Экспериментальная модель инсулинорезистентности с высоким содержанием фруктозы в пище (66% общего числа потребляемых калорий) подтверждена рядом исследований. Данная модель, в частности, приводит к развитию сахарного диабета, гиперинсулинемии, гипертриглицеридемии, метаболического синдрома и артериальной гипертензии у подопытных животных в течение 2 нед с начала постановки эксперимента. Такие же исследования, но с применением глюкозы не дали подобного эффекта. Из-за чрезмерного использования фруктозы описанная модель подверглась критике. Авторами проведены повторные серии опытов — на этот раз с меньшим количеством (20%) фруктозы в питьевой воде. В результате параметры, аналогичные первой модели, достигнуты за 8–12 нед.
Высказано предположение, что индуцированная таким путем артериальная гипертензия развивается вследствие удержания натрия при почечной клубочковой фильтрации. Сочетанное потребление повышенного количества фруктозы и соли (4,0% NaCl) в последующих опытах приводило к быстрому (в течение 1 нед) и значительному повышению артериального давления (на 15–20 мм рт. ст.). Более того, отмечено стимулирующее действие фруктозы на активность натрий-водородного обменника в люминальной мембране проксимальных канальцев нефронов.
Предложенная теория была дополнена предположением, что частично роль в механизме развития солечувствительной гипертензии при повышенном потреблении фруктозы принадлежит активным формам кислорода (свободным радикалам), которые в свою очередь стимулируют секрецию ренина. Результаты исследования, приведшие к такому выводу, опубликованы в декабре 2017 г. в журнале «Integrated Blood Pressure Control». Работа выполнена сотрудниками Госпиталя Генри Форда (Henry Ford Hospital), Детройт, США, при грантовой поддержке Национального института здоровья (National Institutes of Health) и финансового фонда Госпиталя Генри Форда.
Авторы обращают внимание, что в группе подопытных животных с применением 20% фруктозной нагрузки повышается экскреция с мочой 8-изопроспана, являющегося маркером уровня оксидативного стресса в организме. Параллельно в группе, получавшей, кроме фруктозы, миметик супероксиддисмутазы (поглотитель свободных радикалов) темпол, эффект развития артериальной гипертензии был значительно снижен.
Известно, что избыточное потребление соли повышает образование в кортикальных нефронах активных форм кислорода и оксида азота. Последний известен как важный натрийуретический фактор проксимальных канальцев нефронов. Авторами выявлено, что повышенное употребление соли обусловливает снижение экскреции нитритов и нитратов (NO2/NO3), маркеров почечной продукции окиси азота, но в присутствии повышенного уровня фруктозы этот механизм значительно ослабляется. Это свидетельствует, что потребление фруктозы прямо или косвенно снижает биодоступность оксида азота.
Также известно, что образование в почках активных форм кислорода, прежде всего посредством НАДФ-оксидазы, является важным регуляторным фактором, нарушение которого способно привести к ренальной дисфункции и артериальной гипертензии. В результате применения у части подопытных животных антиоксиданта темпола выявлено, что связанное с этим снижение темпа развития артериальной гипертензии и почечного сосудистого сопротивления обусловлено уровнем оксида азота и не зависит от ренин-ангиотензиновой системы.
Одним из наиболее сильных эндогенных стимулов перфузии почек является биоактивная молекула ангиотензин-2. Этот фактор находится в чувствительном взаимодействии с оксидом азота. Высокое потребление фруктозы и соли в авторском эксперименте сопровождалось индукцией обусловленного ренин-ангиотензином образования активных форм кислорода, что в свою очередь стимулирует секрецию ренина непосредственно юкстагломерулярными клетками.
Продолжение эксперимента, очевидно, приведет к развитию порочного круга положительной обратной связи, в которой индуцированное фруктозой образование свободных радикалов стимулирует секрецию ренина, повышая уровень ангиотензина-2, что в свою очередь увеличит артериальное давление и дополнительную стимуляцию выработки свободных радикалов. В совокупности это вызывает снижение биодоступности окиси азота и рост прогипертензивных факторов. На основании изложенного авторы заключают, что большая часть эффекта развития солечувствительной гипертензии обусловлена свободнорадикальными процессами в почках.
- Zenner Z.P., Gordish K.L., Beierwaltes W.,H. (2017) Free radical scavenging reverses fructose-induced salt-sensitive hypertension. Integr. Blood Pres. Contr., 11: 1–9.
Александр Гузий
