Rehydration with fructose worsens dehydration-induced renal damage
Creators
- 1. University of Colorado Anschutz Medical Campus
- 2. Instituto Nacional de Cardiología
- 3. Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua-León
Description
Increasing evidence suggests heat stress induced chronic kidney disease (CKD) may be mediated by endogenous fructose generation and may be exacerbated by rehydration by fructose-containing solutions. We have recently reported a model of CKD induced by heat stress. Here we test the hypothesis that rehydration with fructose may induce worse kidney injury than rehydration with equal amounts of water, and we also test if this fructose-induced injury is associated with activation of inflammasomes in the kidney. Mice were recurrently exposed to heat (39.5 C0 for 30 min/h, 5 times daily for 5 wks) with rehydration consisting of 6 ml each night of water (Heat, n = 7) or fructose (Heat+F, 10%, n = 7), and were compared to control mice on water (Control, n = 7) or fructose (Fructose, n = 7). Various markers of renal injury were assessed. Compared to control animals, there was a progressive worsening of renal injury (inflammation and fibrosis) with fructose alone, heat stress alone, and heat stress with fructose rehydration (P < 0.01 by ANOVA). The combination of heat stress with rehydration with fructose was associated with increased intrarenal expression of the inflammasome markers, NLRP3 and IL-18, compared to heat stress alone. In addition, heat stress with or without fructose was associated with increased expression of caspase − 3 and monocyte chemoattractant protein-1 levels. Fructose administration was also associated with an increase in serum copeptin levels (a biomarker of vasopressin) and elevated copeptin was also observed in mice undergoing heat stress alone. These studies suggest that heat stress may activate intrarenal inflammasomes leading to inflammation and renal injury, and provide evidence that rehydration with fructose may accelerate the renal injury and inflammatory response.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تشير الأدلة المتزايدة إلى أن مرض الكلى المزمن الناجم عن الإجهاد الحراري قد يتوسطه توليد الفركتوز الداخلي وقد يتفاقم بسبب الإماهة بواسطة المحاليل المحتوية على الفركتوز. لقد أبلغنا مؤخرًا عن نموذج لمرض الكلى المزمن الناجم عن الإجهاد الحراري. هنا نختبر الفرضية القائلة بأن الإماهة مع الفركتوز قد تؤدي إلى إصابة الكلى أسوأ من الإماهة بكميات متساوية من الماء، ونختبر أيضًا ما إذا كانت هذه الإصابة الناجمة عن الفركتوز مرتبطة بتنشيط الجسيمات الملتهبة في الكلى. تعرضت الفئران بشكل متكرر للحرارة (39.5 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة/ساعة، 5 مرات يوميًا لمدة 5 أسابيع) مع الإماهة التي تتكون من 6 مل كل ليلة من الماء (الحرارة، ن = 7) أو الفركتوز (الحرارة+فهرنهايت، 10 ٪، ن = 7)، وتمت مقارنتها بالفئران الضابطة على الماء (التحكم، ن = 7) أو الفركتوز (الفركتوز، ن = 7). تم تقييم علامات مختلفة لإصابة الكلى. بالمقارنة مع الحيوانات المتحكمة، كان هناك تدهور تدريجي في الإصابة الكلوية (الالتهاب والتليف) مع الفركتوز وحده، والإجهاد الحراري وحده، والإجهاد الحراري مع إعادة ترطيب الفركتوز (P < 0.01 بواسطة ANOVA). ارتبط الجمع بين الإجهاد الحراري والإماهة مع الفركتوز بزيادة التعبير داخل الكلى لعلامات الالتهاب، NLRP3 و IL -18، مقارنة بالإجهاد الحراري وحده. بالإضافة إلى ذلك، ارتبط الإجهاد الحراري مع أو بدون الفركتوز بزيادة التعبير عن كاسباس-3 ومستويات بروتين الجاذبية الكيميائية أحادية الخلية-1. ارتبط إعطاء الفركتوز أيضًا بزيادة في مستويات كوبتين المصل (مؤشر حيوي للفاسوبريسين) ولوحظ ارتفاع كوبتين أيضًا في الفئران التي تعاني من الإجهاد الحراري وحده. تشير هذه الدراسات إلى أن الإجهاد الحراري قد ينشط الالتهاب داخل الكلى مما يؤدي إلى الالتهاب والإصابة الكلوية، ويقدم دليلاً على أن الإماهة بالفركتوز قد تسرع الإصابة الكلوية والاستجابة الالتهابية.Translated Description (French)
De plus en plus de preuves suggèrent que l'insuffisance rénale chronique (IRC) induite par le stress thermique peut être médiée par la production de fructose endogène et peut être exacerbée par la réhydratation par des solutions contenant du fructose. Nous avons récemment rapporté un modèle de MRC induite par le stress thermique. Ici, nous testons l'hypothèse selon laquelle la réhydratation avec du fructose peut induire une lésion rénale plus grave que la réhydratation avec des quantités égales d'eau, et nous testons également si cette lésion induite par le fructose est associée à l'activation des inflammasomes dans le rein. Les souris ont été exposées de manière récurrente à la chaleur (39,5 C0 pendant 30 min/h, 5 fois par jour pendant 5 semaines) avec une réhydratation consistant en 6 ml chaque nuit d'eau (Chaleur, n = 7) ou de fructose (Chaleur+F, 10 %, n = 7), et ont été comparées à des souris témoins sur l'eau (Témoin, n = 7) ou le fructose (Fructose, n = 7). Divers marqueurs de lésion rénale ont été évalués. Par rapport aux animaux témoins, il y a eu une aggravation progressive de la lésion rénale (inflammation et fibrose) avec le fructose seul, le stress thermique seul et le stress thermique avec la réhydratation du fructose (P < 0,01 par ANOVA). La combinaison du stress thermique avec la réhydratation avec le fructose a été associée à une augmentation de l'expression intrarénale des marqueurs de l'inflammasome, NLRP3 et IL-18, par rapport au stress thermique seul. De plus, le stress thermique avec ou sans fructose a été associé à une augmentation de l'expression des taux de protéine-1 chimioattractante caspase − 3 et monocyte. L'administration de fructose a également été associée à une augmentation des taux sériques de copeptin (un biomarqueur de la vasopressine) et une augmentation de la copeptin a également été observée chez les souris subissant un stress thermique seul. Ces études suggèrent que le stress thermique peut activer les inflammasomes intrarénaux conduisant à une inflammation et à une lésion rénale, et fournissent la preuve que la réhydratation avec du fructose peut accélérer la lésion rénale et la réponse inflammatoire.Translated Description (Spanish)
La creciente evidencia sugiere que la enfermedad renal crónica (ERC) inducida por el estrés por calor puede estar mediada por la generación endógena de fructosa y puede verse exacerbada por la rehidratación con soluciones que contienen fructosa. Recientemente hemos informado de un modelo de ERC inducida por estrés térmico. Aquí probamos la hipótesis de que la rehidratación con fructosa puede inducir una lesión renal peor que la rehidratación con cantidades iguales de agua, y también probamos si esta lesión inducida por fructosa está asociada con la activación de los inflamasomas en el riñón. Los ratones se expusieron de forma recurrente al calor (39.5 C0 durante 30 min/h, 5 veces al día durante 5 semanas) con rehidratación que consistía en 6 ml cada noche de agua (Calor, n = 7) o fructosa (Calor+F, 10%, n = 7), y se compararon con los ratones de control en agua (Control, n = 7) o fructosa (Fructosa, n = 7). Se evaluaron varios marcadores de lesión renal. En comparación con los animales de control, hubo un empeoramiento progresivo de la lesión renal (inflamación y fibrosis) con fructosa sola, estrés por calor solo y estrés por calor con rehidratación de fructosa (P < 0.01 por ANOVA). La combinación de estrés por calor con rehidratación con fructosa se asoció con una mayor expresión intrarrenal de los marcadores inflamasómicos, NLRP3 e IL-18, en comparación con el estrés por calor solo. Además, el estrés por calor con o sin fructosa se asoció con una mayor expresión de caspasa − 3 y niveles de proteína 1 quimioatrayente de monocitos. La administración de fructosa también se asoció con un aumento en los niveles séricos de copeptina (un biomarcador de vasopresina) y también se observó un aumento de la copeptina en ratones sometidos solo a estrés por calor. Estos estudios sugieren que el estrés por calor puede activar los inflamasomas intrarrenales que conducen a la inflamación y la lesión renal, y proporcionan evidencia de que la rehidratación con fructosa puede acelerar la lesión renal y la respuesta inflamatoria.Files
s12882-018-0963-9.pdf
Files
(1.5 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:d4b0f2f06c7cc7d5c638a2996ae367c9
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تؤدي الإماهة مع الفركتوز إلى تفاقم الضرر الكلوي الناجم عن الجفاف
- Translated title (French)
- La réhydratation avec du fructose aggrave les lésions rénales induites par la déshydratation
- Translated title (Spanish)
- La rehidratación con fructosa empeora el daño renal inducido por la deshidratación
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2884304344
- DOI
- 10.1186/s12882-018-0963-9
References
- https://openalex.org/W100086435
- https://openalex.org/W1019814866
- https://openalex.org/W1969808692
- https://openalex.org/W1987882885
- https://openalex.org/W2022993878
- https://openalex.org/W2027772763
- https://openalex.org/W2030057679
- https://openalex.org/W2030788558
- https://openalex.org/W2038416825
- https://openalex.org/W2042363298
- https://openalex.org/W2048779286
- https://openalex.org/W2064249981
- https://openalex.org/W2104009398
- https://openalex.org/W2109489366
- https://openalex.org/W2120179426
- https://openalex.org/W2136298697
- https://openalex.org/W2147518145
- https://openalex.org/W2159922642
- https://openalex.org/W2161062056
- https://openalex.org/W2162908049
- https://openalex.org/W2248107689
- https://openalex.org/W2337492894
- https://openalex.org/W2345489509
- https://openalex.org/W2554370479
- https://openalex.org/W2565864557
- https://openalex.org/W2607501638
- https://openalex.org/W2738921940
- https://openalex.org/W2740959203
- https://openalex.org/W2740973936