1. RÉSZ A Jacaranda Mimosifolia Biognoniaceae családból származó akteozid antidiabetikus és antioxidáns hatásai Streptozotocin–nikotinamid által kiváltott cukorbetegségben patkányokban

Hogyan tükröződik a Verbascum-glikozidok cukor- és antioxidáns hatása?

Salma A. El-Marasy1, Siham M. El-Shenawy1, Fatma A. Moharram2, Nagla A. El-Sherbeeny3* 1 Farmakológiai osztály, Nemzeti Kutatóközpont, Giza, Egyiptom; 2 Farmakognóziai Tanszék, Gyógyszerészeti Kar, Helwan Egyetem, Helwan, Egyiptom; 3 Klinikai Farmakológiai Tanszék, Orvostudományi Kar, Suez Canal University, Ismailia, Egyiptom

Absztrakt

HÁTTÉR: Acteozidegy feniletanoid vegyület, amelyből izoláljákJacaranda mimosifolia D. Don potenciális antidiabetikus hatással távozik.

CÉLKITŰZÉSEK:Ezt a vizsgálatot az antidiabetikus és antioxidáns hatások vizsgálatára terveztékakteozidsztreptozotocin-nikotinamid (STZ-NA) által kiváltott 2-es típusú cukorbetegségben patkányokban.

MÓD:A cukorbetegséget egyetlen dózis STZ (52,5 mg/kg) intraperitoneális (ip) injekciójával váltottuk ki, 15 perccel az NA (25 mg/kg) ip beadása után. A patkányokat hat csoportra osztották; I. csoport: Normál patkánycsoport kapta a vivőanyagot, II. csoport: Diabetes kontrollcsoport és III-IV. csoport: Diabetes patkánycsoportok orálisan kezelték.akteozid(10, 20 és 40 mg/kg) vagy pioglitazon (30 mg/kg) 21 egymást követő napon át. A biokémiai paramétereket a szérumban és a máj homogenizátumban értékeltük. A máj metszeteinek hisztopatológiai vizsgálatát is elvégeztük.

EREDMÉNYEK:Acteozida kezelt patkányok szignifikánsan alacsonyabb vércukorszintet, glikozilált hemoglobint, összkoleszterint, triglicerideket és megnövekedett szérum inzulinszintet mutattak a kontroll cukorbeteg patkányokhoz képest. Továbbá,akteozidA kezelt patkányok a diabéteszes kontrollhoz képest szignifikánsan csökkent malondialdehidet, megnövekedett csökkent glutation májtartalmat és gyengített kóros elváltozásokat mutattak a májban. Ezek a hatások hasonlóak voltak a standard antidiabetikus gyógyszer, a pioglitazon által okozott hatásokhoz.In vitro, akteozidmegköttetett stabil szabad gyök 1,1-difenil-2-pikrilhidrazil.

KÖVETKEZTETÉS:Acteozidpotenciális terápiás szernek tekinthető a 2-es típusú diabetes mellitusban. Mindazonáltal ajánlott további, az antidiabetikus hatás hátterében álló mechanizmusok tanulmányozása.

További információért forduljon:Joanna.jia@wecistanche.com

A Cistanche deserticolának számos hatása van, kattintson ide, ha többet szeretne megtudni

Bevezetés

A diabetes mellitus egy krónikus anyagcsere-rendellenesség, amely körülbelül 450 millió felnőttet érint világszerte. Ez a szám 2045-re várhatóan eléri a 629 milliót [1]. A betegséget hiperglikémia jellemzi, amelyet a hasnyálmirigy béta-sejtjeinek csökkent inzulintermelése és/vagy a szövetek inzulinrezisztenciája okoz. A 2-es típusú cukorbetegség az összes cukorbetegség 90-95 százalékában fordul elő. A cukorbetegség a makrovaszkuláris és mikrovaszkuláris (nefropátia, neuropátia és retinopátia) szövődmények magas kockázatával jár [2]. Az életmód megváltoztatása, a gyógyszeres kezelések és a gondos monitorozás a cukorbetegség kezelésének alappillére. A cél glikémiás kontroll elérése segít megelőzni vagy legalábbis késleltetni a cukorbetegség szövődményeit [3]. A jelenlegi antidiabetikumok előnyei ellenére minden gyógyszercsoportnak vannak nemkívánatos mellékhatásai. Ezért indokolt a 2-es típusú cukorbetegség új kezelési módjainak keresése. Az új gyógyszereknek hatékonynak kell lenniük, minimális mellékhatásokkal és megfizethető költséggel. A cukorbetegek olyan természetes gyógymódokat használnak, amelyekről úgy gondolják, hogy javítják a glikémiás kontrollt, különösen azokon a területeken, ahol a gyógyszerek költsége komoly kihívást jelent [4]. A Jacaranda (Bignoniaceae) nemzetség főleg trópusi és szubtrópusi földrajzi területeken fordul elő. A Jacaranda mimosifolia Brazíliában őshonos, de Egyiptomban díszfaként is termesztik. Az akteozidot (verbaszkozidot) a J. mimosifolia leveleiből izolálták [5]. A korábbi tanulmányok az akteozid számos ígéretes hatásáról számoltak be, beleértve a gyulladásgátló [6], [7], a májvédő [8], az antioxidáns [9], a daganatellenes [10] és a neuroprotektív hatásokat [11]. Korábbi jelentések kimutatták az akteozid potenciális antihiperglikémiás hatását. Például az akteozid megakadályozta a fehérje glikációját in vitro, amely aktivitás korrelál az antidiabetikus gyógyszerekkel [12]. Ezenkívül az akteozidot tartalmazó növényi kivonatok antihiperglikémiás hatást mutattak kísérleti 2-es típusú cukorbetegségben [13]. Továbbá Morikawa és munkatársai tanulmányában az akteozid potenciális hipoglikémiás hatásának közvetlenebb vizsgálatáról számoltak be. [14]; 2 hetes napi orális akteozid és keményítőterhelés egyidejű adagolása után egerekben a glükóz tolerancia javult a súly jelentős változása nélkül. Az akteozid antidiabetikus hatását azonban még nem vizsgálták kísérleti cukorbetegség modellekben. Ezért ennek a munkának az a célja, hogy megvizsgálja az akteozid antidiabetikus és antioxidáns hatását a streptozotocin-nikotinamid (STZ-NA) által kiváltott 2-es típusú diabétesz patkánymodelljében.

akteozidcistanche kannábanöregedésgátló

Anyagok és metódusok

Állatok

A jelenlegi vizsgálatban hím Wistar albínó patkányokat (180-210 g súlyú) használtunk. A patkányokat a National Research Center (Kairó, Egyiptom) Animal House Facility-től vásároltuk. Az állatokat szabványos körülmények között tartottuk, és a kísérlet megkezdése előtt 7 napig hagytuk akklimatizálódni a laboratóriumban. A patkányok szabadon hozzáférhettek a standard élelmiszer-pelletekhez és vízhez ad libitum. A kísérleti protokollt és az összes állatkísérletet az Egyiptom Nemzeti Kutatóközpont Etikai Bizottsága hagyta jóvá (jóváhagyási szám: 18/042). A bizottság iránymutatásai összhangban vannak a National Institutes of Health laboratóriumi állatok gondozására és felhasználására vonatkozó útmutatójával.

Anyagok

Az STZ-t a Sigma-Aldrich-től (Missouri, USA), az NA-t a Bayer Schering Pharma-tól (Svájc, Európa), a pioglitazont pedig az Amoun Pharmaceutical Industries Co.-tól (Kairó, Egyiptom) szerezték be. Az akteozid tiszta mintáját a negyedik szerző biztosította. Az akteozid izolálása J. mimosifolia levelekből Moharram és Marzouk által korábban leírtak szerint történt [5]. Az összes többi vegyszer és reagens analitikai minőségű volt.

Cukorbetegség indukciója

12 órás koplalás után patkányokban cukorbetegséget váltott ki egyetlen intraperitoneális dózisú STZ (52,5 mg/kg) 0,1 mol/l citrát pufferben (pH 4,5) oldva [15]. Az STZ-t 15 perccel a NA (25 mg/kg) intraperitoneális injekciója után adták be [16]. Az STZ injekciót követő 24 órában 5 százalékos glükóz oldatot adtak a patkányoknak, hogy leküzdjék a hipoglikémiás sokkból eredő elhullás kockázatát. 48 órás STZ injekció után a vércukorszintet a farokvénából vett vérmintákban hordozható glükométerrel becsülték meg. A patkányokat csak akkor tekintették cukorbetegnek, ha az éhomi vércukorszint 250 mg/dl vagy annál nagyobb volt.

Kísérleti terv

A patkányok lemérése után véletlenszerűen hat csoportra osztottuk őket (csoportonként hat patkány): I. csoport: normál kontrollként szolgált (csak desztillált vízben); II. csoport: Diabetes kontroll csoport; III-V. csoport: 3 héten át orális akteoziddal kezelt cukorbeteg patkányok (10, 20 és 40 mg/kg); és IV. csoport: 3 héten át orális pioglitazonnal (30 mg/kg) kezelt cukorbeteg patkányok. A vivőanyagot normál és cukorbeteg kontroll patkányoknak adtuk. Az akteozid vagy pioglitazon kezelést a hiperglikémia megerősítése után kezdték meg, 48 órával az STZ injekció beadása után. Az akteozid és pioglitazon dózisokat Liu és munkatársai korábban publikált adatai alapján választották ki. [17] és Vidal et al. [18], ill.

Testsúlyváltozások Kezdeti testsúly

úgy határoztuk meg, hogy a kísérlet megkezdése előtt minden patkány súlyát lemértük. Ezenkívül minden patkány végső testtömegét 24 órával a vivőanyag vagy a kezelés utolsó adagja után becsültük meg a vizsgálati terv szerint. A testtömeg százalékos változását a következőképpen számítottuk ki:

Biokémiai elemzés

Glükóz szint

A glükózszintet (mg/dl) kolorimetriásan mértük a (Biodiagnostic, Egyiptom) cégtől vásárolt kitekkel a Trinder [19] módszere alapján.

A szérum inzulin szintje

A szérum inzulinszintjét (µIU/ml) enzimhez kötött immunszorbens kit Rat Insulin (INS) ELISA-val mértük (Cusabio Biotech Co., Ltd., Hubei, Kína) a gyártó protokollja szerint. Glikozilált hemoglobin szint (HbA1c) A glikozilált Hb szintet (ng/ml) a Glory Science cégtől vásárolt (Rat [HbA1c] ELISA) segítségével becsültük meg, a gyártó protokollja szerint. Szérum triglicerid és összkoleszterin szint A triglicerid szintet (mg/dl) és az összkoleszterin szintet (mg/dl) enzimatikus módszerekkel határoztuk meg. Az egyiptomi Biodiagnostic diagnosztikai készleteit Fossati és Prencipe [20] módszerét követve használtuk.

Szövethomogenizátum készítése

jéghideg 0,1 M foszfát puffer (pH 7,4). Ezután a homogenizátumot 4000 fordulat/perc sebességgel centrifugáltuk 5 percig hűtőcentrifugában (2k15; Sigma/Laborzentrifugen). A felülúszót ezután a malondialdehid (MDA) és a redukált glutation (GSH) májtartalmának meghatározására használtuk. Az összes patkányt altatásban lefejezve leöltük, majd a máját eltávolítottuk. A máj egy részét homogenizáltuk (20 tömeg/térfogat%)

A máj lipid-peroxid tartalma

A máj MDA-tartalmát (nanomol/gramm májszövet) kolorimetriásan határoztuk meg Satoh [21] leírása szerint, a BioDiagnostic Co.-tól (Egyiptom) vásárolt diagnosztikai kit segítségével.

A máj GSH tartalma

A máj redukált GSH-tartalmát (mmol/g májszövet) kolorimetriás módszerrel becsültük Beutler et al. [22] a BioDiagnostic Co., Egyiptomtól vásárolt készlettel

Az antioxidáns hatás értékelése (in vitro)

1,1-Difenil-2-pikrilhidrazil (DPPH) gyökfogó aktivitását Peiwu és munkatársai által leírt módszer szerint határoztuk meg. [23]. Ha a vegyület egy antioxidáns, amely képes hidrogént adni, akkor reakcióba lép a DPPH-val. A reakció hatására a DPPH színe mélyliláról sárgára változik. Ezt a színváltozást spektrofotométerrel mértük 517 nm-en. Az aszkorbinsav 0,1 M koncentrációban volt a standard [24]. A DPPH gyökfogó aktivitását a következő egyenlet alapján számítottuk ki: Gyökfogó aktivitás százalékos=(Ac−At)/ Ac×100 (1) ahol Ac és At a kontroll (DPPH) és az akteozid abszorbanciája.

Hisztopatológiai vizsgálat

Patkányokból májszöveteket vettünk, és 24 órán át 10%-os formaldehidben rögzítettük. Ezután a szöveteket feldolgoztuk, hogy 4 µm-es paraffinba ágyazott metszeteket kapjunk. A szövetmetszeteket hematoxilin és eozin festéssel festettük, és fénymikroszkóppal vizsgáltuk [25].

Statisztikai analízis

Az eredményeket átlag ± SEM-ben fejeztük ki csoportonként hat patkány esetében. Több mint két csoport összehasonlítását egyutas ANOVA-val, majd Tukey többszörös összehasonlítási tesztjével végeztük. Az összes elemzést a GraphPad Prism 6.{2}} statisztikai csomag segítségével végeztük el (GraphPad, San Diego, Kalifornia). A statisztikai szignifikancia értéke p <>

cistanchefunkció:akteozidtudöregedésgátló

Eredmények

Az akteozid hatása a testsúlyra

Az 1. ábra azt mutatja, hogy az STZ (52,5 mg/kg) egyszeri ip-dózisa által kiváltott cukorbetegség 15 perccel az NA (25 mg/kg) intravénás injekció beadása után jelentős, 11-szeres testtömeg-csökkenést eredményezett. {6}} ± 1,32 3 hetes cukorbetegség-indukció után. Eközben a normál patkányok szignifikáns, 22,74 ± 1,85 százalékos testtömeg-növekedést mutattak. Az akteozidot szájon át adták cukorbeteg patkányoknak 10, 20 és 40 mg/kg dózisban 21 egymást követő napon keresztül, ami a testtömeg százalékos jelentős növekedését eredményezte 19,05 ± 1,14, 16,92 ± 1.00 és 22,98 ± 1,21, ill. Hasonlóképpen, a 30 mg/kg-os orálisan adagolt pioglitazon a testtömeg százalékában szignifikánsan, 25,59 ± 2,13-mal nőtt.

Az akteozid hatása a vércukorszintre, az inzulinszintre és a HbA1c-re

Amint az 1. táblázatban látható, a cukorbeteg patkányok vércukorszintje szignifikánsan 318,7 0 ± 13,8 mg/dl szintre emelkedett, míg a normál patkányok átlagos szintje 81,51 ± 4,15 mg/dl volt. Három hetes orális akteozid-kezelés (10, 20 és 4{{40}} mg/kg) a vércukorszint jelentős, 111,3{{5}-ra csökkenését okozta. 0}} ± 0,61, 74,88 ± 3,23, illetve 75,15 ± 8,45 mg/dl a kontrollértékhez képest. Ezenkívül a pioglitazon (30 mg/kg) 103.00 ± 3,12 mg/dl-re csökkentette a vércukorszintet a cukorbeteg patkányok kontrollértékéhez képest. Ami a szérum inzulinszintet illeti, a kontroll cukorbeteg patkányok 1,25 ± 0,07 µIU/ml-rel szignifikánsan csökkent szérum inzulinszintet mutattak, míg a normál patkányok 5,32 ± 0,27 µIU/ml-t. Az akteoziddal (10 mg/kg) végzett orális kezelés a szérum inzulinszint szignifikáns, 3,23 ± 0,06 µIU/ml-es emelkedését eredményezte a kontroll cukorbeteg és normál csoportokhoz képest. Az akteozid 20 mg/ttkg dózisban a szérum inzulinszintet 5,38 ± 0,21 µIU/ml-re állította vissza, szemben a cukorbeteg patkányok kontrollértékével. A 40 mg/ttkg-os acteozid orális kezelés szignifikánsan növelte a szérum inzulinszintet 6,80 ± 0,20 µIU/ml-re a kontroll diabéteszes és normál értékekkel szemben. A pioglitazon kezelés a szérum inzulinszint szignifikáns, 8.00 ± 0,16 µIU/ml-re emelkedését eredményezte a kontroll diabéteszes és normál értékekkel szemben (1. táblázat). Amint az 1. táblázatban látható, a kontroll cukorbeteg patkányok HbA1c-szintje szignifikánsan megemelkedett, 40,30 ± 3,39 ng/ml, összehasonlítva a 3,36 ± 0,21 ng/ml-es átlagos normálértékekkel. Az akteozid 10 és 20 mg/kg dózisban szignifikáns emelkedést mutatott a HbA1c-szintben: 24,12 ± 1,88 ng/ml, illetve 16,72 ± 1,06 ng/ml, szemben a kontroll cukorbeteg és normál patkányok értékeivel. Az akteozid (40 mg/kg) szignifikánsan csökkentette a HbA1c szintet 10,18 ± 0,92 ng/ml-re a kontroll cukorbeteg patkányokhoz képest. Hasonlóképpen, a pioglitazon szignifikánsan csökkentette a HbA1c szintet 6,42 ± 0,29 ng/ml-re a kontroll cukorbeteg patkányok értékeivel szemben.

Az akteozid hatása a teljes koleszterin- és trigliceridszintre

Az akteozid összkoleszterinre és trigliceridre gyakorolt ​​hatását a 2. táblázat mutatja be. A kontroll cukorbeteg patkányok teljes koleszterinszintje szignifikánsan 139,35 ± 4,28 mg/dl-re emelkedett a normál 94,38 ± 2,38 mg/dl értékhez képest. Az akteoziddal végzett orális kezelés (10, 20 és 40 mg/kg) szignifikánsan csökkentette a teljes koleszterinszintet, 96,24 ± 1,08, 90,62 ± 1,60, illetve 95,14 ± 4,65 mg/dl-re, szemben a kontroll cukorbeteg patkányok értékeivel. Ugyanígy a pioglitazon (30 mg/kg) visszaállította a teljes koleszterinszintet 96,80 ± 4,17 mg/dl-re, szemben a cukorbeteg patkányok kontrollértékével. Ami a trigliceridszintet illeti, a kontroll cukorbeteg patkányokban a trigliceridszint szignifikáns emelkedése 153,90 ± 3,33 mg/dl volt, szemben a normál 107,80 ± 2.00 mg/dl értékkel. Az akteoziddal (10, 20 és 40 mg/kg) végzett orális kezelés a teljes koleszterinszintet 118,59 ± 6,46, 100,27 ± 4,19 és 91,89 ± 3,20 mg/dl értékre állította vissza a cukorbeteg patkányok kontrollértékéhez képest. Ezenkívül a pioglitazon a trigliceridszintet 108,98 ± 9,14 mg/dl-re állította vissza, szemben a kontroll cukorbeteg patkányok értékével.

Az akteozid hatása az MDA-ra és a GSH-ra a májban

A 2a. ábrán látható eredmények azt mutatják, hogy a kontroll cukorbeteg patkányok máj MDA-tartalma szignifikánsan megemelkedett, 65,27 ± 2,63 nmol/g-ra, összehasonlítva a normál patkányokkal 38,94 ± 1,57 nmol/g-mal. Az akteoziddal végzett orális kezelés (10, 20 és 40 mg/kg) a máj MDA-tartalmát rendre 32,63 ± 2,14, 36,14 ± 2,75 és 39,40 ± 1,14 nmol/g értékre állította vissza a kontroll cukorbeteg patkányok értékéhez képest.

Hasonlóképpen, a pioglitazon (30 mg/kg) a máj MDA-tartalmát 39,30 ± 3,49 nmol/g-ra állította vissza, szemben a kontroll cukorbeteg patkányok értékével. Ami a máj GSH-tartalmát illeti, a kontroll cukorbeteg patkányok szignifikánsan csökkentették a máj GSH-tartalmát 6,61 ± 0,17 mmol/g-ra, míg a normál értékek 8,69 ± 0,16 mmol/g-ra. Az akteozid (10, 20 és 40 mg/kg) szignifikánsan megemelte a máj GSH-tartalmát, 8,99 ± 0,37, 8,30 ± 0,21 és 8,56 ± 0,39 mmol/g értékre, szemben a kontroll cukorbeteg patkányok értékével. . Ezenkívül a pioglitazonnal (30 mg/kg) végzett orális kezelés a máj GSH-értékét 9.{30}} ± 0,30 mmol/g-ra állította vissza a kontroll cukorbeteg patkányok értékéhez képest (2b. ábra).

Az akteozid in vitro antioxidáns hatása

Az akteozid in vitro antioxidáns aktivitása az aszkorbinsavhoz képest (0,1 M koncentráció), DPPH gyökfogó aktivitási módszerrel, a 3. ábrán látható. 5 perces reakcióidő után különböző koncentrációjú akteozidok (200, 150, 100 és 50 mg/ml) a maximális reakciósebesség 74,4, 74, 73 és 72,3 százalék volt. Ugyanígy az L-aszkorbinsav reaktív reakciósebessége 82,5 százalék volt.

akteozidban bencistanchesok funkciója van

Az akteozid hatása a máj hisztopatológiai vizsgálatára

Normál patkányokban nem találtak hisztopatológiai elváltozásokat. A centrális véna és a környező hepatociták normál szövettani szerkezete a parenchymában a normál csoportban volt rögzítve (4a. ábra). A kontroll cukorbeteg patkányok májában megfigyelt kóros elváltozások voltak a központi és portális véna súlyos tágulása és pangása, amely kollagén proliferációval társult, valamint kevés gyulladásos sejt beszűrődése a hiperplasztikus epevezetékeket körülvevő periduktális szövetben a portális területen (4b és c ábra). ). Apoptózist észleltek néhány hepatocitában, amelyek a diffúz sejtproliferációhoz kapcsolódnak (4d. ábra). Azok a patkányok, amelyeket orálisan kezeltek akteoziddal (10, 20 és 40 mg/kg), a korábban említett kórszövettani elváltozások (4e, f és 5a-d ábra) jelentős csökkenését mutatták, amelyeket a kontroll cukorbeteg csoportban figyeltek meg. II. csoport). A pioglitazonnal kezelt diabéteszes csoport (IV. csoport) kevés gyulladásos sejt infiltrációt mutatott a portál területén (5e. ábra). Ezenkívül a hepatociták között diffúz kupffersejtek proliferációja volt (5f ábra).