Zaštitni učinci eugenola na metabolički sindrom, oštećenje bubrega
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
Uvod:Metabolički sindrom sastoji se od skupine abnormalnosti koje su uključene kroničnebubregbolesti i nefropatije. Eugenol je važna fenolna komponenta, koja je prisutna u mnogim biljnim eteričnim uljima kao što je ulje klinčića s antioksidativnim učinkom.
Ciljevi:Naša je studija planirala pokazati učinke eugenola na nefrotoksičnost koja proizlazi iz metaboličkog sindroma.
Materijali i metode:Trideset pet mužjaka Wistar štakora slučajno je odabrano i zatim podijeljeno u pet skupina uključujući 1) vodu iz slavine; 2) voda s fruktozom 10 posto; 3) voda s fruktozom i uljem slatkog badema i primijenjena intraperitonealno; 4) voda s fruktozom plus eugenol 50 mg/kg/dan i primijenjena intraperitonealno; 5) voda s fruktozom plus eugenol 100 mg/kg/dan intraperitonealno. Ovaj režim je trajao 60 dana, a početkom 31. dana počele su injekcije od 30 dana. Procjena seruma, urina i bubrežnih parametara (u homogeniziranombubregtkivo) provedeno je u posljednjem koraku.
Rezultati:Rezultati su tvrdili da indukcija metaboličkog sindroma slijedibubrežniozljeda je značajno povećala razine dušika ureje u krvi (BUN) i kreatinina (Cr) u serumu u skupini koja je primala fruktozu. Konzumacija eugenola rezultirala je značajnim smanjenjem razine ova dva biokemijska čimbenika (P<0.05). the="">bubrežnirazina malondialdehida (MDA) porasla je u skupini koja je primala fruktozu, dok je liječenje dozom od 50 eugenola smanjilo njegovu razinu (P<0.05). proteinuria="" and="">bubregrezultat oštećenja tkiva (KTDS) povećan je u skupini koja je uzimala fruktozu u usporedbi sa skupinom koja je uzimala vodu iz slavine (P<0.001). it="" is="" noteworthy="" that="" treatment="" with="" eugenol="" did="" not="" affect="" the="" level="" of="" proteinuria="" and="" ktds="" with="" any="" of="" the="" used="">
Zaključak:Naši rezultati ukazuju na poboljšanjebubrežnifunkcioniranje i smanjenje peroksidacije lipida, iako doze eugenola korištene u ovoj studiji nisu smanjile proteinuriju i KTDS.
Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com
Cistanche tubulosa sprječava bolesti bubrega, kliknite ovdje za uzorak
Uvod
Metabolički sindrom uključuje skupinu poremećaja kao što su abdominalna pretilost, hiperglikemija, dislipidemija i hipertenzija (1-3). Povezani su s inzulinskom rezistencijom, često zajedno s debljanjem i pretilošću. Ljudi koji pate od metaboličkog sindroma imaju povećan rizik od dijabetesa,bubrežnii kardiovaskularne bolesti (3,4). Novi dokazi upućuju na to da je opasnost od kronične bubrežne bolesti veća u osoba s metaboličkim sindromom (5, 6). Prema novijim studijama, prevalencija metaboličkog sindroma je 34 posto u svijetu (7). Važni čimbenici u razvoju ovog poremećaja su prehrana bogata ugljikohidratima i masnoćama (8,9). Istraživanja su pokazala da je primjena fruktoze kao rafiniranog zaslađivača u suvremenoj prehrani sve veća, s dnevnim unosom od 16-20 g do 85-100 g (10,11).
Razne studije sugerirale su različite puteve oštećenja tkiva kod metaboličkog sindroma. Jedan od putova je izazivanje i proizvodnja oksidativnog stresa odnosno slobodnih radikala. Metabolički sindrom povećava slobodne radikale, odnosno reaktivne vrste kisika koje dovode do neravnoteže u antioksidativnim aktivnostima što dovodi do stanične disfunkcije (12,13). Prema trenutnim studijama, oksidativni stres igra važnu ulogu u nastanku različitih bolesti, uključujućibubregoštećenje (14).
4-alil-2-metoksi fenol koji se naziva i eugenol je fenolni spoj koji se koristi kao aditiv u proizvodnji hrane i mirisa (15). Mnoge biljke poput ekstrakta klinčića, bosiljka i muškatnog oraščića zasićene su eugenolom. Biološka djelovanja eugenola uključuju antioksidativno, neuroprotektivno, protuupalno itd. (16). Sheen i kolege pokazali su zaštitne učinke eugenola protiv oksidativnog stresa i nefrotoksičnosti izazvane gentamicinom (2).
Ciljevi
S obzirom na važnost metaboličkog sindroma i zaštitnu ulogu eugenola, postavljaju se sljedeća pitanja: 1) Jesu li razine biokemijskih parametara u serumu ibubregtkiva variraju nakon injekcije eugenola u štakora zahvaćenih metaboličkim sindromom? 2) Postoje li patološke promjene u nefričkom parenhimu nakon primjene eugenola u štakora s induciranim metaboličkim sindromom? Stoga je ova studija osmišljena za procjenu uloge eugenola u prevencijibubrežnioštećenja zbog metaboličkog sindroma.
Materijali i metode
Životinje
U trenutnoj studiji, 35 Wistar štakora koji su svi imali muški spol i slučajno odabrani u rasponu težine od 184,4 ± 7,2 g, koji su pripremljeni iz centra za životinje Zahedan Sveučilišta medicinskih znanosti. Temperatura okoliša na mjestu skladištenja bila je 23 do 25 stupnjeva. Štakori su imali dotok vode slobodnog oblika, standardiziranu hranu za štakore i 12 sati svjetla kao izloženost dnevnom svjetlu i 12 sati tame kao noćno vrijeme. Tjedan dana prije testa prilagodili su se i prehrani.
Lijekovi
D-fructose >99 posto je kupljeno od Syarikat System Malaysia Company. Eugenol je dobiven od Sigme (St. Louis, MO, SAD). Ulje slatkog badema nabavljeno je od Kimiagartoos Pharmaceutical Company u Iranu.
Protokol eksperimenta
Životinje su nasumično raspoređene u pet skupina uključujući 1) vodu iz slavine; 2) voda s fruktozom 10 posto; 3) voda s 10 posto fruktoze plus ulje slatkog badema i primijenjena intraperitonealno; 4) voda s 10 posto fruktoze plus eugenol 50 mg/kg/dan (17) otopljeno u ulju slatkog badema i primijenjeno intraperitonealno; 5) voda s 10 posto fruktoze plus eugenol 100 mg/kg/dan (17) otopljeno u ulju slatkog badema i primijenjeno intraperitonealno. Gornji štakori su 60 dana konzumirali vodu zasićenu fruktozom (18). Nakon 30 dana, sljedeći dan je počelo ubrizgavanje eugenola i bademovog ulja u trajanju od 30 dana. Tijekom istraživanja svaki dan se određivala i bilježila neto težina životinje. Jedan dan nakon završetka primjene, pristupilo se anesteziji mješavinom ketamina (75 mg/kg, intraperitonealno) i 10 mg/kg intraperitonealno ksilazina, a zatim su uzeti uzorci krvi iz srca pojedine životinje.
Mjerenja
Korištenjem kompleta Pars Azmoon (iranske tvrtke) kvantitativno su mjerene razine serumskog kreatinina (Cr), dušika uree u krvi (BUN) i proteinurije. Odredili smo stabilni metabolit nitrit oksida i razinu nitrita u serumu i supernatantu pomoću kompleta Griessove reakcije kolorimetrijskog testa (ZellBio, Njemačka). Homogenizirani supernatant tkiva i razina malondialdehida (MDA) u serumu izračunati su ručno (19, 20). Prije bojanja tkiva koristimo 10 postotni formalin za fiksaciju i parafin. Presječke tkiva obojili smo hematoksilin-eozinom prije pregleda. Zatim su dva patologa naslijepo procijenila slajdove. Patologija tkiva procijenjena je žestinom distalnih tubularnih oštećenja, prozirnihbubrežniodljev, otpaci i krhotine, spljoštenje i uništavanje tubularne stanice, vakuolizacija i širenje tubularnog lumena i ocjenjuje se od 1 do 4. Ukupna ocjena određena je kaobubregrezultat oštećenja tkiva (KTDS) koji je prijavljen od 1 do 4, dok su se prirodne cijevi bez oštećenja smatrale nultim rezultatom.
Statistička analiza
Podaci se prikazuju pomoću srednje vrijednosti ± SEM. Jednosmjerna analiza varijance (ANOVA) primijenjena je u analizi ako su rezultati laboratorijskih ispitivanja MDA, nitrita, Cr, BUN ibubregutezi. Zatim je napravljen i post hoc Tukey test. Procjena histopatoloških rezultata provedena je Kruskal-Wallisovim i Mann-Whitneyjevim U testovima. Pozvali smo SPSS verziju 16 za analizu podataka. P vrijednosti niže od 0.05 bile su statistički značajno zamišljene.
Rezultati
Usporedba srednje delta težine životinja u različitim skupinama pokazala je značajnu razliku između skupine koja je primala fruktozu osim skupine koja je uzimala vodu iz slavine (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="">bubregtežina u različitim skupinama nije pokazala značajnu razliku (Slika 1B).
Rezultati su pokazali da indukcija metaboličkog sindroma slijedibubrežniozljeda je značajno povećala serumske razine BUN i Cr u fruktozi u usporedbi sa skupinom vode iz slavine (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="">bubregrazina MDA i nitrita porasla je s indukcijom metaboličkog sindroma u skupini koja je primala fruktozu, a liječenje dozom od 50 eugenola smanjilo je razinu MDA (P<0.05) as="" shown="" in="" figure="" 2c="" and="" d.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" levels="" of="">bubrežninitrita među različitim skupinama ne razlikuju se značajno (Slika 2). Količina proteina u mokraći ukazuje na oštećenje bubrega nakon indukcije metaboličkog sindroma u fruktozi u usporedbi sa skupinom koja je primala vodu iz slavine (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="">
Rasprava
Rezultati ovog istraživanja pokazujububrežniozljeda nakon indukcije metaboličkog sindroma. Unatoč poboljšanjima ububrežniNa čimbenike kao što su BUN i Cr u serumu eugenol, KTDS i proteinurija ne utječe liječenje različitim dozama eugenola.
Nekoliko studija potvrđuje antioksidativna i protuupalna svojstva eugenola (1,16,21). Njihova izvješća također pokazuju da eugenol djeluje kao sakupljač slobodnih radikala i smanjuje oksidativni stres, peroksidaciju lipida i poboljšava antioksidacijsku obranu. Rezultati njihovih istraživanja ukazuju na povećanje razine glutationa, superoksid dismutaze, smanjenje faktora nekroze tumora-alfa i prostaglandina E2. Eugenol također može smanjiti MDA smanjenjem peroksidacije lipida. Dakle, učinci eugenola su poboljšanje antioksidativnih enzima zajedno sa smanjenjem upalnih čimbenika (15).
Druga je studija izvijestila da eugenol poboljšava antioksidativni kapacitet i nefrotoksičnost izazvanu arsenovim trioksidom (21). S tim u vezi, postoje dokazi da je eugenol poboljšao nefrotoksičnost gentamicina reparacijom oksidativnog stresa, skupljanjem slobodnih radikala i smanjenjem peroksidacije lipida, te poboljšanjem antioksidativne obrane. Zapravo, eugenol ima vlastite učinke poboljšavajući peroksidaciju lipida, povećavajući antioksidacijsku obranu, na kraju poboljšavajući hipoksiju tkiva (1).
U tom smislu, eugenol svojom hidroksifenilnom skupinom eliminira elektrone iz slobodnih radikala i sprječava oksidaciju Fe2 plus pomoću H2O2. Posljedično, smanjuje proizvodnju radikala ȮH, koja počinje peroksidacijom lipida. Također postoje razlozi zbog kojih eugenol smanjuje citokine potiskivanjem ciklooksigenaze II i inhibira staničnu proliferaciju (1).
Garud i suradnici izvijestili su o učincima eugenola na dijabetičku nefropatiju. Pokazali su da je eugenol u dozama od 5 i 10 mg/kg tijekom 28 dana smanjio ekspresiju gena razine transformirajućeg čimbenika rasta-beta 1 (TGF- 1) i poboljšao oštećenje tkiva kod dijabetičkih štakora (22).
Zaključak
Naši rezultati također pokazuju poboljšani BUN, Cr i smanjenje peroksidacije lipida, iako doze eugenola korištene u ovoj studiji nisu smanjile proteinuriju i KTDS. Ovaj nalaz može biti povezan s primijenjenim dozama ili njihovim trajanjem.
Doprinos autora
TS i FK planirali su, vodili, nadzirali i evaluirali te analizirali studiju i pripremili prvi nacrt dokumenta. HL, FK, AN, MJ, MS i TS sudjelovali su u vođenju studije i prikupili podatke. TS i FK sudjeluju u natpisu i ispravljanju članka. Svi su autori sudjelovali u izradi konačnog nacrta rukopisa, revidirali rukopis i kritički vrednovali intelektualni sadržaj. Svi su autori pročitali i odobrili sadržaj rukopisa te potvrdili točnost ili cjelovitost bilo kojeg dijela rada.
Sukob interesa
Autori izjavljuju da nemaju suprotstavljenih interesa.
Etički pitanja
Ovu studiju potvrdio je Etički odbor Sveučilišta medicinskih znanosti Zahedan. Kao eksperiment, protokoli su odobreni u skladu sa smjernicama Etičkog odbora za životinje Zahedan Sveučilišta medicinskih znanosti, Zahedan, Iran (IR. ZAUMS.REC.1397.258). Ova je studija izdvojena iz doktorske disertacije Fatemeh Kourkinejad na ovom Sveučilištu (teza br. 1397-8997). Štoviše, autori su se u potpunosti pridržavali etičkih pitanja (uključujući plagijat, lažiranje podataka, dvostruko objavljivanje).
Financiranje/Podrška
Istraživanje je potvrdilo Sveučilište medicinskih znanosti Zahedan (Grant #8997).
1 Medicinski fakultet, Sveučilište medicinskih znanosti Zahedan, Zahedan, Iran
2Studentski istraživački odbor, Sveučilište medicinskih znanosti Zahedan, Zahedan, Iran
3School of Medicine, Department of Physiology, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran
4Farmakološki istraživački centar, Sveučilište medicinskih znanosti Zahedan, Zahedan, Iran
Reference
1. Rekao je MM. Zaštitni učinak eugenola protiv nefrotoksičnosti izazvane gentamicinom i oksidativnog oštećenja kod štakorabubrega. Fundam Clin Pharmacol. 2011;25(6):708-16, DOI: 10.1111/j.1472-8206.2010.00900.x.
2. Sheen YJ, Sheu WH-H. Metabolički sindrom ibubrežniozljeda. 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. Odnosi između inzulinske rezistencije i komponenti metaboličkog sindroma u tajvanskih Azijata. Int J Clin Pract. 2005;59:1408-16.doi: 10.1111/j.1368-5031.2005.00661.x
4. Laguardia HA, Hamm LL, Chen J. Metabolički sindrom i rizik od kroničnogbubregbolest: patofiziologija i strategije intervencije. J Nutr Metab. 2012;2012: 652608 DOI: 10.1155/2012/652608
5. Lee IT, Huang CN, Lee WJ, Lee HS, Sheu WH-H. Pogoršanje albuminurije metaboličkim sindromom u azijskih ispitanika s dijabetesom tipa 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. Metabolički sindrom i kroničnibubregbolesti kod odraslih u SAD-u. Ann Intern Med. 2004;140:167. DOI: 10.7326/0003-4819-140-3- 200402030-00007
7. Eckel RH, Grundy SM, Zimmet PZ. Metabolički sindrom. Lanceta. 2005;365:1415-28. DOI: 10.1016/S0140- 6736(05)66378-7
8. Panchal SK, Brown L. Modeli glodavaca za istraživanje metaboličkog sindroma. 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. Prehrana bogata masnoćama/visokom glukozom izaziva metabolički sindrom u eksperimentalnom modelu štakora. Hranjive tvari. 2018;10:1502. doi: 10.3390/nu10101502
10. Tappy L, Lê KA. Metabolički učinci fruktoze i porast pretilosti diljem svijeta. Physiol Rev. 2010;90(1):23-46. DOI: 10.1152/physrev.00019.2009
11. Bray GA, Nielsen SJ, Popkin BM. Konzumacija visokofruktoznog kukuruznog sirupa u pićima može igrati ulogu u epidemiji pretilosti. Am J Clin Nutr. 2004;79(4):537-43. DOI: 10.1093/akne/79.4.537
12. Ceriello A, Motz E. Je li oksidativni stres patogeni mehanizam u podlozi inzulinske rezistencije, dijabetesa i kardiovaskularnih bolesti? Ponovno je razmotrena hipoteza o zajedničkom tlu. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004;24:816-23. DOI: 10.1161/01.ATV.0000122852.22604.78
13. Roberts CK, Sindhu KK. Oksidativni stres i metabolički sindrom. Life Sci. 2009;22;84:705-12. DOI: 10.1016/j. lfs.2009.02.026
14. Wan C, Su H, ZhangC. Uloga NADPHoksidaze u metaboličkim bolestima povezanimbubrežniozljeda: ažuriranje. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:7813072. DOI: 10.1155/2016/7813072
15. Barhoma RA. Uloga eugenola u prevenciji akutnog oboljenja izazvanog kromombubregozljede u mužjaka albino štakora. Alexandria Med J. 2018;54(4):711-5.
16. Pramod K, Ansari SH, Ali J. Eugenol: prirodni spoj sa raznovrsnim farmakološkim djelovanjem. Nat Prod Commun. 2010;5:1999-2006.
17. Daniel AN, Sartoretto SM, Schmidt G, Caparroz-Assef SM, Bersani-Amado CA, Cuman RKN. Protuupalno i antinociceptivno djelovanje A eteričnog ulja eugenola u eksperimentalnim životinjskim modelima. Revista Brasileira de Farmacognosia. 2009;19:212-7.
18. Bantle JP. Prehrambena fruktoza i metabolički sindrom i dijabetes. J Nutr. 2009;139:1263S-8S. DOI: 10.3945/ jn.108.098020
19. El-Beshbishy HA, Bahashwan SA, Aly HA, Fakher HA. Ukidanje nefrotoksičnosti izazvane cisplatinom u miševa pomoću alfa-lipoične kiseline kroz ublažavanje oksidativnog stresa i pojačavanje ekspresije gena antioksidativnih enzima. Eur J Pharmacol. 2011;668:278-84. DOI: 10.1016/j. ejphar.2011.06.051
20. Tsikas D. Analiza nitrita i nitrata u biološkim tekućinama pomoću testova temeljenih na Griessovoj reakciji: Procjena Griessove reakcije u području istraživanja L-arginin/dušikov oksid. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2007;15;851:51-70.
21. Pace C, Dagda R, Angermann J. Antioksidansi štite od mitohondrijske kardiotoksičnosti izazvane arsenom. Toksici. 2017;5:E38. DOI: 10.3390/toxics5040038
22. Garud MS, Kulkarni YA. Eugenol poboljšavabubrežnioštećenja kod štakora s dijabetesom izazvanih streptozotocinom. Okus Fragr J. 2017;32:54-62.
