Antioxidačný účinok kurkumínu, časť 2

Prosím kontaktujteoscar.xiao@wecistanche.comPre viac informácií

Nezistil sa významný rozdiel v priemernom účinku premenných MDA, GSH, GSSG, GSH/GSSG a CAT v liečených skupinách potkanov s kurkumínom, rutínom a kombináciou kurkumínu a rutínu. Tieto výsledky boli podporené nízkymi hodnotami F a nižšou variáciou v dôsledku zmien v liečbe (tabuľka 3).

Pokiaľ ide o markery MDA a CAT, existovala korelácia medzi mäkkým tkanivom a krvou (obrázok 4).

Hladiny MDA významne klesli v porovnaní so skupinou s placebom (DPP) po podaní rutínu a kurkumínu. Kombinácia medzi kurkumínom a rutínom (DPCR) mala pozitívnejší účinok na hladiny MDA v porovnaní s jednoduchým rutínom (DPR) a porovnateľný účinok v porovnaní so samotným kurkumínom (DPC). Kombinácia kurkumínu a rutínu (DPCR) zvýšila hladiny CAT v porovnaní so samotným kurkumínom (DPC) alebo rutínom (DPR). Podávanie kurkumínu malo pozitívnejší účinok ako podávanie rutínu.

Bol významný rozdiel medzi hladinami MDA a CAT pre všetkých päť skupín potkanov, keď sa analýza uskutočnila na úrovni tkaniva (tabuľka 4).

Na úrovni gingiválneho tkaniva boli významné rozdiely medzi hodnotami MDA v porovnaní so skupinou 1 a všetkými ostatnými, podobne ako CAT (tabuľka 5).

3. Diskusia

Zistenia tejto štúdie ukázali, že hladiny MDA v krvi a gingiválnom tkanive a aktivity CAT boli vo všetkých skupinách korelované.

Použitie zvieracích modelov v parodontálnom výskume je nevyhnutným krokom pred začatím klinických skúšok s novými biomateriálmi a liečebnými postupmi. Potkan je najrozsiahlejšie študovaný hlodavec na periodontálne ochoreniapatogenézy, pretože je malý, ľahko sa udržiava a nie je drahý a štruktúra zubnej gingívy je celkom podobná štruktúre pozorovanej u ľudí, s plytkým gingiválnym sulcusom a pripojením spojovacieho epitelu k cementu. Bol overený chirurgický model pre kritické periodontálne defekty u potkanov, čo umožňuje testovať nové biomateriály v kombinácii s rastovými faktormi alebo mezenchymálnymi kmeňovými bunkami [29,30]. Najpoužívanejšie kmene sú Wistar alebo Sprague-Dawley, takže v našom výskume bolo použitých 50 samcov potkanov Wistar albino.

Ak chcete vedieť viac, kliknite sem

Periodontálne ochorenie je multifaktoriálne ochorenie spôsobené rôznorodou mikrobiálnou flórou lokalizovanou v subgingiválnom plaku. Súčasný manažment parodontálnych ochorení sa zameriava na zníženie mikrobiálnej záťaže spojenej so zubami a obnovenie zdravia ďasien pomocou chirurgických a nechirurgických parodontálnych zákrokov [31]. Ukázalo sa, že kurkumín, hlavná zložka kurkumy, má protizápalové, antimikrobiálne a antioxidačné účinky [32-34]. Štúdie in vitro [35,36], štúdie na zvieratách [27,37] a klinické štúdie [38,39] preukázali, že existuje pozitívna súvislosť medzi kurkumínom a vývojom parodontitídy.

Epidemiologické štúdie potvrdili, že cukrovka je významným rizikovým faktorom parodontitídy a riziko paradentózy je vyššie, akglykemickýkontrola je slabá; ľudia s nedostatočne kontrolovaným diabetom (ktorí sú zároveň najviac ohrození ďalšími makrovaskulárnymi a mikrovaskulárnymi komplikáciami) sú vystavení zvýšenému riziku parodontitídy a úbytku alveolárnej kosti [40,41].

Rutín, citrusový flavonoidový glykozid nachádzajúci sa v ovocí (pomaranč, grapefruit, citrón, jablká a bobuľové ovocie), je jednou z hlavných zložiek mnohých multivitamínových prípravkov a bylinných liečiv [42]. Vďaka svojim antioxidačným a protizápalovým vlastnostiam a cytoprotektívnym účinkom spojeným s antistarnutím a protirakovinovými vlastnosťami má niektoré zdokumentované farmakologické účinky [43,44]. Priaznivé účinky rutínu na glykemický stav amikrovaskulárnea makrovaskulárne komplikácie spojené s diabetom sú spôsobené jeho hypolipidemickými vlastnosťami. Zníženie koncentrácie glukózy možno vysvetliť účinkom rutínu na bunkové membrány a uľahčením vstupu glukózy do buniek, čím sa zníži uvoľňovanie glukózy do krvi [45].

Cistanche môže zlepšiť imunitu

V tejto štúdii sme skúmali vplyv oxidačného stresu a vplyv kurkumínu a rutínu, samostatne aj v zmesi, na etiopatológiu experimentálne indukovanej parodontitídy u diabetických potkanov.

Aby sa stav experimentálnej parodontitídy dosiahol rýchlejšie, ako sa bežne vyskytuje parodontitída, umiestnila sa okolo bilaterálnych druhých mandibulárnych molárov potkana ligatúra z nehrdzavejúcej ocele s priemerom 0,1 mm [46]. Umiestnenie ligatúry okolo molárov potkana podporuje zápalovú výzvu s prítomnosťouneutrofily, T- aB-lymfocytyulcerácia a apikálna migrácia epitelového úponu[47].

Rastie záujem o koreláciu medzi antioxidantmi a periodontálnym ochorením. Preto tento výskum využíva kurkumín a rutín ako jediný antioxidant a zmes oboch. Použitie kurkumínových periodontík bolo hodnotené v klinických štúdiách [38,39], štúdiách na zvieratách [37] a in vitro štúdiách [35].

Hodnotili sme parametre ako MDA, GSH, GSSC, GSH/GSSC a CAT od základnej línie do 70. dňa, aby sme určili oxidačný stres. Zistili sme, že existuje významný rozdiel medzi neliečenou skupinou a tromi liečebnými skupinami pre tieto premenné, ale nebol významný rozdiel v priemernom účinku medzi skupinami DPC (liečená kurkumínom) a DPR (liečená rutínom), DPC (liečená s kurkumínom) a DPCR (liečené kurkumínom a rutínom) a DPR (liečené rutínom) a DPCR (liečené kurkumínom a rutínom).

Zvýšenie MDA v sére ukázalo, že dostatočne vzniknutý oxidačný stres môže spôsobiť peroxidáciu lipidovej zložky v bunkovej membráne sprostredkovanú voľnými radikálmi; MDA je teda dobrým ukazovateľom na hodnotenie oxidačného stresu pri degeneratívnych ochoreniach, ako je diabetes mellitus[48]. Priemerná hodnota GSH, GHH/GSSC a CAT bola významne znížená v skupinách 2, 3, 4 a 5 v porovnaní s kontrolnou skupinou. Tomofuji a kol.[49] uviedli, že hladina GSH sa znížila a alveolárna kostná strata a infiltrácia polymorfných jadrových leukocytov sa zvýšila v gingiválnom tkanive a de AraujoJunior et al. [50]uviedli, že hladiny MDA sa zvýšili a hladiny GSH sa znížili v tkanive parodontitídy.

Štúdie na zvieratách a obmedzené klinické štúdie ukázali pozitívne a sľubné výsledky, ale stále existujú obmedzenia a preventívne opatrenia, ktoré je potrebné riešiť pred rozsiahlym klinickým použitím kurkumínu u pacientov s parodontitídou. Kurkumín je slabo rozpustný vo vode a musí byť solubilizovaný v etanole alebo dimetylsulfoxide, má nízku systémovú biologickú dostupnosť po perorálnom podaní a je slabo absorbovaný a rýchlo metabolizovaný v gastrointestinálnom trakte [51,52].

Je potrebný ďalší výskum na zlepšenie formulácií a systémov dodávania kurkumínu a rutínu. Sľubné výsledky má kurkumín s cieľom zvýšiť absorpčný proces, spomaliť metabolizmus [25] a zvýšiť jeho biologickú dostupnosť pomocou nanočastíc [53], lipozómov [54], miciel [55] a fosfolipidových komplexov[56]. ].

4. Materiály a metódy

4.1. Použitá chemikália/droga

Streptozotocín (STZ), glukóza, kurkumín (C), rutín (R), 2-kyselina tiobarbiturová, o-ftalaldehyd, peroxid vodíka a tlmivý roztok fosforečnanu vápenatého boli zakúpené od Sigma Aldrich Chemicals GmbH (Mníchov, Nemecko).STZ a glukóza sa rozpustili v destilovanej vode. C a R sa rozpustili v minerálnom oleji pri 10 umol/l.

4.2.Pokusné zvieratá

Päťdesiat samcov albínskych potkanov kmeňa Wistar (vo veku 8 týždňov a s priemernou hmotnosťou ±SD 220±20 g) zakúpených na oddelení zvierat Lekárskej a farmaceutickej univerzity "Iuliu Hatieganu", Cluj-Napoca, Rumunsko, bolo presunutých do výskumného centra BIOCOM v Katedra fyziológie, Cluj Napoca, Rumunsko. Zvieratá boli chované pri teplote 21 ± 2 stupne, 70 percent ± 4 percentá vlhkosti a menej ako 12-h tma/12-h svetla v kontrolovanom prostredí, 5 na klietku. Boli kŕmené štandardnou granulovanou laboratórnou stravou a dostávali vodu ad libitum. Experiment sa začal po 1-týždňovom aklimatizačnom období a protokol bol schválený Etickou komisiou pre dobré životné podmienky zvierat „lulu Hatieganu“ z Univerzity medicíny a farmácie č. 172/13 júna 2019 v súlade s Smernice o starostlivosti a používaní zvierat na vedecké účely, Národný poradný výbor pre výskum laboratórnych zvierat, 2004. 4.3. Indukcia diabetes mellitus

Prvý deň po im (intramuskulárnej) anestézii s injekciou ketamín-xylazínového kokteilu (100 mg/kg telesnej hmotnosti (BW) ketamínu a 10-mg/kg-1 BW xylazínu) sa v r. potkany v skupinách 2-5. Boli im podané iv (intravenóznou) injekciou do kaudálnej žily STZ 30 mg kg-1 telesnej hmotnosti, po 6 hodinách nasledovala glukóza 30 percent, 2 ml/zviera. Hyperglykémia je indukovaná streptozotocínom (STZ) u dospelých potkanov; mechanizmus účinku spočíva v selektívnom oxidačnom strese deštrukcii buniek pankreasu. V dôsledku toho to znižuje cirkulujúci inzulín, zvyšuje hladinu glukózy v krvi a spôsobuje výskyt významných symptómov [57].

Zvieratá v skupine 1 dostali iba rovnaký objem ako kontrolné vehikulum. Po 72 hodinách sa pomocou glukomera merala glykémia v krvi odobratej z chvostovej žily. Potkany s a<300 mg/dl="" glycemia="" level="" were="" readministered="" stz="" and="" glucose="" as="" stated="">

4.4. Indukcia parodontitídy

Aby sa urýchlila periodontitída, zariadenia na hromadenie plaku, ako sú ortodontické ligatúry, boli umiestnené apikálne k interproximálnej oblasti a zatlačené do gingiválneho sulcus okolo druhých molárov, aby sa uľahčila tvorba plaku, ako aj narušenie gingiválneho epitelu, čím sa posilnila osteoklastogenéza a kosti. strata[58,59] Umiestnenie ligatúry umožnilo akumuláciu baktérií okolo ligatúry, čo viedlo k rýchlej parodontitíde. Vyšetrenie sa uskutočnilo pohybom dentálnej sondy na všetkých povrchoch zuba a sondovaním na 6 miestach – 3 na bukálnej strane a 3 na orálnej strane. (meziálny, centrálny a distálny zub). Hĺbka vačku dosiahla svoj vrchol po 15 dňoch a ligatúra stratila kontakt so spodkom periodontálneho vačku, ktorý smeroval v apikálnom smere, čím sa znížila jeho účinnosť. V dôsledku toho sa počas experimentu musí ligatúra zatlačiť apikálne. Najhlbšie vrecko malo priemernú hĺbku vrecka 3,1 mm. Keď sa potvrdila periodontitída, ligatúry sa odstránili bez narušenia plaku alebo zubného kameňa.

Táto metóda bola považovaná za vhodný model akútneho ochorenia[60]. Umiestnenie len podviazaním je najbežnejšou metódou na vyvolanie parodontitídy (72,2 percenta)[60]. 4.5. Skupinová alokácia a experimentálny dizajn

Potkany Wistar albino boli náhodne rozdelené do 5 skupín: (1) (KONTROLA) – kontrolná skupina, (2) (DPP) – experimentálne indukovaný diabetes mellitus a parodontitída, (3) (DPC) – experimentálne indukovaný diabetes mellitus a periodontitída liečená kurkumínom (C), (4) (DPR) – experimentálne indukovaný diabetes mellitus a parodontitída liečené rutínom (R) a (5) (DPCR) – experimentálne indukovaný diabetes mellitus a periodontitída liečené Cand R.

Po zavedení diabetu a paradentózy dostali potkany zo skupín 3-5 liečbu C, R alebo kombinovanú: v skupine 3 bola podaná C,75 mg/kg telesnej hmotnosti/potkan, v skupine 4 bola podaná R75 mg/ kg TH/potkan a v skupine 5 v rovnakých pomeroch kombinácia Cand R, 75 mg/kg TH. Skupina 2 dostala len rovnaký objem vehikula. Liečba sa podávala perorálnou sondou každý deň počas 10 týždňov. Výber dávkovania bol založený na údajoch použitých v iných podobných štúdiách, v ktorých boli účinky kurkumínu (15-90 mg/kg)[61-64] a rutínu (25-100 mg/kg)[65 ] na zníženie parametrov oxidačného stresu. 4.6. Odber a analýza vzoriek krvi a tkanív

Na konci experimentu, po intraperitoneálnej injekcii ketamín xylazínového kokteilu (100 mg/kg BW ketamínu a 10 mg/kg BW xylazínu), sa všetkým zvieratám odobralo 5 ml krvi z retroorbitálneho venózneho sínusu a merali sa oxidačné markery. Vzorky tkaniva sa odobrali z gingiválnej sliznice podviazaných zubov a homológnych kontrolných zubov. Vzorky sa použili na meranie biochemických oxidačných markerov.

Fragmenty tkaniva sa homogenizovali s polytronovým homogenizátorom (Brinkman Kinematica, Lucerne, Švajčiarsko) počas 3 minút na ľade vo fyziologickom roztoku pufrovanom fosfátom (PBS) (pH 7,4) a pridali sa v pomere 1:4 (hmotn./obj.). Suspenzia sa centrifugovala pri 300 x g a 4 stupňoch počas 5 minút, aby sa pripravila cytosolická frakcia. Obsah bielkovín v homogenátoch sa meral pomocou Bradfordovej metódy [66]. 4.7. Stanovenie biomarkerov oxidačného stresu

MDA bola stanovená fluorometrickou metódou s 2-kyselinou tiobarbiturovou (TBA) opísanou Conti et al.[67].

Redukovaný glutatión (GSH) a oxidovaný glutatión (GSSG) sa merali fluorometricky s použitím o-ftalaldehydu [68]. Výsledky boli vyjadrené v móloch/ml.

Na hodnotenie MDA vo vzorkách ďasien sa obsah bielkovín v homogenátoch stanovil Bradfordovou metódou [69] s použitím hovädzieho sérového albumínu ako štandardu. Homogenáty gingiválneho tkaniva sa zahrievali vo vriacom vodnom kúpeli počas 1 hodiny v 75-mMK2HPO4,pH3, obsahujúcom 10-mM TBA. Po ochladení sa roztok extrahoval 3 ml n-butanolu v 0. 6 ml TBA. V organickej fáze sa spektrofluorometricky stanovilo MDA pomocou synchrónnej techniky s 534 nm excitáciou a 548 nm emisiou. MDA sa uvádza ako nmol/mg proteínu.

Aktivita katalázy (CAT) v homogenátoch a bunkových lyzátoch sa merala v reakčnej zmesi obsahujúcej {{0}}mM peroxid vodíka v 50-mM tlmivom roztoku fosforečnanu vápenatého, pH 7,4. Množstvo enzýmu, ktoré spôsobilo zníženie absorbancie o 0,43 pri 25 stupňoch za minútu pri 240 nm v tomto systéme, bolo definované ako jedna jednotka katalázovej aktivity. Aktivita bola vyjadrená ako jednotka/mg proteínu.[70]4.8. Štatistická analýza

Údaje sa štatisticky analyzovali pomocou ANOVA so Scheffeho testom na porovnanie hladín významnosti medzi kontrolnou a experimentálnou skupinou. Všetky štatistické analýzy sa uskutočnili pomocou softvéru SPSS24, Armonk, NY, USA. Hodnoty p menšie alebo rovné 0,05 sa považovali za významné.

5. Závery

Možno konštatovať, že perorálne podávanie kurkumínu a rutínu, jednorazové alebo kombinované, by mohlo znížiť oxidačný stres v tkanive ďasien a krvi a zvýšiť antioxidačný stav u potkanov s hyperglykemickou parodontitídou. Modelujúc oxidačný stres, tieto dva antioxidanty môžu mať inhibičný účinok na zápal. Budúci výskum je potrebný na vyhodnotenie antioxidačných účinkov na lokálny zápal v porovnaní so systémovým zápalom.

Tento článok je extrahovaný z Molecules 2021, 26, 1332