджиоган (HJG), японско билково лекарство, значително увеличава броя на клетките C2C12 в сравнение с контрола [111]. Лечение на стари мишки с Jaeumganghwa-Tang, традиционна билкова формула, съставена от 12 лечебни билки, подобрена мускулна сила, увеличена скелетна мускулна маса и облекчени мускулни увреждания [112]. Въпреки че тези проучвания не са провеждани при хора или животни с бъбречна дисфункция, възможно е такива билкови екстракти или биоактивни вещества от такива екстракти да бъдат полезни за намаляване на ефектите от саркопения.

5. Микробиота

Характеризирането на човешката бактериална популация (микробиота) и съответния й геном (микробиом) при стареене разкрива, че промените в състава на чревната микробиота могат да доведат до вредни ефекти за възрастния гостоприемник [113]. Често се наблюдава намаляване на дела на полезните бактерии, увеличаване на неблагоприятните бактерии, които, когато се комбинират, са важни компоненти на различни негативни промени със стареенето, включително спад в бъбречната функция [114]. Например, има спад в полезните бактерии като бифидобактерии и увеличаване на броя на факултативните анаероби [113,115]. Vaziri et al. [116] съобщават, че пациентите с краен стадий на бъбречно заболяване (ESRD) имат по-високо бактериално разнообразие на червата в някои видове от контролната група и съобщават за увеличаване на оперативните таксономични единици (OTU), метод за групиране, базиран на ДНК последователности, от Brachybacterium, Catenibacterium, Enterobacteriaceae, Halomonadaceae, Moraxellaceae, Nesterenkonia, Polyangiaceae, Pseudomonadaceae и Thiothrix при пациенти с ESRD и намаляване на Bifidobacteria и Lactobacilli.

Постбиотиците, метаболитни продукти, които са резултат от микробна активност, свързани с тези промени, могат да доведат до токсични микробни метаболити, причиняващи възпаление и оксидативен стрес, които често са свързани с прогресиране на заболяването и намаляване на бъбречната функция. Доказано е, че тези токсични странични продукти от ферментацията са свързани със запек, неправилна абсорбция и влошаване на целостта на чревната бариера [117,118]. Няколко циркулиращи метаболити на бактериална ферментация, включително триметиламин N-оксид, индоксил-сулфат, р-крезил-сулфат и фенилацетилглутамин, могат да повлияят неблагоприятно на бъбречната функция [119,120,121] и е съобщено, че са обратно свързани с очакваната GFR (eGFR) при пациенти с минимален спад на бъбречната функция [122], което показва, че такива метаболити могат да допринесат за евентуален спад в бъбречната функция.

6. Заключения

ползата

Връзката между чревните микроби, възпалението и бъбречната функция. Схематично представяне на ролята на възпалението и чревните микроби върху бъбречната функция. Възпалението при стареене се медиира от повишени нива на членове от семействата на цитокините и хемокините. Негативните ефекти на чревните микробни продукти, включително р-крезил сулфат и индоксил сулфат, могат да предизвикат бъбречна дисфункция директно или чрез тези уремични токсини-медиирани възпаления. Благоприятното въздействие на чревните бактерии, особено Bifidobacteria, върху бъбречната функция може да бъде чрез неговите ефекти чрез увеличаване на нивата на противовъзпалителния цитокин IL-10. Диетичните интервенции за намаляване на такива уремични токсини чрез модулиране на чревния микробиом може да са важна област на изследване, за да се намалят вредните ефекти на стареенето. (Съкращения: Трансформиращ растежен фактор-β (TGF-β); IL-1-β (Интерлевкин-1β); IL-6 (Интерлевкин-6); IL-8 (Интерлевкин-8); IL-10 (Интерлевкин-10 ); TNF-α (туморен фактор на некроза-α); MCP-1 (моноцитен хемоаттрактант протеин-1); CXCL-1 (хемокин (CXC-мотив) лиганд 1)).

Благодарности

Авторите искат да благодарят на Hills Pet Nutrition Inc. за подкрепата.

Финансиране

Финансирането на това проучване е осигурено от Hills Pet Nutrition Inc.

Конфликт на интереси

Авторите са настоящи служители на Hills Pet Nutrition Center, компания Colgate-Palmolive.