Interacțiune multistrat între fructoză și sare în dezvoltarea hipertensiunii arteriale

Departamentul de Medicină, Școala de Medicină a Universității Koç, Istanbul, Turcia (O.C.E., M. Kanbay)

Unitate de dializă, Facultatea de Medicină, IIS-Fundacion Jimenez Diaz, Universidad Autónoma de Madrid, Spania (A.O.)

Divizia de Nefrologie, Departamentul de Medicină, Școala de Medicină a Universității Suleyman Demirel, Isparta, Turcia (B.A.)

Clinica de Nefrologie, Centrul de Dializă și Transplant Renal, „C.I. Spitalul Universitar PARHON și Universitatea de Medicină „Grigore T. Popa”, Iași, România (A.C.)

Departamentul de Cardiologie, Spitalul Toranomon, Tokyo, Japonia (M. Kuwabara)

Divizia de boli renale și hipertensiune arterială, Facultatea de Medicină, Universitatea din Colorado Denver, Aurora (M.A.L., R.J.J.).

Corespondență cu Mehmet Kanbay, Divizia de Nefrologie, Departamentul de Medicină, Școala de Medicină a Universității Koç, Rumelifeneri Yolu, Sariyer 34450, Istanbul, Turcia. E-mail

De la Divizia de Nefrologie, Școala de Medicină a Universității Koç, Istanbul, Turcia (M. Kanbay)

Departamentul de Medicină, Școala de Medicină a Universității Koç, Istanbul, Turcia (O.C.E., M. Kanbay)

Prevalența hipertensiunii arteriale a crescut în ultimele decenii, atingând un nivel epidemic la nivel mondial. 1 În prezent, prevalența hipertensiunii arteriale este de aproximativ 30% din populația adultă din SUA, conform datelor sondajului național de sănătate și nutriție, mulți dintre acești subiecți având rezistență la insulină și alte caracteristici ale sindromului metabolic. 2

Mai multe articole au rezumat efectele fructozei asupra TA. 17 O constatare importantă este că fructoza nu crește TA doar ca o consecință a greutății. Într-adevăr, studiile de hrănire în perechi au arătat că șobolanii hrăniți cu fructoză vor dezvolta hipertensiune, precum și hipertrigliceridemie, hiperuricemie, hiperinsulinemie și leziuni renale ușoare, în ciuda nicio diferență în greutate la animalele de control. 18-20 În plus, nu am observat efecte metabolice din zaharurile artificiale 21, deși un grup a raportat că zaharina ar putea induce rezistența la insulină la șoareci. 22 Mai degrabă, studiile la animale sugerează că fructoza poate induce hipertensiunea printr-o varietate de mecanisme, inclusiv retenția de sare și apă indusă de fructoză, 23-25 rezistența la insulină, 26 creșterea nivelului seric de acid uric, 27 scăderea disponibilității oxidului nitric renal, 28 și, recent, programarea in utero a hipertensiunii. 29

Aici revizuim studii mai recente, concentrându-ne în special pe sinergismul complex dintre zahăr și sare în dezvoltarea hipertensiunii (Figura 1). Excesul de fructoză din dietă poate contribui la dezvoltarea hipertensiunii induse de sodiu prin recrutarea mai multor mecanisme cunoscute pentru creșterea TA (Figura 2). Acestea includ promovarea retenției de sare și apă, sensibilizarea la sistemul renină-angiotensină și promovarea rezistenței la insulină și a deficitului de oxid nitric (NO). 30–34

figura 1. Aportul de sare crește producția endogenă de fructoză.

Figura 2. Excesul de retenție de fructoză și sodiu din dietă prin absorbția crescută a NaCl jejunală și reabsorbția crescută a NaCl tubular proximal. NHE3 indică schimbătorul de sodiu/hidrogen 3; și PAT1, transportator de anioni supus 1.

Efectul fructozei asupra dezvoltării hipertensiunii induse de sodiu

Sinergia potențială dintre fructoză și sare devine din ce în ce mai apreciată. În timp ce aportul de fructoză crește TA la șobolanii 18 și la oameni, 15 multe specii prezintă un răspuns relativ scăzut la TA la fructoză, iar creșterea TA nu duce la hipertensiune, așa cum sa observat prin radiotelemetrie. 35 În acest sens, conținutul de sare alimentar a avut un efect permisiv pentru hipertensiune la șobolanii hrăniți cu 20% fructoză timp de 7 zile. Combinația de conținut ridicat de fructoză și sare în dietă a fost necesară pentru răspunsul hipertensiv, care nu s-a dezvoltat la șobolanii hrăniți nici singuri. 23,24 Acest lucru ridică întrebarea dacă fructoza din dietă ar putea spori efectele dietei bogate în sare asupra TA.

Fructoza dietetică îmbunătățește absorbția sării în intestin

Dezvoltarea hipertensiunii arteriale ca răspuns la fructoză și sare necesită un sistem Glut5 intact, deoarece TA crescută nu apare la șoarecii knutabili Glut5. 45 În plus, hipertensiunea determinată de fructoză a fost dependentă de absorbția crescută a sărurilor jejunale ca răspuns la absorbția crescută a fructozei luminale. 45

Într-adevăr, absorbția clorurii de sodiu din intestin modulată de fructoză din dietă. PAT1 (transportor de anioni putativ 1, Slc26a6, CFEX [schimbător de clorură/formiat]) este un transportor major de clorură 46-52 în intestin și, la fel ca Glut5, este reglat de fructoză dietetică, rezultând creșterea nivelului de ARNm și proteine de PAT1 în membrana apicală a jejunului. 36 Absorbția crescută a clorurii prin PAT1 facilitează absorbția de sare și dezvoltarea TA crescută. Astfel, șoarecii Slc26a6 -/- (adică șoarecii lipsiți de PAT1) nu au reușit să dezvolte hipertensiune în timp ce urmau o dietă bogată în fructoză, în timp ce șoarecii de tip sălbatic (Slc26a6 +/+) nu au dezvoltat hipertensiune arterială atunci când conținutul de clorură din dietă a fost scăzut. 36 Pe lângă efectele fructozei asupra PAT1, un aport bogat în fructoză mărește și expresia jejunală a transportorului de sodiu NHE3 (schimbător sodiu/hidrogen 3), care contribuie și la absorbția intestinului de sodiu. 39

Implicarea rinichilor în hipertensiunea arterială legată de fructoză

Excesul de fructoză alimentară duce la activarea sistemului renal local renin-angiotensină și la creșterea reabsorbției tubulare proxime a sodiului (Figura 3). După filtrarea glomerulară, fructoza este parțial reabsorbită în tubii proximali prin intermediul transportoarelor SGLT5 (transportor legat sodiu-glucoză 5; SLC5A10), GLUT2 (SLC2A2) și GLUT5. 36,53-56 Interiorizarea tubulară și metabolismul ulterior rămân un pas esențial în cascada hipertensiunii induse de fructoză. Dintre metaboliții fructozei, diacilglicerolul (DAG) este un activator puternic al PKC (protein kinaza C). 57-59 Creșterea activității PKC sensibilizează tubii proximali la angiotensină II. 24 În plus, metabolismul fructozei în celulele tubulare crește nivelul urinar de acid uric, chiar și fără a crește acidul uric seric. 60 Producția de acid uric local indusă de fructoză este un stimulator puternic al expresiei renale de lungime completă și solubilă a PRR (pro) receptorului reninei) și al activării sistemului intrarenal renină-angiotensină locală. 25.61 Atât blocarea PRR, cât și prevenirea formării acidului uric de către inhibitorul xantin-oxidazei, alopurinolul, au prevenit în mod independent cascada hipertensivă către combinația dietetică de fructoză și sare la șobolani. 25

Figura 3. Excesul de fructoză alimentară duce la activarea renală locală a sistemului renină-angiotensină și la creșterea reabsorbției tubulare proxime a sodiului. NHE3 indică schimbătorul de sodiu/hidrogen 3.