La mélatonine empêche l'infiltration des lymphocytes T dans les reins des rats hypertendus, induite par un régime riche en sel, en empêchant l'expression des chimiokines du ligand CXCR3
Mar 14, 2022
Pour plus d'informations :ali.ma@wecistanche.com
Ariel Bier1, Rawan Khashab2, Yehonatan Sharabi1,2,3, Ehoud Grossman1,2,3et Avshalom Leibowitz1,2,3,*
1Médecine D, Centre médical Chaim Sheba, Tel-Hashomer 5262000, Israël ; arielbier@gmail.com (AB) ;Yehonatan.Sharabi@sheba.health.gov.il (YS) ; Ehud.Grossman@sheba.health.gov.il (EG)2 Hypertension Unit, the Chaim Sheba Medical Center, Tel-Hashomer 5262000, Israel;rawankhasbab@gmail.com3Faculté de médecine Sackler, Université de Tel-Aviv, Tel-Aviv 6997801, Israël*
Résumé : Dans une étude précédente, nous avons démontré quemélatonineempêcheun reindommages dans un modèle d'hypertension induite par le sel en diminuant le stress oxydatif. Nous avons émis l'hypothèse que cet effet implique les propriétés immunomodulatrices de la mélatonine. Étude in vivo - Des rats Dahl sensibles au sel (DSS) ont reçu une alimentation normale, un régime riche en sel (HSD) ou un HSD etmélatonine(30 mg/kg/jour) dans leur eau pendant huit semaines.Reinsont été récoltés pour l'isolement et la caractérisation immédiats des lymphocytes par cytométrie en flux (CD3 plus CD4 plus et CD3 plus CD8 plus) et pour le chimioattractant des lymphocytes (principalement CXCLchimiokines) études d'expression génique. Étude in vitro de rat, des cellules mésangiales (RMC) ont été cultivées dans un milieu riche en sel sans et avecmélatonine. Un HSD était associé à une infiltration rénale significative de lymphocytes T CD4 plus et CD8 plus par rapport au témoin. La mélatonine réduit significativement l'infiltration lymphocytaire rénale. Un HSD a augmenté de manière significative l'expression de l'ARNm de CXCLchimiokines.L'ajout de mélatonine au HSD a aboli cet effet. Le traitement des cellules RMC avec du sel a augmenté l'expression de CXCL10 et CXCL11 mais pas de CXCL9. Ajoutermélatonineaux milieux de culture a empêché cette augmentation. Le traitement des rats nourris au HSD avec de la mélatonine a diminué l'expression de l'ARNm chimioattractant des lymphocytes rénaux et est associé à une réduction significative de l'infiltration des lymphocytes T rénaux. Le sel peut avoir un effet direct sur les cellules rénales productrices de chimiokines, qui est atténué par le traitement à la mélatonine.
Mots clés:mélatonine; sel; lymphocytes T ; hypertension;un rein; CXCL 9 ; CXCL 10 ; CXCL 11
1. Introduction
L'hypertension artérielle (HTN) est l'un des principaux facteurs de risque cardiovasculaire modifiables. En raison du vieillissement de la population, la prévalence de l'HTN augmente régulièrement, atteignant jusqu'à 30 % chez les personnes âgées [1]. Malgré diverses options thérapeutiques médicales, le contrôle mondial de l'HTN est médiocre. Les conséquences d'une HTN non contrôlée sont dévastatrices, créant un impact négatif énorme sur la santé publique [2].
Divers facteurs comportementaux, environnementaux et génétiques sont impliqués dans la pathogenèse de l'HTN. La teneur élevée en sel dans les régimes alimentaires occidentaux a été impliquée comme un contributeur majeur au HTN et est associée à une morbidité et une mortalité accrues. Les directives et les initiatives publiques recommandent de réduire la consommation de sel pour la population générale. Cependant, tous les individus ne peuvent pas bénéficier de cette restriction, car la physiopathologie reliant la sensibilité au sel à l'HTN n'est pas entièrement comprise et nécessite une meilleure compréhension mécanistique [3]. Ainsi, de nouvelles stratégies sont cruciales pour une meilleure compréhension et un meilleur contrôle du HTN, faisant de nouveaux paradigmes de recherche un besoin immédiat.
L'inflammation et le stress oxydatif se sont avérés être impliqués dans la pathogenèse de l'HTN essentielle. Tout en recherchant les déclencheurs initiant et poursuivant ces processus, de nombreux modèles expérimentaux de HTN suggèrent l'implication de la réponse immunitaire adaptative [4].
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Des indices reliant l'immunité adaptative au HTN existent déjà depuis les années 1960. Cependant, ce n'est que récemment, avec une meilleure compréhension du système immunitaire, que des progrès ont pu être réalisés dans cette direction. Une étude pionnière de Guzik et al. ont démontré que l'angiotensine (Ang) II ou le sel de désoxycorticostérone (DOC) HTN était émoussé chez les souris rag1-/-, qui sont déficientes en lymphocytes T et B, et le transfert adoptif des cellules T, mais pas des cellules B, pouvait restaurer la réponse BP [5]. Depuis cet article, divers composants de l'immunité adoptive se sont révélés pertinents pour la pathogenèse de l'HTN dans la plupart des modèles animaux courants. Le rôle des lymphocytes T dans le modèle HTN induit par le sel a également été largement étudié. Des études in vitro montrent que le sel peut pousser la différenciation des cellules T naïves en cellules TH17 [6]. De nombreux travaux in vivo dans les modèles HTN induits par un régime riche en sel (HSD), tels que chez les rats Dhal sensibles au sel (DSS), montrent une infiltration importante des lymphocytes T rénaux [7–9].
Parmi les nombreux processus physiologiques,la mélatoninel'implication dans la régulation de la pression artérielle est quelque peu intuitive. Le schéma circadien de la pression artérielle a encouragé des recherches approfondies sur la mélatonine et l'HTN. De nombreux travaux dans le passé, chez l'homme et dans des modèles expérimentaux, ont relié de faibles niveaux de mélatonine à HTN [10]. Certaines données cliniques suggèrent que la supplémentation en mélatonine peut traiter l'HTN, principalement pour les patients atteints d'HTN nocturne [11]. L'incohérence de ces données soulève cependant la question de savoir si les propriétés non circadiennes de la mélatonine sont également impliquées dans la régulation de la pression artérielle.
Les propriétés anti-inflammatoires et anti-oxydantes de la mélatonine ont suggéré que la mélatonine interagit avec le système immunitaire. De nouvelles données ont impliqué le rôle de la signalisation de la mélatonine dans le développement, l'activation, la différenciation et la mémoire des lymphocytes T. Il y a des preuves quemélatoninedes récepteurs membranaires et nucléaires sont présents sur les lymphocytes T [12,13].Mélatonineaffecte la production de nombreuses cytokines impliquées dans la réponse immunitaire, comme l'interféron (IFN) qui est un pivot régulateur de la réponse Th1 [14].
Le stress oxydatif et la réponse des lymphocytes T, selon certains chercheurs, agissent de concert en favorisant le développement de l'HTN et des lésions hypertensives des organes [15]. Dans nos travaux précédents, nous avons démontré quemélatoninediminue le stress oxydatif local (rénal) et prévient la fibrose rénale et la protéinurie induites par le sel dans un modèle de rat HTN sensible au sel (le modèle DSS) [16]. Étant donné que le stress oxydatif joue un rôle central dans la réponse immunitaire adaptative associée à l'HTN, nous avons émis l'hypothèse que les propriétés immunomodulatrices de la mélatonine sont responsables de son rôle protecteur dans l'HTN induite par la HSD.
Le but de cette étude est d'évaluer simélatoninediminue la réponse des lymphocytes T induite par le sel et d'élucider les mécanismes responsables de cet effet.
2. Matériels et méthodes
2.1. Animaux et protocole d'étude
Le protocole d'étude a été approuvé par le comité institutionnel d'éthique animale du centre médical Sheba en Israël. Leur état de santé a été surveillé en mesurant le poids corporel et une observation générale quotidienne des mouvements et des conditions de santé de chaque animal. Des rats mâles Dahl sensibles au sel, âgés de quatre semaines (RGD Cat# 1582190, RRID : RGD_1582190), ont été logés dans une animalerie dans des cages régulières (deux rats par cage) à 22 ◦C avec un cycle de 14 h/10 h d'obscurité. Les rats ont été maintenus à un régime salé normal et ont reçu de l'eau du robinet à boire à volonté pendant une période d'acclimatation de cinq jours. Les rats ont ensuite été divisés en trois groupes (n=8), selon le régime alimentaire, sur une période de 8 semaines. Selon le comité d'éthique, les animaux qui montraient des signes de maladie et de souffrance devaient être sacrifiés.
Le groupe témoin a reçu un régime alimentaire standard pour rats (2018 SC ; Teklad Envigo, Madison, WI, États-Unis) et de l'eau du robinet ; le groupe au régime riche en sel (HSD) a reçu un régime salé enrichi assorti (4 pour cent) (TD.120485; Teklad Envigo, Madison, WI, États-Unis) et de l'eau du robinet, et lemélatoninegroupe a reçu le même régime alimentaire enrichi en sel (4 %) avec de la mélatonine (M5250 ; Sigma, Rehovot, Israël) (30 mg/kg/jour) dans leur eau de boisson. Le poids corporel et la consommation d'eau ont été mesurés périodiquement. La quantité correcte de mélatonine a été dissoute dans les besoins en eau correspondants pour chaque cage afin de délivrer la dose correcte pour chaque animal. Le jour zéro est défini comme le jour du début du HSD et de la consommation de mélatonine. À la fin de l'étude, les rats ont été sacrifiés par anesthésie profonde avec 3 % d'isoflurane (profondeur de l'anesthésie confirmée par la compression du pied arrière) et lereinsont été récoltés. Les deux reins ont été retirés et hémisectionnés. Les reins ont été prélevés pour une analyse par cytométrie en flux à l'exception de plusieurs portions qui ont été rapidement prélevées et congelées instantanément dans du N2 liquide et stockées à -80 ◦C. Des tissus congelés ont été utilisés pour l'extraction d'ARN.
Symptômes de la maladie de Cistanche-rein
2.2. PCR de transcription inverse quantitative en temps réel
Les niveaux d'expression de l'ARNm des gènes ont été déterminés dans leun reintissus par PCR-transcriptase inverse quantitative en temps réel (qRT-PCR). L'ARN total a été extrait du tissu rénal à l'aide d'un kit d'ARN NucleoSpin (MACHERY-NAGEL, Düren, Allemagne). Les réactions de qRT-PCR ont été réalisées à l'aide du Power SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Warrington, Royaume-Uni) et du système de PCR en temps réel Applied Biosystems 7500. Les conditions de cyclage étaient : une première étape unique de 95 ◦C pendant 0.20 min, puis 40 cycles de phase de fusion pendant 3 s à 95 ◦C et une étape prolongée de 30 s à 60 ◦C. A la fin des 40 cycles, une étape de courbe de fusion a été effectuée. L'ARNm de la sous-unité de tige latérale de la protéine ribosomique P0 (Rplp0) a été utilisé comme contrôle interne. Les amorces sont répertoriées dans le tableau 1.
Tableau 1. Liste des amorces de rats utilisées dans cette étude.
2.3. Isolement des lymphocytes T des reins
Après avoir retiré la capsule rénale, les deuxreinsont été hachés et taquinés avec le piston d'une seringue de 2 mL à travers un tamis cellulaire de 100 µm dans du RPMI 1640 contenant 2 mML-glutamine, 10 % de FBS, 10 ug/mL de DNase 1 (Stem Cells technologies, Cambridge, MA , USA) et 0,1 % de collagénase de type IV (CLS 4, Worthington Decatur, AL, USA). La solution a été incubée pendant 25 min à 37 ◦C. La solution de lavage (DPBS/2 % FBS/2 mM EDTA) a ensuite été ajoutée à l'homogénat de rein pour atteindre 45 ml et a été filtrée à travers un tamis cellulaire de 70 um. La solution a été centrifugée à 400 x g/7 min. et le culot a été mis en suspension dans une solution de lavage de 5 ml et filtré à travers un tamis cellulaire de 40 µm et recentrifugé à 400 x g/7 min. Le culot a été remis en suspension dans 3 ml de FBS (10 mM EDTA) et stratifié sur Histopaque-1083 (Sigma, Rehovot, Israël), et centrifugé à 20 °C à 400 x g/30 min avec le frein désactivé. La couche de cellules mononucléaires reposant au-dessus de l'Histopaque a été retirée, lavée deux fois avec une solution de lavage et mise en suspension dans une solution de lavage de 5 ml pour une analyse par cytométrie en flux.
2.4. Cytométrie en flux
De chaque groupe,reinsde 5 à 7 rats ont été analysés. Pour chaque échantillon, 1 × 106 cellules ont été prélevées. Des cellules mononucléaires isolées ont été incubées avec des marqueurs extracellulaires : anti-CD3 (Thermo Fisher Scientific Cat# 12-0030-82, RRID:AB_465493) et son isotype contrôle (Thermo Fisher Scientific Cat# 12-4742-41, RRID :AB_10753770), anti-CD4 (Thermo FisherScientific Cat# 17-0040-80, RRID:AB_1210581) et son isotype contrôle (Thermo Fisher Scientific Cat# 17-4724-81, RRID : AB_470188), anti-CD8 (Thermo Fisher Scientific Cat# 25-0084-82, RRID :AB_10548361) et son contrôle isotypique (Thermo Fisher Scientific Cat# 25-4714-80,RRID : AB_657914). Toutes les cellules ont été analysées par cytométrie en flux (BD FACSCalibur Flow Cytometry System, RRID : SCR_000401) à l'aide du logiciel FlowJo (FlowJo, RRID : SCR-008520).
Fonction cistanche-rein
2.5. Culture de cellules
La lignée cellulaire mésangiale de rat, RMC (ATCC Cat# CRL{{0}}, RRID : CVCL_0506), a été obtenue auprès d'ATCC®. La cellule a été cultivée dans le milieu Eagle modifié de Dulbecco (01-055-1A, industries biologiques, Beit HaEmek, Israël) avec 4 mM de L-glutamine ajustée pour contenir 1,5 g/L de bicarbonate de sodium et 4,5 g/L de glucose et additionnée de 0,4 mg/mLG418 et 15 % de sérum bovin fœtal. La mélatonine a été obtenue auprès de Sigma (M5250 Rehovot, Israël). A 250 mMmélatoninele bouillon a été fait dans l'éthanol. Les cellules ont été cultivées dans des conditions normales ou riches en sel (ajout de 80 mM de NaCl au milieu) sans ou avec mélatonine (0,5 mM). Le traitement à la mélatonine a été chronométré 45 min avant d'ajouter du NaCl au milieu. Toutes les expériences se sont déroulées dans des plaques à 6 puits avec 3 × 105 cellules par puits et ont été réalisées par 6 essais indépendants.
2.6. Analyses statistiques
Les données sont présentées sous forme de moyenne ± SEM Les analyses statistiques ont été effectuées à l'aide des statistiques IBMSPSS, RRID : SCR_019096. L'analyse de variance unidirectionnelle (ANOVA) et la méthode posthoc de Tukey ont examiné les différences entre les groupes. Les données qPCR en temps réel ont été analysées à l'aide de DataAssist, RRID : SCR_014969.
3. Résultats
3.1. La mélatonine protège les rats consommant un HSD
L'âge des rats au cours de cette étude était de 4 à 13 semaines. À cet âge, le bien-être des rats est indiqué par la prise de poids qui a été présentée par le groupe témoin [17]. Cependant, le groupe HSD a atteint un plateau au jour 30 et l'ajout demélatonineau HSD a amélioré ce phénomène (figure 1A). Le groupe HSD a présenté un taux de mortalité élevé, où 50 % des rats sont morts ou présentaient un état clinique nécessitant une euthanasie selon les règles du comité d'éthique animale, au cours de la période expérimentale. Les suppléments de mélatonine ont empêché la mortalité des rats de manière significative, où seulement un rat sur huit est mort au jour 58, à la fin de la période expérimentale (Figure 1B).
Figure 1.Mélatonineamélioration de la pression artérielle et de la survie dans le HSD. Des rats DSS ont été traités pendant 9 semaines avec HSD avec et sans mélatonine. Un régime riche en sel a réduit le poids corporel à partir du jour 36 et la mélatonine a modéré cet effet (A). HSD a augmenté le taux de mortalité à partir du jour 40. Le traitement des fédrats HSD avec de la mélatonine améliore leur survie. (B). (n=8) *-p Inférieur ou égal à 0.05 sel et sel plus mélatonine versus contrôle. #-p Inférieur ou égal à 0,05 sel versus témoin et sel plus mélatonine. HSD—régime riche en sel.
3.2. La mélatonine empêche l'infiltration des lymphocytes T rénaux induite par la HSD
Nous avons isolé des cellules duun reinet les a dirigés vers le marqueur des lymphocytes T, CD3. Les cellules CD3 plus ont été fermées sur CD4 et CD8. Les CD3 plus CD4 plus et CD3 plus CD8 plus étaient significativement plus élevés dans le HSD (5,18 ± 1,62 et 4,6 ± 0.75 %, respectivement) par rapport au témoin (0.16 ± {{18} }.{{20}}2et 0,95 ± 0,15 %, respectivement) etmélatoninela supplémentation au HSD a réduit les cellules CD3 plus CD4 plus et CD3 plus CD8 plus aux niveaux de contrôle (0.68 ± 0.21 et 1.37 ± 0.45, respectivement) (Figure 2A–D).
Figure 2. La mélatonine empêche l'infiltration des lymphocytes T dansun rein. Les lymphocytes T ont été isolés des reins des rats et ont été bloqués pour CD3. Les cellules CD 3- positives ont été contrôlées pour CD4 et CD8. La mélatonine (C) a réduit à la fois les CD3 plus les CD4 plus et les CD3 plus les CD8 plus par rapport à la HSD sans mélatonine (B) sans différence par rapport au groupe témoin (A). L'analyse pour tous les rats est montrée dans (D) (n=7–8). HSD—régime riche en sel. *-p Inférieur ou égal à 0.05 versus contrôle. #-p Inférieur ou égal à 0,05 par rapport au sel plus mélatonine.
3.3. La mélatonine réduit certaines chimiokines rénales qui étaient régulées à la hausse dans le HSD
Le recrutement des lymphocytes T dans les tissus inflammatoires est régulé par l'expression locale de chimiokines. Nous avons donc mesuré l'expression de deux familles de chimiokines chez le ratreins: la famille des ligands des chimiokines (motif CXC) (CXCL) et la famille des ligands des chimiokines (motif C-C) (CCL).
Pour la famille CXCL, les CXCL 9, 10 et 11 qui attirent les lymphocytes T vers leur tissu cible à l'aide du récepteur CXCR3 sur les lymphocytes T, ont été significativement régulés à la hausse chez les rats HSD. La supplémentation demélatonineau HSD a réduit leur expression à des niveaux de contrôle. Le même schéma a été détecté pour CXCL 1 et 16. Cependant, pour CXCL12, aucune régulation à la hausse n'a été détectée dans le HSD (figure 3A).
Pour la famille CCL, CCL 2, 4, 12, 17, 19 et CX3CL1 n'ont montré aucune régulation positive dans HSD. CCL3 a été régulé positivement dans HSD, mais aucun changement significatif n'a été détecté avec l'ajout de mélatonine au régime alimentaire. Pour CCL7, une régulation à la hausse significative dans le HSD et une régulation à la baisse significative avec l'ajout demélatonineau HSD a été détecté (figure 3B).
Figure 3. Régulation à la hausse dereinschimiokinesen HSD avec et sans mélatonine. L'expression de la famille des ligands de chimiokines (motif CXC) (CXCL) (A), de la famille des ligands de chimiokines (motif CC) et de CX3CL1 (B) a été déterminée chez les rats. (n=7–8) *-p Inférieur ou égal à 0.05 versus contrôle. #-p Inférieur ou égal à 0,05 par rapport au sel plus mélatoning. HSD—régime riche en sel.
3.4. L'effet direct de la mélatonine sur la lignée cellulaire mésangiale RMC
Nous nous sommes ensuite concentrés sur CXCL9, 10 et 11 qui attirent les lymphocytes T en se liant au récepteur CXCR3. Nous avons déterminé l'expression de ceschimiokinesdans les cellules RMC qui sont une lignée cellulaire mésangiale de rat.
Nous avons traité les cellules avec 80 mM de NaCl sans et avec 0,5 mMmélatonine. Cette concentration de NaCl a augmenté de manière significative l'expression de CXCR10 de 2,4 ± 0.26- fois par rapport au contrôle, et l'ajout de 0.5 mM de mélatonine a significativement diminué cette expression à 1,4 ± 0. {{10}} fois par rapport au contrôle (figure 4A). Pour CXCL11, 80 mM de NaCl ont significativement augmenté l'expression de 3 ± 0,48- fois par rapport au témoin, et l'ajout de 0,5 mM de mélatonine a significativement diminué cette expression à 1,8 ± 0.{{22 }} fois par rapport au contrôle (figure 4B). CXCL9 n'a pas été détecté dans les cellules RMC.
Figure 4. Expression de CXCL1 0 et de CXCL11 régulée positivement par le sel dans une lignée cellulaire mésangiale où le traitement à la mélatonine a régulé négativement son expression. Les RMC (lignée cellulaire mésangiale de rat) ont été traitées avec du sel 80 mM avec et sans mélatonine 0,5 mM. CXCL10 (A) et CXCL11 (B) ont été régulés positivement par le traitement au sel et l'ajout demélatonineréduire cette régulation à la hausse. Les graphiques présentent 6 essais indépendants. *-p Inférieur ou égal à 0.001 versus témoin #-p Inférieur ou égal à 0.005 versus sel 80 mM et mélatonine 0,5 mM. $-p Inférieur ou égal à 0,05 versus sel 80 mM et mélatonine 0,5 mM.
4. Discussion
L'effet bénéfique demélatoninesur HTN a été démontré dans des études antérieures et a été suggéré comme un plan d'action possible pour HTN résistant au traitement [18]. Dans notre première étude, nous nous sommes concentrés sur le stress oxydatif et avons révélé que la mélatonine réduit le stress oxydatif induit par HSD. Dans la présente étude, nous nous sommes concentrés sur l'effet immunitaire adaptatif et avons montré que la mélatonine améliore la survie des rats nourris avec HSD. Cet effet est associé à une réduction des lymphocytes T infiltrant le rein et à la régulation négative deun reinexpression des chimiokines.
Les données historiques démontrent que les rats DSS consommant un HSD développent une HTN sévère et présentent des taux de mortalité plus élevés [19]. Dahl lui-même a rapporté lors de l'établissement du modèle que lorsque les rats DSS étaient placés sur un HSD (8 % de NaCl) au sevrage (21 à 23 jours), ils développaient rapidement une HTN et mouraient tous à la 16e semaine d'alimentation en sel [20]. Plus tard, après quelques modifications de la souche, Rapp et al. ont rapporté que tous les rats étaient morts dans les huit semaines suivant le HSD (8 % de NaCl) [21]. Les rats de notre étude avaient un taux de mortalité élevé mais n'atteignaient pas 100%, probablement en raison du pourcentage plus faible (4%) de sel dans leur alimentation. Néanmoins, il est évident quemélatoninela supplémentation a considérablement empêché la mortalité des rats.
La prise de poids est un marqueur du bien-être des rats à l'âge de 4 à 13 semaines. Les rats DSS proviennent de Sprague Dawley, qui est une souche bien caractérisée. À l'âge des rats que nous avons utilisés dans nos expériences, les rats sont censés prendre du poids de manière constante [22]. Dans de nombreuses études animales, la perte de poids est considérée comme l'un des "endpoints" des expériences [23]. D'après plusieurs études, il est clair qu'un HSD chez les rats DSS entraîne des taux de gain de poids inférieurs à ceux des témoins [24,25]. En concordance avec ces études, nous avons également observé des différences de poids entre les groupes. Ici, les rats n'ont pas pris de poids après quatre semaines de HSD. La mélatonine a également arrêté cet effet du HSD, car les rats qui ont été traités avec de la mélatonine ont continué à prendre du poids, quoique moins que les témoins.
La capacité demélatoninepour réduire la pression artérielle dans des modèles animaux a été découvert à la fin des années 70 du 20e siècle [26-28]. Depuis lors, il a été rapporté dans plusieurs autres modèles, tels qu'un régime riche en fructose induit un syndrome métabolique chez des rats spontanément hypertendus [29,30]. Nos études dans ce domaine sont les premières à montrer que la mélatonine joue un rôle dans l'HTN induite par le sel en prévenant les dommages aux organes et en réduisant la mortalité.
Dans cette étude, nous avons montré qu'un HSD induit une infiltration de lymphocytes Tun rein, un processus qui a été décrit chez les rats DSS principalement par le groupe de Mattson [31–33]. Le rôle central de ce processus d'infiltration dans le modèle DSS a été démontré par une étude récente qui a observé que les rats DSS déficients en lymphocytes T sont protégés contre L'HTN induite par un HSD et un transfert de splénocytes exacerbe l'HTN sensible au sel [34].
La mélatonine peut affecter les lymphocytes T sous divers aspects (pour une revue, voir [35]). Cette étude a montré pour la première fois quemélatonineréduit l'attraction des cellules T CD4 plus et CD8 plus vers leun reinen HDS. Cet effet de la mélatonine pourrait être le mécanisme soulignant son effet bénéfique dans ce modèle.
La capacité de la mélatonine à réduire l'infiltration des lymphocytes T a été décrite dans le modèle expérimental de souris d'encéphalomyélite auto-immune (EAE). Dans l'EAE, il a été démontré que la mélatonine réduit l'infiltration des cellules CD4 plus T et des cellules Th17 dans le SNC [36,37].
L'attraction des lymphocytes T vers un tissu spécifique est principalement régulée par de fortes concentrations locales dechimiokinesqui sont des cytokines chimiotactiques qui contrôlent les schémas migratoires et le positionnement des cellules immunitaires. Deux grandes familles de chimiokines induisant l'infiltration des lymphocytes T sont les familles de chimiokines CXC motif ligand (CXCL) et CC motif ligand (CCL) [38].
Cistanche pour améliorer le dysfonctionnement rénal
Dans notre étude, nous n'avons pas trouvé de modèle constant dans la réponse de la famille CCL à un HSD et àmélatonine. Sur les neufchimiokinesdans cette famille, seuls CCL7 et CLL21 ont augmenté leur expression en raison de la HSD, et la supplémentation en mélatonine l'a réduite. Un HSD a augmenté l'expression de CCL3, mais aucune réduction n'a été détectée chez les rats traités à la mélatonine. Une étude récente dans le même modèle a montré qu'un HSD régule à la hausse CCL2 dans leun reinen utilisant la méthode RNA-Seq [39]. Cependant, cette étude a testé les niveaux les jours 3 et 21 après le début du régime. Dans notre étude, nous avons testé les niveaux après huit semaines. Il est possible que l'expression des chimiokines change pendant la période HSD.
Inversement, les niveaux de la plupart des membres de la famille CXCL, y compris CXCL 1, 9, 10, 11 et 16, ont augmenté chez les rats traités à la HSD etmélatoninela supplémentation a aboli cette augmentation. Seul CXCL12 n'a montré aucune augmentation en réponse à HSD.
CXCL9, CXCL10 et CXCL11, nommés "ligands du récepteur de chimiokine CXC inductible par l'interféron 3", sont induits par l'IFN- et sont les ligands du récepteur de chimiokine CXC 3 (CXCR3). Des études in vivo ont démontré leur importance dans l'activation et le recrutement des lymphocytes T vers l'organe cible [40–42]. Youn et al. ont montré, chez des patients humains hypertendus, à la fois une infiltration rénale de lymphocytes T et des taux circulants élevés des trois CXCR3chimiokines, suggérant que CXCR3 et ses ligands sont pertinents pour les cellules T impliquées dans l'HTN humaine [43]. Une autre étude a démontré que la CXCL10 est élevée chez les patients hypertendus et que ses niveaux sont corrélés à leurs valeurs de tension artérielle [44].
En raison de ces études, nous nous sommes concentrés sur CXCL9, CXCL10 et CXCL11. Nous avons cultivé la lignée cellulaire mésangiale de rat et les avons traitées avec du NaCl 80 mM et de la mélatonine 0,5 mM. Nos résultats indiquent que l'effet du sel dans l'élévation des CXCL 10 et 11, et l'effet opposé demélatonine, ont été directement détectés dans les cellules mésangiales. En revanche, CXCL9 n'a pas été détecté dans ces cellules.
Notre étude a des limites. Dans nos résultats FACS, de nombreux CD3 plus étaient double négatifs pour CD4 et CD8. Les mêmes résultats ont été observés dans l'étude de Mattson de 2010 [31]. Cependant, dans des études plus récentes du groupe de Mattson, les cellules CD3 plus CD4-CD8- étaient très peu nombreuses [32,33,45,46]. La diminution significative des cellules CD3 doubles négatives pourrait être le résultat de l'ajout du marqueur CD45 et de l'analyse uniquement des cellules CD45 positives, ce qui a été réalisé dans les études ultérieures de Mattson. Il est possible que la grande population de CD3 plus CD4-CD8- soit un artefact. Cependant, aucun artéfact n'est connu pour la population de cellules CD3 plus CD4 plus et CD3 plus CD8 plus.
5. Conclusions
En conclusion, un régime riche en sel est associé à une infiltration de lymphocytes T dans lereinsde rats DSS. Le sel a également augmenté l'expression de chimioattractants spécifiques des lymphocytes T dans le rein. Traitement avecmélatonine(30 mg/kg/jour) a aboli ces effets (mélatonineréduit l'infiltration induite par HSD des lymphocytes T dans les reins ainsi qu'une réduction de l'expression de la chimiokine du ligand CXCL3).
Notre étude in vitro démontre que le sel et la mélatonine peuvent réguler l'expression du chimioattractant en affectant directementun reincellules.
Contributions de l'auteur : Conceptualisation, AL ; analyse formelle, AB et RK ; investigation, RK ; méthodologie, AB et AL ; rédaction—ébauche originale, AB et AL ; rédaction—révision et édition, YSand EG Tous les auteurs ont lu et accepté la version publiée du manuscrit.
Financement : Cette recherche n'a reçu aucun financement externe.
Déclaration du comité d'examen institutionnel : le protocole d'étude a été approuvé par le comité institutionnel d'éthique animale du centre médical de Sheba, protocole n° 1219/19/ANIM et protocole n° 16418 du ministère de la Santé.
Déclaration de consentement éclairé : non applicable.
Déclaration de disponibilité des données : Les données présentées dans cette étude sont disponibles sur demande auprès de l'auteur correspondant.
Remerciements : Les auteurs remercient Zehava Shabtai pour son excellent support technique et Michael Kanovsky pour ses services éditoriaux.
Conflits d'intérêts : Les auteurs ne déclarent aucun conflit d'intérêts.
Références
1. Olsen, MH; Angell, SY; Asma, S.; Boutouyrie, P.; Burger, D. ; Chirinos, JA ; Damasceno, A.; Delles, C.; Gimenez-Roqueplo, AP ; Hering, D. ; et coll. Un appel à l'action et une stratégie tout au long de la vie pour faire face au fardeau mondial de l'hypertension artérielle sur les générations actuelles et futures : The Lancet Commission on hypertension. Lancette 2016, 388, 2665-2712. [Référence croisée]
2. O'Brien, E. The Lancet Commission on hypertension: Aborder le fardeau mondial de l'hypertension artérielle sur les générations actuelles et futures. J.Clin. Hypertens 2017, 19, 564–568. [Référence croisée]
3. O'Donnell, M.; Mente, A.; Yusuf, S. Apport en sodium et santé cardiovasculaire. Circ. Rés. 2015, 116, 1046-1057. [Référence croisée]
4. Schiffrin, EL Mécanismes de remodelage des petites artères, traitement antihypertenseur et système immunitaire dans l'hypertension.Clin. Investig. Méd. 2015, 38, E394–E402. [Référence croisée]
5. Guzik, TJ ; Hoch, NE ; Brown, KA; McCann, LA ; Rahman, A.; Dikalov, S.; Goronzy, J.; Weyand, C.; Harrison, DG Rôle de la cellule T dans la genèse de l'hypertension et du dysfonctionnement vasculaire induits par l'angiotensine II. J. Exp. Méd. 2007, 204, 2449-2460. [Référence croisée][PubMed]
6. Kleinewietfeld, M. ; Manzel, A.; Titze, J.; Kvakan, H.; Yosef, N.; lieur, RA; Müller, DN ; Hafler, DA Le chlorure de sodium entraîne une maladie auto-immune par l'induction de cellules TH17 pathogènes. Nature 2013, 496, 518–522. [Référence croisée]
7. Mattson, DL ; Lund, H.; Guo, C.; Rudemiller, N.; Geurts, AM ; Jacob, H. La mutation génétique de la recombinaison activant le gène 1 inDahl chez les rats sensibles au sel atténue l'hypertension et les lésions rénales. Un m. J. Physiol. Régul. Entier. Comp. Physiol. 2013, 304, 407–414.[CrossRef]
8. Mattson, DL Infiltrer les cellules immunitaires dans leun reindans l'hypertension sensible au sel et les lésions rénales. Un m. J. Physiol. Ren. Physiol.2014, 307. [CrossRef] [PubMed]
9. Lu, X. ; Crowley, SD Inflammation dans l'hypertension et les lésions rénales sensibles au sel. Courant. Hypertens Rep. 2018, 20. [CrossRef][PubMed]
10. Baker, J. ; Kempinski, K. Rôle demélatoninedans la régulation de la pression artérielle : agent antihypertenseur d'appoint. Clin. Exp. Pharm.Physiol. 2018, 45, 755–766. [Référence croisée] [PubMed]
11. Grossman, E. ; Laudon, M.; Zisapel, N. Effet de la mélatonine sur la tension artérielle nocturne : méta-analyse d'essais contrôlés randomisés. Vasc. Gestion des risques sanitaires 2011, 7, 577–584. [Référence croisée] [PubMed]
12. Pozo, D. ; Delgado, M.; Fernandez-Santos, JM; Calvo, JR ; Gomariz, RP; Martin-Lacave, I.; Ortiz, GG; Guerrero, JM Expression de l'ARNm du récepteur Mel1a-mélatonine dans les sous-ensembles T et B de lymphocytes du thymus et de la rate de rat. Faseb J. Off. Publ. Am. féd. Soc. Exp. Biol. 1997, 11, 466–473. [Référence croisée]
13. Guerrero, JM ; Pozo, D.; García-Mauriño, S.; Osuna, C.; Molinero, P.; Calvo, JR Implication des récepteurs nucléaires dans la production améliorée d'IL-2 par la mélatonine dans les cellules Jurkat. Ann. NY Acad. Sci. 2000, 917, 397–403. [Référence croisée] [PubMed]
14. Farez, MF ; Mascanfroni, ID ; Méndez-Huergo, SP ; Yeste, A.; Murugaiyan, G.; Garo, LP ; Balbuena Aguirre, ME ; Patel, B.;Ysrraelit, MC; Zhu, C.; et coll.MélatonineContribue à la saisonnalité des rechutes de sclérose en plaques. Cellule 2015, 162, 1338–1352.[CrossRef] [PubMed]
15. Kirabo, A. ; Fontana, V.; de Faria, APC ; Loperena, R.; Galindo, CL; Wu, J.; Bikineeva, AT ; Dikalov, S.; Xiao, L.; Chen, W.; et al. Les protéines modifiées par isocétal DC activent les lymphocytes T et favorisent l'hypertension. J.Clin. Investig. 2014, 124, 4642–4656. [Référence croisée][PubMed]
16. Leibowitz, A. ; Volkov, A.; Voloshin, K.; Shemesh, C.; Barshack, I. ; Grossman, E. La mélatonine prévientun reinblessure dans un modèle d'hypertension induite par un régime riche en sel en diminuant le stress oxydatif. J. Pineal Res. 2016, 60, 48–54. [Référence croisée] [PubMed]
17. Hawkins, P. ; Morton, DB ; Burman, O.; Dennison, N.; Honness, P.; Jennings, M.; Lane, S.; Middleton, V.; Roughan, JV; Wells, S.; et al. Un guide pour définir et mettre en œuvre des protocoles pour l'évaluation du bien-être des animaux de laboratoire : onzième rapport du groupe de travail conjoint BVAAWF/FRAME/RSPCA/UFAW sur le raffinement. Laboratoire. Anim. 2011, 45, 1–13. [Référence croisée]
18. Simko, F. ; Reiter, RJ; Paulis, L.Mélatoninecomme alternative rationnelle dans le traitement conservateur de l'hypertension résistante.Hypertens Res. 2019, 42, 1828–1831. [Référence croisée] [PubMed]
19. Rapp, JP Dahl Rats sensibles au sel et résistants au sel. Hypertension 1982, 4, 753–763. [Référence croisée]
20. Dahl, LK; Knudsen, KD ; Heine, MA; Leitl, GJ Effets de l'ingestion chronique excessive de sel. Modification de l'hypertension expérimentale chez le rat par des variations dans le régime alimentaire. Circ. Rés. 1968, 22, 11–18. [Référence croisée] [PubMed]
21. Rapp, JP ; Dene, H. Développement et caractéristiques des souches consanguines de rats Dahl sensibles au sel et résistants au sel. Hypertens 1985,7, 340–349. [Référence croisée]
22. Brower, M.; Grâce, M.; Kotz, CM; Koya, V. Analyse comparative des caractéristiques de croissance des rats Sprague Dawley obtenues à partir de différentes sources. Laboratoire. Anim Res. 2015, 31, 166–173. [Référence croisée]
23. Talbot, SR ; Biernat, S.; Bleich, A.; van Dijk, RM; Ernst, L.; Häger, C.; Hilgers, SOA; Koegel, B.; Koska, I. ; Kuhla, A.; et al.Définir la réduction du poids corporel comme critère d'évaluation sans cruauté : une évaluation critique. Laboratoire. Anim 2020, 54, 99-110. [Référence croisée] [PubMed]
24. Geschka, S.; Kretschmer, A.; Sharkovska, Y.; Evgenov, OV; Lawrenz, B.; Hucke, A.; Hocher, B.; Stasch, J.-P. La stimulation de la guanylatecyclase soluble empêche le remodelage des tissus fibreux et améliore la survie des rats Dahl sensibles au sel. PLoS ONE 2011, 6,e21853. [Référence croisée] [PubMed]
25. Wang, Y. ; Mu, JJ; Liu, FQ ; Ren, KY; Xiao, HY; Yang, Z.; Yuan, ZY La transition épithéliale-mésenchymateuse induite par le sel chez les rats sensibles au Dahlsalt dépend de l'hypertension artérielle. Braz. J. Med. Biol. Rés. Rév. Bras. Pesquisa Med. E Biol. 2014, 47, 223–230.[Référence croisée]
26. Holmes, sud-ouest ; Sugden, D. Actes : L'effet de la mélatonine sur l'hypertension induite par la pinéalectomie chez le rat. Br. J. Pharm.1976, 56, 360P–361P.
27. Zanoboni, A. ; Zanoboni-Muciaccia, W. Hypertension expérimentale chez des rats pinéalectomisés. Vie Sci. 1967, 6, 2327-2331. [Référence croisée]
28. Zanoboni, A. ; Forni, A.; Zanoboni-Muciaccia, W.; Zanussi, C. Effet de la pinéalectomie sur la pression artérielle et la consommation de nourriture et d'eau chez le rat. J. Endocrinol. Investig. 1978, 1, 125–130. [Référence croisée] [PubMed]
29. Pechánová, O.; Zicha, J.; Paulis, L.; Zenebe, W.; Dobesová, Z.; Kojsova, S.; Jendeková, L.; Sládková, M.; Dovinova, I. ; Simko, F.; et al. L'effet de la N-acétylcystéine et de la mélatonine chez des rats adultes spontanément hypertendus présentant une hypertension établie. EUR. J.Pharmcol. 2007, 561, 129-136. [Référence croisée] [PubMed]
30. Leibowitz, A.; Peleg, E.; Sharabi, Y.; Shabtai, Z.; Shamiss, A.; Grossman, E. Le rôle demélatoninedans la pathogenèse de l'hypertension chez les rats atteints du syndrome métabolique. Un m. J. Hypertens 2008, 21. [CrossRef] [PubMed]
31. De Miguel, C.; Das, S.; Lund, H.; Mattson, les lymphocytes T DL interviennent dans l'hypertension etun reindommages chez les rats sensibles au sel de Dahl. Un m. J. Physiol. Régul. Entier. Comp. Physiol. 2010, 298, R1136–R1142. [Référence croisée] [PubMed]
32. Evans, LC ; Petrova, G.; Kurth, T.; Yang, C.; Bukowy, JD; Mattson, DL; Cowley, AW L'augmentation de la pression de perfusion entraîne l'infiltration rénale des lymphocytes T chez le rat sensible au sel de Dahl. Hypertension 2017, 70, 543–551. [Référence croisée]
33. Abais-Battad, JM; Alsheikh, AJ; Pan, X. ; Fehrenbach, DJ ; Dasinger, JH; Lund, H.; Roberts, ML ; Kriegel, AJ; Cowley, AWJ ; Kidambi, S. ; et coll. Effets alimentaires sur l'hypertension sensible au sel de Dahl, les lésions rénales et le transcriptome des lymphocytes T.Hypertens 2019, 74, 854–863. [Référence croisée] [PubMed]
34. Fehrenbach, DJ ; Dasinger, JH; Lund, H.; Zmaj, J.; Mattson, DL Le transfert de splénocytes exacerbe l'hypertension sensible au sel chez les rats. Exp. Physiol. 2020, 105, 864–875. [Référence croisée] [PubMed]
35. Ren, W. ; Liu, G.; Chen, S.; Yin, J.; Wang, J.; Tan, B.; Wu, G.; Bazer, FW ; Peng, Y.; Li, T.; et coll. Signalisation de la mélatonine dans les lymphocytes T : fonctions et applications. J. Pineal Res. 2017, 62. [Référence croisée]
36. Álvarez-Sánchez, N. ; Cruz-Chamorro, I. ; López-González, A.; Utrilla, JC; Fernández-Santos, JM ; Martínez-López, A.; Lardone, PJ ; Guerrero, JM; Carrillo-Vico, A. La mélatonine contrôle l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale en modifiant l'équilibre effecteur/régulateur T. Comportement cérébral. Immun. 2015, 50, 101–114. [Référence croisée]
37. Chen, S.-J. ; Huang, S.-H.; Chen, J.-W. ; Wang, K.-C.; Yang, Y.-R. ; Liu, P.-F.; Lin, G.-J. ; Sytwu, H.-K.Mélatonineaméliore l'expression de l'interleukine 10 et supprime la chimiotaxie pour inhiber l'inflammation in situ et réduire la gravité de l'encéphalomyélite auto-immune expérimentale. Int. Immunopharmacol. 2016, 31, 169–177. [Référence croisée] [PubMed]
38. Griffith, JW ; Sokol, CL; Lustre, ADChimiokineset récepteurs de chimiokines : positionnement des cellules pour la défense et l'immunité de l'hôte.Annu. Rév. Immunol. 2014, 32, 659–702. [Référence croisée] [PubMed]
39. Alsheikh, AJ ; Dasinger, JH; Abais-Battad, JM; Fehrenbach, DJ ; Yang, C.; Cowley, AWJ; Mattson, DL CCL2 médie l'infiltration précoce des leucocytes rénaux au cours de l'hypertension sensible au sel. Un m. J. Physiol. Ren. Physiol. 2020, 318, F982–F993. [Référence croisée][PubMed]
40. Liu, L. ; Callahan, MK; Huang, D.; Ransohoff, RM Récepteur de chimiokine CXCR3 : Une énigme inattendue. Courant. Haut. Dév. Biol.2005, 68, 149–181. [Référence croisée] [PubMed]
41. Marié, JR ; Lustre, ligands AD CXCR3 : fonctions redondantes, collaboratives et antagonistes. Immunol. Cell Biol. 2011, 89,207–215. [Référence croisée] [PubMed]
42. Van Raemdonck, K. ; Van den Steen, PE ; Liekens, S.; Van Damme, J.; Struyf, S. Ligands CXCR3 dans la maladie et la thérapie. CytokineGrowth Factor Rev. 2015, 26, 311–327. [Référence croisée] [PubMed]
43. Youn, J.-C. ; Yu, HT ; Lim, BJ; Koh, MJ; Lee, J.; Chang, D.-Y.; Choi, YS ; Lee, S.-H.; Kang, S.-M.; Jang, Y.; et coll. Cellules CD8 plus immunosénescentes et récepteurs de chimiokines CXC de type 3chimiokinessont augmentés dans l'hypertension humaine. Hypertens 2013, 62, 126–133. [CrossRef] [PubMed]
44. Stumpf, C.; Auer, C.; Yilmaz, A.; Lewczuk, P.; Klinghammer, L.; Schneider, M.; Daniel, WG ; Schmieder, RE; Garlichs, CDLes taux sériques de la protéine inductible par l'interféron gamma chimiotactique Th1 (IP) 10 sont élevés chez les patients souffrant d'hypertension essentielle. Hypertens Res. 2011, 34, 484–488. [Référence croisée] [PubMed]
45. Rudemiller, PN ; Lund, H.; Priestley, CCR ; Endres, BT ; Prokop, JW; Jacob, HJ; Geurts, AM ; Cohen, PE; Mattson, DL Mutation of SH2B3 (LNK), un candidat à l'étude d'association à l'échelle du génome pour l'hypertension, atténue l'hypertension sensible au sel de Dahl via la modulation inflammatoire. Hypertens 2015, 65, 1111–1117. [Référence croisée] [PubMed]
46. Wade, B. ; Petrova, G.; Mattson, DL Rôle des facteurs immunitaires dans l'hypertension induite par l'angiotensine II et les lésions rénales chez les rats sensibles au Dahlsalt. Un m. J. Physiol. Régul. Entier. Comp. Physiol. 2018, 314, R323–R333. [Référence croisée] [PubMed]
