Verndaráhrif Eugenols á efnaskiptaheilkenni, nýrnaskemmdir
Mar 18, 2022
Fatemeh Kourkinejad Gharaei1,2 auðkenni, Halimeh Lakzaei3 auðkenni, Abbass Ali Niazi3 auðkenni, Mehdi Jahantigh3 auðkenni, Mohammad Reza Shahraki3 auðkenni, Tahereh Safari3,4* auðkenni
Kynning:Efnaskiptaheilkenni samanstendur af hópi frávika sem taka þátt í langvarandinýrusjúkdóma og nýrnakvilla. Eugenol er mikilvægur fenólþáttur sem er til staðar í ilmkjarnaolíum margra plantna eins og negulolíu með andoxunaráhrifum.
Markmið:Rannsóknin okkar ætlaði að sýna fram á áhrif eugenols á eiturverkanir á nýru sem stafa af efnaskiptaheilkenni.
Efni og aðferðir:Þrjátíu og fimm karlkyns Wistar rottur voru tíndar fyrir slysni og síðan skipt í fimm hópa þar á meðal 1) kranavatn; 2) vatn með frúktósa10 prósent; 3) vatn með frúktósa ásamt sætum möndluolíu og gefið í kviðarhol; 4) vatn með frúktósa ásamt eugenóli 50 mg/kg/d og gefið í kviðarhol; 5) vatn með frúktósa auk eugenóls 100 mg/kg/d gefið í kviðarhol. Þessi meðferð stóð í 60 daga og í upphafi dags 31. hófust sprautur í 30 daga. Mat á breytum í sermi, þvagi og nýrum (í einsleitumnýruvefja) var framkvæmt í síðasta þrepi.
Niðurstöður:Niðurstöðurnar héldu því fram að framkalla efnaskiptaheilkenni í kjölfariðnýruskaði hefur verulega aukið blóðþvagefnisnitur (BUN) og kreatínín (Cr) gildi í frúktósahópnum. Neysla eugenóls leiddi til marktækrar lækkunar á magni þessara tveggja lífefnafræðilegu þátta (P<0.05). the="">nýrumagn malondialdehýðs (MDA) jókst í frúktósahópnum á meðan meðferð með 50 eugenólsskammti minnkaði magn þess (P<0.05). proteinuria="" and="">nýruvefjaskemmdaskor (KTDS) jókst í frúktósahópnum samanborið við kranavatnshópinn (P<0.001). it="" is="" noteworthy="" that="" treatment="" with="" eugenol="" did="" not="" affect="" the="" level="" of="" proteinuria="" and="" ktds="" with="" any="" of="" the="" used="">
Niðurstaða:Niðurstöður okkar bentu til bata ánýruvirkni og minnkun á lípíðperoxun, þó að eugenol skammtar sem notaðir voru í þessari rannsókn hafi ekki dregið úr próteinmigu og KTDS.
Tengiliður:joanna.jia@wecistanche.com
Cistanche tubulosa kemur í veg fyrir nýrnasjúkdóm, smelltu hér til að fá sýnishornið
Kynning
Efnaskiptaheilkenni nær yfir hóp sjúkdóma eins og offitu í kvið, blóðsykurshækkun, blóðfituhækkun og háþrýsting (1-3). Þau tengjast insúlínviðnámi, oft ásamt þyngdaraukningu og offitu. Fólk sem þjáist af efnaskiptaheilkenni er í aukinni hættu á að fá sykursýki,nýruog hjarta- og æðasjúkdóma (3,4). Nýjar vísbendingar benda til þess að yfirvofandi langvinnir nýrnasjúkdómar séu hærri hjá fólki með efnaskiptaheilkenni (5, 6). Samkvæmt nýlegum rannsóknum er algengi efnaskiptaheilkennis 34 prósent á heimsvísu (7). Mikilvægir þættir í þróun þessarar röskunar eru kolvetnaríkt og fituríkt fæði (8,9). Rannsóknir hafa sýnt að notkun frúktósa sem hreinsaðs sætuefnis í nútíma næringu eykst, dagleg inntaka nemur frá 16-20 g til 85-100 g (10,11).
Ýmsar rannsóknir hafa bent til mismunandi leiða fyrir vefjaskemmdir í efnaskiptaheilkenni. Ein af leiðunum er að framkalla og framleiða oxunarálag og sindurefna í sömu röð. Efnaskiptaheilkennið eykur sindurefna, nefnilega hvarfgjarnar súrefnistegundir sem leiða til ójafnvægis í andoxunarvirkni sem leiðir til truflunar á frumustarfsemi (12,13). Samkvæmt núverandi rannsóknum gegnir oxunarálag mikilvægu hlutverki við að gerast mismunandi sjúkdómar, þar á meðalnýruskemmdir (14).
4-allyl-2-metoxýfenól, einnig kallað eugenól, er fenólsamband sem er notað sem aukefni í matvælaframleiðslu og ilmefni (15). Margar plöntur eins og negull, basil og múskat útdrætti eru mettuð með eugenol. Líffræðileg virkni eugenóls felur í sér andoxunarefni, taugaverndandi, bólgueyðandi osfrv (16). Sheen og félagar sýndu eugenol verndandi áhrif gegn oxunarálagi og gentamicín-völdum eiturverkunum á nýru (2).
Markmið
Með hliðsjón af mikilvægi efnaskiptaheilkennis og verndarhlutverks eugenóls, eru eftirfarandi spurningar settar fram: 1) Gera lífefnafræðilegar breytur gildi í sermi ognýruvefur er breytilegur eftir inndælingu eugenols í rottum með efnaskiptaheilkenni? 2) Eru einhverjar meinafræðilegar breytingar á nýrnahlífum eftir notkun eugenols hjá rottum með framkallað efnaskiptaheilkenni? Þannig var þessi rannsókn hönnuð til að meta hlutverk eugenols við að koma í veg fyrirnýruskaða vegna efnaskiptaheilkennis.
Efni og aðferðir
Dýr
Í núverandi rannsókn voru 35 Wistar rottur sem allar voru af karlkyni og valdar fyrir slysni á þyngdarbilinu 184,4 ± 7,2 g sem voru unnar úr dýramiðstöð Zahedan University of Medical Sciences. Umhverfishiti geymslustaðarins var 23 til 25 gráður. Rottur höfðu fríform vatns ná, staðlaða rottufóður og 12 klst ljós sem dagsbirtu og 12 klst myrkur sem nótt. Viku fyrir prófið aðlagast þeir líka mataræði sínu.
Lyf
D-fructose >99 prósent voru keypt frá Syarikat System Malaysia Company. Eugenol var fengið frá Sigma (St. Louis, MO, Bandaríkjunum). Sætmöndluolía var keypt frá Kimiagartoos Pharmaceutical Company í Íran.
Tilraunareglur
Dýrunum var skipt af handahófi í fimm hópa þar á meðal 1) kranavatn; 2) vatn með frúktósa 10 prósent; 3) vatn með frúktósa10 prósent auk sætrar möndluolíu og gefið í kviðarhol; 4) vatn með frúktósa10 prósent auk eugenóls 50 mg/kg/d (17) leyst upp í sætmöndluolíu og gefið í kviðarhol; 5) vatn með frúktósa10 prósent auk eugenóls 100 mg/kg/d (17) leyst upp í sætmöndluolíu og gefið í kviðarhol. Ofangreindar rottur neyttu vatnsins sem var mettað með frúktósa í 60 daga(18). Eftir 30 daga, daginn eftir, hófst inndæling eugenol og möndluolíu í 30 daga. Í gegnum könnunina var á hverjum degi nettóþyngd dýrsins ákvörðuð og skráð. Einum degi eftir að gjöfinni var lokið, kom svæfing með blöndunni af ketamíni (75 mg/kg, í kviðarhol) og 10 mg/kg af xýlazíni í kviðarhol og síðan voru tekin blóðsýni úr hjarta einstaks dýrs.
Mælingar
Notkun Pars Azmoon's setta (frá írönsku fyrirtæki) magn kreatíníns í sermi (Cr), þvagefnis köfnunarefnis í blóði (BUN) og próteinmigu voru mæld magnbundið. Við ákváðum stöðugt nítrítoxíð umbrotsefni og nítrítmagn í sermi og floti með Griess hvarfinu í litamælingarbúnaði (ZellBio, Þýskalandi). Einsleitt vefjafljótandi og sermismagn malondialdehýðs (MDA) var reiknað út handvirkt (19, 20). Fyrir litun á vefjum notum við 10 prósent formalín til festingar og paraffín. Við lituðum vefjahluta með hematoxylin-eosin litun áður en þeir voru skoðaðir. Þá mátu tveir meinafræðingar glærurnar í blindni. Vefjameinafræði var metin út frá hörku fjærpíplumskemmda, gagnsæjumnýrusteypa, sóun og rusl, útfléttun og niðurrif pípulaga frumunnar, lofttæmingu og breikkun á pípulaga holrými og skorað úr 1 til 4. Heildarskorið var ákvarðað semnýruvefjaskemmdaskor (KTDS) sem var greint frá 1 til 4, en náttúruleg rör án skaða töldu núllstig.
tölfræðigreining
Með meðaltali ± SEM er greint frá gögnunum. Einhliða dreifnigreining (ANOVA) var notuð í greiningunni ef niðurstöður MDA, nítríts, Cr, BUN rannsóknarstofuprófa ognýrulóðum. Þá hefur post hoc Tukey prófið einnig verið gert. Mat á vefjameinafræðilegum niðurstöðum var framkvæmt með Kruskal-Wallis og Mann-Whitney U prófum. Við kölluðum SPSS útgáfu 16. fyrir gagnagreiningu. P gildi lægri en 0.05 voru marktæk tölfræðilega.
Niðurstöður
Söfnun á meðalþunga delta þyngd dýra í mismunandi hópum sýndi marktækan mun á hópnum sem fékk frúktósa fyrir utan kranavatnshópinn (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="">nýruþyngd í hinum ólíku hópum sýndi ekki marktækan mun (Mynd 1B).
Niðurstöðurnar sýndu að framkalla efnaskiptaheilkenni í kjölfariðnýrumeiðsli hafa verulega aukið BUN og Cr gildi í frúktósa í sermi í samanburði við kranavatnshópinn (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="">nýrumagn MDA og nítríts jókst með framkallun efnaskiptaheilkennis í frúktósahópnum og meðferð með 50 eugenólskammti lækkaði MDA stigið (P<0.05) as="" shown="" in="" figure="" 2c="" and="" d.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" levels="" of="">nýrunítrít meðal mismunandi hópa er ekki marktækt ólíkt (Mynd 2). Magn próteins í þvagi bendir til nýrnaskemmda í kjölfar framkalla efnaskiptaheilkennis í frúktósa í samanburði við kranavatnsþegahópinn (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="">
Umræða
Niðurstöður þessarar rannsóknar benda tilnýrumeiðsli eftir framköllun efnaskiptaheilkennis. Þrátt fyrir endurbætur ánýruvirkni, þættir eins og BUN og Cr gildi í sermi af eugenol, KTDS og próteinmigu verða ekki fyrir áhrifum af meðferð með mismunandi eugenol skömmtum.
Nokkrar rannsóknir hafa samþykkt andoxunar- og bólgueyðandi eiginleika eugenols (1,16,21). Skýrslur þeirra benda einnig til þess að eugenol virki sem sindurefna safnari og dregur úr oxunarálagi, lípíðperoxun og bætir andoxunarvörn. Niðurstöður rannsókna þeirra benda til aukins magns glútaþíons, súperoxíð dismutasa, minnkandi æxlisdrepsþáttar-alfa og prostaglandín E2. Eugenol getur einnig dregið úr MDA með því að minnka lípíðperoxun. Þannig eru áhrif eugenóls að bæta andoxunarensím ásamt því að draga úr bólguþáttum (15).
Önnur rannsókn hefur greint frá því að eugenól bætir andoxunargetu og arsen tríoxíð af völdum eiturverkana á nýru (21). Í þessu sambandi eru vísbendingar um að eugenól hafi bætt eiturverkanir gentamísíns á nýrum með því að bæta oxunarálag, safna sindurefnum og draga úr peroxun fitu og bæta andoxunarvörn. Reyndar hefur eugenól sín eigin áhrif með því að bæta lípíðperoxun, auka andoxunarvörn, að lokum bæta súrefnisskort í vefjum (1).
Í þessu sambandi, eugenól með hýdroxýfenýl hópnum útrýma rafeindum frá sindurefnum og kemur í veg fyrir oxun Fe2 plús með H2O2. Þar af leiðandi dregur það úr framleiðslu á róttækum ȮH, sem byrjar með lípíðperoxun. Það eru líka ástæður fyrir því að eugenól dregur úr cýtókínum með því að bæla sýklóoxýgenasa II og hamlar frumufjölgun (1).
Garud o.fl. greindu frá áhrifum eugenols á nýrnakvilla vegna sykursýki. Þeir sýndu að eugenól í skömmtum 5 og 10 mg/kg í 28 daga minnkaði genatjáningu á umbreytandi vaxtarþáttum-beta 1 (TGF- 1) stigi og bætti vefjaskemmdir hjá rottum með sykursýki (22).
Niðurstaða
Niðurstöður okkar benda einnig til bættrar BUN, Cr og lækkunar á lípíðperoxun, þó að eugenol skammtar sem notaðir voru í þessari rannsókn hafi ekki dregið úr próteinmigu og KTDS. Þessi niðurstaða gæti tengst þeim skömmtum sem notaðir eru eða lengd þeirra.
Framlag höfunda
TS og FK skipulögðu, leiðbeindu, höfðu umsjón með og metu og greindu rannsóknina og undirbjuggu fyrstu drög að skjalinu. HL, FK, AN, MJ, MS og TS tóku þátt í framkvæmd rannsóknarinnar og söfnuðu gögnunum. TS og FK deildu í áletrun og leiðréttingu greinarinnar. Allir höfundar tóku þátt í að undirbúa lokauppkast handritsins, endurskoðuðu handritið og lögðu gagnrýnið mat á vitsmunalegt innihald. Allir höfundar hafa lesið og samþykkt innihald handritsins og staðfest nákvæmni eða heilleika hvers hluta verksins.
Hagsmunaárekstrar
Höfundar lýsa því yfir að þeir hafi engra hagsmuna að gæta.
Siðferðileg vandamál
Þessi rannsókn var staðfest af siðanefnd Zahedan University of Medical Sciences. Sem tilraun voru samskiptareglurnar samþykktar til að vera í samræmi við viðmiðunarreglur dýrasiðanefndar Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Íran (IR. ZAUMS.REC.1397.258). Þessi rannsókn var unnin úr doktorsritgerð Fatemeh Kourkinejad við þennan háskóla (ritgerð #1397-8997). Þar að auki hafa siðferðileg álitamál (þar á meðal ritstuldur, gagnasmíði, tvöföld birting) verið fullkomlega fylgst með af höfundum.
Fjármögnun/stuðningur
Rannsóknin var staðfest af Zahedan University of Medical Sciences (Grant #8997).
1Læknadeild, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Íran
2Nemendarannsóknarnefnd, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Íran
3Læknaskóli, lífeðlisfræðideild Zahedan háskólans í læknavísindum, Zahedan, Íran
4Pharmacology Research Center, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Íran
Heimildir
1. Sagði MM. Verndaráhrif eugenóls gegn eiturverkunum á nýru af völdum gentamísíns og oxunarskemmdum hjá rottumnýru. Fundam Clin Pharmacol. 2011;25(6):708-16, DOI: 10.1111/j.1472-8206.2010.00900.x.
2. Sheen YJ, Sheu WH-H. Efnaskiptaheilkenni ognýrumeiðsli. Cardiol Res Practic. 2011;2011:567389 doi: 10.4061/2011/567389
3. Pei D, Kuo SW, Wu DA, Lin TY, Hseih MC, Lee CH, o.fl. Sambandið á milli insúlínviðnáms og þátta efnaskiptaheilkennis í Taiwanbúum Asíubúum. Int J Clin Practice. 2005;59:1408-16.doi: 10.1111/j.1368-5031.2005.00661.x
4. Laguardia HA, Hamm LL, Chen J. Efnaskiptaheilkenni og hætta á langvinnumnýrusjúkdómur: Lífeðlisfræði og íhlutunaraðferðir. J Nutr Metab. 2012;2012: 652608 DOI: 10.1155/2012/652608
5. Lee IT, Huang CN, Lee WJ, Lee HS, Sheu WH-H. Versnun albúmínmíu vegna efnaskiptaheilkennis hjá asískum einstaklingum með sykursýki af tegund 2. Sykursýki Res Clin Pract. 2008;81:345-50. DOI: 10.1016/j.diabres.2008.05.010
6. Chen J, Muntner P, Hamm LL, Jones DW. Efnaskiptaheilkenni og langvarandinýrusjúkdómur hjá fullorðnum í Bandaríkjunum. Ann Intern Med. 2004;140:167. DOI: 10.7326/0003-4819-140-3- 200402030-00007
7. Eckel RH, Grundy SM, Zimmet PZ. Efnaskiptaheilkennið. Lancet. 2005;365:1415-28. DOI: 10.1016/S0140- 6736(05)66378-7
8. Panchal SK, Brown L. Nagdýralíkön fyrir rannsóknir á efnaskiptaheilkenni. 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. Fiturík/glúkósarík mataræði framkallar efnaskiptaheilkenni í tilraunarottulíkani. Næringarefni. 2018;10:1502. doi: 10.3390/nu10101502
10. Tappy L, Lê KA. Efnaskiptaáhrif frúktósa og aukning á offitu um allan heim. Physiol Rev. 2010;90(1):23-46. DOI: 10.1152/physrev.00019.2009
11. Bray GA, Nielsen SJ, Popkin BM. Neysla á háu frúktósa maíssírópi í drykkjum getur gegnt hlutverki í offitufaraldri. Am J Clin Nutr. 2004;79(4):537-43. DOI: 10.1093/acne/79.4.537
12. Ceriello A, Motz E. Er oxunarálag sjúkdómsvaldandi vélbúnaðurinn sem liggur til grundvallar insúlínviðnámi, sykursýki og hjarta- og æðasjúkdómum? Sameiginleg jarðvegstilgáta var endurskoðuð. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004;24:816-23. DOI: 10.1161/01.ATV.0000122852.22604.78
13. Roberts CK, Sindhu KK. Oxunarálag og efnaskiptaheilkenni. Lífvísindi. 2009;22;84:705-12. DOI: 10.1016/j. lfs.2009.02.026
14. Wan C, Su H, ZhangC. Hlutverk NADPHoxidasa í efnaskiptasjúkdómatengdumnýrumeiðsli: uppfærsla. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:7813072. DOI: 10.1155/2016/7813072
15. Barhoma RA. Hlutverk eugenóls við að koma í veg fyrir bráða af völdum krómsnýrumeiðsli í karlkyns albínórottum. Alexandria Med J. 2018;54(4):711-5.
16. Pramod K, Ansari SH, Ali J. Eugenol: náttúrulegt efnasamband með fjölhæfar lyfjafræðilegar aðgerðir. Nat Prod Commun. 2010;5:1999-2006.
17. Daniel AN, Sartoretto SM, Schmidt G, Caparroz-Assef SM, Bersani-Amado CA, Cuman RKN. Bólgueyðandi og bólgueyðandi virkni A af eugenol ilmkjarnaolíur í tilraunadýralíkönum. Revista Brasileira de Farmacognosia. 2009;19:212-7.
18. Bantle JP. Mataræði frúktósa og efnaskiptaheilkenni og sykursýki. J Nutr. 2009;139:1263S-8S. DOI: 10.3945/ jn.108.098020
19. El-Beshbishy HA, Bahashwan SA, Aly HA, Fakher HA. Afnám nýrnaeiturhrifa af völdum cisplatíns í músum með alfa-lípósýru með því að bæta oxunarálag og auka genatjáningu andoxunarensíma. Eur J Pharmacol. 2011;668:278-84. DOI: 10.1016/j. ejphar.2011.06.051
20. Tsikas D. Greining á nítríti og nítrati í líffræðilegum vökvum með greiningum sem byggjast á Griess hvarfinu: Mat á Griess hvarfinu á L-arginín/nituroxíð sviði rannsókna. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2007;15;851:51-70.
21. Pace C, Dagda R, Angermann J. Andoxunarefni vernda gegn arsenikvöldum hvatbera hjartaeitrun. Eiturefni. 2017;5:E38. DOI: 10.3390/toxics5040038
22. Garud MS, Kulkarni YA. Eugenol bætirnýruskemmdir hjá streptósótósín-völdum sykursýkisrottum. Bragð Fragr J. 2017;32:54-62.