De beskyttende effektene av Eugenol på metabolsk syndrom, nyreskader
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
Introduksjon:Metabolsk syndrom består av en gruppe av abnormiteter som er involvert kronisknyresykdom og nefropati. Eugenol er en viktig fenolisk komponent, som finnes i mange planters essensielle oljer som nellikolje med antioksidanteffekt.
Mål:Vår studie planla å demonstrere eugenols effekter over nefrotoksisitet avledet fra metabolsk syndrom.
Materialer og metoder:Trettifem Wistar hannrotter ble plukket ved et uhell og deretter delt inn i fem grupper inkludert 1) vann fra springen; 2) vann med fruktose 10 prosent; 3) vann med fruktose pluss søt mandelolje og administrert intraperitonealt; 4) vann med fruktose pluss eugenol 50 mg/kg/d og administrert intraperitonealt; 5) vann med fruktose pluss eugenol 100 mg/kg/d administrert intraperitonealt. Dette regimet varte i 60 dager, og ved begynnelsen av dag 31 startet injeksjoner i 30 dager. Vurdering av serum-, urin- og nyreparametere (i homogenisertnyrevev) ble utført i det siste trinnet.
Resultater:Resultatene hevdet at induksjon av metabolsk syndrom følgernyreskade har betydelig økt serum blod urea nitrogen (BUN) og kreatinin (Cr) nivåer i fruktosegruppen. Forbruk av eugenol resulterte i en betydelig reduksjon i nivået av disse to biokjemiske faktorene (P<0.05). the="">nyrenivået av malondialdehyd (MDA) økte i fruktosegruppen mens behandling med en dose på 50 eugenoler reduserte nivået (P<0.05). proteinuria="" and="">nyrevevsskadescore (KTDS) økte i fruktosegruppen sammenlignet med tappevannsgruppen (P<0.001). it="" is="" noteworthy="" that="" treatment="" with="" eugenol="" did="" not="" affect="" the="" level="" of="" proteinuria="" and="" ktds="" with="" any="" of="" the="" used="">
Konklusjon:Resultatene våre indikerte forbedring avnyrefunksjon og reduksjon i lipidperoksidasjon, selv om eugenoldoser brukt i denne studien ikke reduserte proteinuri og KTDS.
Ta kontakt med:joanna.jia@wecistanche.com
Cistanche tubulosa forhindrer nyresykdom, klikk her for å få prøven
Introduksjon
Metabolsk syndrom inkluderer en gruppe lidelser som abdominal fedme, hyperglykemi, dyslipidemi og hypertensjon (1-3). De er assosiert med insulinresistens, ofte sammen med vektøkning og fedme. Personer som lider av metabolsk syndrom har økt risiko for diabetes,nyreog hjerte- og karsykdommer (3,4). Nye bevis tyder på at forekomsten av kronisk nyresykdom er høyere hos personer med metabolsk syndrom (5, 6). Ifølge nyere studier er prevalensen av metabolsk syndrom 34 prosent globalt (7). Viktige faktorer i utviklingen av denne lidelsen er kosthold med høyt karbohydrat og høyt fettinnhold (8,9). Studier har vist at bruken av fruktose som et raffinert søtningsmiddel i moderne ernæring øker, med daglig inntak på fra 16-20 g til 85-100 g (10,11).
Ulike studier har antydet forskjellige veier for vevsskade ved metabolsk syndrom. En av veiene er å indusere og produsere henholdsvis oksidativt stress og frie radikaler. Det metabolske syndromet øker frie radikaler, nemlig reaktive oksygenarter som fører til ubalanse i antioksidantaktiviteter som fører til cellulær dysfunksjon (12,13). I følge de nåværende studiene spiller oksidativt stress noen viktige roller i forekomsten av forskjellige sykdommer, inkludertnyreskade (14).
4-allyl-2-metoksyfenol også kalt eugenol er en fenolforbindelse som brukes som et tilsetningsstoff i matproduksjon og duft (15). Mange planter som nellik, basilikum og muskatekstrakter er mettet med eugenol. Biologiske aktiviteter av eugenol inkluderer antioksidant, nevrobeskyttende, anti-inflammatorisk, etc (16). Sheen og kolleger demonstrerte eugenol-beskyttende effekter mot oksidativt stress og gentamicin-indusert nefrotoksisitet (2).
Mål
Tatt i betraktning viktigheten av metabolsk syndrom og den beskyttende rollen til eugenol, stilles de påfølgende spørsmålene: 1) Har biokjemiske parametres nivåer i serum ognyrevev varierer etter injeksjon av eugenol hos rotter som er rammet av metabolsk syndrom? 2) Er det noen patologiske endringer i nefrisk parenkym etter påføring av eugenol hos rotter med indusert metabolsk syndrom? Derfor ble denne studien designet for å vurdere eugenols rolle i forebygging avnyreskader på grunn av metabolsk syndrom.
Materialer og metoder
Dyr
I den nåværende studien ble 35 Wistar-rotter som alle hadde hannkjønn og ved et uhell valgt i vektområdet 184,4 ± 7,2 g som ble tilberedt fra Zahedan University of Medical Sciences' dyresenter. Miljøtemperaturen på lagringsstedet var 23 til 25 grader. Rotter hadde friform vannrekkevidde, standardisert rottematnæring og 12 timer lys som dagslyseksponering og 12 timer mørke som nattetid. En uke før testen tilpasset de seg også kostholdet.
Medisiner
D-fructose >99 prosent ble kjøpt fra Syarikat System Malaysia Company. Eugenol ble hentet fra Sigma (St. Louis, MO, USA). Søt mandelolje ble anskaffet fra Kimiagartoos Pharmaceutical Company i Iran.
Eksperimentprotokoll
Dyrene ble tilfeldig fordelt i fem grupper inkludert 1) vann fra springen; 2) vann med fruktose 10 prosent; 3) vann med fruktose10 prosent pluss søt mandelolje og administrert intraperitonealt; 4) vann med fruktose 10 prosent pluss eugenol 50 mg/kg/d (17) oppløst i søt mandelolje og administrert intraperitonealt; 5) vann med fruktose10 prosent pluss eugenol 100 mg/kg/d (17) oppløst i søt mandelolje og administrert intraperitonealt. Rottene ovenfor konsumerte vannet mettet med fruktose i 60 dager(18). Etter 30 dager, neste dag, startet injeksjonen av eugenol og mandelolje i en varighet på 30 dager. Gjennom hele undersøkelsen ble dyrets nettovekt hver dag bestemt og registrert. En dag etter fullført administrering forekom bedøvelse med blandingen av ketamin (75 mg/kg, intraperitonealt) og 10 mg/kg intraperitonealt xylazin, og deretter ble det tatt blodprøver fra hjertet til det enkelte dyr.
Målinger
Ved bruk av Pars Azmoons sett (fra iransk selskap) ble nivåene av serumkreatinin (Cr), blodurea-nitrogen (BUN) og proteinuri målt kvantitativt. Vi bestemte nitrittoksidstabil metabolitt og nitrittnivå i serum og supernatant via Griess-reaksjonen til kolorimetrisk analysesett (ZellBio, Tyskland). Homogenisert vevssupernatant og serumnivå av malondialdehyd (MDA) ble beregnet manuelt (19, 20). Før vevsfarging bruker vi 10 prosent formalin til fiksering og parafin. Vi farget vevssnitt med hematoxylin-eosin-farging før undersøkelsen. Deretter vurderte to patologer lysbildene blindt. Vevspatologi ble vurdert av voldsomheten av distale tubulære skader, transparentenyreavstøpning, sløsing og rusk, utflating og riving av den rørformede cellen, vakuolisering og utvidelse av rørformet lumen og skårer fra 1 til 4. Den totale poengsummen ble bestemt somnyrevevsskadescore (KTDS) som ble rapportert 1 til 4, mens naturlige rør uten noen skade betraktet som null skåre.
Statistisk analyse
Ved hjelp av gjennomsnitt ± SEM rapporteres dataene. Enveis variansanalyse (ANOVA) ble brukt i analysen hvis MDA, nitritt, Cr, BUN laboratorietestresultater ognyrevekter. Da er også post hoc Tukey-testen gjennomført. Evaluering av histopatologiske resultater ble utført med Kruskal-Wallis og Mann-Whitney U-tester. Vi påkalte SPSS versjon 16. for dataanalyse. P-verdier lavere enn 0.05 ble kogitert signifikant statistisk.
Resultater
Sammenstilling av gjennomsnittlig deltavekt av dyr i forskjellige grupper viste en signifikant forskjell mellom gruppen som fikk fruktose i tillegg til tappevannsgruppen (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="">nyrevekten i de forskjellige gruppene viste ikke en signifikant forskjell (figur 1B).
Resultatene viste at induksjon av metabolsk syndrom følgernyreskade har betydelig økt serum BUN og Cr nivåer i fruktose sammenlignet med tappevannsgruppen (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="">nyrenivået av MDA og nitritt økte med induksjon av metabolsk syndrom i fruktosegruppen, og behandling med en dose på 50 eugenol reduserte MDA-nivået (P<0.05) as="" shown="" in="" figure="" 2c="" and="" d.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" levels="" of="">nyrenitritt blant ulike grupper er ikke signifikant forskjellige (Figur 2). Mengden urinprotein tyder på nyreskade etter induksjon av et metabolsk syndrom i fruktose sammenlignet med mottakergruppen av springvann (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="">
Diskusjon
Resultatene av denne studien indikerernyreskade etter induksjon av metabolsk syndrom. Til tross for forbedringer inyrefunksjon, påvirkes ikke faktorer som serum BUN- og Cr-nivåer av eugenol, KTDS og proteinuri av behandling med forskjellige eugenoldoser.
Flere studier godkjenner antioksidant- og antiinflammatoriske egenskaper til eugenol (1,16,21). Rapportene deres indikerer også at eugenol fungerer som en frie radikalsamler og reduserer oksidativt stress, lipidperoksidasjon og forbedrer antioksidantforsvaret. Resultatene av deres studier indikerer en forbedring i glutationnivået, superoksiddismutase, reduserende tumornekrosefaktor-alfa og prostaglandin E2. Eugenol kan også redusere MDA ved å redusere lipidperoksidasjon. Effekten av eugenol er således forbedring av antioksidantenzymer sammen med reduksjon av inflammatoriske faktorer (15).
En annen studie har rapportert at eugenol forbedrer antioksidantkapasiteten og arsentrioksidindusert nefrotoksisitet (21). I denne forbindelse er det bevis for at eugenol forbedret gentamicin nefrotoksisitet ved å reparere oksidativt stress, samle frie radikaler og redusere peroksidasjon av lipid og forbedre antioksidantforsvaret. Faktisk har eugenol sine egne effekter ved å forbedre lipidperoksidasjon, øke antioksidantforsvaret, og til slutt forbedre vevshypoksi (1).
I denne forbindelse eliminerer eugenol ved sin hydroksyfenylgruppe elektroner fra frie radikaler og forhindrer oksidasjon av Fe2 pluss av H2O2. Følgelig reduserer det radikal ȮH-produksjon, som begynner med lipidperoksidasjon. Det er også grunner til at eugenol reduserer cytokiner ved å undertrykke cyklooksygenase II og hemmer celleproliferasjon (1).
Garud et al rapporterte effekten av eugenol på diabetisk nefropati. De viste at eugenol ved doser på 5 og 10 mg/kg i 28 dager reduserte genuttrykket av transformerende vekstfaktor-beta 1 (TGF- 1) nivå og forbedret vevsskade hos diabetiske rotter (22).
Konklusjon
Resultatene våre indikerer også forbedret BUN, Cr og reduksjon i lipidperoksidasjon, selv om eugenoldoser brukt i denne studien ikke reduserte proteinuri og KTDS. Dette funnet kan være relatert til de påførte dosene eller deres varighet.
Forfatternes bidrag
TS og FK planla, veiledet, overvåket og evaluerte, og analyserte studien og klargjorde det første utkastet til dokumentet. HL, FK, AN, MJ, MS og TS deltok i gjennomføringen av studien og samlet inn data. TS og FK delte i påskrift og retting av artikkelen. Alle forfatterne deltok i utarbeidelsen av det endelige utkastet til manuskriptet, reviderte manuskriptet og evaluerte det intellektuelle innholdet kritisk. Alle forfattere har lest og godkjent innholdet i manuskriptet og bekreftet nøyaktigheten eller integriteten til noen del av verket.
Interessekonflikter
Forfatterne erklærer at de ikke har noen konkurrerende interesser.
Etisk problemer
Denne studien ble bekreftet av den etiske komiteen ved Zahedan University ofMedical Sciences. Som et eksperiment ble protokollene godkjent for å være i samsvar med retningslinjene fra Animal Ethics Committee ved Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran (IR. ZAUMS.REC.1397.258). Denne studien ble hentet fra doktorgradsavhandlingen til Fatemeh Kourkinejad ved dette universitetet (avhandling #1397-8997). Dessuten er etiske spørsmål (inkludert plagiering, datafabrikasjon, dobbel publisering) fullstendig observert av forfatterne.
Finansiering/støtte
Forskningen ble bekreftet av Zahedan University of Medical Sciences (Grant #8997).
1 Det medisinske fakultet, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran
2 Studentforskningskomité, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran
3Skole for medisin, Institutt for fysiologi, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran
4Farmacology Research Center, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran
Referanser
1. Sa MM. Den beskyttende effekten av eugenol mot gentamicin-indusert nefrotoksisitet og oksidativ skade hos rottenyrer. Fundam Clin Pharmacol. 2011;25(6):708-16, DOI: 10.1111/j.1472-8206.2010.00900.x.
2. Sheen YJ, Sheu WH-H. Metabolsk syndrom ognyreskade. Cardiol Res Practice. 2011;2011:567389 doi: 10.4061/2011/567389
3. Pei D, Kuo SW, Wu DA, Lin TY, Hseih MC, Lee CH, et al. Forholdet mellom insulinresistens og komponenter av metabolsk syndrom hos taiwanske asiater. Int J Clin Practice. 2005;59:1408-16.doi: 10.1111/j.1368-5031.2005.00661.x
4. Laguardia HA, Hamm LL, Chen J. Det metabolske syndromet og risikoen for kronisknyresykdom: Patofysiologi og intervensjonsstrategier. J Nutr Metab. 2012;2012: 652608 DOI: 10.1155/2012/652608
5. Lee IT, Huang CN, Lee WJ, Lee HS, Sheu WH-H. Forverring av albuminuri ved metabolsk syndrom hos asiatiske personer med type 2-diabetes. Diabetes Res Clin Practice. 2008;81:345-50. DOI: 10.1016/j.diabres.2008.05.010
6. Chen J, Muntner P, Hamm LL, Jones DW. Det metabolske syndrom og kronisknyresykdom hos voksne i USA. Ann Intern Med. 2004;140:167. DOI: 10.7326/0003-4819-140-3- 200402030-00007
7. Eckel RH, Grundy SM, Zimmet PZ. Det metabolske syndromet. Lancet. 2005;365:1415-28. DOI: 10.1016/S0140- 6736(05)66378-7
8. Panchal SK, Brown L. Gnageremodeller for forskning på metabolsk syndrom. 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. Høyfett/høyglukosediett induserer metabolsk syndrom i en eksperimentell rottemodell. Næringsstoffer. 2018;10:1502. doi: 10.3390/nu10101502
10. Tappy L, Lê KA. Metabolske effekter av fruktose og den verdensomspennende økningen i fedme. Physiol Rev. 2010;90(1):23-46. DOI: 10.1152/physrev.00019.2009
11. Bray GA, Nielsen SJ, Popkin BM. Inntak av høy-fruktose mais sirup i drikkevarer kan spille en rolle i epidemien av fedme. Am J Clin Nutr. 2004;79(4):537-43. DOI: 10.1093/akne/79.4.537
12. Ceriello A, Motz E. Er oksidativt stress den patogene mekanismen som ligger til grunn for insulinresistens, diabetes og kardiovaskulær sykdom? Den vanlige jordhypotesen ble revidert. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004;24:816-23. DOI: 10.1161/01.ATV.0000122852.22604.78
13. Roberts CK, Sindhu KK. Oksidativt stress og metabolsk syndrom. Life Sci. 2009;22;84:705-12. DOI: 10.1016/j. lfs.2009.02.026
14. Wan C, Su H, ZhangC. NADPHoksidases rolle i metabolsk sykdomsrelatertnyreskade: en oppdatering. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:7813072. DOI: 10.1155/2016/7813072
15. Barhoma RA. Rollen til eugenol i forebygging av kromindusert akuttnyreskade hos mannlige albinorotter. Alexandria Med J. 2018;54(4):711-5.
16. Pramod K, Ansari SH, Ali J. Eugenol: en naturlig forbindelse med allsidige farmakologiske virkninger. Nat Prod Commun. 2010;5:1999-2006.
17. Daniel AN, Sartoretto SM, Schmidt G, Caparroz-Assef SM, Bersani-Amado CA, Cuman RKN. Antiinflammatoriske og antinociseptive aktiviteter A av eugenol essensiell olje i eksperimentelle dyremodeller. Revista Brasileira de Farmacognosia. 2009;19:212-7.
18. Bantle JP. Kostholdsfruktose og metabolsk syndrom og diabetes. J Nutr. 2009;139:1263S-8S. DOI: 10.3945/ jn.108.098020
19. El-Beshbishy HA, Bahashwan SA, Aly HA, Fakher HA. Opphevelse av cisplatin-indusert nefrotoksisitet hos mus av alfa-liponsyre gjennom å lindre oksidativt stress og forbedre genuttrykk av antioksidantenzymer. Eur J Pharmacol. 2011;668:278-84. DOI: 10.1016/j. ejphar.2011.06.051
20. Tsikas D. Analyse av nitritt og nitrat i biologiske væsker ved analyser basert på Griess-reaksjonen: Vurdering av Griess-reaksjonen i forskningsområdet L-arginin/nitrogenoksid. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2007;15;851:51-70.
21. Pace C, Dagda R, Angermann J. Antioksidanter beskytter mot arsen-indusert mitokondriell kardiotoksisitet. Giftstoffer. 2017;5:E38. DOI: 10.3390/toxics5040038
22. Garud MS, Kulkarni YA. Eugenol forbedrernyreskade hos streptozotocin-induserte diabetiske rotter. Flavor Fragr J. 2017;32:54-62.