肥満が世界的にパンデミックレベルに達している。
肥満はアディポネクチン、レプチン、レジスチン産生を介して直接的、また肥満関連糸球体症の病理との関連を通じて間接的に慢性腎臓病(CKD)になりやすい体質を個人に与え、アテローム性動脈硬化症、高血圧、2型糖尿病などの合併症を通じて、間接的に腎臓損傷に寄与する。
肥満が腎臓に直接与える影響には、糸球体過ろ過、腎血漿流量の増加、微小血管の伸張、レニン-アンジオテンシン-アルドステロン系の活性化、脂肪組織分泌の変化、脂質代謝異常、およびインスリン産生と抵抗性の亢進が含まれ、これらの因子は集合的に腎臓における内皮機能不全、炎症、酸化ストレス、線維症、およびタンパク尿を促進する。
様々な炎症性メディエーターの中でも、インターロイキン-1β(IL-1β)やインターロイキン-6(IL-6)といった炎症促進性サイトカインは腎症の発症と進行に関与する。
糖尿病は免疫細胞の活性化を誘発し、腎臓内の炎症促進性サイトカインの発現を増加させてさらなる免疫細胞を動員するより多くの炎症性メディエーターやケモカインを放出させる。また、活性化された常在性腎細胞も追加の炎症促進性シグナルを産生し、これにより炎症と腎臓損傷が持続する。
重度の肥満の子供は、腎機能の低下や腎臓損傷の初期バイオマーカーを含む、早期の腎臓異常を発症するリスクが高く、肥満予防と管理はCKDの発症を予防し、進行を遅らせるための重要な戦略といって過言ではない。
リンクの研究は、食餌誘発性肥満(DIO)を持ラットにおける、抗酸化物質が豊富な果物であるタルトチェリー(Prunus cerasus L.)が腎臓の形態とタンパク質発現に与える影響を評価したもの。
肥満ラットにタルトチェリーの種子粉末(DS)と、種子粉末にジュースを加えたもの(DJS)を与えた。
【結果】
脂肪分が多い食事(HFD)を与えられたラットは、タルトチェリーの補給後、炎症促進性サイトカインであるインターロイキン-1ベータ(IL-1β)とインターロイキン-6(IL-6)の腎臓における発現に有意な減少が観察された。
さらに、TRPチャネル、特にTRPカノニカル1(TRPC1)とTRPメラスタチン2(TRPM2)が、肥満動物において有意に上方制御され、タルトチェリーの補給後に顕著に下方制御された。
【結論】
アントシアニンが豊富なタルトチェリーの補給は、高脂肪食ラットの腎臓における糸球体硬化症、線維症、タンパク質酸化、炎症、およびTRPチャネルの変化を減弱させることを実証した。
この研究は、肥満関連の腎臓損傷の発生における炎症プロセスと酸化ストレスの寄与を示した。
High-Fat-Diet-Induced Kidney Injury in Rats: The Role of Tart Cherry Supplementation
・疫学的証拠は、高脂肪食(HFD)を摂取する人間において急性腎臓病の発症率が増加することを裏付けている。実際に、HFDの摂取は腎臓の脂質毒性と代謝の恒常性不全、さらに糸球体症と近位尿細管損傷を誘発し、腎臓の重要な機能を損なうことがわかっている。
・肥満は慢性炎症、血行動態の変化、インスリン抵抗性、および脂質蓄積を含むメカニズムを介してCKDに寄与することを様々な証拠が示唆している。
・高血圧、特にタンパク尿を伴う場合は、CKDに寄与する主要な基礎疾患。肥満の初期段階では、糸球体過ろ過が悪化した尿細管再吸収に応じたナトリウムバランスを維持するための代償性メカニズムとして機能する。しかし長期的には、血圧の上昇とともに腎臓に血行動態的な負担を生み出し、腎臓の肥大といった糸球体損傷を引き起こす。長期にわたる肥満は、ネフロン機能の段階的かつ進行性の低下をもたらし高血圧をさらに悪化させる。
・グルコース代謝機能不全に加えて、脂質の変化も腎臓病の進行に関与していた。過去に、タルトチェリー補給が血清トリグリセリド含有量を大幅に減少させることがわかっている。この知見は、タルトチェリーが強力な脂質低下作用を発揮することを示しており、この効果は腎臓保護に関与している可能性がある。
・タルトチェリー補給が腎臓のIL-1βとIL-6レベルを減少させ、炎症の減弱を示していることを見出した。タルトチェリー、特に種子の抗炎症活性がCKDに対する保護効果に貢献している可能性がある。タルトチェリー抽出物とジュースの両方を試験した研究でも、他の臓器における炎症と酸化ストレスを軽減する抗酸化作用と抗炎症作用を確認した。
・紫トウモロコシから抽出されたアントシアニンは、糖尿病関連の糸球体単球活性化とマクロファージ浸潤を阻害し、また、高グルコース誘発性のメサンギウム線維症と炎症を抑制し、糖尿病性腎症における腎臓保護効果を示した。
・アントシアニンが豊富なリンゴンベリーサプリメントは、HFD誘発性の腎臓炎症を減弱させるだけでなく、肥満マウスの腎臓損傷も減少させた。このサプリメントは、HFDから生じる体重増加を修正することなく、血漿中の脂質とグルコースのレベルを高め、血漿中のサイトカインの量を低下させた。リンゴンベリーの抽出物とその活性成分であるシアニジン-3-グルコシドはパルミチン酸誘発性の核因子カッパB(NF-kB)刺激と、近位尿細管細胞における炎症性サイトカインレベルを効率的に抑制する。これらの結果は、リンゴンベリーのサプリメントが炎症反応を減少させ、慢性腎臓損傷を阻止したことを示唆している。
・この研究で最も興味深いのは、アントシアニンが豊富なタルトチェリーとTRPチャネルとの相互作用。注目すべきは、種子とジュースの両方の補給がDIOモデルで報告された変化を減弱させたこと。これまでのエビデンスと合わせると、アントシアニンによるTRPチャネルの調節がタルトチェリーの抗炎症および抗酸化作用に関連する腎臓保護を支えるもう一つの重要かつ新規のメカニズムを表す可能性があることをこの結果は示唆している。実際に、タルトチェリーの抗酸化特性は、TRPM2の増加に関連するカルシウムイオン流入を調節する可能性があり、この流入によって悪化する腎臓組織における細胞損傷、アポトーシス、および壊死を打ち消す可能性がある。