Захисна дія евгенолу на метаболічний синдром, пошкодження нирок
Mar 18, 2022
Фатеме Куркінеджад Гараї1,2 ID, Халіме Лакзаї3 ID, Аббас Алі Ніазі3 ID, Мехді Джахантіг3 ID, Мохаммад Реза Шахракі3 ID, Tahereh Safari3,4* ID
Вступ:Метаболічний синдром складається з групи аномалій, які мають хронічний характернирказахворювання і нефропатія. Евгенол є важливим фенольним компонентом, який присутній у багатьох ефірних оліях рослин, таких як олія гвоздики, з антиоксидантною дією.
Цілі:Наше дослідження планувало продемонструвати вплив евгенолу на нефротоксичність, спричинену метаболічним синдромом.
Матеріали та методи:Тридцять п'ять самців щурів Вістар були випадково підібрані і потім розділені на п'ять груп, включаючи 1) водопровідну воду; 2) вода з фруктозою 10 відсотків; 3) вода з фруктозою плюс масло солодкого мигдалю і внутрішньочеревно; 4) вода з фруктозою плюс евгенол 50 мг/кг/добу внутрішньоочеревинно; 5) вода з фруктозою плюс евгенол 100 мг/кг/добу внутрішньоочеревинно. Такий режим тривав 60 днів, а на початку 31-го дня почали ін'єкції протягом 30 днів. Оцінка показників сироватки, сечі та нирок (в гомогенізованихниркатканини) було проведено на останньому етапі.
Результати:Результати стверджували, що наступна індукція метаболічного синдромунирковийтравма значно підвищила рівень азоту сечовини крові (BUN) і креатиніну (Cr) у сироватці крові в групі фруктози. Споживання евгенолу призвело до значного зниження рівня цих двох біохімічних факторів (P<0.05). the="">нирковийрівень малонового діальдегіду (MDA) збільшився в групі фруктози, тоді як лікування дозою 50 евгенолів знизило його рівень (P<0.05). proteinuria="" and="">ниркапоказник пошкодження тканин (KTDS) збільшився в групі фруктози порівняно з групою водопровідної води (P<0.001). it="" is="" noteworthy="" that="" treatment="" with="" eugenol="" did="" not="" affect="" the="" level="" of="" proteinuria="" and="" ktds="" with="" any="" of="" the="" used="">
Висновок:Наші результати показали покращеннянирковийфункціонування та зниження перекисного окислення ліпідів, хоча дози евгенолу, використані в цьому дослідженні, не зменшували протеїнурію та KTDS.
Контакти:joanna.jia@wecistanche.com
Cistanche tubulosa запобігає захворюванням нирок, натисніть тут, щоб отримати зразок
вступ
Метаболічний синдром включає групу таких розладів, як абдомінальне ожиріння, гіперглікемія, дисліпідемія та гіпертонія (1-3). Вони пов’язані з резистентністю до інсуліну, часто разом із збільшенням ваги та ожирінням. Люди, які страждають на метаболічний синдром, мають підвищений ризик діабету,нирковийта серцево-судинні захворювання (3,4). Нові дані свідчать про те, що неминучість хронічної ниркової хвороби вища у людей з метаболічним синдромом (5, 6). Згідно з останніми дослідженнями, поширеність метаболічного синдрому становить 34 відсотки в усьому світі (7). Важливими факторами розвитку цього розладу є дієти з високим вмістом вуглеводів і жирів (8,9). Дослідження показали, що застосування фруктози як рафінованого підсолоджувача в сучасному харчуванні зростає, її щоденне споживання становить від 16-20 г до 85-100 г (10,11).
Різні дослідження припускають різні шляхи пошкодження тканин при метаболічному синдромі. Одним із шляхів є індукція та виробництво окислювального стресу та вільних радикалів відповідно. Метаболічний синдром збільшує кількість вільних радикалів, а саме активних форм кисню, які призводять до дисбалансу антиоксидантної активності, що призводить до клітинної дисфункції (12,13). Згідно з поточними дослідженнями, окислювальний стрес відіграє важливу роль у виникненні різних захворювань, у тому числіниркапошкодження (14).
4-аліл-2-метоксифенол, також званий евгенолом, є фенольною сполукою, яка використовується як добавка у виробництві харчових продуктів і ароматизаторів (15). Багато рослин, наприклад екстракти гвоздики, базиліка та мускатного горіха, насичені евгенолом. Біологічна активність евгенолу включає антиоксидантну, нейропротекторну, протизапальну тощо (16). Шин і його колеги продемонстрували захисну дію евгенолу проти окислювального стресу та нефротоксичності, спричиненої гентаміцином (2).
Цілі
Враховуючи важливість метаболічного синдрому та захисну роль евгенолу, висуваються наступні питання: 1) Чи впливають рівні біохімічних параметрів у сироватці крові таниркатканини змінюються після ін'єкції евгенолу щурам, ураженим метаболічним синдромом? 2) Чи спостерігаються патологічні зміни паренхіми нирки після застосування евгенолу у щурів з індукованим метаболічним синдромом? Таким чином, це дослідження було розроблено для оцінки ролі евгенолу в профілактицінирковийпошкодження через метаболічний синдром.
Матеріали та методи
Тварини
У поточному дослідженні 35 щурів Вістар, усі мали чоловічу стать і випадково відібрані в діапазоні ваги 184,4 ± 7,2 г, були підготовлені з центру тварин Захеданського університету медичних наук. Температура навколишнього середовища в місці зберігання була від 23 до 25 градусів. Щури отримували воду вільної форми, стандартизовану їжу для щурів, 12 годин світла як денне освітлення та 12 годин темряви як нічний час. За тиждень до тесту вони також адаптувалися до свого раціону.
ліки
D-fructose >99 відсотків було придбано у Syarikat System Malaysia Company. Евгенол був отриманий від Sigma (Сент-Луїс, Міссурі, США). Олія солодкого мигдалю була придбана у фармацевтичної компанії Kimiagartoos в Ірані.
Протокол експерименту
Тварини випадковим чином були розподілені на п'ять груп, включаючи 1) водопровідну воду; 2) вода з фруктозою 10 відсотків; 3) вода з фруктозою 10% плюс масло солодкого мигдалю та введення внутрішньочеревно; 4) вода з 10 відсотками фруктози плюс евгенол 50 мг/кг/день (17), розчинена в олії солодкого мигдалю та введена внутрішньоочеревинно; 5) вода з 10 відсотками фруктози плюс евгенол 100 мг/кг/день (17), розчинена в олії солодкого мигдалю та введена внутрішньоочеревинно. Зазначені вище щури споживали воду, насичену фруктозою, протягом 60 днів (18). Через 30 днів наступного дня почали вводити евгенол і мигдальне масло протягом 30 днів. Під час обстеження щодня визначали та реєстрували чисту масу тварини. Через добу після завершення введення проводили анестезію сумішшю кетаміну (75 мг/кг, внутрішньочеревно) і 10 мг/кг внутрішньочеревно ксилазину, а потім відбирали зразки крові із серця окремої тварини.
Вимірювання
За допомогою наборів Pars Azmoon (від іранської компанії) кількісно вимірювали рівні креатиніну (Cr), азоту сечовини крові (BUN) і протеїнурії. Ми визначили стабільний метаболіт оксиду нітриту та рівень нітриту в сироватці крові та надосадовій рідині за допомогою набору для колориметричного аналізу реакції Ґрісса (ZellBio, Німеччина). Супернатант гомогенізованої тканини та рівень малонового діальдегіду (MDA) у сироватці розраховували вручну (19, 20). Перед фарбуванням тканин використовуємо 10% формалін для фіксації та парафін. Перед дослідженням зрізи тканин забарвлювали гематоксилін-еозином. Потім два патологоанатоми оцінили слайди наосліп. Патологію тканин оцінювали за вираженістю дистальних ушкоджень канальців, прозорихнирковийзліпок, відходи та уламки, сплощення та руйнування канальцевої клітини, вакуолізація та розширення просвіту канальців і оцінювали від 1 до 4. Загальний бал визначався якниркабал пошкодження тканини (KTDS), який повідомлявся від 1 до 4, тоді як природні труби без будь-яких пошкоджень вважалися нульовими балами.
Статистичний аналіз
Дані подаються за допомогою середнього ± SEM. Односторонній дисперсійний аналіз (ANOVA) застосовувався в аналізі, якщо MDA, нітрит, Cr, BUN результати лабораторних тестів іниркаваги. Потім також було проведено пост-тест Тьюкі. Оцінку гістопатологічних результатів проводили за U-тестами Крускала-Уолліса та Манна-Уітні. Ми викликали SPSS версії 16 для аналізу даних. Значення P, нижчі за 0.05, були статистично значущими.
Результати
Порівняння середньої дельта-ваги тварин у різних групах показало значну різницю між групою, яка отримувала фруктозу, крім групи водопровідної води (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="">ниркавага в різних групах не продемонструвала істотної різниці (рис. 1B).
Результати показали, що індукція метаболічного синдрому наступнанирковийтравма значно підвищила сироваткові рівні BUN і Cr у фруктозі порівняно з групою водопровідної води (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="">ниркарівень MDA та нітритів підвищувався з індукцією метаболічного синдрому в групі фруктози, а лікування дозою 50 евгенолу знижувало рівень MDA (P<0.05) as="" shown="" in="" figure="" 2c="" and="" d.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" levels="" of="">нирковийнітритів серед різних груп істотно не відрізняються (рис. 2). Кількість білка в сечі вказує на пошкодження нирок після індукції метаболічного синдрому у фруктози порівняно з групою, що отримувала водопровідну воду (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="">
Обговорення
Результати цього дослідження свідчатьнирковийтравма після індукції метаболічного синдрому. Незважаючи на покращення внирковийфункції, такі фактори, як сироваткові рівні BUN і Cr за евгенолом, KTDS і протеїнурія, не впливають на лікування різними дозами евгенолу.
Кілька досліджень підтверджують антиоксидантні та протизапальні властивості евгенолу (1,16,21). У їхніх звітах також зазначено, що евгенол діє як збирач вільних радикалів і зменшує окислювальний стрес, перекисне окислення ліпідів і покращує антиоксидантний захист. Результати їх досліджень вказують на підвищення рівня глутатіону, супероксиддисмутази, зниження фактора некрозу пухлини-альфа і простагландину Е2. Евгенол також може зменшити MDA шляхом зменшення перекисного окислення ліпідів. Таким чином, ефект евгенолу полягає в покращенні антиоксидантних ферментів разом із зменшенням факторів запалення (15).
Інше дослідження показало, що евгенол покращує антиоксидантну здатність і нефротоксичність, спричинену триоксидом миш’яку (21). У цьому відношенні є докази того, що евгенол покращує нефротоксичність гентаміцину шляхом репарації окисного стресу, збирання вільних радикалів і зменшення перекисного окислення ліпідів, а також покращення антиоксидантного захисту. Фактично, евгенол має власну дію, покращуючи перекисне окислення ліпідів, посилюючи антиоксидантний захист, зрештою покращуючи гіпоксію тканин (1).
У зв'язку з цим евгенол своєю гідроксифенільною групою усуває електрони від вільних радикалів і запобігає окисленню Fe2 плюс H2O2. Отже, це зменшує вироблення радикалів ȮH, яке починається з перекисного окислення ліпідів. Існують також причини того, що евгенол знижує цитокіни шляхом пригнічення циклооксигенази II та пригнічує проліферацію клітин (1).
Garud та інші повідомили про вплив евгенолу на діабетичну нефропатію. Вони показали, що евгенол у дозах 5 і 10 мг/кг протягом 28 днів знижує експресію гена рівня трансформуючого фактора росту бета 1 (TGF- 1) і покращує пошкодження тканин у діабетичних щурів (22).
Висновок
Наші результати також вказують на покращення BUN, Cr та зниження перекисного окислення ліпідів, хоча дози евгенолу, використані в цьому дослідженні, не зменшили протеїнурію та KTDS. Цей висновок може бути пов’язаний із застосованими дозами або їх тривалістю.
Внесок авторів
TS і FK планували, керували, контролювали та оцінювали, аналізували дослідження та підготували перший проект документа. HL, FK, AN, MJ, MS і TS взяли участь у проведенні дослідження та зібрали дані. У написі та виправленні статті поділилися Т. С. і Ф. К. Усі автори брали участь у підготовці остаточного варіанту рукопису, переглядали рукопис і критично оцінювали інтелектуальний зміст. Усі автори прочитали та схвалили зміст рукопису та підтвердили точність або цілісність будь-якої частини роботи.
Конфлікт інтересів
Автори заявляють, що не мають конкуруючих інтересів.
Етичний питань
Це дослідження було підтверджено Комітетом з етики Захеданського університету медичних наук. В якості експерименту протоколи були схвалені відповідно до вказівок Комітету з етики тварин Захеданського університету медичних наук, Захедан, Іран (IR. ZAUMS.REC.1397.258). Це дослідження було взято з докторської дисертації Фатеме Куркінеджад у цьому університеті (теза №1397-8997). Крім того, автори повністю дотримувалися етичних питань (включно з плагіатом, фабрикацією даних, подвійною публікацією).
Фінансування/Підтримка
Дослідження було підтверджено Університетом медичних наук Захедана (грант № 8997).
1 Медичний факультет Захеданського університету медичних наук, Захедан, Іран
2 Студентський дослідницький комітет, Захеданський університет медичних наук, Захедан, Іран
3Школа медицини, кафедра фізіології, Захеданський університет медичних наук, Захедан, Іран
4Фармакологічний дослідницький центр, Захеданський університет медичних наук, Захедан, Іран
Список літератури
1. Сказав М.М. Захисний ефект евгенолу проти гентаміцин-індукованої нефротоксичності та окисного пошкодження у щурівнирки. Fundam Clin Pharmacol. 2011;25(6):708-16, DOI: 10.1111/j.1472-8206.2010.00900.x.
2. Sheen YJ, Sheu WH-H. Метаболічний синдром інирковийтравма. Cardiol Res Pract. 2011;2011:567389 doi: 10.4061/2011/567389
3. Pei D, Kuo SW, Wu DA, Lin TY, Hseih MC, Lee CH та ін. Взаємозв’язок між інсулінорезистентністю та компонентами метаболічного синдрому у тайванських азіатів. Int J Clin Pract. 2005;59:1408-16.doi: 10.1111/j.1368-5031.2005.00661.x
4. Laguardia HA, Hamm LL, Chen J. Метаболічний синдром і ризик хронічногонирказахворювання: патофізіологія та стратегії втручання. J Nutr Metab. 2012;2012: 652608 DOI: 10.1155/2012/652608
5. Лі І.Т., Хуан К.Н., Лі В.Дж., Лі Х.С., Шеу В.Х.-Х. Посилення альбумінурії метаболічним синдромом у азіатських суб'єктів з діабетом 2 типу. 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. Метаболічний синдром і хронічнийнирказахворювання у дорослих США. Енн інтерн мед. 2004;140:167. DOI: 10.7326/0003-4819-140-3- 200402030-00007
7. Eckel RH, Grundy SM, Zimmet PZ. Метаболічний синдром. Ланцет. 2005;365:1415-28. DOI: 10.1016/S0140- 6736(05)66378-7
8. Панчал С. К., Браун Л. Моделі гризунів для дослідження метаболічного синдрому. 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. Дієта з високим вмістом жиру/високим вмістом глюкози викликає метаболічний синдром у експериментальної моделі щурів. Поживні речовини. 2018; 10: 1502. doi: 10.3390/nu10101502
10. Таппі Л, Ле К.А. Метаболічні ефекти фруктози та зростання ожиріння у всьому світі. Physiol Rev. 2010; 90 (1): 23-46. DOI: 10.1152/physrev.00019.2009
11. Брей Г.А., Нільсен С.Дж., Попкін Б.М. Споживання кукурудзяного сиропу з високим вмістом фруктози в напоях може відігравати певну роль в епідемії ожиріння. Am J Clin Nutr. 2004;79(4):537-43. DOI: 10.1093/acne/79.4.537
12. Ceriello A, Motz E. Чи є окислювальний стрес патогенним механізмом, що лежить в основі резистентності до інсуліну, діабету та серцево-судинних захворювань? Було переглянуто гіпотезу спільного ґрунту. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004;24:816-23. DOI: 10.1161/01.ATV.0000122852.22604.78
13. Робертс К.К., Сіндху К.К. Окислювальний стрес і метаболічний синдром. Life Sci. 2009;22;84:705-12. DOI: 10.1016/j. lfs.2009.02.026
14. Ван Ч, Су Х, Чжан Ч. Роль НАДФ-оксидази в метаболічних захворюванняхнирковийтравма: оновлення. Oxid Med Cell Longev. 2016; 2016: 7813072. DOI: 10.1155/2016/7813072
15. Бархома Р.А. Роль евгенолу в профілактиці гострих захворювань, спричинених хромомниркатравми у самців щурів-альбіносів. Alexandria Med J. 2018;54(4):711-5.
16. Pramod K, Ansari SH, Ali J. Eugenol: природна сполука з різноманітними фармакологічними діями. Nat Prod Commun. 2010; 5: 1999-2006.
17. Даніель А.Н., Сарторето С.М., Шмідт Г., Капарроз-Ассеф С.М., Берсані-Амадо К.А., Куманський РКН. Протизапальна та антиноцицептивна активність ефірної олії евгенолу в експериментальних моделях тварин. Revista Brasileira de Farmacognosia. 2009;19:212-7.
18. Бантл Дж.П. Дієтична фруктоза та метаболічний синдром і діабет. J Nutr. 2009;139:1263S-8S. DOI: 10.3945/ jn.108.098020
19. Ель-Бешбіші Х.А., Бахашван С.А., Алі Х.А., Фахер Х.А. Скасування індукованої цисплатином нефротоксичності у мишей за допомогою альфа-ліпоєвої кислоти шляхом послаблення окисного стресу та посилення експресії генів антиоксидантних ферментів. Eur J Pharmacol. 2011;668:278-84. DOI: 10.1016/j. ejphar.2011.06.051
20. Цікас Д. Аналіз нітритів і нітратів у біологічних рідинах за допомогою аналізів на основі реакції Ґрісса: Оцінка реакції Ґрісса в області досліджень L-аргініну/оксиду азоту. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2007;15;851:51-70.
21. Pace C, Dagda R, Angermann J. Антиоксиданти захищають від мітохондріальної кардіотоксичності, викликаної миш'яком. Токсики. 2017;5:E38. DOI: 10.3390/toxics5040038
22. Гаруд М.С., Кулкарні Ю.А. Евгенол покращуєнирковийпошкодження у індукованих стрептозотоцином діабетичних щурів. Flavor Fragr J. 2017; 32: 54-62.