Ochranné účinky eugenolu na metabolický syndróm, poškodenie obličiek
Mar 18, 2022
Fatemeh Kourkinejad Gharaei1,2 ID, Halimeh Lakzaei3 ID, Abbas Ali Niazi3 ID, Mehdi Jahantigh3 ID, Mohammad Reza Shahraki3 ID, Tahereh Safari3,4* ID
Úvod:Metabolický syndróm pozostáva zo skupiny abnormalít, ktoré sú chronickéobličkychoroba a nefropatia. Eugenol je dôležitá fenolová zložka, ktorá je prítomná v mnohých rastlinných esenciálnych olejoch, ako je klinčekový olej s antioxidačnými účinkami.
Ciele:Naša štúdia plánovala demonštrovať účinky eugenolu na nefrotoxicitu odvodenú od metabolického syndrómu.
Materiály a metódy:Náhodne sa vybralo 35 samcov potkanov Wistar a potom sa rozdelili do piatich skupín vrátane 1) vody z vodovodu; 2) voda s 10 percentami fruktózy; 3) voda s fruktózou plus sladký mandľový olej a podávaná intraperitoneálne; 4) voda s fruktózou plus eugenol 50 mg/kg/deň a podávaná intraperitoneálne; 5) voda s fruktózou plus eugenol 100 mg/kg/d podávaná intraperitoneálne. Tento režim trval 60 dní a na začiatku 31. dňa začali injekcie na 30 dní. Stanovenie parametrov séra, moču a obličiek (v homogenizobličkytkaniva) sa uskutočnil v poslednom kroku.
Výsledky:Výsledky tvrdili, že následná indukcia metabolického syndrómuobličkovéporanenie významne zvýšilo hladiny močovinového dusíka v sére (BUN) a kreatinínu (Cr) v skupine s fruktózou. Konzumácia eugenolu viedla k výraznému zníženiu hladiny týchto dvoch biochemických faktorov (P<0.05). the="">obličkovéhladina malondialdehydu (MDA) sa zvýšila v skupine fruktózy, zatiaľ čo liečba dávkou 50 eugenolov znížila jeho hladinu (P<0.05). proteinuria="" and="">obličkyskóre poškodenia tkaniva (KTDS) sa zvýšilo v skupine s fruktózou v porovnaní so skupinou s vodou z vodovodu (P<0.001). it="" is="" noteworthy="" that="" treatment="" with="" eugenol="" did="" not="" affect="" the="" level="" of="" proteinuria="" and="" ktds="" with="" any="" of="" the="" used="">
Záver:Naše výsledky naznačili zlepšenieobličkovéfungovanie a zníženie peroxidácie lipidov, hoci dávky eugenolu použité v tejto štúdii neznížili proteinúriu a KTDS.
Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com
Cistanche tubulosa zabraňuje ochoreniu obličiek, kliknite sem a získajte vzorku
Úvod
Metabolický syndróm zahŕňa skupinu porúch, ako je abdominálna obezita, hyperglykémia, dyslipidémia a hypertenzia (1-3). Sú spojené s inzulínovou rezistenciou, často spolu s prírastkom hmotnosti a obezitou. Ľudia trpiaci metabolickým syndrómom sú vystavení zvýšenému riziku cukrovky,obličkovéa kardiovaskulárne ochorenia (3,4). Nové dôkazy naznačujú, že hrozba chronického ochorenia obličiek je vyššia u ľudí s metabolickým syndrómom (5, 6). Podľa nedávnych štúdií je prevalencia metabolického syndrómu celosvetovo 34 percent (7). Dôležitými faktormi vo vývoji tejto poruchy sú diéty s vysokým obsahom sacharidov a tukov (8,9). Štúdie ukázali, že používanie fruktózy ako rafinovaného sladidla v modernej výžive narastá, pričom denný príjem sa pohybuje od 16-20 g do 85-100 g (10,11).
Rôzne štúdie navrhli rôzne cesty poškodenia tkaniva pri metabolickom syndróme. Jednou z ciest je vyvolanie a produkcia oxidačného stresu a voľných radikálov. Metabolický syndróm zvyšuje množstvo voľných radikálov, konkrétne reaktívnych foriem kyslíka, ktoré vedú k nerovnováhe v antioxidačných aktivitách vedúcich k bunkovej dysfunkcii (12,13). Podľa súčasných štúdií zohráva oxidačný stres niektoré dôležité úlohy pri výskyte rôznych chorôb vrátaneobličkypoškodenie (14).
4-alyl-2-metoxyfenol tiež nazývaný eugenol je fenolová zlúčenina, ktorá sa používa ako prísada pri výrobe potravín a vo vôni (15). Mnohé rastliny, ako sú výťažky z klinčekov, bazalky a muškátového orieška, sú nasýtené eugenolom. Biologické aktivity eugenolu zahŕňajú antioxidačné, neuroprotektívne, protizápalové atď. (16). Sheen a kolegovia preukázali ochranné účinky eugenolu proti oxidačnému stresu a nefrotoxicite vyvolanej gentamicínom (2).
Ciele
Vzhľadom na dôležitosť metabolického syndrómu a ochrannú úlohu eugenolu sú navrhnuté nasledujúce otázky: 1) Stanoviť hladiny biochemických parametrov v sére aobličkysa tkanivo mení po injekcii eugenolu u potkanov postihnutých metabolickým syndrómom? 2) Existujú nejaké patologické zmeny v nefrickom parenchýme po aplikácii eugenolu u potkanov s indukovaným metabolickým syndrómom? Táto štúdia bola teda navrhnutá na posúdenie úlohy eugenolu pri prevenciiobličkovépoškodenie spôsobené metabolickým syndrómom.
Materiály a metódy
Zvieratá
V súčasnej štúdii bolo 35 potkanov Wistar, ktoré mali všetky mužské pohlavie a náhodne vybrané v rozsahu hmotnosti 184,4 ± 7,2 g, ktoré boli pripravené zo zvieracieho centra Zahedan University of Medical Sciences. Teplota prostredia v sklade bola 23 až 25 stupňov. Potkany mali voľný tvar vody, štandardizovanú potravu pre potkany a 12 hodín svetla ako denného svetla a 12 hodín tmy ako noc. Týždeň pred testom sa prispôsobili aj strave.
Lieky
D-fructose >99 percent bolo zakúpených od spoločnosti Syarikat System Malaysia Company. Eugenol bol získaný zo Sigmy (St. Louis, MO, USA). Olej zo sladkých mandlí bol získaný od Kimiagartoos Pharmaceutical Company v Iráne.
Experimentálny protokol
Zvieratá boli náhodne rozdelené do piatich skupín vrátane 1) vody z vodovodu; 2) voda s 10 percentami fruktózy; 3) voda s fruktózou 10 percent plus sladký mandľový olej a podávaná intraperitoneálne; 4) voda s 10% fruktózou plus eugenol 50 mg/kg/deň (17) rozpustená v oleji zo sladkých mandlí a podávaná intraperitoneálne; 5) voda s 10% fruktózou plus eugenol 100 mg/kg/deň (17) rozpustená v oleji zo sladkých mandlí a podávaná intraperitoneálne. Vyššie uvedené potkany konzumovali vodu nasýtenú fruktózou počas 60 dní (18). Po 30 dňoch, nasledujúci deň, začala injekcia eugenolu a mandľového oleja počas 30 dní. Počas celého prieskumu sa každý deň zisťovala a registrovala čistá hmotnosť zvieraťa. Jeden deň po ukončení podávania nastala anestézia zmesou ketamínu (75 mg/kg, intraperitoneálne) a 10 mg/kg intraperitoneálne xylazínu a potom sa odobrali vzorky krvi zo srdca jednotlivého zvieraťa.
Merania
Použitím súprav Pars Azmoon (od iránskej spoločnosti) sa kvantitatívne merali hladiny sérového kreatinínu (Cr), dusíka močoviny v krvi (BUN) a proteinúrie. Stanovili sme stabilný metabolit a hladinu dusitanov na oxide dusitanu v sére a supernatante pomocou Griessovej reakcie kolorimetrickej testovacej súpravy (ZellBio, Nemecko). Homogenizovaný tkanivový supernatant a hladina malondialdehydu v sére (MDA) boli vypočítané manuálne (19, 20). Pred farbením tkaniva používame 10 percentný formalín na fixáciu a parafín. Pred vyšetrením sme zafarbili tkanivové rezy farbením hematoxylín-eozín. Potom dvaja patológovia hodnotili diapozitívy naslepo. Patológia tkaniva bola hodnotená vehemenciou distálnych tubulárnych poškodení, transparentnáobličkovéodliatok, úbytky a trosky, sploštenie a demolácia tubulárnej bunky, vakuolizácia a rozšírenie tubulárneho lúmenu a bodované od 1 do 4. Celkové skóre bolo určené akoobličkyskóre poškodenia tkaniva (KTDS), ktoré bolo hlásené 1 až 4, zatiaľ čo prirodzené skúmavky bez akéhokoľvek poškodenia sa považovali za nulové skóre.
Štatistická analýza
Údaje sú uvedené ako priemer ± SEM. Jednosmerná analýza rozptylu (ANOVA) sa použila pri analýze, ak boli výsledky laboratórnych testov MDA, dusitanov, Cr, BUN aobličkyzávažia. Potom sa vykonal aj post hoc Tukeyov test. Vyhodnotenie histopatologických výsledkov sa uskutočnilo pomocou Kruskal-Wallis a Mann-Whitney U testov. Na analýzu údajov sme použili SPSS verziu 16. Hodnoty P nižšie ako 0,05 boli štatisticky významné.
Výsledky
Porovnanie priemernej delta hmotnosti zvierat v rôznych skupinách ukázalo významný rozdiel medzi skupinou, ktorá dostávala fruktózu okrem skupiny s vodou z vodovodu (P<0.05). treatment="" with="" eugenol="" significantly="" reduces="" body="" weight="" in="" comparison="" to="" fructose="" ones=""><0.05) as="" revealed="" in="" figure="" 1a.="" it="" should="" be="" noted="" that="" the="" mean="" left="">obličkyhmotnosť v odlišných skupinách nepreukázala významný rozdiel (obrázok 1B).
Výsledky ukázali, že následná indukcia metabolického syndrómuobličkovéporanenie významne zvýšilo sérové hladiny BUN a Cr vo fruktóze v porovnaní so skupinou s vodou z vodovodu (P<0.001). applying="" eugenol="" at="" dosages="" of="" 50="" and="" 100="" resulted="" in="" a="" significant="" reduction="" in="" serum="" bun="" and="" cr="" levels="" in="" comparison="" with="" the="" fructose="" group=""><0.05). these="" two="" administrations="" of="" eugenol="" (50="" and="" 100="" mg/kg/d)="" have="" the="" same="" effects="" on="" bun="" and="" cr="" levels="" (figure="" 1c="" and="" d).="" the="" mean="" serum="" nitrite="" and="" mda="" levels="" did="" not="" display="" any="" significant="" differences="" amongst="" the="" studied="" groups="" (figure="" 1a="" and="" b).="" however,="" the="">obličkyhladina MDA a dusitanov sa zvýšila s indukciou metabolického syndrómu v skupine s fruktózou a liečba dávkou 50 eugenolu znížila hladinu MDA (P<0.05) as="" shown="" in="" figure="" 2c="" and="" d.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" levels="" of="">obličkovédusitanov medzi rôznymi skupinami nie sú významne odlišné (obrázok 2). Množstvo bielkovín v moči naznačuje poškodenie obličiek po indukcii metabolického syndrómu v porovnaní so skupinou príjemcov vody z vodovodu (P<0.001) as="" shown="" in="" figure="" 3.="" it="" is="" noteworthy="" that="" treatment="" with="" eugenol="" did="" not="" affect="" the="" level="" of="" this="" factor="" with="" any="" of="" the="" used="" doses.="" tissue="" damage="" assessment="" by="" ktds="" among="" the="" groups="" suggests="" that="" the="" metabolic="" syndrome="" caused="" kidney="" damage="" p=""><0.01), but="" treatment="" with="" eugenol="" did="" not="" affect="" the="" ktds="" (figure="">
Diskusia
Výsledky tejto štúdie naznačujúobličkovéporanenia po indukcii metabolického syndrómu. Napriek zlepšeniam vobličkovéeugenol, KTDS a proteinúria nie sú ovplyvnené liečbou rôznymi dávkami eugenolu.
Niekoľko štúdií potvrdzuje antioxidačné a protizápalové vlastnosti eugenolu (1,16,21). Ich správy tiež naznačujú, že eugenol funguje ako zberač voľných radikálov a znižuje oxidačný stres, peroxidáciu lipidov a zlepšuje antioxidačnú obranu. Výsledky ich štúdií naznačujú zvýšenie hladiny glutatiónu, superoxiddismutázy, zníženie tumor nekrotizujúceho faktora alfa a prostaglandínu E2. Eugenol môže tiež znížiť MDA znížením peroxidácie lipidov. Účinky eugenolu sú teda zlepšenie antioxidačných enzýmov spolu so znížením zápalových faktorov (15).
Ďalšia štúdia uvádza, že eugenol zlepšuje antioxidačnú kapacitu a nefrotoxicitu vyvolanú oxidom arzenitým (21). V tomto ohľade existujú dôkazy, že eugenol zlepšil nefrotoxicitu gentamicínu reparáciou oxidačného stresu, zhromažďovaním voľných radikálov a znížením peroxidácie lipidov a zlepšením antioxidačnej obrany. V skutočnosti má eugenol svoje vlastné účinky tým, že zlepšuje peroxidáciu lipidov, zvyšuje antioxidačnú obranu, prípadne zlepšuje hypoxiu tkaniva (1).
V tomto ohľade eugenol svojou hydroxyfenylovou skupinou odstraňuje elektróny z voľných radikálov a zabraňuje oxidácii Fe2 plus H2O2. V dôsledku toho znižuje produkciu radikálov a H, ktorá začína peroxidáciou lipidov. Existujú aj dôvody, prečo eugenol redukuje cytokíny potlačením cyklooxygenázy II a inhibuje bunkovú proliferáciu (1).
Garud a kol. opísali účinky eugenolu na diabetickú nefropatiu. Ukázali, že eugenol v dávkach 5 a 10 mg/kg počas 28 dní znížil génovú expresiu hladiny transformujúceho rastového faktora-beta 1 (TGF- 1) a zlepšil poškodenie tkaniva u diabetických potkanov (22).
Záver
Naše výsledky tiež naznačujú zlepšenie BUN, Cr a zníženie peroxidácie lipidov, hoci dávky eugenolu použité v tejto štúdii neznížili proteinúriu a KTDS. Toto zistenie môže súvisieť s aplikovanými dávkami alebo ich trvaním.
Príspevok autorov
TS a FK štúdiu naplánovali, usmernili, vyhodnotili, analyzovali a pripravili prvý návrh dokumentu. HL, FK, AN, MJ, MS a TS sa zúčastnili na priebehu štúdie a zhromaždili údaje. TS a FK sa podieľali na zápise a oprave článku. Všetci autori sa podieľali na príprave konečného návrhu rukopisu, revidovali rukopis a kriticky hodnotili intelektuálny obsah. Všetci autori si prečítali a schválili obsah rukopisu a potvrdili presnosť alebo integritu akejkoľvek časti diela.
Konflikt záujmov
Autori vyhlasujú, že nemajú žiadne konkurenčné záujmy.
Etický problémy
Túto štúdiu potvrdila Etická komisia Zahedan University of Medical Sciences. Ako experiment boli protokoly schválené tak, aby boli v súlade s usmerneniami Výboru pre etiku zvierat Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Irán (IR. ZAUMS.REC.1397.258). Táto štúdia bola prevzatá z dizertačnej práce Fatemeh Kourkinejad na tejto univerzite (práca č. 1397-8997). Okrem toho autori úplne pozorne sledovali etické problémy (vrátane plagiátorstva, výroby údajov, dvojitého publikovania).
Financovanie/Podpora
Výskum bol potvrdený Zahedan University of Medical Sciences (Grant #8997).
1 Lekárska fakulta, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Irán
2Študentský výskumný výbor, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Irán
3School of Medicine, Katedra fyziológie, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Irán
4Pharmacology Research Center, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Irán
Referencie
1. Povedal MM. Ochranný účinok eugenolu proti nefrotoxicite vyvolanej gentamicínom a oxidačnému poškodeniu u potkanovobličky. Fundam Clin Pharmacol. 2011;25(6):708-16, DOI: 10.1111/j.1472-8206.2010.00900.x.
2. Sheen YJ, Sheu WH-H. Metabolický syndróm aobličkovézranenie. Cardiol Res Pract. 2011;2011:567389 doi: 10.4061/2011/567389
3. Pei D, Kuo SW, Wu DA, Lin TY, Hseih MC, Lee CH, et al. Vzťahy medzi inzulínovou rezistenciou a zložkami metabolického syndrómu u taiwanských Ázijcov. Int J Clin Pract. 2005;59:1408-16.doi: 10.1111/j.1368-5031.2005.00661.x
4. Laguardia HA, Hamm LL, Chen J. Metabolický syndróm a riziko chronickýchobličkychoroba: Patofyziológia a intervenčné stratégie. J Nutr Metab. 2012;2012: 652608 DOI: 10.1155/2012/652608
5. Lee IT, Huang CN, Lee WJ, Lee HS, Sheu WH-H. Zhoršenie albuminúrie metabolickým syndrómom u ázijských pacientov s cukrovkou 2. Diabetes Res Clin Pract. 2008;81:345-50. DOI: 10.1016/j.diabres.2008.05.010
6. Chen J, Muntner P, Hamm LL, Jones DW. Metabolický syndróm a chronickýobličkychoroba u dospelých v USA. Ann Intern Med. 2004;140:167. DOI: 10,7326/0003-4819-140-3- 200402030-00007
7. Eckel RH, Grundy SM, Zimmet PZ. Metabolický syndróm. Lancet. 2005;365:1415-28. DOI: 10.1016/S0140- 6736(05)66378-7
8. Panchal SK, Brown L. Modely hlodavcov pre výskum metabolického syndrómu. J Biomed Biotechnol. 2011;2011:351982. DOI: 10.1155/2011/351982
9. Moreno-Fernández S, Garcés-Rimón M, Vera G, Astier J, Landrier J, Miguel M. Diéta s vysokým obsahom tuku/vysokým obsahom glukózy indukuje metabolický syndróm v experimentálnom modeli potkanov. Živiny. 2018;10:1502. doi: 10.3390/nu10101502
10. Tappy L, Lê KA. Metabolické účinky fruktózy a celosvetový nárast obezity. Physiol Rev. 2010;90(1):23-46. DOI: 10.1152/physrev.00019.2009
11. Bray GA, Nielsen SJ, Popkin BM. Konzumácia kukuričného sirupu s vysokým obsahom fruktózy v nápojoch môže hrať úlohu pri epidémii obezity. Am J Clin Nutr. 2004;79(4):537-43. DOI: 10.1093/acne/79.4.537
12. Ceriello A, Motz E. Je oxidačný stres patogénnym mechanizmom, ktorý je základom inzulínovej rezistencie, cukrovky a kardiovaskulárnych ochorení? Hypotéza spoločnej pôdy bola prehodnotená. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004;24:816-23. DOI: 10.1161/01.ATV.0000122852.22604.78
13. Roberts CK, Sindhu KK. Oxidačný stres a metabolický syndróm. Life Sci. 2009;22;84:705-12. DOI: 10.1016/j. lfs.2009.02.026
14. Wan C, Su H, ZhangC. Úloha NADPHoxidázy pri metabolických ochoreniachobličkovézranenie: aktualizácia. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:7813072. DOI: 10.1155/2016/7813072
15. Barhoma RA. Úloha eugenolu pri prevencii akútnych stavov vyvolaných chrómomobličkyzranenia u samcov potkaních albínov. Alexandria Med J. 2018;54(4):711-5.
16. Pramod K, Ansari SH, Ali J. Eugenol: prírodná zlúčenina s všestrannými farmakologickými účinkami. Nat Prod Commun. 2010; 5:1999-2006.
17. Daniel AN, Sartoretto SM, Schmidt G, Caparroz-Assef SM, Bersani-Amado CA, Cuman RKN. Protizápalové a antinociceptívne aktivity A eugenolového esenciálneho oleja v experimentálnych zvieracích modeloch. Revista Brasileira de Farmacognosia. 2009;19:212-7.
18. Bantle JP. Diétna fruktóza a metabolický syndróm a cukrovka. J Nutr. 2009;139:1263S-8S. DOI: 10.3945/ jn.108.098020
19. El-Beshbishy HA, Bahashwan SA, Aly HA, Fakher HA. Zrušenie nefrotoxicity vyvolanej cisplatinou u myší kyselinou alfa-lipoovou prostredníctvom zlepšenia oxidačného stresu a zvýšením génovej expresie antioxidačných enzýmov. Eur J Pharmacol. 2011; 668:278-84. DOI: 10.1016/j. ejphar.2011.06.051
20. Tsikas D. Analýza dusitanov a dusičnanov v biologických tekutinách pomocou testov založených na Griessovej reakcii: Hodnotenie Griessovej reakcie v oblasti výskumu L-arginín/oxid dusnatý. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2007;15;851:51-70.
21. Pace C, Dagda R, Angermann J. Antioxidanty chránia pred mitochondriálnou kardiotoxicitou vyvolanou arzénom. Toxické látky. 2017;5:E38. DOI: 10.3390/toxics5040038
22. Garud MS, Kulkarni YA. Eugenol zlepšujeobličkovépoškodenie u diabetických potkanov vyvolaných streptozotocínom. Príchuť Fragr J. 2017;32:54-62.