Защитните ефекти на евгенола върху метаболитен синдром, бъбречни увреждания
Mar 18, 2022
Фатеме Куркинеджад Гарай1,2 ID, Халиме Лакзаей3 ID, аббас Али Ниази3 ID, Мехди Джаханти3 ID, Мохамад Реза Шахраки3 ID, Tahereh Safari3,4* ID
Въведение:Метаболитният синдром се състои от група аномалии, които са хроничнибъбрекзаболяване и нефропатия. Евгенолът е важен фенолен компонент, който присъства в много растителни етерични масла, като масло от карамфил с антиоксидантни ефекти.
Цели:Нашето проучване планира да демонстрира ефектите на евгенола върху нефротоксичността, произтичаща от метаболитен синдром.
Материали и методи:Тридесет и пет мъжки плъхове Wistar бяха избрани случайно и след това разделени на пет групи, включително 1) чешмяна вода; 2) вода с фруктоза 10 процента; 3) вода с фруктоза плюс масло от сладък бадем и се прилага интраперитонеално; 4) вода с фруктоза плюс евгенол 50 mg/kg/ден и приложени интраперитонеално; 5) вода с фруктоза плюс евгенол 100 mg/kg/ден, приложени интраперитонеално. Този режим продължи 60 дни, като в началото на 31-ия ден започнаха инжекции за 30 дни. Оценка на серум, урина и бъбречни параметри (в хомогенизиранибъбректъкан) беше проведено в последния етап.
Резултати:Резултатите твърдят, че индукцията на метаболитен синдром следвабъбречнанараняването значително е повишило нивата на серумния уреен азот (BUN) и креатинина (Cr) в групата на фруктозата. Консумацията на евгенол води до значително намаляване на нивото на тези два биохимични фактора (P<0.05). the="">бъбречнанивото на малондиалдехид (MDA) се повишава в групата на фруктоза, докато лечението с доза от 50 евгеноли намалява нивото му (P<0.05). proteinuria="" and="">бъбрекрезултатът за увреждане на тъканите (KTDS) се увеличава в групата на фруктоза в сравнение с групата на чешмяна вода (P<0.001). it="" is="" noteworthy="" that="" treatment="" with="" eugenol="" did="" not="" affect="" the="" level="" of="" proteinuria="" and="" ktds="" with="" any="" of="" the="" used="">
Заключение:Нашите резултати показват подобрение набъбречнафункциониране и намаляване на липидната пероксидация, въпреки че дозите евгенол, използвани в това проучване, не намаляват протеинурията и KTDS.
Контакт:joanna.jia@wecistanche.com
Cistanche tubulosa предотвратява бъбречни заболявания, щракнете тук, за да получите пробата
Въведение
Метаболитният синдром включва група от нарушения като абдоминално затлъстяване, хипергликемия, дислипидемия и хипертония (1-3). Те са свързани с инсулинова резистентност, често заедно с наддаване на тегло и затлъстяване. Хората, страдащи от метаболитен синдром, са изложени на повишен риск от диабет,бъбречнаи сърдечно-съдови заболявания (3,4). Нови доказателства сочат, че опасността от хронично бъбречно заболяване е по-висока при хора с метаболитен синдром (5, 6). Според последните проучвания разпространението на метаболитния синдром е 34% в световен мащаб (7). Важни фактори за развитието на това заболяване са диети с високо съдържание на въглехидрати и мазнини (8,9). Проучванията показват, че приложението на фруктоза като рафиниран подсладител в съвременното хранене се увеличава, като дневният прием възлиза от 16-20 g до 85-100 g (10,11).
Различни проучвания предполагат различни пътища за увреждане на тъканите при метаболитен синдром. Един от пътищата е предизвикване и производство на оксидативен стрес и съответно свободни радикали. Метаболитният синдром увеличава свободните радикали, а именно реактивните кислородни видове, които водят до дисбаланси в антиоксидантните дейности, водещи до клетъчна дисфункция (12,13). Според настоящите проучвания оксидативният стрес играе някои важни роли в възникването на различни заболявания, включителнобъбрекщети (14).
4-алил-2-метоксифенолът, наричан още евгенол, е фенолно съединение, което се използва като добавка в производството на храни и аромати (15). Много растения като екстракти от карамфил, босилек и индийско орехче са наситени с евгенол. Биологичната активност на евгенола включва антиоксидантна, невропротективна, противовъзпалителна и т.н. (16). Sheen и колеги демонстрираха защитни ефекти на евгенол срещу оксидативен стрес и индуцирана от гентамицин нефротоксичност (2).
Цели
Като се има предвид значението на метаболитния синдром и защитната роля на евгенола, се поставят следните въпроси: 1) Влияят ли нивата на биохимичните параметри в серума ибъбректъкани варират след инжектиране на евгенол при плъхове, засегнати от метаболитен синдром? 2) Има ли някакви патологични промени в паренхима на бъбреците след прилагане на евгенол при плъхове с индуциран метаболитен синдром? По този начин това проучване е предназначено за оценка на ролята на евгенола в превенцията набъбречнаувреждания поради метаболитен синдром.
Материали и методи
Животни
В настоящото проучване 35 плъха Wistar, всички от които имаха мъжки пол и случайно избрани в тегловния диапазон от 184,4 ± 7,2 g, бяха приготвени от центъра за животни на Университета по медицински науки Zahedan. Температурата на околната среда на мястото за съхранение е 23 до 25 градуса. Плъховете са имали вода в свободна форма, стандартизирана храна за плъхове и 12 часа светлина като излагане на дневна светлина и 12 часа тъмнина като нощно време. Една седмица преди теста те също се адаптираха към диетата си.
лекарства
D-fructose >99 процента са закупени от Syarikat System Malaysia Company. Евгенолът е получен от Sigma (Сейнт Луис, Мисури, САЩ). Маслото от сладък бадем е набавено от фармацевтичната компания Kimiagartoos в Иран.
Протокол на експеримента
Животните произволно бяха разпределени в пет групи, включително 1) чешмяна вода; 2) вода с фруктоза 10 процента; 3) вода с фруктоза 10 процента плюс масло от сладък бадем и се прилага интраперитонеално; 4) вода с фруктоза 10 процента плюс евгенол 50 mg/kg/ден (17), разтворени в масло от сладък бадем и приложени интраперитонеално; 5) вода с фруктоза 10 процента плюс евгенол 100 mg/kg/ден (17), разтворени в масло от сладък бадем и приложени интраперитонеално. Горните плъхове са консумирали вода, наситена с фруктоза, в продължение на 60 дни (18). След 30 дни, на следващия ден, започна инжектирането на евгенол и бадемово масло за продължителност от 30 дни. По време на изследването всеки ден се определя и регистрира нетното тегло на животното. Един ден след завършване на приложението се извършва анестезиране със смес от кетамин (75 mg/kg, интраперитонеално) и 10 mg/kg интраперитонеално ксилазин и след това се вземат кръвни проби от сърцето на отделно животно.
Измервания
При използване на комплекти на Pars Azmoon (от иранска компания) нивата на серумен креатинин (Cr), уреен азот в кръвта (BUN) и протеинурия бяха измерени количествено. Ние определихме стабилен метаболит на нитритен оксид и ниво на нитрит в серума и супернатантата чрез реакцията на Griess на колориметричен комплект за анализ (ZellBio, Германия). Хомогенизираният тъканен супернатант и серумното ниво на малондиалдехид (MDA) се изчисляват ръчно (19, 20). Преди оцветяването на тъканите използваме 10% формалин за фиксация и парафин. Ние оцветихме тъканни срезове с оцветяване с хематоксилин-еозин преди тяхното изследване. След това двама патолози оцениха слайдовете на сляпо. Патологията на тъканите се оценява по силата на дисталните тубулни увреждания, прозрачнибъбречнаотливки, отпадъци и отломки, сплескване и разрушаване на тубулната клетка, вакуолизация и разширяване на тубуларния лумен и оценка от 1 до 4. Общият резултат се определя катобъбрекрезултат за увреждане на тъканите (KTDS), който се съобщава от 1 до 4, докато естествените тръби без никакви повреди се считат за нулеви резултати.
Статистически анализ
Чрез средна стойност ± SEM, данните се докладват. Еднопосочен дисперсионен анализ (ANOVA) беше приложен в анализа, ако резултатите от лабораторни тестове за MDA, нитрит, Cr, BUN ибъбректежести. След това е направен и post hoc тестът на Tukey. Оценката на хистопатологичните резултати беше извършена с U тестове на Kruskal-Wallis и Mann-Whitney. Извикахме SPSS версия 16 за анализ на данни. Стойностите на P по-ниски от 0.05 са статистически значими.
Резултати
Съпоставянето на средното делта тегло на животни в различни групи показва значителна разлика между групата, получаваща фруктоза освен групата на чешмяна вода (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="">бъбректеглото в различните групи не демонстрира значителна разлика (Фигура 1B).
Резултатите показват, че индукцията на метаболитен синдром следвабъбречнанараняването значително е повишило серумните нива на BUN и Cr във фруктозата в сравнение с групата на чешмяна вода (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="">бъбрекнивото на MDA и нитритите се повишава с индуцирането на метаболитен синдром в групата на фруктоза, а лечението с доза от 50 евгенол намалява нивото на MDA (P<0.05) as="" shown="" in="" figure="" 2c="" and="" d.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" levels="" of="">бъбречнанитрит сред различните групи не се различават значително (Фигура 2). Количеството протеин в урината предполага увреждане на бъбреците след индуциране на метаболитен синдром при фруктоза в сравнение с групата, приемаща чешмяна вода (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="">
Дискусия
Резултатите от това изследване сочатбъбречнанараняване след предизвикване на метаболитен синдром. Въпреки подобренията вбъбречнафункция, фактори като серумен BUN и нива на Cr от евгенол, KTDS и протеинурия не се повлияват от лечение с различни дози евгенол.
Няколко проучвания одобряват антиоксидантните и противовъзпалителните свойства на евгенола (1,16,21). Техните доклади също показват, че евгенолът действа като колектор на свободни радикали и намалява оксидативния стрес, липидната пероксидация и подобрява антиоксидантната защита. Резултатите от техните изследвания показват повишаване на нивото на глутатион, супероксид дисмутаза, намаляване на тумор некротизиращия фактор-алфа и простагландин Е2. Евгенолът може също да намали MDA чрез намаляване на липидната пероксидация. По този начин ефектите на евгенола са подобряване на антиоксидантните ензими заедно с намаляване на възпалителните фактори (15).
Друго проучване съобщава, че евгенолът подобрява антиоксидантния капацитет и индуцираната от арсенов триоксид нефротоксичност (21). В това отношение има доказателства, че евгенолът подобрява нефротоксичността на гентамицин чрез възстановяване на оксидативния стрес, събиране на свободни радикали и намаляване на пероксидацията на липидите и подобряване на антиоксидантната защита. Всъщност евгенолът има свои собствени ефекти чрез подобряване на липидната пероксидация, увеличаване на антиоксидантната защита, евентуално подобряване на тъканната хипоксия (1).
В това отношение евгенолът чрез своята хидроксифенилова група елиминира електроните от свободните радикали и предотвратява окисляването на Fe2 плюс от H2O2. Следователно, той намалява производството на радикал ȮH, което започва с липидна пероксидация. Има също причини, че евгенолът намалява цитокините чрез потискане на циклооксигеназа II и инхибира клетъчната пролиферация (1).
Garud et al съобщават за ефектите на евгенола върху диабетната нефропатия. Те показаха, че евгенолът в дози от 5 и 10 mg/kg за 28 дни намалява генната експресия на нивото на трансформиращ растежен фактор-бета 1 (TGF- 1) и подобрява увреждането на тъканите при диабетни плъхове (22).
Заключение
Нашите резултати също показват подобрен BUN, Cr и намаляване на липидната пероксидация, въпреки че дозите евгенол, използвани в това проучване, не намаляват протеинурията и KTDS. Тази констатация може да е свързана с прилаганите дози или тяхната продължителност.
Авторски принос
TS и FK планираха, ръководиха, наблюдаваха и оценяваха и анализираха проучването и подготвиха първия проект на документа. HL, FK, AN, MJ, MS и TS участваха в провеждането на проучването и събраха данните. TS и FK споделят в надписа и корекцията на статията. Всички автори участваха в подготовката на окончателния вариант на ръкописа, преработиха ръкописа и критично оцениха интелектуалното съдържание. Всички автори са прочели и одобрили съдържанието на ръкописа и са потвърдили точността или целостта на всяка част от работата.
Конфликти на интереси
Авторите декларират, че нямат конкурентни интереси.
Етичен въпроси
Това проучване беше потвърдено от Комитета по етика на Университета по медицински науки Захедан. Като експеримент протоколите бяха одобрени в съответствие с насоките на Комитета по етика на животните към Университета по медицински науки Захедан, Захедан, Иран (IR. ZAUMS.REC.1397.258). Това изследване е извлечено от докторската дисертация на Фатеме Куркинеджад в този университет (теза №1397-8997). Освен това етичните проблеми (включително плагиатство, фабрикуване на данни, двойно публикуване) са напълно спазени от авторите.
Финансиране/Подкрепа
Изследването е потвърдено от Университета по медицински науки Захедан (Грант #8997).
1 Факултет по медицина, Университет по медицински науки Захедан, Захедан, Иран
2 Студентски изследователски комитет, Университет по медицински науки Захедан, Захедан, Иран
3 Медицинско училище, Катедра по физиология, Университет на медицинските науки Захедан, Захедан, Иран
4 Фармакологичен изследователски център, Университет на медицинските науки Захедан, Захедан, Иран
Препратки
1. Каза ММ. Защитният ефект на евгенола срещу индуцирана от гентамицин нефротоксичност и оксидативно увреждане при плъховебъбреци. Fundam Clin Pharmacol. 2011;25(6):708-16, DOI: 10.1111/j.1472-8206.2010.00900.x.
2. Sheen YJ, Sheu WH-H. Метаболитен синдром ибъбречнанараняване. Cardiol Res Pract. 2011;2011:567389 doi: 10.4061/2011/567389
3. Pei D, Kuo SW, Wu DA, Lin TY, Hseih MC, Lee CH и др. Връзките между инсулиновата резистентност и компонентите на метаболитния синдром при тайванските азиатци. Int J Clin Pract. 2005;59:1408-16.doi: 10.1111/j.1368-5031.2005.00661.x
4. Laguardia HA, Hamm LL, Chen J. Метаболитният синдром и рискът от хроничнабъбрекзаболяване: Патофизиология и стратегии за интервенция. J Nutr Metab. 2012;2012: 652608 DOI: 10.1155/2012/652608
5. Lee IT, Huang CN, Lee WJ, Lee HS, Sheu WH-H. Влошаване на албуминурията от метаболитен синдром при азиатски индивиди с диабет тип 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. Метаболитен синдром и хрониченбъбрекзаболяване при възрастни в САЩ. Ann Intern Med. 2004;140:167. DOI: 10.7326/0003-4819-140-3- 200402030-00007
7. Eckel RH, Grundy SM, Zimmet PZ. Метаболитният синдром. Ланцет. 2005;365:1415-28. DOI: 10.1016/S0140- 6736(05)66378-7
8. Panchal SK, Brown L. Модели на гризачи за изследване на метаболитен синдром. 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. Диета с високо съдържание на мазнини/висока глюкоза предизвиква метаболитен синдром в експериментален модел на плъх. хранителни вещества. 2018; 10: 1502. doi: 10.3390/nu10101502
10. Tappy L, Lê KA. Метаболитни ефекти на фруктозата и нарастването на затлъстяването в световен мащаб. Physiol Rev. 2010; 90 (1): 23-46. DOI: 10.1152/physrev.00019.2009
11. Брей GA, Nielsen SJ, Popkin BM. Консумацията на високо-фруктозен царевичен сироп в напитки може да играе роля в епидемията от затлъстяване. Am J Clin Nutr. 2004;79(4):537-43. DOI: 10.1093/акне/79.4.537
12. Ceriello A, Motz E. Дали оксидативният стрес е патогенният механизъм в основата на инсулиновата резистентност, диабета и сърдечно-съдовите заболявания? Хипотезата за общата почва беше преразгледана. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004;24:816-23. DOI: 10.1161/01.ATV.0000122852.22604.78
13. Робъртс CK, Синдху KK. Оксидативен стрес и метаболитен синдром. Life Sci. 2009;22;84:705-12. DOI: 10.1016/j. lfs.2009.02.026
14. Wan C, Su H, ZhangC. Роля на NADPHoxidase при метаболитни заболявания, свързанибъбречнанараняване: актуализация. Oxid Med Cell Longev. 2016; 2016: 7813072. DOI: 10.1155/2016/7813072
15. Бархома РА. Ролята на евгенола в превенцията на остър, предизвикан от хромбъбрекнараняване при мъжки плъхове албиноси. Alexandria Med J. 2018; 54 (4): 711-5.
16. Pramod K, Ansari SH, Ali J. Eugenol: естествено съединение с разнообразни фармакологични действия. Nat Prod Commun. 2010;5:1999-2006.
17. Daniel AN, Sartoretto SM, Schmidt G, Caparroz-Assef SM, Bersani-Amado CA, Cuman RKN. Противовъзпалителни и антиноцицептивни действия А на етерично масло от евгенол в експериментални животински модели. Revista Brasileira de Farmacognosia. 2009;19:212-7.
18. Bantle JP. Диетична фруктоза и метаболитен синдром и диабет. J Nutr. 2009;139:1263S-8S. DOI: 10.3945/ jn.108.098020
19. El-Beshbishy HA, Bahashwan SA, Aly HA, Fakher HA. Премахване на индуцираната от цисплатин нефротоксичност при мишки чрез алфа-липоева киселина чрез подобряване на оксидативния стрес и повишаване на генната експресия на антиоксидантни ензими. Eur J Pharmacol. 2011;668:278-84. DOI: 10.1016/j. ejphar.2011.06.051
20. Tsikas D. Анализ на нитрити и нитрати в биологични течности чрез анализи, базирани на реакцията на Griess: Оценка на реакцията на Griess в областта на изследване L-аргинин/азотен оксид. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2007;15;851:51-70.
21. Pace C, Dagda R, Angermann J. Антиоксидантите предпазват от индуцирана от арсен митохондриална кардиотоксичност. Токсици. 2017; 5: E38. DOI: 10.3390/toxics5040038
22. Garud MS, Kulkarni YA. Евгенолът подобрявабъбречнаувреждане при индуцирани от стрептозотоцин диабетни плъхове. Flavor Fragr J. 2017; 32: 54-62.