งานวิจัยพื้นฐาน (Basic Research) www.jasn.org
Xin Zhang,* James D. Krier,* Carolina Amador Carrascal,† James F. Greenleaf,†
Behzad Ebrahimi,* Ahmad F. Hedayat,* Stephen C. Textor,* Amir Lerman,‡ และ Lilach O. Lerman*‡
*Division of Nephrology and Hypertension และ Departments of †Physiology and Biomedical Engineering และ ‡Cardiology, Mayo Clinic, Rochester, Minnesota
บทคัดย่อ
การลดลงของหลอดเลือดฝอย (microvascular rarefaction) ที่อยู่ส่วนปลายต่อภาวะหลอดเลือดแดงไตตีบมีความสัมพันธ์กับความผิดปกติของการทำงานของไตและผลลัพธ์ที่ไม่ดี การบำบัดด้วยคลื่นกระแทกพลังงานต่ำกระตุ้นการสร้างหลอดเลือดใหม่ (angiogenesis) แต่ผลกระทบต่อระบบหลอดเลือดฝอยของไตยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด เราตั้งสมมติฐานว่าการบำบัดด้วยคลื่นกระแทกพลังงานต่ำจะช่วยฟื้นฟูระบบไหลเวียนโลหิตฝอยและบรรเทาความผิดปกติของการทำงานของไตในโรคหลอดเลือดไต สุกรปกติและสุกรที่ถูกเหนี่ยวนำให้เกิดภาวะหลอดเลือดแดงไตตีบเป็นเวลา 3 สัปดาห์ ได้รับการรักษาด้วยคลื่นกระแทกพลังงานต่ำ 6 ครั้ง (2 ครั้ง/สัปดาห์เป็นเวลา 3 สัปดาห์ติดต่อกัน) หรือไม่ได้รับการรักษา เราประเมินความดันโลหิต โปรตีนในปัสสาวะ การไหลเวียนเลือดในไตที่ตีบ อัตราการกรองของโกลเมอรูลัส (GFR) โครงสร้างของหลอดเลือดฝอย และการให้ออกซิเจนในสิ่งมีชีวิต (in vivo) 4 สัปดาห์หลังจากเสร็จสิ้นการรักษา จากนั้นเราประเมินการแสดงออกของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดและตัวแปลงสัญญาณเชิงกล (focal adhesion kinase และ β1-integrin) ในเนื้อเยื่อที่นำออกมาศึกษา (ex vivo) โปรแกรมการรักษาด้วยคลื่นกระแทกพลังงานต่ำเป็นเวลา 3 สัปดาห์ช่วยลดความดันโลหิตสูงจากหลอดเลือดไต ทำให้ความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยและการให้ออกซิเจนในไตที่ตีบกลับสู่ปกติ ทำให้การทำงานคงที่ และบรรเทาพังผืดในสุกรที่มีภาวะหลอดเลือดแดงไตตีบ ผลลัพธ์เหล่านี้สัมพันธ์กับการเพิ่มการแสดงออกของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดและตัวแปลงสัญญาณเชิงกลในไต โดยเฉพาะในเซลล์ท่อไตส่วนต้น ในสุกรกลุ่มเพิ่มเติมที่มีภาวะหลอดเลือดแดงไตตีบเป็นเวลานาน (6 สัปดาห์) การบำบัดด้วยคลื่นกระแทกยังช่วยลดความดันโลหิตและฟื้นฟู GFR ความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอย และการให้ออกซิเจนในไตที่ตีบ โปรแกรมการรักษาด้วยคลื่นกระแทกนี้ไม่ก่อให้เกิดการบาดเจ็บของไตที่ตรวจพบได้ในสุกรปกติ โดยสรุป การบำบัดด้วยคลื่นกระแทกพลังงานต่ำช่วยปรับปรุงการทำงานของไตที่ตีบ ซึ่งน่าจะเป็นผลบางส่วนจากการแสดงออกของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดผ่านกลไกการแปลงสัญญาณเชิงกลในเซลล์ท่อไตส่วนต้น และอาจช่วยบรรเทาความดันโลหิตสูงจากหลอดเลือดไตได้ การบำบัดด้วยคลื่นกระแทกพลังงานต่ำอาจใช้เป็นวิธีการรักษาแบบไม่รุกล้ำวิธีใหม่ในการจัดการโรคหลอดเลือดไต
J Am Soc Nephrol 27: 3715–3724, 2016. doi: 10.1681/ASN.2015060704
ภาวะหลอดเลือดแดงไตตีบจากหลอดเลือดแดงแข็ง (ARAS) ยังคงเป็นสาเหตุหลักของความดันโลหิตสูงจากหลอดเลือดไต และมีความชุกเพิ่มขึ้นเนื่องจากประชากรสูงอายุมากขึ้นและความชุกของปัจจัยเสี่ยงหลอดเลือดแดงแข็งที่เพิ่มขึ้น เมื่อโรคดำเนินไป ARAS ส่งผลให้การทำงานของไตค่อยๆ สูญเสียไป¹,² และเกิดเหตุการณ์เกี่ยวกับหัวใจและหลอดเลือด³
การฟื้นฟูความโล่งของหลอดเลือดด้วยการขยายหลอดเลือดแดงไตผ่านผิวหนังและใส่ขดลวด มักไม่นำไปสู่การปรับปรุงการทำงานของไตใน ARAS เมื่อเทียบกับการรักษาทางการแพทย์ที่เหมาะสมที่สุดเพียงอย่างเดียว⁴ ซึ่งน่าจะเป็นเพราะการแก้ไขการอุดตันในหลอดเลือดแดงไตหลักเพียงอย่างเดียวไม่สามารถย้อนกลับความเสียหายในไตที่มีอยู่ก่อนแล้วซึ่งอยู่ปลายน้ำได้⁵,⁶ นอกจากการอักเสบ⁷,⁸ แล้ว การลดลงของการไหลเวียนเลือดในไตเป็นเวลานานและการหดตัวของหลอดเลือดที่เกิดจากการกระตุ้นระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงถาวรในโครงสร้างหลอดเลือดฝอย (การปรับรูปร่างใหม่และการถดถอย) ซึ่งสัมพันธ์กับสัญญาณการส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดในไตที่ไม่เพียงพอ ซึ่งเกี่ยวข้องกับปัจจัยการเจริญเติบโตของหลอดเลือด (VEGF)⁹,¹⁰
ภาวะขาดเลือดและความเครียดออกซิเดชันใน ARAS อาจส่งผลกระทบต่อความสมบูรณ์ของเยื่อบุผนังหลอดเลือด นำไปสู่ความผิดปกติของเยื่อบุผนังหลอดเลือด⁵,¹¹ นอกเหนือจากเซลล์พอโดไซต์ของโกลเมอรูลัสแล้ว เซลล์เยื่อบุท่อไตยังเป็นตำแหน่งสำคัญสำหรับการแสดงออกของ VEGF¹²,¹³ ซึ่งอาจลดลงเนื่องจากความเสียหายของเซลล์ท่อไต¹⁴ ซึ่งเป็นลักษณะทางจุลพยาธิวิทยาที่พบได้บ่อยในไต ARAS ยิ่งไปกว่านั้น การเกิดพังผืดจำกัดการขยายตัวของระบบไหลเวียนโลหิตฝอยที่จะมาทดแทนหลอดเลือดที่สูญเสียไป ส่งผลให้เกิดวงจรอุบาทว์ของการลดลงของหลอดเลือดฝอยและการลดลงของการส่งเลือดและออกซิเจนตามมา¹⁵ เห็นได้ชัดว่ากลยุทธ์ใหม่ๆ ที่พัฒนาขึ้นเพื่อรักษาระบบหลอดเลือดฝอยไว้อาจมีคุณค่าอย่างมากในการชะลอการเสื่อมถอยของการทำงานในไตที่มี ARAS
การบำบัดด้วยคลื่นกระแทกนอกร่างกายพลังงานต่ำ (SW) ที่ใช้พลังงานเพียง 10% ของคลื่นกระแทกแบบดั้งเดิมที่ใช้สำหรับการสลายนิ่ว กระตุ้นการสร้างหลอดเลือดใหม่และปรับปรุงการไหลเวียนเลือดและการทำงานในบริเวณต่างๆ ของเนื้อเยื่อที่ขาดเลือดหลายชนิด¹⁶–¹⁸ สิ่งกระตุ้นเชิงกลอาจถูกแปลงเป็นสัญญาณของเซลล์ผ่านการเพิ่มการแสดงออกของตัวแปลงสัญญาณเชิงกลมาตรฐาน เช่น β1-integrin และตัวออกฤทธิ์ของมัน คือ focal adhesion kinase (FAK)¹⁹,²⁰ ซึ่งจะกระตุ้นการส่งสัญญาณของ VEGF และก่อให้เกิดการสร้างหลอดเลือดใหม่ การศึกษาทั้งในเชิงทดลองและทางคลินิกในโรคหัวใจขาดเลือดแสดงให้เห็นการปรับปรุงการไหลเวียนเลือดในกล้ามเนื้อหัวใจและการทำงานของหัวใจหลังการบำบัดด้วย SW²¹,²² เนื่องจากไตที่ขาดเลือดมีรูปแบบการปรับรูปร่างใหม่ของหลอดเลือดฝอยร่วมกับหัวใจที่ขาดเลือดหลายประการ²³ แรงเชิงกลที่ปรับปรุงระบบไหลเวียนโลหิตฝอยและการไหลเวียนเลือดของกล้ามเนื้อหัวใจอาจเป็นประโยชน์ต่อไต ARAS ด้วยเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ยังไม่ทราบว่า SW สามารถบรรเทาโรคไตขาดเลือดที่เกิดจาก ARAS ได้หรือไม่ ดังนั้น เราจึงตั้งสมมติฐานว่า SW พลังงานต่ำจะช่วยรักษาระบบหลอดเลือดฝอยของไตที่ตีบไว้ และทำให้การทำงานของไตคงที่ในแบบจำลองสุกรที่มี ARAS ข้างเดียว
ผลการศึกษา
สัตว์ทดลองและการรักษาด้วย SW
สุกร 26 ตัวถูกสุ่มให้เป็นกลุ่ม ARAS (ภาวะหลอดเลือดแดงไตตีบที่เหนี่ยวนำหลังจากได้รับอาหารกระตุ้นหลอดเลือดแดงแข็งเป็นเวลา 6 สัปดาห์) หรือกลุ่มควบคุมปกติ โดยได้รับการรักษาหรือไม่ได้รับการรักษาด้วย SW สามสัปดาห์หลังการเหนี่ยวนำ RAS มีการให้ SW พลังงานต่ำสัปดาห์เว้นสัปดาห์เป็นเวลา 3 สัปดาห์ติดต่อกัน (รวม 6 ครั้ง) (รูปเสริมที่ 1A) มีการติดตามครีเอตินินในเลือด (Scr) และความดันเลือดแดงเฉลี่ย (MAP) ระหว่างการรักษา สี่สัปดาห์หลังเสร็จสิ้นการบำบัดด้วย SW มีการประเมินการไหลเวียนเลือดของไตแต่ละข้าง (RBF) GFR และการให้ออกซิเจน (ดัชนี relaxivity, R2*) ในสิ่งมีชีวิต จากนั้นสัตว์ถูกการุณยฆาตเพื่อศึกษาในเนื้อเยื่อที่นำออกมา รวมถึงการปรับรูปร่างใหม่ของหลอดเลือดฝอยตามความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยและการแสดงออกของ VEGF, angiopoietin-1 และ hypoxia-inducible factor 1α (HIF-1α) ในไต การแสดงออกของตัวแปลงสัญญาณเชิงกล β1-integrin และตัวออกฤทธิ์ปลายทาง FAK ความเครียดออกซิเดชันโดยวิธี dihydroethidium (DHE) การบาดเจ็บของท่อไตและพังผืด และตัวบ่งชี้การซ่อมแซมเนื้อเยื่อ เช่น stromal-derived factor 1β (SDF-1β) stem cell factor (SCF) octamer-binding transcription factor 4 (Oct-4) และ kidney injury molecule 1 (KIM-1) นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบตัวบ่งชี้การบาดเจ็บของไต neutrophil gelatinase-associated lipocalin (NGAL) หลัง SW เพื่อประเมินความปลอดภัย ยิ่งไปกว่านั้น ผลของ SW ต่อไตที่ตีบยังได้รับการตรวจสอบในสุกรเพิ่มเติมอีก 4 ตัว (ARAS ระยะยาวและ SW) ซึ่งเริ่มการรักษาด้วย SW หลังจาก RAS 6 สัปดาห์ และสุกรอีก 4 ตัวทำหน้าที่เป็นกลุ่มควบคุม
SW ช่วยควบคุมความดันโลหิตและทำให้การทำงานของไตคงที่ใน ARAS
ก่อนการรักษาด้วย SW ค่า MAP สูงขึ้นในลักษณะใกล้เคียงกันในสุกร ARAS เมื่อเทียบกับกลุ่มควบคุมปกติ (รูปเสริมที่ 2A) หลังโปรแกรม SW 3 สัปดาห์ MAP ลดลงในกลุ่ม ARAS และ SW แต่ไม่เปลี่ยนแปลงในกลุ่ม ARAS และกลุ่มปกติ (รูปเสริมที่ 2A) สี่สัปดาห์ต่อมา MAP ของกลุ่ม ARAS และ SW ต่ำกว่ากลุ่ม ARAS แม้ว่าจะยังคงสูงกว่ากลุ่มปกติ (รูปที่ 1A) กิจกรรมของเรนินในพลาสมาและการปลดปล่อยนอร์อิพิเนฟริน (NE) เพิ่มขึ้นทั้งคู่ในหลอดเลือดดำไตที่ตีบของกลุ่ม ARAS แต่ไม่เพิ่มขึ้นในกลุ่ม ARAS และ SW (ตาราง 1) บ่งชี้ถึงการลดลงของการกระตุ้นระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน Scr เพิ่มขึ้นในลักษณะใกล้เคียงกันในกลุ่ม ARAS และ SW และกลุ่ม ARAS ในช่วง 3 สัปดาห์ (รูปเสริมที่ 2B) แต่เมื่อถึงสัปดาห์ที่ 16 ค่านี้ต่ำกว่าในกลุ่ม ARAS และ SW (รูปที่ 1B) การขับโปรตีนในปัสสาวะของกลุ่ม ARAS สูงกว่าปกติที่สัปดาห์ที่ 16 ในขณะที่กลุ่ม ARAS และ SW ไม่แตกต่างจากกลุ่มปกติ (รูปที่ 1C) ยิ่งไปกว่านั้น แม้ว่า ARAS จะลด RBF และ GFR ของไตที่ตีบ แต่ SW ช่วยปรับปรุง RBF (P>0.10 เทียบกับปกติ) และทำให้ GFR กลับคืนสู่ปกติ (รูปที่ 1, D และ E) โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของไตข้างปกติ
SW ส่งเสริมระบบไหลเวียนโลหิตฝอยของไตที่ตีบและกระตุ้นการแปลงสัญญาณเชิงกลและการแสดงออกของ VEGF ในเซลล์ท่อไตส่วนต้น
ARAS ลดความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยในเปลือกไตและลดทอนการให้ออกซิเจนในไต แต่ SW ช่วยปรับปรุงทั้งสองอย่าง (รูปที่ 1, F–J) ในทำนองเดียวกัน การบำบัดด้วย SW เพิ่มการแสดงออกของ VEGF ที่ลดลงจาก ARAS เพิ่ม angiopoietin-1 และลดการแสดงออกของ HIF-1α (รูปที่ 2, A–D) SW ยังเพิ่ม angiopoietin-1 ในไตปกติด้วย ยิ่งไปกว่านั้น SW ช่วยปรับปรุงการแสดงออกของ endothelial nitric oxide synthase (eNOS) ซึ่งลดลงใน ARAS (รูปเสริมที่ 3, A และ D)
การแสดงออกของตัวแปลงสัญญาณเชิงกล β1-integrin และ FAK ไม่เปลี่ยนแปลงในสุกร ARAS แต่เพิ่มขึ้นในกลุ่ม ARAS และ SW เมื่อเทียบกับสุกรปกติ (รูปที่ 2, A, E และ F) บ่งชี้ถึงการกระตุ้นสัญญาณการแปลงสัญญาณเชิงกล SW ยังเพิ่มการแสดงออกของ FAK ในสุกรปกติด้วย ทั้ง FAK และ VEGF อยู่ในตำแหน่งส่วนใหญ่ที่เซลล์ท่อไตส่วนต้น (รูปเสริมที่ 4) ซึ่งบ่งชี้ว่าเป็นตำแหน่งตอบสนองหลักในการแปลง SW และแปลงแรงเชิงกลให้เป็นสัญญาณส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด
SW บรรเทาความเครียดออกซิเดชันและช่วยในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ
การย้อมด้วย DHE เผยให้เห็นความเครียดออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้นในไต ARAS ซึ่งได้รับการบรรเทาโดย SW (รูปเสริมที่ 3, B และ E) พร้อมกับพังผืดในไตที่เกิดจาก ARAS (รูปที่ 3, A และ D) SW ลดการแสดงออกของ TGF-β ในไตปกติ ลดทอนการเพิ่มขึ้นของ TGF-β ในไต ARAS (รูปที่ 3, B และ E)

SW ปรับปรุงการทำงานและโครงสร้างของไตที่ตีบ (A–C) SW ลด MAP และ Scr และปรับปรุงการขับโปรตีนในปัสสาวะในสุกร ARAS 4 สัปดาห์หลังเสร็จสิ้นโปรแกรม SW (D และ E) SW ปรับปรุง RBF และ GFR ของไตที่ตีบใน ARAS (F–J) ภาพตัวแทนจากการถ่ายภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ระดับจุลภาค (microCT) และการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กชนิด blood oxygen level-dependent (BOLD) จากกลุ่มปกติ กลุ่มปกติและ SW กลุ่ม ARAS และกลุ่ม ARAS และ SW และการวัดปริมาณความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยและภาวะขาดออกซิเจน (R2*) SW ปรับปรุงความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยและการให้ออกซิเจนในไต ซึ่งลดลงใน ARAS *P<0.05 เทียบกับปกติ; †P<0.05 เทียบกับ ARAS
และบรรเทาการบาดเจ็บของท่อไตใน ARAS (รูปเสริมที่ 3, C และ F) SW ปรับปรุงระดับในหลอดเลือดดำไตและลดระดับ SDF-1β (P>0.10 เทียบกับปกติ) ที่พบใน ARAS และเพิ่ม SCF ในกลุ่ม ARAS และ SW เมื่อเทียบกับกลุ่ม ARAS (ตาราง 1) บ่งชี้ถึงศักยภาพในการซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่เพิ่มขึ้น ยิ่งไปกว่านั้น ตัวบ่งชี้การฟื้นฟูที่เกิดจากการบาดเจ็บของไต Oct-4 และ KIM-1 ต่างเพิ่มขึ้นในไต ARAS และ SW ลดการแสดงออกของ Oct-4 แม้ว่า KIM-1 จะยังไม่เปลี่ยนแปลง (รูปที่ 3, C, G และ H)

ตารางที่ 1: ลักษณะเฉพาะ (ค่าเฉลี่ย±SEM) ของสุกรปกติหรือ ARAS ที่ได้รับการรักษาหรือไม่ได้รับการรักษาด้วย SW
SW ไม่ก่อให้เกิดการบาดเจ็บของไตที่ตรวจพบได้
ในสัตว์ปกติ 2 ตัวที่ศึกษาทันทีหลังจากการรักษาด้วย SW ครั้งเดียว ไม่พบภาวะเลือดปนในปัสสาวะทั้งที่มองเห็นได้และระดับจุลภาค ไม่มีการเปลี่ยนแปลงในการขับโปรตีนในปัสสาวะหรือระดับ NGAL ทั้งในปัสสาวะและเลือด (ตารางเสริมที่ 1) การทำงานของไต เช่น GFR การไหลเวียนเลือด และ RBF ยังคงไม่เปลี่ยนแปลง (รูปเสริมที่ 2C) และการตรวจด้วยกล้องจุลทรรศน์ของเนื้อเยื่อไตไม่พบสัญญาณของเลือดออกหรือการบาดเจ็บของท่อไต (รูปเสริมที่ 2, D และ E) ดังนั้น SW จึงไม่ก่อให้เกิดการบาดเจ็บระยะสั้นต่อไตที่วัดได้ ในสองกลุ่มที่ได้รับโปรแกรม SW 3 สัปดาห์ สัญญาณชีพ (อัตราการเต้นของหัวใจและความดันโลหิต) ยังคงคงที่ในระหว่างแต่ละครั้งของการรักษา ไม่พบภาวะเลือดปนในปัสสาวะหรือการเปลี่ยนแปลงในการขับโปรตีนในปัสสาวะ (ไม่แสดงข้อมูล) และระดับ NGAL ในปัสสาวะและพลาสมาไม่เปลี่ยนแปลง (รูปเสริมที่ 2, F และ G) ดังนั้น โปรแกรม SW 3 สัปดาห์จึงดูเหมือนจะปลอดภัยต่อไต
SW บรรเทาภาวะกรองมากเกินไปในไตข้างตรงข้าม
ทั้ง RBF และ GFR เพิ่มขึ้นในไตข้างตรงข้ามของกลุ่ม ARAS บ่งชี้ถึงภาวะกรองมากเกินไป (hyperfiltration) แต่ไม่เพิ่มขึ้นในไตข้างตรงข้ามของกลุ่ม ARAS และ SW (รูปเสริมที่ 5, A และ B) ARAS ก่อให้เกิดพังผืดเล็กน้อยในไตข้างตรงข้าม (รูปเสริมที่ 5, C และ D) ซึ่งน้อยกว่าในไตที่ตีบคู่กันมาก และยังคงไม่เปลี่ยนแปลงในกลุ่ม ARAS และ SW (รูปเสริมที่ 5, C และ D)
SW ช่วยควบคุมความดันโลหิตและทำให้การทำงานของไตคงที่ใน ARAS ระยะยาว
กลุ่ม ARAS ระยะยาวและ SW มีระดับความตีบ (76%±10%) และค่า MAP ก่อนการรักษา (รูปเสริมที่ 6A) ใกล้เคียงกับกลุ่ม ARAS (ทั้งคู่ P>0.10) MAP ลดลงในกลุ่ม ARAS ระยะยาวและ SW หลังการรักษาและต่ำกว่ากลุ่ม ARAS (รูปเสริมที่ 6A) ในทำนองเดียวกัน Scr เพิ่มขึ้นในลักษณะใกล้เคียงกันในกลุ่ม ARAS ระยะยาวและ SW และกลุ่ม ARAS ที่สัปดาห์ที่ 12 (รูปเสริมที่ 6B) เมื่อเทียบกับกลุ่มปกติและ SW (รูปเสริมที่ 2B) และเพิ่มขึ้นต่อไปในกลุ่ม ARAS ระหว่างการรักษาหลอกแต่ไม่เพิ่มในกลุ่ม ARAS ระยะยาวและ SW ระหว่างการรักษาด้วย SW (รูปเสริมที่ 6B) แม้ว่าที่สัปดาห์ที่ 16 ค่านี้จะยังคงสูงกว่ากลุ่มปกติ (รูปเสริมที่ 6C) SW ไม่เปลี่ยนแปลง RBF ของไตที่ตีบ แต่ปรับปรุง GFR อย่างมีนัยสำคัญ (รูปเสริมที่ 6, D และ E) ที่สัปดาห์ที่ 16 RBF และ GFR ของกลุ่ม ARAS ระยะยาวและ SW ไม่แตกต่างจากทั้งกลุ่ม ARAS หรือกลุ่มปกติ (รูปเสริมที่ 6, F และ G) นอกจากนี้ SW ยังปรับปรุงความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยในเปลือกไตและการให้ออกซิเจนในไตใน ARAS ระยะยาว (รูปเสริมที่ 7, A, B, E และ F) และบรรเทาพังผืด (รูปเสริมที่ 7, C และ G) แต่ไม่เปลี่ยนแปลงคะแนนการบาดเจ็บของท่อไต (รูปเสริมที่ 7, D และ H) ผลการค้นพบเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่า SW ปรับปรุงโครงสร้างและการทำงานของไตที่ตีบใน ARAS ระยะยาว แม้ว่าจะมีประสิทธิผลน้อยกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับกลุ่ม ARAS และ SW
บทอภิปราย
การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าการบำบัดด้วย SW พลังงานต่ำช่วยปรับปรุงการให้ออกซิเจนของไตหลังภาวะตีบในโรคหลอดเลือดไตเชิงทดลอง และรักษาการทำงานของไตไว้ สิ่งนี้สัมพันธ์กับการเพิ่มการแสดงออกของตัวแปลงสัญญาณเชิงกลและปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด รวมถึงการปรับสารสื่อกลางที่มีฤทธิ์ต่อหลอดเลือด ส่งผลให้เกิดการฟื้นฟูระบบไหลเวียนโลหิตฝอยของไต ตลอดจนลดความเครียดออกซิเดชันและพังผืด ไม่พบสัญญาณของความเสียหายต่อไตในไตที่ได้รับการรักษาด้วย SW หลังจาก ARAS ที่ยาวนานขึ้น SW ยังลดความดันโลหิตและปรับปรุง GFR ของไตที่ตีบ แม้ว่าจะมีประสิทธิผลน้อยกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับกลุ่ม ARAS และ SW เรายังพบว่าไตข้างตรงข้ามของกลุ่ม ARAS เกิดพังผืดเล็กน้อยและภาวะกรองมากเกินไป (RBF และ GFR เพิ่มขึ้น) ซึ่ง SW ช่วยปรับปรุงได้ อาจผ่านการปรับปรุงการทำงานของไตที่ตีบและการลดลงของความดันโลหิต โดยรวมแล้ว การศึกษานี้ชี้ให้เห็นถึงบทบาทที่เป็นไปได้ของการบำบัดด้วย SW พลังงานต่ำในฐานะการรักษาที่ปลอดภัย ไม่รุกล้ำ และมีประสิทธิผลสำหรับไตที่ขาดเลือดซึ่งอยู่ปลายน้ำต่อ ARAS
การปรับรูปร่างใหม่และการถดถอยของหลอดเลือดฝอยเป็นลักษณะเฉพาะของไตที่ขาดเลือด ซึ่งอาจเป็นผลรองจากการหดตัวของหลอดเลือดเป็นเวลานานเนื่องจากการกระตุ้นระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน แรงเฉือน (shear stress) และความเครียดออกซิเดชันที่เพิ่มขึ้น²⁴ เราเคยแสดงให้เห็นก่อนหน้านี้ว่าภาวะไขมันในเลือดผิดปกติเพียงอย่างเดียวอาจเพิ่มความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอย²⁵ แต่การเกิดร่วมกับภาวะไตขาดเลือดทำให้การสูญเสียหลอดเลือดฝอยรุนแรงขึ้น²⁶,²⁷ ความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยที่ลดลง ในทางกลับกัน รบกวนการส่งเลือดและออกซิเจน ก่อให้เกิดภาวะขาดออกซิเจนและความเสียหายของเนื้อเยื่อ การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่า SW สามารถบรรเทาหรือป้องกันการสูญเสียหลอดเลือดฝอย ซึ่งอาจมีส่วนช่วยในการรักษาการทำงานของไตไว้

SW เพิ่มการสร้างหลอดเลือดใหม่และการแปลงสัญญาณเชิงกล (A–D) การแสดงออกในไตของ VEGF, angiopoietin-1 (Ang-1) และ HIF-1α ที่ส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด SW เพิ่มการแสดงออกของ VEGF เพิ่ม angiopoietin-1 และลดทอน HIF-1α ในไต ARAS (E และ F) SW เพิ่มทั้ง β1-integrin และ FAK ในไต ARAS และเพิ่ม FAK ในไตปกติด้วย *P<0.05 เทียบกับปกติ; †P<0.05 เทียบกับ ARAS
SW พลังงานต่ำสร้างแรงเชิงกลที่กระตุ้นความเครียดเฉพาะที่บนเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งคล้ายกับแรงเฉือน²⁸ และก่อให้เกิดผลทางชีวภาพ²⁹ หลังจากนั้นการเพิ่มการแสดงออกของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด รวมถึง VEGF และ eNOS และการกระตุ้นกลไกการซ่อมแซม¹⁷,¹⁸ ช่วยในการซ่อมแซมระบบไหลเวียนโลหิตฝอย β1-integrin เป็นตัวรับการยึดเกาะบนผิวเซลล์ที่มีโดเมนนอกเซลล์เชื่อมโยงกับโครงร่างเซลล์ ซึ่งช่วยให้สามารถส่งผ่านแรงเชิงกลที่เกิดจาก SW ได้โดยการปรับเส้นทางการส่งสัญญาณระหว่างเซลล์³⁰ ผลของมันต่อระบบหลอดเลือดเกิดขึ้นผ่านตัวควบคุมและโมเลกุลส่งสัญญาณปลายทางหลักของมัน คือ FAK³¹ ซึ่งจะกระตุ้น VEGF³² และการอยู่รอดของเยื่อบุผนังหลอดเลือด³³ นอกจากนี้ การเพิ่มการแสดงออกของ angiopoietin-1 ที่เกิดจาก SW ซึ่งส่งเสริมการเจริญเติบโตและความเสถียรของหลอดเลือดฝอย สามารถช่วยกระตุ้นการทำงานของ FAK เพิ่มเติม³⁴ เพื่อเพิ่มการสร้างหลอดเลือดใหม่ แท้จริงแล้ว การเพิ่มการแสดงออกของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดในไต ARAS โดย SW สอดคล้องกับการกระตุ้นของตัวแปลงสัญญาณเชิงกล ซึ่งอาจอธิบายการให้ออกซิเจนที่ดีขึ้น (blood oxygen level-dependent R2*) และการลดลงของการแสดงออกของ HIF-1α
ที่น่าสังเกตคือ การแสดงออกของ VEGF ไม่เพียงแต่แสดงออกร่วมกับตัวแปลงสัญญาณเชิงกลเท่านั้น แต่ยังอยู่ในตำแหน่งเดียวกันและเฉพาะเจาะจงที่ท่อไตส่วนต้น ระบุว่าเป็นตำแหน่งสำคัญสำหรับการผลิต VEGF¹²,³⁵ หลังการรักษาด้วย SW กลไกเฉพาะที่รับผิดชอบต่อการเพิ่มการแสดงออกแบบเลือกสรรของตัวแปลงสัญญาณเชิงกลและปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดนี้จำเป็นต้องได้รับการศึกษาเพิ่มเติม ประชากรของเซลล์ฟื้นฟูที่มาจากท่อไตส่วนต้นซึ่งแสดงออก Oct-4 และ KIM-1 เพิ่มขึ้นเพื่อตอบสนองต่อภาวะขาดออกซิเจนหรือการบาดเจ็บ³⁶–³⁹ แต่การฟื้นฟูของเซลล์อาจถูกลดทอนใน ARAS เนื่องจากการหดตัวของหลอดเลือดและความเครียดออกซิเดชัน SW บรรเทาการหดตัวของหลอดเลือดโดยการปรับปรุงการแสดงออกของ eNOS และลดความเครียดออกซิเดชัน และอาจช่วยอำนวยความสะดวกให้กับการฟื้นฟูและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ ดังที่ชี้ให้เห็นโดยการแสดงออกของ Oct-4 ที่กลับสู่ปกติในกลุ่ม ARAS และ SW
ที่น่าสนใจคือ การกระตุ้นสัญญาณ β1-integrin พบเฉพาะในสุกรกลุ่ม ARAS และ SW เท่านั้น แต่ไม่พบในสุกรกลุ่มปกติและ SW บ่งชี้ถึงการตอบสนองที่มากกว่าของไต ARAS ต่อ SW เนื่องจาก β1-integrin ในเซลล์เยื่อบุท่อไตสามารถกระจายใหม่ไปยังพื้นผิวยอด (apical surface) ในระหว่างการบาดเจ็บจากภาวะขาดเลือด⁴⁰ เซลล์ท่อไตส่วนต้นใน ARAS จึงอาจมีความไวต่อแรงเชิงกลที่เกิดจาก SW มากขึ้น

SW บรรเทาพังผืดและการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อ (A และ D) ภาพตัวแทนและการวัดปริมาณการย้อมแบบ trichrome (B, E และ F) การแสดงออกในไตของ TGF-β และ tissue inhibitor of metalloproteinases 1 (TIMP-1) (C, G และ H) การแสดงออกในไตของตัวบ่งชี้การฟื้นฟูที่เกิดจากการบาดเจ็บ KIM-1 และ Oct-4 SW บรรเทาพังผืดและการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อไตที่เกิดจาก ARAS *P<0.05 เทียบกับปกติ; †P<0.05 เทียบกับ ARAS
จากการปรับปรุงโครงสร้างและการให้ออกซิเจนของไต SW จึงปรับปรุงการทำงานของไตที่ตีบ เนื่องจาก RBF ของไตที่ตีบได้รับผลกระทบน้อยกว่าอย่างชัดเจน การปรับปรุงของ GFR อาจเป็นผลรองบางส่วนจากการบรรเทาการบาดเจ็บของท่อไตและการปรับปรุงการตอบสนองระหว่างท่อไตและโกลเมอรูลัส (tubular-glomeruli feedback) หลังจาก ARAS ที่ยาวนานขึ้น (6 สัปดาห์) SW ยังลดความดันโลหิต ฟื้นฟูระบบไหลเวียนโลหิตฝอยของไตที่ตีบ และปรับปรุง GFR แม้ว่าจะมีประสิทธิผลน้อยกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับกลุ่ม ARAS และ SW โดยยังคงไม่แตกต่างอย่างมีนัยสำคัญจากทั้งไตปกติหรือไต ARAS ซึ่งอาจเป็นเพราะการบาดเจ็บของท่อไตไม่ได้รับการบรรเทา ยิ่งไปกว่านั้น เนื่องจาก RBF ไม่เพิ่มขึ้น เราจึงไม่สามารถตัดความเป็นไปได้ที่การปรับปรุงใน GFR เป็นผลบางส่วนจากการหดตัวของหลอดเลือดขาเข้า (afferent vasoconstriction) ซึ่งกลไกนี้จำเป็นต้องได้รับการศึกษาต่อไปในอนาคต โดยรวมแล้ว ประสิทธิผลของ SW น่าจะขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการบาดเจ็บอย่างน้อยบางส่วน
การศึกษานี้แสดงให้เห็นผลในการลดความดันโลหิตของ SW ในสัตว์กลุ่ม ARAS การลดลงของการปล่อยเรนินจากหลอดเลือดดำไตที่ได้รับการรักษาอาจเป็นผลรองจากการปรับปรุงการไหลเวียนเลือดในไต เนื่องจาก NE ไม่สูงขึ้นอีกต่อไปใน ARAS หลัง SW เส้นทางประสาทฮอร์โมน (neurohumoral pathway) อาจมีส่วนเกี่ยวข้อง⁴¹ ในผลการลดความดันโลหิตนี้ จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติมเพื่อประเมินความเชื่อมโยงนี้ ยิ่งไปกว่านั้น ระบบหลอดเลือดฝอยและ eNOS ที่ฟื้นตัวอาจไม่เพียงแต่ปรับปรุงการส่งเลือดและออกซิเจนเท่านั้น แต่ยังอาจลดความดันโลหิตโดยการต้านฤทธิ์ของแองจิโอเทนซิน II เพิ่มความพร้อมใช้งานและการแสดงออกของไนตริกออกไซด์ และบรรเทาความเครียดออกซิเดชันด้วย
โปรแกรม SW พลังงานต่ำที่เราใช้ในไตแสดงข้อมูลด้านความปลอดภัยที่ดีเช่นเดียวกับที่รายงานในหัวใจที่ขาดเลือด⁴²–⁴⁴ แทนที่จะก่อให้เกิดความเสียหายของเนื้อเยื่อเหมือนการสลายนิ่วแบบดั้งเดิม โปรแกรม SW พลังงานต่ำ 3 สัปดาห์กลับลดภาวะโปรตีนในปัสสาวะ ลดทอนการเพิ่มขึ้นของ Scr ที่พบใน ARAS และเพิ่ม GFR ของไตที่ตีบ ผลการค้นพบนี้ในสัตว์ขนาดใหญ่ที่มีความเกี่ยวข้องทางคลินิกของเราอาจเพิ่มศักยภาพในการแปลผลสู่การใช้ทางคลินิก นอกจากนี้ SW พลังงานต่ำสามารถส่งเสริมการหายผ่านคุณสมบัติต้านการอักเสบโดยตรงในภาวะกล้ามเนื้อหัวใจตายเฉียบพลัน⁴⁵ การขยายหลอดเลือดแดงคาโรติด⁴⁶ และการบาดเจ็บจากแผลไฟไหม้ที่ผิวหนัง⁴⁷ ซึ่งบ่งชี้ว่าอาจเป็นมาตรการที่มีประสิทธิผลในการเสริมการฟื้นตัวของเนื้อเยื่อ ที่น่าสนใจคือ ในแบบจำลองภาวะขาดเลือดและการไหลเวียนกลับ อัลตราซาวนด์เมื่อเร็วๆ นี้ช่วยลดการอักเสบของไตผ่านการปรับสภาพของม้าม⁴⁸ ในการศึกษาของเรา SW ถูกให้เฉพาะที่ไตข้างขวา และม้ามไม่น่าจะได้รับผลกระทบจาก SW อย่างไรก็ตาม การที่การกระตุ้นม้ามด้วย SW จะช่วยอำนวยความสะดวกในการฟื้นตัวของการทำงานของไตหรือไม่นั้นสมควรได้รับการศึกษาเพิ่มเติม
การศึกษาของเรามีข้อจำกัดเนื่องจากระยะเวลาของโรคที่สั้น แต่ความคล้ายคลึงกันของโครงสร้างและการทำงานของไตในแบบจำลองสุกรของเรากับไตมนุษย์เพิ่มศักยภาพในการแปลผลของผลลัพธ์ของเรา รูปแบบตามช่วงเวลาของการบำบัดด้วย SW ต่อระบบไหลเวียนโลหิตฝอยและการปกป้องการทำงานของไตในระยะยาวจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบในการศึกษาระยะยาว ผลของ SW พลังงานต่ำต่อเซลล์โกลเมอรูลัสและการผลิตปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือดของเซลล์เหล่านี้ก็สมควรได้รับการศึกษาเพิ่มเติมเช่นกัน เราใช้การตั้งค่าที่ติดตั้งบนเครื่องของเราและโปรแกรมที่เคยได้รับการพิสูจน์ความถูกต้องมาก่อน¹⁶,⁴³ ขนาดยา ระดับพลังงาน และระยะเวลาของการรักษาด้วย SW ที่เหมาะสมที่สุดในไตที่ขาดเลือดและโรคไตชนิดอื่นๆ จำเป็นต้องได้รับการกำหนดในการศึกษาเพิ่มเติม
การรักษาด้วย SW นอกร่างกายพลังงานต่ำปรับปรุงระบบหลอดเลือดฝอยของไต ARAS บรรเทาพังผืด ทำให้การทำงานของไตคงที่ และลดความดันโลหิต การบำบัดด้วย SW พลังงานต่ำอาจเป็นกลยุทธ์แบบไม่รุกล้ำที่มีประสิทธิผลและทรงพลังสำหรับการรักษาโรคไตขาดเลือดเรื้อรังและความดันโลหิตสูงจากหลอดเลือดไต อย่างไรก็ตาม ประสิทธิผลของมันน่าจะขึ้นอยู่กับระยะเวลาของการบาดเจ็บของไตที่มีอยู่ก่อนแล้วอย่างน้อยบางส่วน
วิธีการโดยสรุป
สัตว์ทดลองและการรักษาด้วย SW
การศึกษานี้ได้รับการอนุมัติจากคณะกรรมการกำกับดูแลการใช้และดูแลสัตว์ทดลองของสถาบัน (Institutional Animal Care and Use Committee) สุกรเพศเมียบ้าน 26 ตัว (น้ำหนัก 50–60 กก.) ได้รับการศึกษาตลอด 16 สัปดาห์ของการสังเกต สุกรถูกสุ่มเป็นกลุ่ม ARAS หรือกลุ่มปกติ โดยไม่ได้รับ (กลุ่ม ARAS และปกติ, n=7 แต่ละกลุ่ม) หรือได้รับการรักษาด้วย SW (กลุ่ม ARAS และ SW, n=7; กลุ่มปกติและ SW, n=5) สุกรปกติได้รับอาหารมาตรฐานที่มีแคลอรีเท่ากัน และสุกร ARAS ได้รับอาหารไขมันสูงที่มีคอเลสเตอรอล 2% (Harlan Teklad, Madison, WI)⁴⁹ สัตว์ทุกตัวสามารถเข้าถึงน้ำได้อย่างอิสระ
RAS ถูกเหนี่ยวนำหลังจากได้รับอาหารเป็นเวลา 6 สัปดาห์ โดยการวางขดลวดระคายเคืองเฉพาะที่ในหลอดเลือดแดงไตหลักด้านขวา นำไปสู่การพัฒนาอย่างค่อยเป็นค่อยไปของ RAS ข้างเดียวตามที่เคยอธิบายไว้ก่อนหน้านี้⁵⁰ ระดับความตีบถูกกำหนดโดยการตรวจหลอดเลือดแดงไต (renal angiography) 6 สัปดาห์ต่อมา สามสัปดาห์หลังการเหนี่ยวนำ RAS การรักษาด้วย SW พลังงานต่ำเริ่มขึ้นและให้สัปดาห์เว้นสัปดาห์เป็นเวลา 3 สัปดาห์ติดต่อกัน (รวม 6 ครั้ง) เนื่องจากไตและหัวใจต้องผ่านกระบวนการปรับรูปร่างใหม่ของหลอดเลือดฝอยที่คล้ายกันซึ่งเป็นผลรองจากการอุดตันของหลอดเลือดต้นน้ำ เราใช้โปรโตคอลที่เคยประสบความสำเร็จในการใช้กับกล้ามเนื้อหัวใจ⁴³,⁵¹ สี่สัปดาห์หลังจากเสร็จสิ้นโปรแกรมนี้ มีการประเมินการไหลเวียนเลือดของไตและการให้ออกซิเจนในสิ่งมีชีวิต จากนั้นสัตว์ถูกการุณยฆาต และไตของพวกมันถูกเก็บเกี่ยว (รูปเสริมที่ 1A)
เครื่อง Omnispec Vetspec Model (แรงดันหัวเทียน = 10–24 kV; ความหนาแน่นพลังงาน = 0.09 mJ/mm²; ความถี่ = 120 พัลส์/นาที; Medispec LTD, Germantown, MD) ถูกใช้เพื่อให้ SW ระบบอัลตราซาวนด์ Acuson SC2000 (Global Siemens Healthcare, Erlangen, Germany) ถูกใช้เพื่อนำทางการระบุตำแหน่งของ SW บนไต สุกรถูกจัดวางในท่านอนคว่ำ ผิวหนังบริเวณหลังถูกโกน และมีการใช้เจลอัลตราซาวนด์เพื่อให้แน่ใจว่ามีการนำคลื่นอัลตราซาวนด์และ SW ที่เพียงพอ (รูปเสริมที่ 1B) หัววัดอัลตราซาวนด์ถูกวางที่ด้านข้างของไตขวา/ไตที่ตีบตามแกนยาวของมันเพื่อการมองเห็นแบบ coronal และหัวปล่อย SW ถูกวางในแนวตั้งฉากเหนือไตเพื่อกระจายพลังงานผ่านไตตามแกนสั้นของมัน (รูปเสริมที่ 1, B–D) เนื่องจากไตทั้งหมดได้รับภาวะขาดเลือดที่อยู่ปลายน้ำต่อภาวะตีบ ไตทั้งหมดจึงได้รับการรักษาด้วย SW โดยมีการเลือกบริเวณอย่างสม่ำเสมอ (รูปเสริมที่ 1D) โดยมีการปล่อย 200 ช็อตอย่างรวดเร็วไปยังแต่ละโซนการรักษา¹⁶
การศึกษาในสิ่งมีชีวิต
ความดันโลหิตและการทำงานของไต
การทำงานของไตแต่ละข้าง รวมถึง RBF และ GFR ได้รับการประเมินทั้งในไตที่ตีบและไตข้างตรงข้ามโดยใช้เอกซเรย์คอมพิวเตอร์แบบหลายหัวตรวจ (MDCT) ตามที่เคยอธิบายไว้ก่อนหน้านี้⁵² โดยสรุป มีการสแกนต่อเนื่อง 160 ครั้งหลังจากการฉีด iopamidol เข้าหลอดเลือดดำส่วนกลาง (0.5 มล./กก./2 วินาที) จากนั้นภาพ MDCT ถูกสร้างขึ้นใหม่และแสดงผลด้วยซอฟต์แวร์ Analyze (Biomedical Imaging Resource; Mayo Clinic, Rochester, MN) สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูล มีการเลือกบริเวณที่สนใจ (ROIs) จากภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์จากหลอดเลือดแดงใหญ่ เปลือกไต และไขไต เพื่อสร้างเส้นโค้งเวลา-การลดทอนในแต่ละบริเวณ และได้ค่าการวัดการทำงานของไต⁵² ความดันโลหิตถูกวัดในสัตว์ทุกตัวโดยใช้สายสวนหลอดเลือดแดงระหว่าง MDCT ปัสสาวะถูกเก็บผ่านการเจาะกระเพาะปัสสาวะเพื่อกำหนดการขับโปรตีน และเลือดถูกเก็บจากหลอดเลือดดำใหญ่ส่วนล่างเพื่อวัดครีเอตินิน กิจกรรมของเรนินในพลาสมาและการปลดปล่อย NE ถูกวัดในเลือดที่เก็บจากหลอดเลือดดำที่ระบายจากไตที่ตีบ/ได้รับการรักษาด้วย SW
การให้ออกซิเจนในไต
การสแกนด้วยการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กชนิด blood oxygen level-dependent (Signa Echo Speed; GE Medical Systems, Milwaukee, WI) ดำเนินการ 2 วันก่อน MDCT เพื่อประเมินการให้ออกซิเจนภายในไต (ประเมินเป็น R2*)⁵³,⁵⁴ สำหรับการวิเคราะห์ข้อมูล มีการวาด ROI ด้วยมือในเปลือกไตและไขไตบนภาพที่เวลา echo 7 มิลลิวินาที ซึ่งให้รายละเอียดทางกายวิภาคที่ดีที่สุดในแต่ละช่วงการทดลอง สำหรับแต่ละเวลา echo ซอฟต์แวร์คำนวณค่าเฉลี่ยของสัญญาณคลื่นแม่เหล็กภายในแต่ละ ROI โดยอัตโนมัติ
สัตว์ถูกการุณยฆาต 3 วันหลังการศึกษาในสิ่งมีชีวิตโดยใช้ยา sodium pentobarbital ขนาดเป็นอันตรายถึงชีวิตทางหลอดเลือดดำ (100 มก./กก.; Fatal Plus; Vortech Pharmaceuticals, Fort Washington, PA)⁵⁵ ไตถูกนำออกโดยใช้แผลผ่าตัดหลังช่องท้อง และถูกผ่าและเตรียมทันทีในน้ำเกลือปกติเย็นจัดสำหรับการทำเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ระดับจุลภาค แช่แข็งในไนโตรเจนเหลว (และเก็บรักษาที่ -80°C) หรือเก็บรักษาในฟอร์มาลินสำหรับการศึกษาเนื้อเยื่อ
การศึกษาในเนื้อเยื่อที่นำออกมา
ระบบหลอดเลือดฝอย
หลังจากไตถูกล้าง สาร microfil MV122 (สารทึบรังสีในหลอดเลือด) ถูกฉีดเข้าไปในไตที่ตีบผ่านท่อสวนที่ผูกไว้ในหลอดเลือดแดงไต ตัวอย่างถูกเตรียมและสแกนที่ระยะเชิงมุม 0.5° ที่ความละเอียด 18 ไมโครเมตร และภาพถูกวิเคราะห์ตามที่เคยอธิบายไว้ก่อนหน้านี้²⁴,⁵⁶ มีการตรวจสอบความหนาแน่นเชิงพื้นที่ของหลอดเลือดฝอย (กำหนดให้มีเส้นผ่านศูนย์กลาง <500 ไมโครเมตร) ในเปลือกไตชั้นในและชั้นนอก⁵⁷
การแสดงออกในไตของปัจจัยส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด VEGF (1:200; Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA), angiopoietin-1 (1:200; Santa Cruz Biotechnology) และ HIF-1α (1:1000; Abcam, Inc., Cambridge, MA) ถูกตรวจสอบโดยวิธี Western blotting ในไต ปฏิกิริยาภูมิคุ้มกันของ eNOS (1:50; Abcam, Inc.) ถูกวัดโดยการย้อมด้วยวิธี immunofluorescence และ Western blotting การแสดงออกของตัวแปลงสัญญาณเชิงกล β1-integrin (1:1000; Cell Signaling Technology, Danvers, MA) และ FAK ปลายทาง (1:50; Cell Signaling Technology) ถูกประเมินโดยวิธี Western blotting และการย้อมด้วยวิธี immunofluorescence ตามลำดับ FAK และ VEGF ถูกย้อมร่วมกับตัวบ่งชี้ท่อไตส่วนต้นและส่วนปลายของไต Phaseous vulgaris agglutinin และ peanut agglutinin³⁸ เพื่อระบุตำแหน่งการแสดงออกของพวกมัน
ความเครียดออกซิเดชัน พังผืด และการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ
การย้อมด้วย DHE ดำเนินการเพื่อประเมินการผลิต superoxide anion ในไต พังผืดถูกประเมินโดยการย้อมแบบ trichrome คะแนนการบาดเจ็บของท่อไตถูกให้คะแนนในสไลด์ hematoxylin และ eosin บนมาตราส่วน 1–5 (1, <10%; 2, 10%–25%; 3, 26%–50%; 4, 51%–75%; และ 5, >75% ของการบาดเจ็บ) โดยพิจารณาจากการขยายตัวของท่อไต การฝ่อ การก่อตัวของ cast การหลุดลอกของเซลล์เยื่อบุท่อไต หรือการหนาตัวของเยื่อฐาน ตามที่เคยอธิบายไว้ก่อนหน้านี้⁵⁸ การแสดงออกของ TGF-β และ tissue inhibitor of metalloproteinases 1 (ทั้งคู่ 1:200; Santa Cruz Biotechnology) ถูกตรวจสอบโดยวิธี Western blotting ระดับ SDF-1β ในไต (MBS735811 ELISA; MyBioSource) และ SCF (MBS2020518 ELISA; MyBioSource) ซึ่งระดมกลไกการซ่อมแซมภายในร่างกาย⁵⁹ ถูกวัดในหลอดเลือดดำไตที่ตีบและหลอดเลือดดำใหญ่ส่วนล่าง การแสดงออกของตัวบ่งชี้เซลล์ไตที่กำลังฟื้นฟู Oct-4 และ KIM-1 ซึ่งเพิ่มการแสดงออกเพื่อตอบสนองต่อภาวะขาดออกซิเจนและการบาดเจ็บ³⁶–³⁹ ถูกตรวจพบโดยวิธี Western blotting
ผลของ SW ใน ARAS ระยะยาว
จากสุกร ARAS เพิ่มเติมอีก 8 ตัว มีการเริ่ม SW ในสุกร 4 ตัวหลังจาก RAS 6 สัปดาห์ (ARAS ระยะยาวและ SW) สุกรอีก 4 ตัวทำหน้าที่เป็นกลุ่มควบคุม มีการติดตามความดันโลหิตและ Scr ระหว่างโปรแกรม 3 สัปดาห์ในสุกรทุกตัว RBF และ GFR ของไตที่ตีบในสุกรกลุ่ม ARAS ระยะยาวและ SW ถูกวัดปริมาณก่อนและหลัง SW นอกจากนี้ยังมีการประเมินความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอย ระดับการให้ออกซิเจน พังผืด และคะแนนการบาดเจ็บของท่อไต
ความปลอดภัยของ SW
ความปลอดภัยระยะสั้นของ SW พลังงานต่ำได้รับการประเมินในสุกรปกติ 2 ตัวที่ได้รับ SW ครั้งเดียว อัตราการเต้นของหัวใจถูกติดตามอย่างต่อเนื่องโดยใช้เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจตลอดการทดลอง และความดันโลหิตถูกบันทึกทุก 15 นาทีโดยใช้ปลอกแขนที่วางบนขาหน้า ปัสสาวะในกระเพาะปัสสาวะและเลือดจากหลอดเลือดดำไตที่ตีบถูกเก็บก่อนและ 2 ชั่วโมงหลัง SW เพื่อตรวจสอบตัวบ่งชี้ AKI รวมถึงภาวะเลือดปนในปัสสาวะระดับจุลภาค โปรตีนในปัสสาวะ และ NGAL ในปัสสาวะและพลาสมา การทำงานของไตแต่ละข้างถูกประเมินก่อนและหลัง SW โดย MDCT สำหรับ GFR การไหลเวียนเลือด และ RBF จากนั้นสุกรถูกการุณยฆาต และไตที่ได้รับการรักษาถูกนำออกทันทีเพื่อตรวจสอบทางเนื้อเยื่อวิทยาสำหรับเลือดออกในไตและการบาดเจ็บของท่อไต
ความปลอดภัยของโปรแกรม SW 3 สัปดาห์ยังได้รับการทดสอบในสุกรกลุ่มปกติและ SW และกลุ่ม ARAS และ SW เครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าหัวใจและความดันโลหิตถูกติดตามระหว่างแต่ละครั้งของ SW ตามที่อธิบายไว้ข้างต้น ตัวบ่งชี้ AKI ถูกวัดก่อน ระหว่างแต่ละสัปดาห์ และ 4 สัปดาห์หลังเสร็จสิ้นการรักษาด้วย SW
การวิเคราะห์ทางสถิติ
ข้อมูลต่อเนื่องแสดงเป็นค่าเฉลี่ย±ค่าคลาดเคลื่อนมาตรฐานของค่าเฉลี่ย (SEM) การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบสองทาง (Two-way ANOVA) ถูกใช้เพื่อวิเคราะห์ผลของ ARAS และ SW ในฐานะปัจจัยแยกกันและปฏิสัมพันธ์ของทั้งสอง ตามด้วยการทดสอบ Tukey ตามความเหมาะสม การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบทางเดียว (One-way ANOVA) ถูกใช้สำหรับการเปรียบเทียบระหว่างกลุ่มทั้งหมดเพื่อระบุความแตกต่างจากกลุ่ม ARAS ระยะยาวและ SW การเปรียบเทียบภายในกลุ่มดำเนินการโดยใช้การวิเคราะห์ความแปรปรวนแบบวัดซ้ำ (repeated measures ANOVA) ตามด้วยการทดสอบ paired t test ค่า P<0.05 ถือว่ามีนัยสำคัญทางสถิติ
กิตติกรรมประกาศ
เราขอขอบคุณ Medispec LTD ที่กรุณาอนุญาตให้ใช้เครื่องคลื่นกระแทก
งานวิจัยนี้ได้รับการสนับสนุนบางส่วนจากทุน National Institutes of Health หมายเลข HL121561, HL123160, DK73608, DK104273 และ DK102325 และทุนจาก American Heart Association หมายเลข 13POST16810064
ผู้จำหน่าย (Medispec LTD) ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องในการเก็บข้อมูลหรือการวิเคราะห์
การเปิดเผยข้อมูล
ไม่มี
คำอธิบายรูปที่ 1
SW ปรับปรุงการทำงานและโครงสร้างของไตที่ตีบ (A–C) SW ลด MAP และ Scr และปรับปรุงการขับโปรตีนในปัสสาวะในสุกร ARAS 4 สัปดาห์หลังเสร็จสิ้นโปรแกรม SW (D และ E) SW ปรับปรุง RBF และ GFR ของไตที่ตีบใน ARAS (F–J) ภาพตัวแทนจากการถ่ายภาพเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ระดับจุลภาค (microCT) และการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็กชนิด blood oxygen level-dependent (BOLD) จากกลุ่มปกติ กลุ่มปกติและ SW กลุ่ม ARAS และกลุ่ม ARAS และ SW และการวัดปริมาณความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยและภาวะขาดออกซิเจน (R2*) SW ปรับปรุงความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยและการให้ออกซิเจนในไต ซึ่งลดลงใน ARAS *P<0.05 เทียบกับปกติ; †P<0.05 เทียบกับ ARAS
คำอธิบายรูปที่ 2
SW เพิ่มการสร้างหลอดเลือดใหม่และการแปลงสัญญาณเชิงกล (A–D) การแสดงออกในไตของ VEGF, angiopoietin-1 (Ang-1) และ HIF-1α ที่ส่งเสริมการสร้างหลอดเลือด SW เพิ่มการแสดงออกของ VEGF เพิ่ม angiopoietin-1 และลดทอน HIF-1α ในไต ARAS (E และ F) SW เพิ่มทั้ง β1-integrin และ FAK ในไต ARAS และเพิ่ม FAK ในไตปกติด้วย *P<0.05 เทียบกับปกติ; †P<0.05 เทียบกับ ARAS
คำอธิบายรูปที่ 3
SW บรรเทาพังผืดและการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อ (A และ D) ภาพตัวแทนและการวัดปริมาณการย้อมแบบ trichrome (B, E และ F) การแสดงออกในไตของ TGF-β และ tissue inhibitor of metalloproteinases 1 (TIMP-1) (C, G และ H) การแสดงออกในไตของตัวบ่งชี้การฟื้นฟูที่เกิดจากการบาดเจ็บ KIM-1 และ Oct-4 SW บรรเทาพังผืดและการบาดเจ็บของเนื้อเยื่อไตที่เกิดจาก ARAS *P<0.05 เทียบกับปกติ; †P<0.05 เทียบกับ ARAS
ตารางที่ 1: ลักษณะเฉพาะ (ค่าเฉลี่ย±SEM) ของสุกรปกติหรือ ARAS ที่ได้รับการรักษาหรือไม่ได้รับการรักษาด้วย SW
น้ำหนักตัว (กก.): ปกติ 47.2±1.1, ปกติ+SW 48.5±2.0, ARAS 51.5±4.7, ARAS+SW 49.3±2.2 (P สำหรับ ARAS = 0.25, SW = 0.55, ปฏิสัมพันธ์ = 0.60)
ระดับความตีบ (%): ARAS 73±6, ARAS+SW 76±8 (ไม่มีข้อมูลสำหรับกลุ่มปกติ)
LDL (มก./ดล.): ปกติ 51±27, ปกติ+SW 56±21, ARAS 200±47ᵃ, ARAS+SW 194±41ᵃ (P สำหรับ ARAS <0.001, SW = 0.96, ปฏิสัมพันธ์ = 0.91)
คอเลสเตอรอลรวม (มก./ดล.): ปกติ 103±34, ปกติ+SW 107±19, ARAS 315±61ᵃ, ARAS+SW 301±88ᵃ (P สำหรับ ARAS = 0.004, SW = 0.94, ปฏิสัมพันธ์ = 0.89)
NE ในหลอดเลือดดำไต (นก./มล.): ปกติ 0.01±0.00, ปกติ+SW 0.01±0.00, ARAS 0.03±0.01ᵃ, ARAS+SW 0.02±0.00 (P สำหรับ ARAS = 0.02, SW = 0.28, ปฏิสัมพันธ์ = 0.38)
PRA ในหลอดเลือดดำไต (พก./มล.): ปกติ 0.10±0.02, ปกติ+SW 0.10±0.04, ARAS 0.23±0.04ᵃ, ARAS+SW 0.11±0.02 (P สำหรับ ARAS = 0.002, SW = 0.74, ปฏิสัมพันธ์ = 0.03)
SDF-1β ในหลอดเลือดดำไต (พก./มล.): ปกติ 112.2±9.5, ปกติ+SW 111.0±16.7, ARAS 76.4±5.8ᵃ, ARAS+SW 112.1±12.7 (P สำหรับ ARAS = 0.04, SW = 0.97, ปฏิสัมพันธ์ = 0.13)
SCF-1 ในหลอดเลือดดำไต (พก./มล.): ปกติ 21.5±4.5, ปกติ+SW 21.9±5.7, ARAS 17.5±4.4, ARAS+SW 54.7±18.6ᵇ (P สำหรับ ARAS = 0.21, SW = 0.16, ปฏิสัมพันธ์ = 0.01)
หมายเหตุ: PRA = plasma renin activity; ᵃP<0.05 เทียบกับปกติ; ᵇP<0.05 เทียบกับ ARAS
เอกสารอ้างอิง
(รายการอ้างอิงคงไว้เป็นภาษาอังกฤษตามต้นฉบับ เนื่องจากเป็นรายการบรรณานุกรมทางวิชาการที่ไม่แปล)
- Safian RD, Textor SC: Renal-artery stenosis. N Engl J Med 344: 431–442, 2001
- Lerman L, Textor SC: Pathophysiology of ischemic nephropathy. Urol Clin North Am 28: 793–803, 2001
- Edwards MS, et al: Renovascular disease and the risk of adverse coronary events in the elderly. Arch Intern Med 165: 207–213, 2005
- Cooper CJ, et al; CORAL Investigators: Stenting and medical therapy for atherosclerotic renal-artery stenosis. N Engl J Med 370: 13–22, 2014
- Lerman LO, Textor SC, Grande JP: Mechanisms of tissue injury in renal artery stenosis. Prog Cardiovasc Dis 52: 196–203, 2009
- Textor SC: Issues in renovascular disease and ischemic nephropathy. Curr Opin Nephrol Hypertens 20: 139–145, 2011
- Johns EJ: Inflammation: The underlying foe in renovascular hypertension? J Hypertens 27: 1964–1965, 2009
- Vaidya VS, et al: A rapid urine test for early detection of kidney injury. Kidney Int 76: 108–114, 2009
- Eirin A, et al: Persistent kidney dysfunction in swine renal artery stenosis correlates with outer cortical microvascular remodeling. Am J Physiol Renal Physiol 300: F1394–F1401, 2011
- Favreau F, et al: Revascularization of swine renal artery stenosis improves renal function but not the changes in vascular structure. Kidney Int 78: 1110–1118, 2010
- Brodsky SV, et al: Endothelial dysfunction in ischemic acute renal failure. Am J Physiol Renal Physiol 282: F1140–F1149, 2002
- Schrijvers BF, Flyvbjerg A, De Vriese AS: The role of vascular endothelial growth factor (VEGF) in renal pathophysiology. Kidney Int 65: 2003–2017, 2004
- Villegas G, Lange-Sperandio B, Tufro A: Autocrine and paracrine functions of VEGF in renal tubular epithelial cells. Kidney Int 67: 449–457, 2005
- Lindenmeyer MT, et al: Interstitial vascular rarefaction and reduced VEGF-A expression in human diabetic nephropathy. J Am Soc Nephrol 18: 1765–1776, 2007
- Chade AR, et al: Antioxidant intervention prevents renal neovascularization in hypercholesterolemic pigs. J Am Soc Nephrol 15: 1816–1825, 2004
- Fukumoto Y, et al: Extracorporeal cardiac shock wave therapy ameliorates myocardial ischemia in patients with severe coronary artery disease. Coron Artery Dis 17: 63–70, 2006
- Wang CJ, et al: VEGF modulates angiogenesis and osteogenesis in shockwave-promoted fracture healing in rabbits. J Surg Res 171: 114–119, 2011
- Aicher A, et al: Low-energy shock wave for enhancing recruitment of endothelial progenitor cells. Circulation 114: 2823–2830, 2006
- Luu NT, et al: Integrin-substrate interactions underlying shear-induced inhibition of the inflammatory response of endothelial cells. Thromb Haemost 109: 298–308, 2013
- Zebda N, Dubrovskyi O, Birukov KG: Focal adhesion kinase regulation of mechanotransduction and its impact on endothelial cell functions. Microvasc Res 83: 71–81, 2012
- Wang Y, et al: Cardiac shock wave therapy reduces angina and improves myocardial function in patients with refractory coronary artery disease. Clin Cardiol 33: 693–699, 2010
- Kikuchi Y, et al: Double-blind and placebo-controlled study of the effectiveness and safety of extracorporeal cardiac shock wave therapy for severe angina pectoris. Circ J 74: 589–591, 2010
- Urbieta Caceres VH, et al: Early experimental hypertension preserves the myocardial microvasculature but aggravates cardiac injury distal to chronic coronary artery obstruction. Am J Physiol Heart Circ Physiol 300: H693–H701, 2011
- Bentley MD, et al: Enhanced renal cortical vascularization in experimental hypercholesterolemia. Kidney Int 61: 1056–1063, 2002
- Li ZL, et al: Transition from obesity to metabolic syndrome is associated with altered myocardial autophagy and apoptosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol 32: 1132–1141, 2012
- Zhang X, et al: Obesity-metabolic derangement preserves hemodynamics but promotes intrarenal adiposity and macrophage infiltration in swine renovascular disease. Am J Physiol Renal Physiol 305: F265–F276, 2013
- Sun D, et al: Early atherosclerosis aggravates renal microvascular loss and fibrosis in swine renal artery stenosis. J Am Soc Hypertens 10: 325–335, 2016
- Maisonhaute E, et al: Surface acoustic cavitation understood via nanosecond electrochemistry. Part III: Shear stress in ultrasonic cleaning. Ultrason Sonochem 9: 297–303, 2002
- Sun CK, et al: Study of vascular injuries using endothelial denudation model and the therapeutic application of shock wave. Am J Transl Res 3: 259–268, 2011
- Elias BC, et al: The integrin b1 subunit regulates paracellular permeability of kidney proximal tubule cells. J Biol Chem 289: 8532–8544, 2014
- Eke I, et al: b1Integrin/FAK/cortactin signaling is essential for human head and neck cancer resistance to radiotherapy. J Clin Invest 122: 1529–1540, 2012
- Chen XL, et al: VEGF-induced vascular permeability is mediated by FAK. Dev Cell 22: 146–157, 2012
- Braren R, et al: Endothelial FAK is essential for vascular network stability, cell survival, and lamellipodial formation. J Cell Biol 172: 151–162, 2006
- Cascone I, et al: Stable interaction between alpha5beta1 integrin and Tie2 tyrosine kinase receptor regulates endothelial cell response to Ang-1. J Cell Biol 170: 993–1004, 2005
- Kim BS, et al: VEGF expression in hypoxia and hyperglycemia. J Am Soc Nephrol 13: 2027–2036, 2002
- Smeets B, et al: Proximal tubular cells contain a phenotypically distinct, scattered cell population involved in tubular regeneration. J Pathol 229: 645–659, 2013
- Berger K, et al: Origin of regenerating tubular cells after acute kidney injury. Proc Natl Acad Sci U S A 111: 1533–1538, 2014
- Gupta S, et al: Isolation and characterization of kidney-derived stem cells. J Am Soc Nephrol 17: 3028–3040, 2006
- Bussolati B, et al: Hypoxia modulates the undifferentiated phenotype of human renal inner medullary CD133+ progenitors through Oct4/miR-145 balance. Am J Physiol Renal Physiol 302: F116–F128, 2012
- Zuk A, Bonventre JV, Brown D, Matlin KS: Polarity, integrin, and extracellular matrix dynamics in the postischemic rat kidney. Am J Physiol 275: C711–C731, 1998
- Grisk O, Rettig R: Interactions between the sympathetic nervous system and the kidneys in arterial hypertension. Cardiovasc Res 61: 238–246, 2004
- Nishida T, et al: Extracorporeal cardiac shock wave therapy markedly ameliorates ischemia-induced myocardial dysfunction in pigs in vivo. Circulation 110: 3055–3061, 2004
- Cassar A, et al: Safety and efficacy of extracorporeal shock wave myocardial revascularization therapy for refractory angina pectoris. Mayo Clin Proc 89: 346–354, 2014
- Prasad M, et al: Extracorporeal shockwave myocardial therapy is efficacious in improving symptoms in patients with refractory angina pectoris. Coron Artery Dis 26: 194–200, 2015
- Abe Y, et al: Extracorporeal low-energy shock-wave therapy exerts anti-inflammatory effects in a rat model of acute myocardial infarction. Circ J 78: 2915–2925, 2014
- Shao PL, et al: Shock wave therapy effectively attenuates inflammation in rat carotid artery following endothelial denudation by balloon catheter. Cardiology 115: 130–144, 2010
- Davis TA, et al: Extracorporeal shock wave therapy suppresses the early proinflammatory immune response to a severe cutaneous burn injury. Int Wound J 6: 11–21, 2009
- Gigliotti JC, et al: Ultrasound prevents renal ischemia-reperfusion injury by stimulating the splenic cholinergic anti-inflammatory pathway. J Am Soc Nephrol 24: 1451–1460, 2013
- Stulak JM, et al: Renal vascular function in hypercholesterolemia is preserved by chronic antioxidant supplementation. J Am Soc Nephrol 12: 1882–1891, 2001
- Lerman LO, et al: Noninvasive evaluation of a novel swine model of renal artery stenosis. J Am Soc Nephrol 10: 1455–1465, 1999
- Zuozienė G, Laucevicius A, Leibowitz D: Extracorporeal shockwave myocardial revascularization improves clinical symptoms and left ventricular function in patients with refractory angina. Coron Artery Dis 23: 62–67, 2012
- Daghini E, et al: Assessment of renal hemodynamics and function in pigs with 64-section multidetector CT. Radiology 243: 405–412, 2007
- Warner L, et al: Determinations of renal cortical and medullary oxygenation using blood oxygen level-dependent magnetic resonance imaging and selective diuretics. Invest Radiol 46: 41–47, 2011
- Ebrahimi B, et al: Compartmental analysis of renal BOLD MRI data: Introduction and validation. Invest Radiol 47: 175–182, 2012
- Zhang X, et al: Valsartan regulates myocardial autophagy and mitochondrial turnover in experimental hypertension. Hypertension 64: 87–93, 2014
- Zhu XY, et al: Antioxidant intervention attenuates myocardial neovascularization in hypercholesterolemia. Circulation 109: 2109–2115, 2004
- Zhang X, et al: Angiotensin receptor blockade has protective effects on the poststenotic porcine kidney. Kidney Int 84: 767–775, 2013
- Eirin A, et al: A mitochondrial permeability transition pore inhibitor improves renal outcomes after revascularization in experimental atherosclerotic renal artery stenosis. Hypertension 60: 1242–1249, 2012
- Yamaguchi J, et al: Stromal cell-derived factor-1 effects on ex vivo expanded endothelial progenitor cell recruitment for ischemic neovascularization. Circulation 107: 1322–1328, 2003
คำถามที่พบบ่อย (FAQ)
คำถาม 1: งานวิจัย Zhang (Lerman) 2016 ศึกษาเรื่องอะไร?
คำตอบ: เราตั้งสมมติฐานว่าการบำบัดด้วยคลื่นกระแทกพลังงานต่ำจะช่วยฟื้นฟูระบบไหลเวียนโลหิตฝอยและบรรเทาความผิดปกติของการทำงานของไตในโรคหลอดเลือดไต
คำถาม 2: งานวิจัยนี้ทดลองกับมนุษย์หรือสัตว์?
คำตอบ: สุกร 26 ตัวถูกสุ่มให้เป็นกลุ่ม ARAS (ภาวะหลอดเลือดแดงไตตีบที่เหนี่ยวนำหลังจากได้รับอาหารกระตุ้นหลอดเลือดแดงแข็งเป็นเวลา 6 สัปดาห์) หรือกลุ่มควบคุมปกติ โดยได้รับการรักษาหรือไม่ได้รับการรักษาด้วย SW
คำถาม 3: การศึกษานี้ให้คลื่นกระแทกพลังงานต่ำจำนวนกี่ครั้ง?
คำตอบ: สามสัปดาห์หลังการเหนี่ยวนำ RAS มีการให้ SW พลังงานต่ำสัปดาห์เว้นสัปดาห์เป็นเวลา 3 สัปดาห์ติดต่อกัน (รวม 6 ครั้ง) (รูปเสริมที่ 1A)
คำถาม 4: SW ส่งผลต่อหลอดเลือดฝอยและออกซิเจนในไตอย่างไร?
คำตอบ: ARAS ลดความหนาแน่นของหลอดเลือดฝอยในเปลือกไตและลดทอนการให้ออกซิเจนในไต แต่ SW ช่วยปรับปรุงทั้งสองอย่าง (รูปที่ 1, F–J)
คำถาม 5: งานวิจัยรายงานความปลอดภัยของ SW ว่าอย่างไร?
คำตอบ: ดังนั้น โปรแกรม SW 3 สัปดาห์จึงดูเหมือนจะปลอดภัยต่อไต




