Bioaktiv mad og motion ved kronisk nyresygdom

Bioaktiv mad og motion ved kronisk nyresygdom: Målretning mod mitokondrierne

Denise Mafra^1,2et al

Abstrakt

Kronisk nyresygdom(CKD), som påvirker 10 procent -15 procent af befolkningen, er forbundet med en række komplikationer - såsom hjerte-kar-sygdomme, skrøbelighed, infektioner, muskel- og knoglelidelser og for tidlig aldring - der kan være relateret til ændringer i mitokondrie antal, fordeling, struktur og funktion. Da mitokondriel biogenese, bioenergetik og de dynamiske mitokondrielle netværk direkte eller indirekte regulerer adskillige intra- og ekstracellulære funktioner, er mitokondrierne dukket op som et vigtigt mål for interventioner, der sigter mod at forebygge eller forbedre behandlingen af komplikationer ved CKD (Kronisk nyresygdom). I denne gennemgang diskuterer vi den mulige rolle af bioaktive fødevareforbindelser og træning i moduleringen af den forstyrrede mitokondriefunktion i et uræmisk miljø.

SØGEORD

kronisk nyresygdom, motion, mitokondriefunktioner, ernæring

Cistanche-kidney

Cistanche-nyre

1|INTRODUKTION

Bortset fra deres afgørende metaboliske funktion (ATP-produktion og termogenese) er mitokondrier involveret i intracellulær signalering, syntese af nøglebiomolekyler, programmeret celledød (apoptose) og andre cellulære processer. Til dette formål styres mitokondrierne af et sæt adaptive kvalitetskontrolmekanismer, der optimerer mitokondrielt antal (mitokondriel biogenese; MB), distribution og funktion. Disse kontrolmekanismer involverer syntesen af proteiner kodet af kernen og er strengt reguleret af intra- og ekstracellulære signalveje.

Mitokondriel dysfunktion er forbundet med øget oxidativt stress og stofskifteforstyrrelser og kan gennem disse og yderligere mekanismer bidrage til patofysiologien af kroniske invaliderende sygdomme som f.eks.kronisk nyresygdom(CKD). Undersøgelser har vist mitokondrierspecifikke virkninger af bioaktive forbindelser og fysisk træning; den potentielle indvirkning af sådanne indgreb på mitokondriel dysfunktion ved CKD har dog hidtil fået lidt opmærksomhed. I denne gennemgang diskuterer vi mitokondriel dysfunktion i forbindelse med CKD og præsenterer potentielle terapeutiske strategier ved hjælp af bioaktive forbindelser og motion til at modulere mitokondriel funktion, der kunne reducere komplikationer og forbedre sundheden og livskvaliteten for CKD-patienter.

2|MITOCHONDRI FYSIOLOGI

De to membraner, ydre og indre, af mitokondrierne danner to separate vandige rum, matrixen og intermembranrummet. Den indre mitokondriemembran indeholder enzymkomplekserne af det oxidative fosforyleringssystem (OXPHOS). De metaboliske systemer, der er involveret i nedbrydning af glukose og fedtsyrer, såsom Krebs-cyklussen og ‐oxidation, er placeret i mitokondriernes matrix.6 Selvom mitokondrier er indesluttet i membraner og defineres som selvstændige organeller, bør de ikke være betragtes som enkelte enheder, men snarere som et virvar af dynamiske og indbyrdes forbundne membraner, der danner et mitokondrielt netværk. Fusioner og fissioner af mitokondrier er konstant igangværende begivenheder, der fører til den dynamiske forgrening af dette mitokondrielle netværk. Udover kernen er mitokondrier de eneste organeller, der indeholder genetisk materiale, mitokondrielt DNA (mtDNA), som er et dobbeltstrenget cirkulært molekyle på cirka 16,5 kb, der indeholder 37 gener, der koder for 13 underenheder af OXPHOS-komplekset, undtagen kompleks II. mtDNA'et koder også for 22 transfer-RNA'er og to ribosomale RNA'er. Selvom mitokondrierne har deres eget DNA, gør den lille størrelse af mtDNA'et mitokondrierne meget afhængige af deres værtscelles kernegenom. Faktisk kontrollerer det mitokondrielle genomiske maskineri ikke uden hjælp organellens proteom, da det nukleare genom koder for langt størstedelen af alle mitokondrielle proteiner (op til ~103), der er inkorporeret i mitokondrierne. Tidligere ukendte træk ved mitokondriel genekspression, funktion og regulering indikerer, at mitokondriel transkriptom og proteom er langt mere komplekse end tidligere antaget.

Treat Kidney disease--Cistanche acteoside

2.1|Mitokondriel biogenese

Dannelsen af nye mitokondrier er påvirket af miljøstress, såsom træning, oxidativ stress, hypoxi, hormoner, inflammation, kaloriebegrænsning og celledeling/differentiering. Mitokondriel biogenese involverer koordineret replikation og transkription af mtDNA og multiple nuklear-afledte faktorer.2 Nogle af de vigtigste faktorer involveret i MB er illustreret i figur 1. Peroxisomproliferatoraktiveret receptor (PPAR)-kaktivator 1 (PGC-1) tjener som en master regulator af MB og er lydhør over for fysiologiske (såsom træning og kaloriebegrænsning) og patologiske (såsom oxidativt stress og inflammation) tilstande. PGC-1 er placeret i cytoplasmaet og translokerer ved phosphorylering - af AMP-aktiveret proteinkinase (AMPK), sirtuin-1 (SIRT-1), PPAR- og cAMP-responsive element-bindende protein (CREB) - til kernen, hvor det interagerer med andre transkriptionsfaktorer, såsom nukleære respiratoriske faktorer (Nrf-1), Nrf-2 og transkriptionsfaktor A mitokondrie (TFAM), og øger derved deres aktivitet. PGC-1, en anden transkriptionsfaktor, deler en lignende molekylær struktur og funktion med PGC-1, herunder nuklear receptorbinding og transkriptionel aktivering, og regulerer også MB gennem fælles mekanismer med PGC-1, såsom aktivering af Nrf-1.2 De nukleare respiratoriske faktorer (Nrf-1/ Nrf-2) er forbundet med ekspressionen af multiple mitokondrielle proteiner, såsom OXPHOS-kompleksproteiner, enzymer af hæmbiosyntese og proteiner involveret i mitokondriel import af nuklear-kodede sub[1]enheder. Nrf-1-transkription reguleres også af PPAR- i musklen hos motionerede rotter, en mekanisme, der øger MB gennem opregulering af AMP-aktiveret proteinkinase (AMPK) og Nrf-1/Nrf-2, der integrerer deres virkninger på de nukleare gener i MB med fremme af replikering og transskription af TFAM. Sidstnævnte er et multifunktionelt protein, der tilhører højmobilitetsgruppen (HMG) proteiner, der er karakteriseret ved deres evne til at bøje, pakke og afvikle mtDNA uden sekvensspecificitet, men med præferenceinteraktion med nogle identificerede regioner.

Tumorsuppressorprotein p53 er kendt som "vogteren af mitokondriegenomet" og har evnen til at modulere ekspressionen af både mitokondrie- og kernegenerne.25,26 Metabolisk stress resulterer i p53-aktivering af dets nøglemodulator PGC-1 og udløser cellecyklusstandsning, clearance af reaktive oxygenarter (ROS) eller apoptose.

2.2|Bioenergisk

De bioenergetiske aktiviteter involverer processerne af OXPHOS, der forekommer i cristae-invaginationerne af den indre mitokondrielle membran, hvor reduceret nikotinamid adenindinukleotid (NADH) og FADH2 produceret i mitokondriematrixen fra Krebs-cyklussen passerer elektroner til elektrontransportkæden komplekser I‐V. Protonpumperne (komplekserne I, III og IV) frigiver protonerne ind i det intermembrane rum til syntese af adenosin 5′‐triphosphat (ATP), cellens nøgleenergikilde, via fosforylering af ADP med ATP syntase. Disse komponenter arbejder parallelt med afkoblingsproteiner (UCP'er), der spreder genereret varme til termogenese. Under overførslen af elektroner lækker nogle respiratoriske komplekser elektroner til oxygen og producerer superoxidanion (O2 •). Som en konsekvens er mitokondrier den største kilde til ROS-produktion, en uundgåelig proces; dog, i nærvær af dysfunktion af bioenergetics, stiger det oxidative stress.

Mitokondrielle netværk er meget dynamiske og reagerer på cellulære forstyrrelser. Igangværende mitokondrielle fusions- og fissionsprocesser regulerer mitokondriel arkitektur. Mitofusin 1 (Mfn1), mitofusin 2 (Mfn2) og optisk atrofi 1 (Opa1) proteiner er ansvarlige for mitokondriel fusion, og mitokondriel fissionsfaktor (Mff) og dynamin-relateret protein 1 (Drp1) er ansvarlig for mitokondriel fission. Ændringer i mitokondriel arkitektur er forbundet med mitokondriel dysfunktion, som igen er forbundet med forskellige sygdomme, herunder CKD, og bidrager til flere patologiske processer hos CKD-patienter.

Cistanche-kidney

Cistanche-nyre

3|MITOCHONDRIEL DYSFUNKTION VED NYRESYGDOM

Mitokondriel dysfunktion er et fremtrædende træk ved både CKD og akutnyreskade(AKI)37 og er forbundet med flere processer, herunder biogenese, bioenergetik, morfologi og nedbrydning. Derudover er CKD forbundet med en reduktion i Nrf-1-, PGC1--ekspression samt TFAM-udtalelse, cytochrom C-oxidase-underenhed 6C (COX6C) og cytochrom C-oxidase-underenhed 7C (COX7C) og det mitokondrielle åndedrætssystem.

Ved CKD er mitokondriel dysfunktion en væsentlig bidragyder til oxidativ stress, der er forbundet med mange uræmiske komplikationer, herunder inflammation og vaskulær skade, der fremmer hjertekarsygdomme og for tidlig aldring.40 Desuden er der en reduktion i antallet af mtDNA-kopi, en værdifuld biomarkør for mitokondrie. brud i nyresygdomme, tab af mitokondrielt membranpotentiale og reduceret ATP-produktion ved CKD, og inflammation og oxidativt stress ser til gengæld ud til at fremme mitokondriel dysfunktion. Under oxidantfornærmelser påvirkes adskillige mito[1]kondrielle funktioner, herunder øget permeabilitet af mitokondrielle overgangsporer, der fører til membranpotentialdepolarisering, hæmning af elektrontransport, øget oxidantproduktion og lav respiratorisk aktivitet, reducerede intracellulære ATP-niveauer, ændringer i mitokondrielt membranpotentiale. (Δψm) og udløser frigivelsen af cytochrom C (Cyt C) til cytoplasmaet, hvilket kan resultere i aktivering af caspaser, hvilket fører til celledød.

En anden hypotese er, at mitokondrier dysfunktion i CKD relaterer sig til hæmodynamiske tilpasninger på grund af et misforhold mellem iltforsyning og efterspørgsel med resulterende hypoxi og aktivering af hypoxi-inducerbar faktor 1 (HIF-1). Dette sænker mitokondrielt iltforbrug og superoxidproduktion og øger mitokondriel volumentæthed. Desuden reducerer det uræmiske toksin indoxylsulfat genereret fra tarmmikrobiota ekspressionen af PGC-1 og øger autofagi i skeletmuskulaturen. Endelig, da mangel på essentielle mineraler kan fremskynde mitokondrielt henfald, er jernmangel en almindelig og klinisk vigtig bekymring ved CKD.

Taget sammen,betændelse, øget ROS-produktion, uræmisk toksin og hypoxi kan alene eller sammen spille en rolle i uræmisk mitokondriel dysfunktion. Mens de underliggende mekanismer forbliver stort set ukendte, menes det at være involveret i ældningsprocessen og patogenesen af mange kroniske sygdomme. Derfor kan mitokondriel dysfunktion spille en vigtig rolle i patogenesen af CKD. Nefroner er rige på mitokondrier, og OXPHOS af fedtsyrer -oxidation er hovedkilden til ATP-produktion. Den oprindelige skade kan fremkalde en ændret mitokondriermetabolisme forbundet med redoxubalance, hvilket fører til ændringer i bioenergetik og CKD-progression. Siden processen mednyreforringelse fra mitokondriel dysfunktion er stadig uhåndgribelig, yderligere undersøgelser af mitokondriel biologi og patofysiologi er berettiget for opdagelser af effektive terapeutiske midler til nyresygdomme. Nedenfor præsenterer vi beviser for, at træning og bioaktive forbindelser har potentialet til at modulere mito[1]kondriel funktion i CKD.

4|ERNÆRINGSSTRATEGIER, DER MÅLER MITOCHONDRIEL DYSFUNKTION I CKD

Da dysfunktionelle mitokondrier bidrager til øget ROS-produktion, kan de være egnede mål for bioaktive forbindelser med antioxidantegenskaber. Faktisk kan diætetiske antioxidanter, såsom C-vitamin, flerumættede fedtsyrer (PUFA), quercetin, resveratrol og curcumin, reducere mitokondriel oxidativ skade. Selvom det er tænkeligt, at disse næringsstoffer kan forbedre mitokondriefunktionen ved CKD, er der indtil videre kun udført få eksperimentelle undersøgelser. I denne gennemgang har vi søgt i litteraturen om terapeutiske tilgange ved hjælp af bioaktive forbindelser til at forbedre mitokondriefunktionen og deres rolle i forebyggelsen af uræmiske komplikationer, se figur 2.

Resveratrol,en naturlig polyfenolforbindelse fundet i druer, bær og rødvin, har vist sig at være involveret i MB via en sirtuin-1-afhængig mekanisme og øget kompleks I-aktivitet. Lagouge et al (2006) viste, at C57BI/6J-mus behandlet med resveratrol præsenterede en induktion af PGC-1-aktivitet ved SIRT1-medieret deacetylering, og at Nrf-1- og TFAM-ekspression også blev aktiveret. Hos fem ud af seks nefrektomiserede rotter forbedrede resveratrol mitokondrielle funktioner som vist ved en stigning i ATP-indhold og øget ekspression af mitokondrielle elektrontransportkædeproteiner og reducerede ROS-niveauer og kompleks I- og kompleks III-aktiviteter. Selvom midler, der påvirker mitokondriel biogenese og NAD-modulation, såsom resveratrol, holder lovende i behandling af komplikationer ved CKD, afventer deres kliniske oversættelse yderligere undersøgelser.

Quercetin, en senolytisk forbindelse60, der findes i grønne blade, kapers, løg, æbler, bær, tomater og broccoli, har vist sig at aktivere PGC-1, mtDNA og cyt C-replikation.61 Selvom quercetin kan have kardiobeskyttende fordele ved at øge PGC-1-ekspression og markører forbundet med bioenergetisk kapacitet, er virkningerne af dette flavonoid ikke blevet testet hos CKD-patienter. Interessant nok svækkede quercetin imidlertid vaskulær forkalkning ved at reducere oxidativt stress og forhindre mitokondriel fission i en adenin-rig diæt-induceret CKD-rottemodel og in vitro i glatte muskelceller.62 Da vaskulære forkalkninger er et fælles træk ved den uræmiske fænotype og forudsige kardiovaskulær dødelighed, kan quercetin være en

interessant forbindelse at studere videre i CKD.

Curcuminer en polyphenol fundet i rhizom af Curcuma longa, almindeligvis brugt som krydderi. I dyremodeller af eksperimentel CKD beskytter curcumin mod mitokondriel dysfunktion og reducerer iltforbruget ved at reducere ROS-produktion. Det er dog blevet rapporteret, at curcumin er noget vanskeligt at studere, da det hurtigt nedbrydes in vivo og har meget lav biotilgængelighed. Curcumin, såvel som andre polyfenoler, aktiverer Nrf-2 og stimulerer et antioxidantrespons. Selvom viden om den nøjagtige molekylære aktivitet af denne polyphenol er begrænset, er den blevet grundigt undersøgt i forhold til cancer. Men i en eksperimentel rottemodel af CKD blev det for nylig vist, at curcumin kan have en gavnlig effekt ved at reducere inflammation såvel som oxidativt stress via opregulering af Nrf-2. Hvis dette også gælder i CKD, er det endnu ikke fastslået.

Anthocyanidinerer polyfenoler, der findes i blåbær, røde og sorte druer, tranebær, hindbær, brombær, rødkål, rødløg og auberginer. Virkningsmekanismen for anthocyaniner er relateret til redoxpotentialet, der gør det muligt for det at fungere som en elektronacceptor mellem kompleks I i mitokondrielle elektrontransportsystem og cyt C. Selvom anthocyaniner synes at være elektronacceptorer i kompleks I-medieret oxidation af NADH og giver hjertebeskyttelse,70 er virkningerne af denne polyphenol ikke blevet testet i forbindelse med CKD. Brug af en adenin-induceret CKD-model i rotter viste imidlertid for nylig, at administration af anthocyaniner mindskede virkningerne af adenin-induceret CKD. Den underliggende mekanisme for den positive effekt af anthocyaniner i denne rottemodel blev foreslået at være ved at fungere som en antagonist til oxidativt stress og ved at reducere inflammationsreaktionen. Anthocyaniner kunne derfor være et potentielt kostmiddel at overveje i behandlingen af CKD.

Epigallocatechin-3-gallat (EGCG)er en polyphenolisk forbindelse til stede i grøn te (Camellia sinensis Theaceae), som kan modulere mitokondriel funktion og kontrollere bioenergetik. De nøjagtige virkninger af catechin EGCG'erne, for eksempel i hvilket omfang det inducerer MB, er dog stadig stort set ukendt, men undersøgelser har postuleret, at det virker som en kraftig antioxidant og ROS scavenger. Selvom rigelige beviser understøtter effektiviteten af EGCG'er som antioxidanter in vitro undersøgelser, mangler beviserne for virkninger in vivo stadig.Omega-3, flerumættede fedtsyrer (PUFA, rigeligt i fiskeolie, har anti-trombotiske, antiatherogene og anti-inflammatoriske funktioner. Disse fedtsyrer er PPAR-ligander og øger PGC-1, TFAM og cyt C oxidaseekspression, membranpotentiale og ATP niveauer i mitokondrier Taneda et al viste, at rotte tubulære epitelceller behandlet in vitro og in vivo med eicosapentaensyre (EPA) viste nedsat mitokondriel apoptose ved at forhindre cyt C frigivelse til cytosolen og kunne reducere caspase-9 aktivering, en markør for mitokondriel apoptose Laila et al undersøgte virkningerne af højdosis (3,9 g/dag) n3-PUFA i 4 måneder på mitokondrierne fra vastuslateralis muskelbiopsier hos ældre voksne. Der var ingen signifikant ændring i muskelmitokondriel respiration, men resultaterne pegede i retning af en reduktion i ROS-produktion. Kun en håndfuld små undersøgelser har undersøgt de potentielle gavnlige virkninger af PUFA i CKD. Interessant nok, randomiserede kontrollerede forsøg, der sammenligner effekten af omega-3-tilskud af både omega-6 og omega-9, sammenlignet med placebo-tilskud, har vist signifikante forbedringer af kløe ved CKD.

Coumestroler en polyphenol med østrogenegenskaber, der findes i rå kløverspirer, rødkløver, lucerne, sojabønner, bælgfrugter, rosenkål og spinat. Denne bioaktive forbindelse kan fremkalde anticancer-effekter ved at påvirke levedygtighed og mitokondrielle funktioner og fremkalde apoptose ved hæmning af PI3K/AKT og aktivering af MAPK'er (ERK1/2 og JNK). Interessant nok har coumestrol vist sig at aktivere SIRT-1 og derved initiere MB i dyrkede museskeletmuskelceller. Ved at bruge humane placentale choriocarcinomceller blev det for nylig vist, at coumestrol inducerer apoptotiske effekter på disse celler ved at regulere cellesignalering og mitokondriemedierede funktioner hovedsageligt ved at stimulere ROS-produktion. Der mangler dog stadig undersøgelser af CKD-patienter.

C-vitamin(ascorbinsyre) er et vandopløseligt vitamin, der findes i mange frugter og grøntsager, såsom guava, rød peber, kiwi, citron, appelsin og grapefrugt. In vitro-modeller viser, at C-vitamin modulerer mitokondriefunktioner ved at reducere Ca^{2 plus}overbelastning og ROS-generering og ved at aktivere de mitokondrielle ATP-følsomme kaliumkanaler (mitoKATP-kanaler); dette fører til et mere stabilt mitokondrielt membranpotentiale. Men så vidt vi ved, har ingen undersøgelse endnu testet, om C-vitamintilskud øger mitokondriefunktionen.

Samlet set, da disse ernæringsmæssige bioaktive forbindelser kan påvirke MB, er yderligere undersøgelser i kontrollerede kliniske forsøg berettiget for at udforske deres potentiale for forebyggelse og behandling af den uræmiske fænotype.

5|TRÆNING OG MITOCHONDRIEL FUNKTION I CKD

Et lavt niveau af fysisk aktivitet og reduktion af skeletmuskelmasse hos CKD-patienter er forbundet med sarkopeni og en højere risiko for for tidlig død. Adskillige undersøgelser har vist vigtigheden af den regelmæssige fysiske aktivitet for at forebygge muskeltab, øge træningskapaciteten og forbedre livskvaliteten hos CKD-patienter. Derudover genopretter træning mitokondriel omsætning og fremmer en sund mitokondriel pool, der understøtter muskelbevarelse.

Faktisk kan muskelmitokondrielle metaboliske ændringer være til stede hos CKD-patienter med bevaret fysisk ydeevne og energikobling (dvs. mitokondriel effektivitet), hvilket tyder på, at ændret mitokondriel metabolisme i CKD kan være af større betydning end forskelle i fysisk aktivitet i sig selv. Stadig viser andre undersøgelser, at ændringer i mitokondriefunktion og biogenese, såvel som skeletmuskelfunktion, kan genoprettes med træning ved CKD, selvom den nøjagtige mekanisme ikke er klar. Hvor adskillige undersøgelser viser, at bevaring af skeletmuskelmasse og funktion ved CKD kan forekomme uanset hvilken træningstype, der udføres, har få undersøgelser undersøgt mitokondriefunktion som reaktion på træningsinterventioner i CKD (mennesker eller dyr).

I dyreforsøg opretholdt gnavere med nyresvigt, der deltog i træningsprotokoller (svømning eller hjulløb), citratsyntaseaktivitet (brugt som en indirekte måling af mitokondriel tæthed) under sygdomsprogression, og dette så ud til at forhindre den forventede dekonditionering af skeletmuskulaturen. Vedligeholdelse af skeletmuskelsundhed fremmer således et godt helbred generelt. Denne tankegang blev for nylig understøttet af en undersøgelse, der undersøgernyreskadei en musemodel, der overudtrykker PGC-1 på en muskel[1]-specifik måde. Forfatterne fremlægger beviser for en nyrebeskyttende rolle af myokin irisin og foreslår, at muskel-nyre krydstale kan undertrykkenyrefibrose og metabolisk omprogrammering undernyre sygdom.

I modsætning til undersøgelsen af Kiuchi et al i CKD-patienter, viste en nylig undersøgelse, der undersøgte virkningerne af 8 ugers høj-intensitets intervaltræning (HIIT) (85 procent VO2max) i en murin model af tidligt stadium CKD for nylig en signifikant reduceret oxidations- og inflammationsmedierede skader inyre.Interessant nok viste HIIT sig overlegen i forhold til både lavintensiv træning (45 procent –50 procent VO2max) og stillesiddende adfærd til at modvirkenyreskade.Denne gavnlige effekt blev vist at afhænge af forhøjet ekspression af gener relateret til endogene antioxidant enzymaktivitet og inflammation. Så vidt vi ved, har ingen HIIT-samtidig eller kombineret interventionsundersøgelse hos CKD-patienter undersøgt mitokondriel funktion eller markører for mitokondriel oxidativ kapacitet i skeletmuskulatur eller andet væv.

Selvom kliniske undersøgelser af fysisk træningseffekter på mitokondrierfunktion hos CKD-patienter er sparsomme, diskuterer vi nedenfor nogle undersøgelser af disse patienter. Balakrishnan et al observerede, at patienter med moderat til svær CKD, randomiseret til enten 12 ugers modstandstræning eller kontrolaktivitet, viste øget mtDNA-kopital efter træningsintervention. Aerob træning, såsom cykeltræning i en 6-måneders periode, kan forbedre vaskulariseringen af gastrocnemius-musklen, øge VO2max og øge træningstolerancen, og i en undersøgelse forbedrede CKD-patienter deres VO2-top med 50 procent –70 procent. Hvorvidt mitokondriel tæthed er direkte forbundet med kardiorespiratorisk kondition målt som VO2 peak/max, er blevet stillet spørgsmålstegn ved, selvom øget MB og tæthed af mitokondrier er velkendte tilpasninger til udholdenhedstræning. En nylig undersøgelse af patienter med moderat til svær CKD undersøgte effekten af kaloriebegrænsning, aerob træning (alternerende løbebånd, elliptisk crosstrainer, Nu-Step crosstrainer og liggende stationær cykel) eller en kombination af interventioner under en 4 måneders periode. Alle grupper udviste reduceret oxidativ stress, selvom den kombinerede intervention (kost plus motion) viste sig at være mest effektiv. Disse resultater tyder på, at sådanne indgreb kan forbedre mitokondriel dysfunktion.

Kombineret modstands- og aerob træning, samtidig træning og intervaltræning med høj intensitet (HIIT) har i de senere år fået stor opmærksomhed og har været stærkt forbundet med forbedringer i mitokondriefunktion og biogenese. Selvom interventionssamtidige/HIIT-træningsstudier hos CKD-patienter er begrænsede, har en nylig undersøgelse impliceret, at kombineret træning har gavnlige virkninger hos CKD-patienter uden dialyse sammenlignet med traditionel aerob træning. Denne gavnlige effekt blev vist som større forbedringer i muskelstyrke og udholdenhed, faktorer, der er vigtige at forbedre og vedligeholde hos CKD-patienter. Interessant nok blev CKD-patienter med hypertension fulgt i en 3-årig periode via en implanterbar hjertemonitor for at evaluere virkningerne af HIIT eller moderat træning og potentielle virkninger på atrieflimren og nyrefunktionen. Det skal bemærkes, at undersøgelsen viser, at CKD-patienter, der deltager i HIIT, potentielt har en højere forekomst af atrieflimren sammenlignet med patienter, der er engageret i moderat intensitetstræning. Når man ser på nyrefunktionen, synes moderat træning også mere gavnligt for disse patienter end HIIT.

6|AFSLUTTENDE BEMÆRKNINGER

Mitokondriel dysfunktion ser ud til at være en almindelig og måske iboende ændring af CKD, der kan fremme progressionen af den underliggende sygdom og forværre komplikationer af CKD, såsom oxidativt stress og inflammation. Selvom mekanismerne ikke er klare, kan mitokondriel dysfunktion ved CKD være konsekvensen af dårligt fungerende mitokondriel biogenese, forstyrrelser i bioenergetik, dynamik, omsætning og genetiske mutationer. Alle disse ændringer kan bidrage til mitokondriel skade, akkumulering af ustabilt mtDNA og systemiske effekter såsom øget oxidativt stress og apoptose. I dennyre, kan forstyrrelser i mitokondriel homeostase beskadige mikrovaskulaturen, fremme inflammation og fibrose og bidrage til udviklingen af CKD. Hos patienter med fremskreden CKD kan mitokondriel dysfunktion bidrage til sarkopeni, inflammation og øget oxidativt stress, tilstande, der er forbundet med dårlige kliniske resultater. Ernæringsmodulation og træning alene eller helst i kombination virker som effektive metoder til at målrette mitokondrierne ved CKD. Mens det er hævet over enhver tvivl, at fysisk aktivitet, muligvis ved at redde mitokondriefunktioner, giver fordele for skeletmuskulaturens struktur og funktion og også forbedrer andre aspekter af patientens helbred, er de dokumenterede effekter af bioaktive næringsstoffer på mitokondriefunktionen stadig knappe. Baseret på den nuværende viden bør motion opmuntres gennem alle stadier af CKD. Ikke desto mindre er yderligere undersøgelser berettigede for at finde ud af, i hvilket omfang de gavnlige virkninger af træning ved CKD er forbundet med mitokondrierne, og om bioaktive næringsstoffer kan have gavnlige virkninger på mitokondrierne.

Cistanche produkter tilkronisk nyresygdom

ANKENDELSER

Vi takker Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) og Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) for deres støtte og Hjerte- og Lungefonden og Njurfonden for at støtte Peter Stenvinkels forskning. Njurfonden støtter også Ferdinand von Walden. Baxter Novum er resultatet af Baxter Healthcare til Karolinska Institutet. Bengt Lindholm er ansat i Baxter Healthcare.