Eugenols beskyttende virkning på metabolisk syndrom, nyreskader

Fatemeh Kourkinejad Gharaei^{1,2 ID}, Halimeh Lakzaei^{3 ID}, Abbas Ali Niazi^{3 ID}, Mehdi Jahantigh^{3 ID}, Mohammad Reza Shahraki^{3 ID}, Tahereh Safari^{3,4* ID}

Introduktion:Metabolisk syndrom består af en gruppe af abnormiteter, som er involveret kronisknyresygdom og nefropati. Eugenol er en vigtig phenolkomponent, som er til stede i mange planters æteriske olier såsom nellikerolie med antioxidanteffekt.

Mål:Vores undersøgelse planlagde at demonstrere eugenols virkninger over nefrotoksicitet afledt af metabolisk syndrom.

Materialer og metoder:Femogtredive Wistar-hanrotter blev plukket ved et uheld og derefter opdelt i fem grupper, herunder 1) postevand; 2) vand med fructose10 procent; 3) vand med fructose plus sød mandelolie og indgivet intraperitonealt; 4) vand med fructose plus eugenol 50 mg/kg/d og indgivet intraperitonealt; 5) vand med fructose plus eugenol 100 mg/kg/d administreret intraperitonealt. Dette regime varede i 60 dage, og i begyndelsen af ​​dag 31 startede injektionerne i 30 dage. Vurdering af serum-, urin- og nyreparametre (i homogeniseretnyrevæv) blev udført i det sidste trin.

Resultater:Resultaterne hævdede, at induktionen af ​​metabolisk syndrom følgernyreskade har signifikant øget serum-blod urea nitrogen (BUN) og kreatinin (Cr) niveauer i fruktosegruppen. Indtagelse af eugenol resulterede i en signifikant reduktion i niveauet af disse to biokemiske faktorer (P<0.05). the="">nyreniveauet af malondialdehyd (MDA) steg i fruktosegruppen, mens behandling med en dosis på 50 eugenoler reducerede niveauet (P<0.05). proteinuria="" and="">nyrevævsskadescore (KTDS) steg i fruktosegruppen sammenlignet med postevandsgruppen (P<0.001). it="" is="" noteworthy="" that="" treatment="" with="" eugenol="" did="" not="" affect="" the="" level="" of="" proteinuria="" and="" ktds="" with="" any="" of="" the="" used="">

Konklusion:Vores resultater indikerede en forbedring afnyrefunktion og fald i lipidperoxidation, selvom eugenol-doser anvendt i denne undersøgelse ikke reducerede proteinuri og KTDS.

Kontakt:joanna.jia@wecistanche.com

Cistanche tubulosa forebygger nyresygdom, klik her for at få prøven

Introduktion

Metabolisk syndrom omfatter en gruppe lidelser såsom abdominal fedme, hyperglykæmi, dyslipidæmi og hypertension (1-3). De er forbundet med insulinresistens, ofte sammen med vægtøgning og fedme. Mennesker, der lider af metabolisk syndrom, har øget risiko for diabetes,nyreog hjerte-kar-sygdomme (3,4). Nye beviser tyder på, at forekomsten af ​​kronisk nyresygdom er højere hos mennesker med metabolisk syndrom (5, 6). Ifølge nyere undersøgelser er forekomsten af ​​metabolisk syndrom 34 procent globalt (7). Vigtige faktorer i udviklingen af ​​denne lidelse er kost med højt kulhydrat og højt fedtindhold (8,9). Undersøgelser har vist, at anvendelsen af ​​fruktose som et raffineret sødestof i moderne ernæring er stigende, med et dagligt indtag på fra 16-20 g til 85-100 g (10,11).

Forskellige undersøgelser har foreslået forskellige veje til vævsskade i metabolisk syndrom. En af veje er at inducere og producere henholdsvis oxidativt stress og frie radikaler. Det metaboliske syndrom øger frie radikaler, nemlig reaktive oxygenarter, der fører til ubalancer i antioxidantaktiviteter, der fører til cellulær dysfunktion (12,13). Ifølge de nuværende undersøgelser spiller oxidativ stress nogle vigtige roller i opståen af ​​forskellige sygdomme, herundernyreskade (14).

4-allyl-2-methoxyphenol også kaldet eugenol er en phenolforbindelse, der bruges som et tilsætningsstof i fødevareproduktion og duftstoffer (15). Mange planter som nelliker, basilikum og muskatnødekstrakter er mættede med eugenol. Biologiske aktiviteter af eugenol omfatter antioxidant, neurobeskyttende, anti-inflammatorisk osv. (16). Sheen og kolleger demonstrerede eugenol-beskyttende virkninger mod oxidativt stress og gentamicin-induceret nefrotoksicitet (2).

Mål

I betragtning af vigtigheden af ​​metabolisk syndrom og eugenols beskyttende rolle stilles de efterfølgende spørgsmål: 1) Har biokemiske parametres niveauer i serum ognyrevæv varierer efter injektion af eugenol i rotter ramt af metabolisk syndrom? 2) Er der nogen patologiske ændringer i nefrisk parenkym efter påføring af eugenol hos rotter med induceret metabolisk syndrom? Derfor er denne undersøgelse designet til vurdering af eugenols rolle i forebyggelsen afnyreskader på grund af metabolisk syndrom.

Materialer og metoder

Dyr

I den aktuelle undersøgelse blev 35 Wistar-rotter, som alle havde hankøn og ved et uheld udvalgt i vægtområdet 184,4 ± 7,2 g, som blev fremstillet fra Zahedan University of Medical Sciences' dyrecenter. Opbevaringsstedets miljøtemperatur var 23 til 25 grader. Rotter havde friform vand, standardiseret foder til rotter og 12 timers lys som dagslys og 12 timers mørke som nattetid. En uge før testen tilpassede de sig også deres kost.

Medicin

D-fructose >99 procent blev købt fra Syarikat System Malaysia Company. Eugenol blev hentet fra Sigma (St. Louis, MO, USA). Sød mandelolie blev indkøbt fra Kimiagartoos Pharmaceutical Company i Iran.

Eksperimentprotokol

Dyrene blev tilfældigt fordelt i fem grupper, herunder 1) postevand; 2) vand med fructose 10 procent; 3) vand med fructose10 procent plus sød mandelolie og administreret intraperitonealt; 4) vand med fructose 10 procent plus eugenol 50 mg/kg/d (17) opløst i sød mandelolie og administreret intraperitonealt; 5) vand med fructose 10 procent plus eugenol 100 mg/kg/d (17) opløst i sød mandelolie og administreret intraperitonealt. Ovenstående rotter indtog vand mættet med fruktose i 60 dage(18). Efter 30 dage, den næste dag, startede injektionen af ​​eugenol og mandelolie i en varighed på 30 dage. Under hele undersøgelsen blev dyrets nettovægt hver dag bestemt og registreret. En dag efter administrationens afslutning forekom bedøvelse med blandingen af ​​ketamin (75 mg/kg, intraperitonealt) og 10 mg/kg intraperitonealt xylazin, og derefter blev der taget blodprøver fra hjertet af det enkelte dyr.

Mål

Udnyttelse af Pars Azmoons kits (fra iransk virksomhed) blev niveauerne af serumkreatinin (Cr), blodurinstofnitrogen (BUN) og proteinuri målt kvantitativt. Vi bestemte nitritoxid-stabil metabolit og nitritniveau i serum og supernatant via Griess-reaktionen af ​​kolorimetrisk assay-kit (ZellBio, Tyskland). Homogeniseret vævssupernatant og serumniveau af malondialdehyd (MDA) blev beregnet manuelt (19, 20). Inden vævsfarvning bruger vi 10 procent formalin til fiksering og paraffin. Vi farvede vævssnit med hæmatoxylin-eosin-farvning før deres undersøgelse. Derefter vurderede to patologer objektglassene blindt. Vævspatologi blev vurderet ud fra voldsomheden af ​​distale tubulære skader, gennemsigtigenyreafstøbning, spild og affald, udfladning og nedrivning af den rørformede celle, vakuolisering og udvidelse af rørformet lumen og scoret fra 1 til 4. Den samlede score blev bestemt somnyrevævsskadescore (KTDS), som blev rapporteret 1 til 4, mens naturlige rør uden nogen skade betragtes som nul score.

Statistisk analyse

Ved hjælp af middel ± SEM rapporteres dataene. Envejsvariansanalyse (ANOVA) blev anvendt i analysen, hvis MDA, nitrit, Cr, BUN laboratorietestresultater ognyrevægte. Så er post hoc Tukey testen også blevet udført. Evaluering af histopatologiske resultater blev udført med Kruskal-Wallis og Mann-Whitney U-tests. Vi påberåbte SPSS version 16. til dataanalyse. P-værdier lavere end 0.05 blev kogiteret signifikant statistisk.

Resultater

Samling af gennemsnitlig deltavægt af dyr i forskellige grupper viste en signifikant forskel blandt gruppen, der modtog fruktose udover postevandsgruppen (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="">nyrevægt i de forskellige grupper viste ikke en signifikant forskel (figur 1B).

Resultaterne viste, at induktionen af ​​metabolisk syndrom fulgtenyreskade har signifikant øget serum BUN og Cr niveauer i fructose sammenlignet med postevandsgruppen (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="">nyreniveauet af MDA og nitrit steg med induktion af metabolisk syndrom i fruktosegruppen, og behandling med en dosis på 50 eugenol reducerede MDA-niveauet (P<0.05) as="" shown="" in="" figure="" 2c="" and="" d.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" levels="" of="">nyrenitrit blandt forskellige grupper er ikke signifikant forskellige (figur 2). Mængden af ​​urinprotein tyder på nyreskade efter induktion af et metabolisk syndrom i fructose sammenlignet med postevandsmodtagergruppen (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="">

Diskussion

Resultaterne af denne undersøgelse visernyreskade efter induktion af metabolisk syndrom. På trods af forbedringer inyrefunktion, påvirkes faktorer som serum BUN og Cr niveauer af eugenol, KTDS og proteinuri ikke af behandling med forskellige eugenol doser.

Adskillige undersøgelser godkender de antioxidante og antiinflammatoriske egenskaber af eugenol (1,16,21). Deres rapporter indikerer også, at eugenol fungerer som en frie radikal-samler og reducerer oxidativt stress, lipidperoxidation og forbedrer antioxidantforsvaret. Resultaterne af deres undersøgelser indikerer en forbedring af glutathionniveauet, superoxiddismutase, reducerende tumornekrosefaktor-alfa og prostaglandin E2. Eugenol kan også reducere MDA ved at reducere lipidperoxidation. Således er virkningerne af eugenol forbedring af antioxidantenzymer sammen med reduktion af de inflammatoriske faktorer (15).

En anden undersøgelse har rapporteret, at eugenol forbedrer antioxidantkapaciteten og arsentrioxid-induceret nefrotoksicitet (21). I denne forbindelse er der bevis for, at eugenol forbedrede gentamicin nefrotoksicitet ved at reparere oxidativt stress, opsamle frie radikaler og mindske peroxidation af lipid og forbedre antioxidantforsvaret. Faktisk har eugenol sine egne virkninger ved at forbedre lipidperoxidation, øge antioxidantforsvaret og til sidst forbedre vævshypoksi (1).

I denne henseende eliminerer eugenol ved sin hydroxyphenylgruppe elektroner fra frie radikaler og forhindrer oxidation af Fe2 plus af H2O2. Følgelig reducerer det radikal ȮH-produktion, som begynder med lipidperoxidation. Der er også grunde til, at eugenol reducerer cytokiner ved at undertrykke cyclooxygenase II og hæmmer celleproliferation (1).

Garud et al rapporterede virkningerne af eugenol på diabetisk nefropati. De viste, at eugenol i doser på 5 og 10 mg/kg i 28 dage reducerede genudtrykket af transformerende vækstfaktor-beta 1 (TGF- 1) niveau og forbedrede vævsskade hos diabetiske rotter (22).

Konklusion

Vores resultater indikerer også forbedret BUN, Cr og fald i lipidperoxidation, selvom eugenol-doser brugt i denne undersøgelse ikke reducerede proteinuri og KTDS. Dette fund kan være relateret til de anvendte doser eller deres varighed.

Forfatternes bidrag

TS og FK planlagde, vejledte, overvågede og evaluerede og analyserede undersøgelsen og gjorde det første udkast til dokumentet klar. HL, FK, AN, MJ, MS og TS deltog i afviklingen af ​​undersøgelsen og indsamlede data. TS og FK delte i indskriften og rettelsen af ​​artiklen. Alle forfattere deltog i udarbejdelsen af ​​det endelige udkast til manuskriptet, reviderede manuskriptet og vurderede kritisk det intellektuelle indhold. Alle forfattere har læst og godkendt indholdet af manuskriptet og bekræftet nøjagtigheden eller integriteten af ​​enhver del af værket.

Interessekonflikt

Forfatterne erklærer, at de ikke har nogen konkurrerende interesser.

Etisk problemer

Denne undersøgelse blev bekræftet af den etiske komité ved Zahedan University ofMedical Sciences. Som et eksperiment blev protokollerne godkendt til at være i overensstemmelse med retningslinjerne fra Animal Ethics Committee ved Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran (IR. ZAUMS.REC.1397.258). Denne undersøgelse blev uddraget af MD-afhandlingen af ​​Fatemeh Kourkinejad ved dette universitet (afhandling #1397-8997). Desuden er etiske spørgsmål (herunder plagiat, datafabrikation, dobbeltpublicering) blevet fuldstændig observeret af forfatterne.

Finansiering/støtte

Forskningen blev bekræftet af Zahedan University of Medical Sciences (Grant #8997).

1 Det Medicinske Fakultet, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran

2Student Research Committee, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran

3Skolen for medicin, Institut for Fysiologi, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran

4Farmacology Research Center, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran

Referencer

1. Sagde MM. Den beskyttende virkning af eugenol mod gentamicin-induceret nefrotoksicitet og oxidativ skade hos rotternyrer. Fundam Clin Pharmacol. 2011;25(6):708-16, DOI: 10.1111/j.1472-8206.2010.00900.x.

2. Sheen YJ, Sheu WH-H. Metabolisk 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 mellem insulinresistens og komponenter i metabolisk 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 metaboliske syndrom og risikoen for kronisknyresygdom: Patofysiologi og interventionsstrategier. J Nutr Metab. 2012;2012: 652608 DOI: 10.1155/2012/652608

5. Lee IT, Huang CN, Lee WJ, Lee HS, Sheu WH-H. Forværring af albuminuri ved metabolisk syndrom hos type 2 diabetiske asiatiske personer. 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 metaboliske syndrom og kronisknyresygdom hos voksne i USA. Ann Praktikant Med. 2004;140:167. DOI: 10.7326/0003-4819-140-3- 200402030-00007

7. Eckel RH, Grundy SM, Zimmet PZ. Det metaboliske syndrom. Lancet. 2005;365:1415-28. DOI: 10.1016/S0140- 6736(05)66378-7

8. Panchal SK, Brown L. Gnavermodeller til forskning i metabolisk 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. Diæt med højt fedtindhold/høj glukose inducerer metabolisk syndrom i en eksperimentel rottemodel. Næringsstoffer. 2018;10:1502. doi: 10.3390/nu10101502

10. Tappy L, Lê KA. Metaboliske virkninger af fruktose og den verdensomspændende stigning i fedme. Physiol Rev. 2010;90(1):23-46. DOI: 10.1152/physrev.00019.2009

11. Bray GA, Nielsen SJ, Popkin BM. Indtagelse af majssirup med højt fructoseindhold i drikkevarer kan spille en rolle i epidemien af ​​fedme. Am J Clin Nutr. 2004;79(4):537-43. DOI: 10.1093/acne/79.4.537

12. Ceriello A, Motz E. Er oxidativ stress den patogene mekanisme, der ligger til grund for insulinresistens, diabetes og hjerte-kar-sygdomme? Den almindelige jordbundshypotese blev revideret. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2004;24:816-23. DOI: 10.1161/01.ATV.0000122852.22604.78

13. Roberts CK, Sindhu KK. Oxidativ stress og metabolisk syndrom. Life Sci. 2009;22;84:705-12. DOI: 10.1016/j. lfs.2009.02.026

14. Wan C, Su H, ZhangC. NADPHoxidases rolle i metabolisk sygdomsrelateretnyreskade: en opdatering. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:7813072. DOI: 10.1155/2016/7813072

15. Barhoma RA. Eugenols rolle i forebyggelsen af ​​chrom-induceret akutnyreskade hos albinorotter. Alexandria Med J. 2018;54(4):711-5.

16. Pramod K, Ansari SH, Ali J. Eugenol: en naturlig forbindelse med alsidige farmakologiske virkninger. Nat Prod Commun. 2010;5:1999-2006.

17. Daniel AN, Sartoretto SM, Schmidt G, Caparroz-Assef SM, Bersani-Amado CA, Cuman RKN. Anti-inflammatoriske og antinociceptive aktiviteter A af eugenol æterisk olie i eksperimentelle dyremodeller. Revista Brasileira de Farmacognosia. 2009;19:212-7.

18. Bantle JP. Kostfruktose og metabolisk 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. Ophævelse af cisplatin-induceret nefrotoksicitet hos mus med alfa-liponsyre gennem forbedring af oxidativt stress og forbedring af genekspression af antioxidantenzymer. Eur J Pharmacol. 2011;668:278-84. DOI: 10.1016/j. ejphar.2011.06.051

20. Tsikas D. Analyse af nitrit og nitrat i biologiske væsker ved assays baseret på Griess-reaktionen: Vurdering af Griess-reaktionen i forskningsområdet L-arginin/nitrogenoxid. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2007;15;851:51-70.

21. Pace C, Dagda R, Angermann J. Antioxidanter beskytter mod arseninduceret mitokondriel kardiotoksicitet. Giftstoffer. 2017;5:E38. DOI: 10.3390/toxics5040038

22. Garud MS, Kulkarni YA. Eugenol forbedrernyreskader hos streptozotocin-inducerede diabetiske rotter. Flavor Fragr J. 2017;32:54-62.