arthyperАртериальная гипертензия"Arterial’naya Gipertenziya" ("Arterial Hypertension")1607-419X2411-8524Antihypertensive League10.18705/1607-419X-2021-27-4-436-445arthyper-1950Research ArticleОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯORIGINAL ARTICLEУровни экспрессии мРНК NAP-22 и MARCKS в почках крыс со спонтанной гипертензией при потреблении воды с различным содержанием кальцияNAP-22 and MARCKS mRNA expression levels in spontaneously hypertensive rat kidneys: the effect of drinking water with different calcium contentshttps://orcid.org/0000-0001-5076-4058АльдекееваА. С.AldekeevaA. S.

Альдекеева Анна Сергеевна — инженер 1-й категории лаборатории методов и приборов иммунного и генетического анализа.

Санкт-Петербург

Anna S. Aldekeeva, Engineer of the 1st Category, Laboratory of Methods and Devices of Immune and Genetic Analysis.

St Petersburg

anya.aldekeeva@yandex.ruПлехановА. Ю.PlekhanovA. Y.

Плеханов Антон Юрьевич — кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории биополимеров.

Гатчина, Санкт-Петербург

Anton Y. Plekhanov, PhD in Biology Sciences, Researcher, Laboratory of Biopolymers.

Gatchina, St Petersburg

КлюеваН. З.KlyuevaN. Z.

Клюева Наталия Зиновьевна — кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, руководитель группы экспериментальной кардиологии.

Наб. Макарова, д.6, Санкт-Петербург, 199034

Natalya Z. Klyueva, PhD in Biology Sciences, Senior Researcher, Experimental Cardiology Group.

St Petersburg

natklueva@mail.ruФедеральное бюджетное государственное учреждение науки Институт аналитического приборостроения, Российская академия наукРоссияInstitute for Analytical Instrumentation, Russian Academy of SciencesRussian FederationФедеральное бюджетное государственное учреждение науки Национальный исследовательский центр Курчатовский институт — ПИЯФ; Федеральное бюджетное государственное учреждение науки «Институт высокомолекулярных соединений, Российскя академия наукРоссияPetersburg Nuclear Physics Institute, Kurchatov Centre; Institute of Macromolecular Compounds, Russian Academy of SciencesRussian FederationФедеральное бюджетное государственное учреждение науки Институт физиологии имени И.П. Павлова, Российская академия наукРоссияPavlov Institute of Physiology, Russian Academy of SciencesRussian Federation202119102021274436445Copyright © Альдекеева А.С., Плеханов А.Ю., Клюева Н.З., 20212021Альдекеева А.С., Плеханов А.Ю., Клюева Н.З.Aldekeeva A.S., Plekhanov A.Y., Klyueva N.Z.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://htn.almazovcentre.ru/jour/article/view/1950

Цель исследования — оценить влияние уровня потребления кальция с питьевой водой на экспрессию мРНК белков NAP-22 и MARCKS в корковом и мозговом слоях почек крыс со спонтанной гипертензией.

Материалы и методы

Материалы и методы. Работа выполнена на самцах крыс линии SHR (n = 8) и самцах крыс линии WKY (n = 8), в возрасте 90 дней. Исследование проводили на образцах ткани из коркового и мозгового слоев почек. Уровни экспрессии мРНК NAP-22 и MARCKS определяли методом ОТ-ПЦР в реальном времени.

Результаты

Результаты. Обнаружено, что при достаточном поступлении в организм экзогенного кальция с питьевой водой экспрессия мРНК белков NAP-22 и MARCKS в почках крыс со спонтанной гипертензией находится на уровне, характерном для нормотензивных крыс. При потреблении питьевой воды с недостаточным содержанием кальция этот показатель существенно снижается у обеих линий крыс, причем в большей степени при спонтанной гипертензии, особенно в мозговом веществе.

Заключение

Заключение. Генетически детерминированные нарушения обмена кальция в клетках почек крыс со спонтанной гипертензией (линия SHR) и их влияние на процессы внутриклеточной сигнализации сильнее проявляются при сниженном поступлении экзогенного кальция.

Objective

Objective. The aim of study was to assess the effect of the level of calcium intake with drinking water on NAP-22 and MARCKS mRNA expression in cortical and medullar kidney layers of spontaneously hypertensive rats.

Design and methods

Design and methods. The study involved 90-day-old SHR (n = 8) and WKY (n = 8) strain rats of both sexes. We assessed tissue samples from cortical and medullar kidney layers. NAP-22 and MARCKS mRNA expression levels were determined by RT-PCR.

Results

Results. Sufficient drinking water calcium intake was associated with similar the expression of NAP-22 and MARCKS mRNA in kidneys of spontaneously hypertensive and normotensive rats. Consumption of drinking water with insufficient calcium content it decreases in both rat strains, being more evident in spontaneously hypertensive rats, especially in the medullar layer.

Conclusions

Conclusions. Our results show that genetically determined impairments of calcium metabolism in cells of spontaneously-hypertensive rats (SHR line) and their effect on intracellular signaling processes are more evident with the reduced intake of exogenous calcium.

SHRпочкиNAP-22MARCKSсодержание кальция в питьевой водеSHRkidneyNAP-22MARCKScalcium content in drinking waterРабота выполнена в ФГБУН «Институт аналитического приборостроения РАН» в рамках Государственного задания 075–00780–19–02 по теме № 0074–2019–0013 Министерства науки и высшего образования РФThe work was carried out in the Institute for Analytical Instrumentation, Russian Academy of Sciences within the framework of the Governmental Task 075–00780–19–02, the topic № 0074–2019–0013 of the Ministry of Science and Higher Education of the Russian FederationReferencesАльдекеева А.С., Крайнова Ю.С., Руденко Е.Д., Клюева Н. З. Экспрессия мРНК белков MARCKS и NAP-22 в различных слоях почек крыс со спонтанной гипертензией. Артериальная гипертензия. 2018;24(4):435–440. doi:10.18705/1607-419X-2018-24-4-435-440Aldekeeva AS, Kraynova YS, Rudenko ED, Klyueva NZ. MARCKS and NAP-22 proteins mRNA expression in renal cortex and renal medulla of rats with spontaneous hypertension. Arterial’naya Gipertenziya = Arterial Hypertension. 2018;24(4):435–440. doi:10.18705/1607-419X-2018-24-4-435-440. In Russian.McCarron DA, Hatton D, Roullet JB, Roullet C. Dietary calcium, defective cellular Ca2+ handling, and arterial pressure control. Can J Physiol Pharmacol. 1994;72(8):937–944.McCarron DA, Hatton D, Roullet JB, Roullet C. Dietary calcium, defective cellular Ca2+ handling, and arterial pressure control. Can J Physiol Pharmacol. 1994;72(8):937–944.Cox RH, Fromme S. Expression of calcium channel subunit variants in small mesenteric arteries of WKY and SHR. Am J Hypertens. 2015;28(10):1229–1239. doi:10.1093/ajh/hpv024Cox RH, Fromme S. Expression of calcium channel subunit variants in small mesenteric arteries of WKY and SHR. Am J Hypertens. 2015;28(10):1229–1239. doi:10.1093/ajh/hpv024Hultström M. Development of structural kidney damage in spontaneously hypertensive rats. J Hypertens. 2012;30(6):1087–1091. doi 10.1097/HJH.0b013e328352b89aHultström M. Development of structural kidney damage in spontaneously hypertensive rats. J Hypertens. 2012;30(6):1087–1091. doi 10.1097/HJH.0b013e328352b89aLerman LO, Kurtz TW, Touyz RM, Ellison DH, Chade AR, Crowley SD et al. Animal models of hypertension: a scientific statement from the American Heart Association. Hypertension. 2019;73(6):e87-e120. doi:10.1161/HYP.0000000000000090Lerman LO, Kurtz TW, Touyz RM, Ellison DH, Chade AR, Crowley SD et al. Animal models of hypertension: a scientific statement from the American Heart Association. Hypertension. 2019;73(6):e87-e120. doi:10.1161/HYP.0000000000000090Griffin KA. Hypertensive kidney injury and the progression of chronic kidney disease. Hypertension. 2017;70(4):687–694. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.08314Griffin KA. Hypertensive kidney injury and the progression of chronic kidney disease. Hypertension. 2017;70(4):687–694. doi:10.1161/HYPERTENSIONAHA.117.08314Чурина С. К. Эколого-физиологические аспекты формирования артериальной гипертензии в условиях Ленинграда (факты и гипотезы). Физиол. журн. СССР им. И. М. Сеченова. 1988;74(11):1615–1621Churina SK. Ecological and physiological aspects of arterial hypertension formation in Leningrad (facts and hypotheses). Fiziologicheskiy Zhurnal SSSR im. I.M. Sechenova = Physiol Zh SSSR named after I. M. Sechenov. 1988;74(11):1615–1622. In Russian.Laux T, Fukami K, Thelen M, Golub T, Frey D, Caroni P. GAP43, MARCKS, and CAP23 modulate PI(4,5) P(2) at plasmalemmal rafts, and regulate cell cortex actin dynamics through a common mechanism. J Cell Biol. 2000;149(7):1455–1472. doi:10.1083/jcb.149.7.1455Laux T, Fukami K, Thelen M, Golub T, Frey D, Caroni P. GAP43, MARCKS, and CAP23 modulate PI(4,5) P(2) at plasmalemmal rafts, and regulate cell cortex actin dynamics through a common mechanism. J Cell Biol. 2000;149(7):1455–1472. doi:10.1083/jcb.149.7.1455Maekawa S, Sato C, Kitajima K, Funatsu N, Kumanogoh H, Sokawa Y. Cholesterol-dependent localization of NAP-22 on a neuronal membrane microdomain (raft). J Biol Chem. 1999;274(30): 21369–21374.Maekawa S, Sato C, Kitajima K, Funatsu N, Kumanogoh H, Sokawa Y. Cholesterol-dependent localization of NAP-22 on a neuronal membrane microdomain (raft). J Biol Chem. 1999;274(30): 21369–21374.Hartl M, Schneider RA. Unique family of neuronal signaling proteins implicated in oncogenesis and tumor suppression. Front Oncol. 2019;9:289. doi:10.3389/fonc.2019.00289Hartl M, Schneider RA. Unique family of neuronal signaling proteins implicated in oncogenesis and tumor suppression. Front Oncol. 2019;9:289. doi:10.3389/fonc.2019.00289Fong LWR, Yang DC, Chen CH. Myristoylated alaninerich C kinase substrate. (MARCKS): a multirole signaling protein in cancers. Cancer Metastasis Rev. 2017;36(4):737–747. doi:10.1007/s10555-017-9709-6Fong LWR, Yang DC, Chen CH. Myristoylated alaninerich C kinase substrate. (MARCKS): a multirole signaling protein in cancers. Cancer Metastasis Rev. 2017;36(4):737–747. doi:10.1007/s10555-017-9709-6Conrad CH, Brooks WW, Hayes JA, Sen S, Robinson KG, Bing OH. Myocardial fibrosis and stiffness with hypertrophy and heart failure in the spontaneously hypertensive rat. Circulation. 1995;91(1):161–170.Conrad CH, Brooks WW, Hayes JA, Sen S, Robinson KG, Bing OH. Myocardial fibrosis and stiffness with hypertrophy and heart failure in the spontaneously hypertensive rat. Circulation. 1995;91(1):161–170.Чурина С. К., Есчанова Г. Т., Клюева Н. З., Рыжов Д.Б. Гипертензивная активность плазмы крови крыс линии WKY, содержавшихся в условиях дефицита кальция в питьевой воде. Бюлл. эксп. биол. мед.1993;115(2):137–141Churina SK, Eschanova GT, Kliueva NZ, Ryzhov DB. Hypertensive activity of blood plasma of WKY rats with a calcium deficiency in drinking water. Biull Exp Biol Med. 1993;115(2):137–143. In Russian.Montgomery DS, Yu L, Ghazi ZM, Thai TL, Al-Khalili O, Ma HP et al. ENaC activity is regulated by calpain-2 proteolysis of MARCKS proteins. Am J Physiol Cell Physiol. 2017;313(1): C42–C53. doi:10.1152/ajpcell.00244.2016Montgomery DS, Yu L, Ghazi ZM, Thai TL, Al-Khalili O, Ma HP et al. ENaC activity is regulated by calpain-2 proteolysis of MARCKS proteins. Am J Physiol Cell Physiol. 2017;313(1): C42–C53. doi:10.1152/ajpcell.00244.2016Альдекеева А.С., Корнева Н. А., Руденко Е.Д., Клюева Н.З. Экспрессия мРНК NAP-22 в почках крыс со спонтанной гипертензией (линия SHR) и нормотензивных крыc (линия WKY) в раннем постнатальном онтогенезе в условиях нормального поступления экзогенного кальция и его дефицита. Артериальная гипертензия. 2014;20(5):401–405. doi:10.18705/1607-419X-2014-20-5-401-405Aldekeeva AS, Korneva NA, Rudenko ED, Klueva NZ. Expression of NAP 22 mRNA in kidney of spontaneously hypertensive rats (SHR line) and normotensive rats (WKY line) in early postnatal ontogenesis under normal exogenous calcium intake and its deficit. Arterial’naya Gipertenziya = Arterial Hypertension. 2014;20(5):401–405. doi:10.18705/1607-419X-2014-20-5-401-405. In Russian.Escriba PV, Sanchez-Dominguez JM, Alemany R, Perona JS, Ruiz-Gutierrez V. Alteration of lipids, G proteins, and PKC in cell membranes of elderly hypertensives. Hypertension. 2003;41(1):176–182. doi:10.1161/01.HYP.0000047647.72162Escriba PV, Sanchez-Dominguez JM, Alemany R, Perona JS, Ruiz-Gutierrez V. Alteration of lipids, G proteins, and PKC in cell membranes of elderly hypertensives. Hypertension. 2003;41(1):176–182. doi:10.1161/01.HYP.0000047647.72162McCarron DA, Hatton D, Roullet JB, Roullet C. Dietary calcium, defective cellular Ca2+ handling, and arterial pressure control. Can J Physiol Pharmacol. 1994;72(8):937–944.McCarron DA, Hatton D, Roullet JB, Roullet C. Dietary calcium, defective cellular Ca2+ handling, and arterial pressure control. Can J Physiol Pharmacol. 1994;72(8):937–944.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.