O dietă bogată în sare modifică diferențial activitatea mecanică de colectare aferentă și eferentă
Risuke Mizuno
1 Departamentul de Farmacologie Veterinară, Școala Absolventă de Agricultură și Științe ale Vieții, Universitatea din Tokyo, Tokyo, Japonia.
2 Departamentul de endocrinologie vasculară moleculară, Facultatea de Medicină, Universitatea din Tokyo, Tokyo, Japonia.
Masashi Isshiki
3 Departamentul de endocrinologie și diabet, Facultatea de Medicină, Universitatea de Medicină Saitama, Saitama, Japonia.
Nobuyuki Ono
4 Departamentul de Electronică și Inginerie de Control, Colegiul Național de Tehnologie din Nagano, Nagano, Japonia.
Mitsuhiro Nishimoto
5 Divizia de Epigenetică Clinică, Centrul de Cercetare pentru Știință și Tehnologie Avansată, Universitatea din Tokyo, Tokyo, Japonia.
Toshiro Fujita
4 Departamentul de Electronică și Inginerie de Control, Colegiul Național de Tehnologie din Nagano, Nagano, Japonia.
Abstract
Fundal: Sistemul limfatic contribuie la homeostazia lichidă în diferite țesuturi. Dovezi recente sugerează că limfangiogeneza indusă de o dietă bogată în sare (HSD) este asociată cu reglarea tensiunii arteriale. Ganglionii limfatici, localizați de-a lungul căilor limfatice, nu sunt doar țesuturi limfoide secundare importante pentru metastazele cancerului, inflamația și răspunsurile imune, dar sunt importante și pentru homeostazia fluidelor. Limfaticele aferente colectează limfa din zona pre-nodală și limfaticele eferente drenează limfa din ganglionii limfatici. Cu toate acestea, diferența de activitate mecanică dintre limfaticele aferente și eferente și efectul unui HSD asupra acestor vase nu au fost arătate.
Metode și rezultate: Modificările activității mecanice a limfaticelor aferente și eferente izolate în dieta normală cu sare (NSD) și șoarecii HSD de 4 săptămâni ca răspuns la creșterile presiunilor intraluminale de la 3 la 7 cmH2O au fost măsurate utilizând video-microscopie. Presiunea intramurală mai mare a scăzut în mod echivalent activitatea de pompare a limfaticelor aferente și eferente la șoarecii NSD. Un HSD a suprimat amplitudinea, fracția de ejecție și volumul de cursă a limfaticelor aferente, ducând la reduceri marcate ale activității de pompare. În contrast, activitățile de pompare ale limfaticelor eferente au fost rezistente la HSD și au fost păstrate prin creșterea frecvenței de contracție.
Concluzii: Un HSD a modulat diferențial activitatea mecanică a limfaticelor colectoare aferente și eferente în ganglionii limfatici iliaci murini.
Introducere
Sistemul limfatic joacă un rol important în reglarea transportului fluidelor extracelulare și a substanțelor macromoleculare precum albumina și acidul hialuronic în condiții fiziologice și fiziopatologice. 1,2 Acest sistem microcirculator, care include ganglionii limfatici, acționează și ca o cale pentru traficul de limfocite și macrofage în timpul răspunsurilor imunologice și pentru celulele carcinomului în metastazele limfatice. 1,3 Ganglionii limfatici joacă un rol esențial în imunitate. De exemplu, celulele B născute din timus și celulele B derivate din măduva osoasă sunt distribuite țesuturilor limfoide secundare, inclusiv ganglionii limfatici, plasturile Peyer, amigdalele, glanda timusului și apendicele. Celulele T și B intră în țesuturile limfoide secundare prin venule endoteliale ridicate (HEV). Limfocitele care scapă de ganglionii limfatici revin în sistemul venos prin vasele limfatice eferente și canalul toracic.
Recent, au fost detectate molecule de adeziune specifice implicate în interacțiunea dintre HEV și limfocite. Se raportează că celulele care plutesc în spații interstițiale și capilare limfatice, cunoscute sub numele de situsuri inițiale pentru metastaza cancerului, interacționează prin intermediul citokinelor sau chemokinelor. 5 În plus, examinarea clinică a ganglionilor limfatici santinelă este avantajoasă pentru pacienții cu cancer pentru a îmbunătăți calitatea vieții prin prevenirea edemului limfatic secundar și reducerea traumei chirurgicale. 6-8 Astfel, în fiziopatologia sistemului limfatic, ganglionul limfatic este un factor critic pentru dinamica limfatică.
Ganglionii limfatici au o structură unică care implică circulația sângelui și a limfei. În general, mai multe vase limfatice aferente se conectează la ganglionii limfatici și unul sau mai multe vase limfatice eferente relativ mari drenează limfa de la ganglioni. Aceste vase limfatice aferente și eferente care penetrează ganglionii limfatici funcționează ca o serie de pompe limfatice pentru a propulsa lichidul limfatic intra-nodal prin constricție și dilatare oscilatorie, precum și drenarea limfei din părți mai periferice. Celulele musculare netede din vasele limfatice ale oamenilor și animalelor prezintă activitate spontană intrinsecă și servesc drept mecanism principal al pompei in vivo și ex vivo. 1 Presiunea intraluminală a limfaticelor este unul dintre cei mai importanți factori pentru reglarea contracției spontane a mușchiului neted limfatic. O creștere a presiunii intraluminale mărește frecvența și scade amplitudinea modificărilor oscilatorii în diametrul vaselor limfatice. 9-11 În ciuda cercetărilor ample asupra sistemului limfatic, analizele funcționale ale limfaticelor aferente și eferente nu au fost pe deplin prezentate.
Hipertensiunea este un factor de risc major pentru boli precum accident vascular cerebral, insuficiență cardiacă și boli de rinichi. Aportul ridicat de sare este strâns asociat cu patogeneza și dezvoltarea hipertensiunii sensibile la sare. 12 Încărcarea sării, prin excreția renală ineficientă de sodiu, duce adesea la extinderea volumelor de lichide din corpul circulant. Ca efect al încărcării de sare asupra sistemului limfatic, Machnik și colab. a raportat factorul de creștere endotelial vascular (VEGF) -C mediază hiperplazia capilarelor limfatice în urechea rozătoarelor și a propus că capilarele ajută la menținerea homeostaziei fluide și a tensiunii arteriale. 13 Cu toate acestea, modificările funcționale ale sistemului de transport limfatic induse de sare rămân necaracterizate în colectarea limfaticelor, în special în vasele care perfuzează prin ganglioni limfatici. Prin urmare, în studiul de față am examinat efectul presiunii intraluminale asupra activității mecanice a limfaticelor aferente și eferente în ganglionii limfatici după o dietă normală cu sare (NSD) și o dietă bogată în sare (HSD).
Materiale și metode
Animale
Șoarecii masculi ICR, cu vârsta de 5 săptămâni (n = 34, Tokyo Jikken Dobutsu, Tokyo, Japonia), au fost împărțiți în grupuri NSD (n = 17) și HSD (n = 17). Șoarecii NSD au fost hrăniți cu o dietă standard de pelete și apă timp de 9 săptămâni. Șoarecii HSD au fost hrăniți cu NSD timp de 5 săptămâni și apoi au primit o soluție salină HSD (8% NaCl; g/v) și 1% (g/v) timp de 4 săptămâni. Comitetul de etică animală al Facultății de Medicină a Universității din Tokyo a aprobat toate protocoalele experimentale în conformitate cu principiile și liniile directoare privind îngrijirea animalelor ale Societății Fiziologice din Japonia.