Els nanozims que imiten la catalasa sensibles a la infamació alleugen la lesió renal aguda mitjançant la reversión de l'estrès oxidatiu local Ⅱ

Biodistribució de l'enzim PTC-M en ratolins IRI

La biodistribució de PTC es va investigar en ratolins IRI carregant el colorant fluorescent IR780 com a fàrmac model (PTC-IR780). També vam comparar la biodistribució dels PC-IR780 i IR780 sols i vam observar que tots els grups mostraven fluorescència als òrgans principals, però PTC-IR780 mostrava una acumulació millorada al ronyó a diferència del grup PC-IR780 o IR780 (Fitxer addicional 1: Figura S14 A). ). També vam comprovar el perfil de biodistribució de PTC-IR780 en ratolins normals i vam trobar que mostrava una acumulació hepàtica més gran que és habitual per a la nanopartícula després de la injecció intravenosa, però que no s'ha acumulat gaire als ronyons (fitxer addicional 1: figura S15). Així, concloem que el milloratronyóacumulacióde PTC està mediat principalment per la infamació renal. En el nostre estudi, vam dissenyar nanomicel·les PTC de tal manera que circulin a la sang i s'acumulin gradualment al lloc de la infamació, i després d'arribar al lloc de la infamació, el PTC es desestabilitza per la presència de ROS millorat i l'IR780 carregat serà alliberat que roman al ronyó durant més temps, donant lloc a una fluorescència millorada. Es va comparar l'acumulació de ronyons entre tots els grups quantificant la intensitat de fluorescència ex vivo i es va observar que la PTC mostrava un valor superior.acumulació renaltot i que mostra fluorescència en altres òrgans principals que és inevitable en cas d'injecció sistèmica (fitxer addicional 1: figura S14 B) Com es mostra a la figura 6A, es va observar una forta intensitat de fluorescència IR780 als ronyons des de les 6 hores posteriors a la injecció de PTC -IR780. La intensitat de fluorescència dels òrgans principals era alta en l'ordre del fetge, pulmons, melsa i ronyons. La intensitat de fluorescència d'altres òrgans va disminuir amb el temps, mentre que la intensitat de fluorescència dels ronyons es va mantenir relativament constant fins a les 48 h. Així, elintensitat de fluorescència dels ronyonsversus el fetge va tendir a augmentar gradualment amb el temps (Fig. 6B). Això podria ser coherent amb estudis anteriors que van informar d'un augment deinfamació renalpodria conduir a una millora de la permeabilitat dels vasos i, per tant, a una major acumulació de NM als ronyons [16]. La biodistribució es va confirmar més mitjançant la comprovació del contingut de Mn en diferents òrgans mitjançant l'anàlisi de l'espectròmetre de masses de plasma acoblat inductiu (ICP-MS). Com es mostra a la figura 6C, la concentració de Mn en ambdós ronyons va assolir el màxim a les 6 h després de la injecció i va disminuir gradualment fins a les 48 h. En comparar la concentració de Mn en els teixits amb la dels altres òrgans principals, els ronyons van assolir una concentració de Mn en els teixits més alta que el fetge, els pulmons i la melsa en qualsevol moment. Per confirmar l'eliminació del PTCM, vam realitzar l'anàlisi ICP-MS de tots els òrgans, femta i orina al final de l'estudi, i després d'una setmana vam observar que una part important del Mn es mostrava a l'intestí i les femtes. . Es va observar que la depuració de Mn va prendre principalment una via hepatobiliar en lloc de la depuració renal. Suposem que després d'acumular-se al ronyó, la nanopartícula de Mn3O4 es degrada a ions Mn que segueix l'eliminació hepatobiliar habitual de Mn (Fitxer addicional 1: Figura S16) [17].

Herbes orgàniques per a la malaltia renal

L'enzim PTC-M disminueix els marcadors de dany renal i atenua els canvis morfològics en els ronyons de ratolins IRI

Finalment, vam realitzar un experiment in vivo per determinar l'eficàcia de PTC-M per disminuir el dany renal en l'IRI renal. Per investigar l'estat general dels danys aIRI ronyons, vam mesurar la lipocalina associada a la gelatinasa de neutròfils plasmàtics (NGAL), un marcador ben conegut de lesió tubular en AKI [18]. El nivell de plasma NGAL va ser significativament més alt en el grup IRI que en el grup simulat, però es va reduir amb el tractament amb PTC-M (Fig. 7B). Hem realitzat una tinció periòdica d'àcid-Schif (PAS) delseccions de ronyóper comprovar si hi ha canvis morfològics (Fig. 7C). En contrast amb els ratolins simulats, es va observar una inflor tubular renal i una dilatació plena de material necròtic. Es van observar cèl·lules inflamatòries que inflaven els espais intersticials als ronyons de ratolins IRI. Aquests canvis es van millorar amb el tractament amb PTC-M. La inflor tubular, els materials necròtics als túbuls i la infiltració de cèl·lules inflamatòries es van atenuar relativament en els ratolins IRI tractats amb PTC. A diferència dels canvis en els túbuls, no es van observar diferències morfològiques significatives en els glomèruls de cada grup.

PTC-M millora la infamació i l'apoptosi en els ronyons de ratolins IRI

Per examinar si el PTC-M podria reduir el moviment infantil induït per la lesió oxidativa, vam examinar el nivell d'expressió de proteïnes de HO-1 mitjançant l'anàlisi de Western Blot per avaluar el grau d'estrès oxidatiu en els ronyons de ratolins IRI. Hem trobat nivells d'expressió considerablement elevats de HO-1 als ronyons de ratolins IRI, que es van atenuar amb el tractament amb PTC-M (Fig. 8A). La tinció immunohistoquímica de HO-1 va mostrar la seva expressió augmentada al mesangi dels glomèruls, els espais periglomerulars i l'espai intersticial peritubular dels ronyons de ratolins IRI, que es va reduir en els ronyons de ratolins tractats amb PTC-M (Fig. 8C). Per dilucidar la infamació activa als ronyons dels ratolins IRI, vam comprovar els nivells de transcripció de citocines proinfamatòries i molècules d'adhesió mitjançant l'anàlisi quantitativa de la reacció en cadena de la polimerasa (qPCR) (Fig. 8B). Els nivells d'expressió d'ARNm d'interleucina (IL)-6, proteïna quimioattractora de monòcits (MCP)-1, factor de necrosi tumoral (TNF)-, molècula d'adhesió intracel·lular (ICAM)-1, adhesió de cèl·lules vasculars molècula (VCAM-1) i el factor de creixement transformant (TGF) van augmentar significativament als ronyons dels ratolins IRI, i el tractament amb PTC-M va suprimir aquests canvis (Fig. 8B). La tinció immunohistoquímica de F4/80, un marcador de macròfags murins, va revelar un augment de l'expressió en els espais periglomerulars i intersticials dels ronyons dels ratolins IRI, que també es va atenuar amb el tractament PTC-M (Fig. 8C). Aquestes dades suggereixen que PTC-M va suprimir la infamació renal i l'estrès oxidatiu en ratolins IRI.

Per avaluar el grau de mort de cèl·lules tubulars renals en ratolins IRI, es va avaluar el nivell d'expressió de proteïnes de proteïnes apoptòtiques. L'immunoblotting va revelar un augment de la relació Bax/Bcl-2 i va escindir les proporcions de caspasa 3/caspasa 3 al teixit renal dels ratolins IRI, cosa que suggereix que l'apoptosi es va exacerbar (Fig. 9A). Aquests canvis no es van observar en els ratolins tractats amb PTC-M. El tractament amb PTC-M va reduir significativament les cascades apoptòtiques al ronyó de ratolins IRI induïdes per l'estrès oxidatiu. Per determinar si PTC-M va inhibir l'apoptosi mediada per ROS mitjançant proteïna cinasa activada per mitogens (MAPK), vam estimar els canvis en la via de senyalització MAPK. Hem realitzat anàlisis d'immunoblot per als nivells de proteïnes de la via MAPK i les seves formes fosforilades (activades) (Fig. 9B). Els nivells d'ERK, JNK i P38 fosforilats es van millorar als ronyons dels ratolins IRI en comparació amb els ratolins simulats, que van ser atenuats per PTC-M, tot i que no es va observar una reducció significativa de la JNK fosforilada. La tinció d'etiquetatge de nickend dUDP desoxinucleotidil transferasa terminal (TUNEL) va demostrar més cèl·lules epitelials tubulars positives per a TUNEL a l'escorça dels ronyons dels ratolins IRI en comparació amb la dels ratolins simulats, mentre que el tractament amb PTC-M va disminuir el nombre de cèl·lules positives per a TUNEL (Fig. 9C). Aquests resultats suggereixen que PTC-M va reduir l'apoptosi en els ronyons de ratolins IRI afectant la via de senyalització MAPK. Aquestes troballes en ronyons de ratolí IRI van ser coherents amb els resultats de cèl·lules renals humanes estimulades amb H2O2-, demostrant un mecanisme comú de protecció renal PTC-M. La tinció H&E es va realitzar als òrgans principals recollits de grups normals i tractats amb PTC-M i no es van observar canvis histològics importants que indiquin danys (fitxer addicional 1: figura S17).