Efectele diferențiale ale aportului dietic de sodiu asupra tensiunii arteriale și aterosclerozei în

Hong Lu

un centru de cercetare cardiovasculară Saha, Universitatea din Kentucky, Lexington, KY 40536

Congqing Wu

b Centrul de absolvenți pentru științe nutriționale, Universitatea din Kentucky, Lexington, KY 40536

Deborah A. Howatt

un centru de cercetare cardiovasculară Saha, Universitatea din Kentucky, Lexington, KY 40536

Anju Balakrishnan

un centru de cercetare cardiovasculară Saha, Universitatea din Kentucky, Lexington, KY 40536

Richard J. Charnigo, Jr.

c Departamentul de Statistică, Universitatea din Kentucky, Lexington, KY 40536

Lisa A. Cassis

b Centrul de absolvenți pentru științe nutriționale, Universitatea din Kentucky, Lexington, KY 40536

Alan Daugherty

un centru de cercetare cardiovasculară Saha, Universitatea din Kentucky, Lexington, KY 40536

b Centrul de absolvenți pentru științe nutriționale, Universitatea din Kentucky, Lexington, KY 40536

Abstract

1. Introducere

Sarea dietetică (clorură de sodiu) este esențială pentru ca organismul să mențină homeostazia apei și sodiului. De asemenea, joacă un rol important în reglarea tensiunii arteriale. Deși mecanismele sunt slab înțelese, studiile epidemiologice la om și experimentele intervenționale pe modele animale oferă dovezi puternice că aportul ridicat de sodiu duce la creșterea tensiunii arteriale [1-4]. Tensiunea arterială ridicată este un factor de risc bine recunoscut pentru ateroscleroză. Cu toate acestea, manipularea sodiului alimentar a generat rezultate contradictorii în studiile de ateroscleroză folosind modele de șoareci. În timp ce unele studii au raportat că sodiul bogat în dietă mărește ateroscleroza [4,5], două studii au arătat că sodiul dietetic scăzut crește ateroscleroza la șoarecii hipercolesterolemici [6,7]. Rezultatele discrepante ale acestor studii deduc un rol mai complex al aportului dietetic de sodiu în dezvoltarea aterosclerozei decât o relație de cauzalitate mediată de modificările tensiunii arteriale.

În plus față de reglarea tensiunii arteriale, sodiul dietetic ridicat suprimă sistemul renin angiotensinei (RAS), în timp ce aportul restricționat de sodiu activează RAS, așa cum este bine documentat atât în studiile efectuate la om, cât și pe animale [8-10]. Activarea RAS crește tensiunea arterială și contribuie la dezvoltarea aterosclerozei. Dovezi directe arată că perfuzia de angiotensină II (AngII) determină o creștere semnificativă a tensiunii arteriale sistolice și accelerează formarea aterosclerotică la șoarecii hipercolesterolemici [11,12]. În schimb, inhibițiile farmacologice și întreruperile genetice ale RAS scad tensiunea arterială și atenuează ateroscleroza la aceste modele animale [13-19]. Deși hipertensiunea arterială este un factor critic de risc pentru ateroscleroză, există dovezi acumulate că activarea RAS contribuie la ateroscleroză prin mecanisme care nu implică modificări ale tensiunii arteriale [11,13,14,16,17,20-23].

Încă nu se știe dacă rezultatele incoerente ale studiilor anterioare privind aportul dietetic de sodiu la ateroscleroză reflectă efectele diferențiate ale aportului dietic de sodiu asupra tensiunii arteriale și a RAS. Pentru a aborda această întrebare, am randomizat șoarecii hipercolesterolemici la una dintre cele trei concentrații de sodiu din dietă. Ipoteza noastră a fost că aportul redus de sodiu din dietă ar contribui la dezvoltarea aterosclerozei prin activarea RAS. Cerințele dietetice pentru concentrațiile de sodiu „normale” la șoareci nu sunt cunoscute. O dietă bogată în grăsimi saturate, utilizată de multe laboratoare [14,21,24,25] pentru a stimula hipercolesterolemia și induce ateroscleroza la șoareci conține 0,1% greutate/greutate (greutate/greutate) sodiu (Na 0,1%). Șoarecii adulți (în vârstă de 8 săptămâni) care au hrănit această dietă câștigă în mod constant greutate corporală la o rată de 2-3 g pe săptămână. Prin urmare, am utilizat la 0,1% ca aproximare la concentrația de sodiu „normală” pentru acest studiu. Am selectat apoi la 2% și 0,01% ca concentrații ridicate și, respectiv, scăzute de sodiu în dietă. Pentru a determina efectele aportului de sodiu din dietă asupra dezvoltării aterosclerozei, am examinat leziunile aterosclerotice de-a lungul rădăcinii aortice după 12 săptămâni de hrănire a dietelor selectate receptorilor lipoproteinelor cu densitate mică (LDL) -/- șoareci masculi.

2. Metode și materiale

2.1. Șoareci și dietă

Șoarecii masculi receptor LDL -/- (B6.129S7-Ldlr tm1Her; Stoc # 002207) șoareci au fost cumpărați de la Laboratorul Jackson (Bar Harbor, ME, SUA) și randomizați în trei grupuri. Toți șoarecii au fost întreținuți într-o instalație de barieră pentru animale de la Universitatea din Kentucky și au fost hrăniți cu o dietă normală de laborator de șoareci conținând 0,2% Na (numărul 2918; Harlan Teklad, Madison, WI, SUA). Pentru a induce hipercolesterolemia, dieta a fost schimbată cu una suplimentată cu aceeași cantitate de grăsimi saturate (grăsimi din lapte 21% g/g) și colesterol (0,2% g/g), dar conținând diferite concentrații de sodiu (Na 0,01%, 0,1%, sau 2% g/g; Harlan Teklad). Durata hranei selectate a fost de 12 săptămâni, începând cu șoarecii în vârstă de 8 săptămâni. Studiul a fost realizat cu aprobarea Comitetului instituțional de îngrijire și utilizare a animalelor de la Universitatea din Kentucky.

2.2. Măsurători ale tensiunii arteriale

Tensiunea arterială sistolică a fost măsurată folosind un sistem neinvaziv de manșetă de coadă (Coda 6; Kent Scientific Corp., Torrington, CT, SUA). Măsurătorile au fost efectuate timp de 5 zile consecutive înainte de alimentația selectată pentru a genera o tensiune arterială inițială (săptămâna 0) și, respectiv, în săptămânile 4, 8 și 12, în timpul alimentării dietelor selectate [26].

2.3. Măsurarea concentrațiilor de sodiu în urină

Urina de douăzeci și patru de ore a fost colectată după 10 săptămâni de hrană selectată folosind un sistem de cuști metabolice (Model MMC100; Hatteras Instruments, Cary, NC, SUA) și depozitată la -80 ° C. Probele de urină au fost expediate pe gheață uscată la Universitatea din Missouri pentru măsurători ale concentrațiilor de sodiu din urină. Ratele de excreție de sodiu în urină au fost calculate utilizând concentrațiile de sodiu în urină și volumul de urină de 24 de ore.

2.4. Măsurători ale concentrațiilor plasmatice de colesterol și distribuția lipoproteinelor

Concentrațiile plasmatice de colesterol au fost măsurate utilizând un kit comercial (numărul de catalog 439-17501; Wako Chemicals SUA, Richmond, VA, SUA). Distribuțiile de lipoproteine plasmatice (cinci până la șase probe de plasmă din fiecare grup) au fost determinate prin metoda de excludere a dimensiunii utilizând o mașină de cromatografie lichidă cu performanță rapidă. Treizeci și două fracții din fiecare probă de plasmă au fost colectate și ulterior măsurate folosind setul de testare pe bază de enzime pentru concentrațiile plasmatice de colesterol. Concentrațiile plasmatice de colesterol din lipoproteine cu densitate foarte mică (VLDL-C), lipoproteine cu densitate medie/mică (I/LDL-C) și lipoproteine cu densitate mare (HDL-C) în cele trei grupuri au fost analizate folosind software-ul PeakFit, San Jose, CA, SUA). Acest software ne-a permis să analizăm datele cromatografice utilizând o funcție automată de separare neliniară a vârfurilor, așa cum a fost descris anterior [27].