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Renoprotective and blood pressure-lowering effect of dietary soy protein via protein kinase C II inhibition in a rat model of metabolic syndrome

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Abstract:

We studied whether substitution of soy protein for casein can improve insulin sensitivity, lower blood pressure (BP), and inhibit protein kinase C II (PKCII) activation in kidney in an acquired model of metabolic syndrome. Adult male rats were fed 4 different diets: (i) starch (60%) and casein (20%) (CCD), (ii) fructose (60%) and casein (20%) (FCD), (iii) fructose (60%) and soy protein (20%) (FSD), and (iv) starch (60%) and soy protein (20%) (CSD). Renal function parameters, BP, pressor mechanisms, PKCII expression, oxidative stress, and renal histology were evaluated after 60 days. FCD rats displayed insulin resistance and significant changes in body weight, kidney weight, urine volume, plasma and urine electrolytes accompanied by significant changes in renal function parameters compared with CCD rats. Elevated BP, plasma angiotensin-converting enzyme (ACE) activity, renal oxidative stress, and reduced nitrite (NO) and kallikrein activity were observed. Western blot analysis revealed enhanced renal expression of membrane-associated PKCII in the FCD group. Histology showed fatty infiltration and thickening of glomeruli while urinary protein profile revealed a 5-fold increase in albumin. Substitution of soy protein for casein improved insulin sensitivity, lowered BP and PKCII activation and restored renal function. Antioxidant action, inhibitory effect on ACE and PKCII activation, and increased availability of kinins and NO could be contributing mechanisms for the benefits of dietary soy protein.

Nous avons examiné, dans un modèle acquis de syndrome métabolique, si la substitution de la protéine de soja à la caséine peut améliorer la sensibilité à l’insuline, abaisser la tension artérielle (TA) et inhiber l’activation de la protéine kinase C II (PCKII) dans le rein. Nous avons divisé des rats mâles adultes en cinq groupes : (i) rats nourris avec une diète contenant de l’amidon (60 %) et de la caséine (20 %) (DAC); (ii) rats nourris avec une diète contenant du fructose (60 %) et de la caséine (20 %) (DFC); (iii) rats nourris avec une diète contenant du fructose (60 %) et de la protéine de soja (20 %) (DFS); et (iv) rats nourris avec une diète contenant de l’amidon (60 %) et de la protéine de soja (20 %) (DAS). Nous avons évalué les paramètres de la fonction rénale, la tension artérielle (TA), les mécanismes presseurs, l’expression de la PCKII, le stress oxydatif et l’histologie rénale après 60 jours. Les rats DFC ont montré une résistance à l’insuline et des modifications significatives de poids corporel, de poids rénal, de volume urinaire, d’électrolytes plasmatiques et urinaires, accompagnées de modifications significatives des paramètres de la fonction rénale, par comparaison aux rats DAC. Une augmentation de la TA, de l’activité de l’enzyme de conversion de l’angiotensine (ECA) plasmatique, du stress oxydatif rénal, et une diminution du taux de nitrites (NO) et de l’activité de la kallikréine ont été observées. L’analyse par buvardage de western a révélé une augmentation de l’expression rénale de la PCKII associée à la membrane. L’histologie a montré une infiltration graisseuse et un épaississement des glomérules, alors que le profil de protéines urinaires a révélé une augmentation d’un facteur cinq de l’albumine. La substitution de la protéine de soja à la caséine a augmenté la sensibilité à l’insuline, abaissé la TS et l’activation de la PCKII, et rétabli la fonction rénale. L’action antioxydante, l’effet inhibiteur du l’ECA, l’activation de la PCKII, et la disponibilité accrue des kinines et du NO pourraient être des mécanismes contribuant aux effets bénéfiques de la protéine de soja.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2010

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  • Published since 1929, this monthly journal reports current research in all aspects of physiology, nutrition, pharmacology, and toxicology, contributed by recognized experts and scientists. It publishes symposium reviews and award lectures and occasionally dedicates entire issues or portions of issues to subjects of special interest to its international readership.
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