De beschermende effecten van Eugenol op het metabool syndroom, nierschade
Mar 18, 2022
Fatemeh Kourkinejad Gharaei1,2 ID, Halimeh Lakzaei3 ID, Abbas Ali Niazi3 ID, Mehdi Jahantig3 ID, Mohammad Reza Shahraki3 ID, Tahereh Safari3,4* ID
Invoering:Metabool syndroom bestaat uit een groep afwijkingen die chronisch is betrokkennierziekte en nefropathie. Eugenol is een belangrijke fenolische component, die aanwezig is in de essentiële oliën van veel planten, zoals kruidnagelolie, met antioxiderende effecten.
Doelstellingen:Onze studie was van plan om de effecten van eugenol op nefrotoxiciteit afkomstig van het metabool syndroom aan te tonen.
Materialen en methodes:Vijfendertig mannelijke Wistar-ratten werden per ongeluk geplukt en vervolgens verdeeld in vijf groepen, waaronder 1) kraanwater; 2) water met fructose10 procent; 3) water met fructose plus zoete amandelolie en intraperitoneaal toegediend; 4) water met fructose plus eugenol 50 mg/kg/d en intraperitoneaal toegediend; 5) water met fructose plus eugenol 100 mg/kg/d intraperitoneaal toegediend. Dit regime duurde 60 dagen en aan het begin van dag 31 begonnen de injecties gedurende 30 dagen. Beoordeling van serum-, urine- en nierparameters (in gehomogeniseerdnierweefsel) werd uitgevoerd in de laatste stap.
Resultaten:De resultaten voerden aan dat de inductie van het metabool syndroom volgtnierletsel heeft de serum-ureumstikstof (BUN) en creatinine (Cr) -niveaus in de fructosegroep aanzienlijk verhoogd. Consumptie van eugenol resulteerde in een significante verlaging van het niveau van deze twee biochemische factoren (P<0.05). the="">nierhet niveau van malondialdehyde (MDA) nam toe in de fructosegroep, terwijl behandeling met een dosis van 50 eugenolen het niveau verlaagde (P<0.05). proteinuria="" and="">nierweefselschadescore (KTDS) nam toe in de fructosegroep in vergelijking met de kraanwatergroep (P<0.001). it="" is="" noteworthy="" that="" treatment="" with="" eugenol="" did="" not="" affect="" the="" level="" of="" proteinuria="" and="" ktds="" with="" any="" of="" the="" used="">
Conclusie:Onze resultaten wezen op de verbetering vannierfunctioneren en afname van lipideperoxidatie, hoewel de eugenoldoses die in dit onderzoek werden gebruikt, de proteïnurie en KTDS niet verminderden.
Contact:joanna.jia@wecistanche.com
Cistanche tubulosa voorkomt nierziekte, klik hier voor het monster
Invoering
Het metabool syndroom omvat een groep aandoeningen zoals abdominale obesitas, hyperglykemie, dyslipidemie en hypertensie (1-3). Ze worden geassocieerd met insulineresistentie, vaak samen met gewichtstoename en obesitas. Mensen die lijden aan het metabool syndroom hebben een verhoogd risico op diabetes,nieren hart- en vaatziekten (3,4). Nieuw bewijs suggereert dat de dreiging van chronische nierziekte hoger is bij mensen met het metabool syndroom (5, 6). Volgens recente studies is de prevalentie van het metabool syndroom wereldwijd 34 procent (7). Belangrijke factoren bij het ontstaan van deze aandoening zijn koolhydraatrijke en vetrijke diëten (8,9). Studies hebben aangetoond dat de toepassing van fructose als geraffineerde zoetstof in moderne voeding toeneemt, met een dagelijkse inname van 16-20 g tot 85-100 g (10,11).
Verschillende onderzoeken hebben verschillende routes voor weefselbeschadiging bij het metabool syndroom gesuggereerd. Een van de routes is het induceren en produceren van respectievelijk oxidatieve stress en vrije radicalen. Het metabool syndroom verhoogt vrije radicalen, namelijk reactieve zuurstofsoorten die leiden tot onevenwichtigheden in antioxidantactiviteiten die leiden tot cellulaire disfunctie (12,13). Volgens de huidige onderzoeken speelt oxidatieve stress een aantal belangrijke rollen bij het optreden van verschillende ziekten, waaronder:nierschade (14).
4-allyl-2-methoxyfenol, ook wel eugenol genoemd, is een fenolische verbinding die wordt gebruikt als additief in de voedselproductie en geur (15). Veel planten zoals extracten van kruidnagel, basilicum en nootmuskaat zijn verzadigd met eugenol. Biologische activiteiten van eugenol omvatten antioxidant, neuroprotectief, ontstekingsremmend, enz. (16). Sheen en collega's toonden beschermende effecten van eugenol tegen oxidatieve stress en door gentamicine geïnduceerde nefrotoxiciteit (2).
Doelstellingen
Gezien het belang van het metabool syndroom en de beschermende rol van eugenol, worden de volgende vragen gesteld: 1) Zijn de niveaus van biochemische parameters in serum ennierweefselvariatie na de injectie van eugenol bij ratten met het metabool syndroom? 2) Zijn er pathologische veranderingen in nefrisch parenchym na toediening van eugenol bij ratten met geïnduceerd metabool syndroom? Deze studie was dus ontworpen voor de beoordeling van de rol van eugenol bij de preventie vannierschade als gevolg van het metabool syndroom.
Materialen en methodes
Dieren
In de huidige studie werden 35 Wistar-ratten die allemaal een mannelijk geslacht hadden en per ongeluk geselecteerd in het gewichtsbereik van 184,4 ± 7,2 g, bereid door het dierencentrum van de Zahedan University of Medical Sciences. De omgevingstemperatuur van de opslagplaats was 23 tot 25 graden. Ratten hadden water in vrije vorm, gestandaardiseerde voeding voor ratten en 12 uur licht als blootstelling aan daglicht en 12 uur duisternis als nacht. Een week voor de test pasten ze zich ook aan hun dieet aan.
medicijnen
D-fructose >99 procent werd gekocht van Syarikat System Malaysia Company. Eugenol werd verkregen van Sigma (St. Louis, MO, VS). Zoete amandelolie werd ingekocht bij Kimiagartoos Pharmaceutical Company in Iran.
Experimentprotocol
De dieren werden willekeurig verdeeld in vijf groepen, waaronder 1) kraanwater; 2) water met fructose 10 procent; 3) water met fructose10 procent plus zoete amandelolie en intraperitoneaal toegediend; 4) water met fructose 10% plus eugenol 50 mg/kg/d (17) opgelost in zoete amandelolie en intraperitoneaal toegediend; 5) water met fructose 10% plus eugenol 100 mg/kg/d (17) opgelost in zoete amandelolie en intraperitoneaal toegediend. De bovengenoemde ratten consumeerden 60 dagen lang het met fructose verzadigde water (18). Na 30 dagen, de volgende dag, begon de injectie met eugenol en amandelolie voor een duur van 30 dagen. Tijdens het onderzoek werd dagelijks het nettogewicht van het dier bepaald en geregistreerd. Een dag na voltooiing van de toediening vond verdoving plaats met het mengsel van ketamine (75 mg/kg, intraperitoneaal) en 10 mg/kg intraperitoneaal xylazine en vervolgens werden bloedmonsters uit het hart van het individuele dier genomen.
Afmetingen
Door gebruik te maken van de kits van Pars Azmoon (van een Iraans bedrijf) werden de niveaus van serumcreatinine (Cr), bloedureumstikstof (BUN) en proteïnurie kwantitatief gemeten. We bepaalden nitrietoxide stabiele metaboliet en nitrietniveau in serum en supernatant via de Griess-reactie van colorimetrische testkit (ZellBio, Duitsland). Gehomogeniseerd weefselsupernatant en serumniveau van malondialdehyde (MDA) werden handmatig berekend (19, 20). Voor weefselkleuring gebruiken we 10 procent formaline voor fixatie en paraffine. We hebben weefselcoupes gekleurd met hematoxyline-eosinekleuring voorafgaand aan hun onderzoek. Vervolgens beoordeelden twee pathologen de glaasjes blindelings. Weefselpathologie werd beoordeeld door de hevigheid van distale tubulaire schade, transparantniercast, verspilling en puin, afplatting en afbraak van de buisvormige cel, vacuolisatie en verwijding van het buisvormige lumen en gescoord van 1 tot 4. De algehele score werd bepaald alsnierweefselschadescore (KTDS) die 1 tot 4 werd gerapporteerd, terwijl natuurlijke buizen zonder enige schade als nulscores beschouwden.
statistische analyse
Door middel van gemiddelde ± SEM worden de gegevens gerapporteerd. Eenrichtingsanalyse van variantie (ANOVA) werd toegepast in de analyse als MDA-, nitriet-, Cr-, BUN-laboratoriumtestresultaten enniergewichten. Dan is ook de post hoc Tukey test gedaan. Evaluatie van histopathologische resultaten werd uitgevoerd met Kruskal-Wallis en Mann-Whitney U-tests. We hebben SPSS versie 16th aangeroepen voor data-analyse. P-waarden lager dan 0.05 werden statistisch significant verondersteld.
Resultaten
Het verzamelen van het gemiddelde deltagewicht van dieren in verschillende groepen toonde een significant verschil tussen de groep die fructose kreeg naast de groep met kraanwater (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="">niergewicht in de ongelijke groepen vertoonde geen significant verschil (Figuur 1B).
De resultaten toonden aan dat de inductie van het metabool syndroom volgtnierletsel heeft de serum BUN- en Cr-spiegels in fructose aanzienlijk verhoogd in vergelijking met de kraanwatergroep (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="">nierMDA- en nitrietspiegels namen toe met de inductie van het metabool syndroom in de fructosegroep, en behandeling met een dosis van 50 eugenol verlaagde de MDA-spiegel (P<0.05) as="" shown="" in="" figure="" 2c="" and="" d.="" on="" the="" other="" hand,="" the="" levels="" of="">niernitriet tussen verschillende groepen zijn niet significant verschillend (Figuur 2). De hoeveelheid urine-eiwit suggereert nierbeschadiging na de inductie van een metabool syndroom in vergelijking met fructose in vergelijking met de groep die kraanwater ontvangt (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="">
Discussie
De resultaten van dit onderzoek geven aan:nierletsel na inductie van het metabool syndroom. Ondanks verbeteringen innierfunctie worden factoren zoals serum BUN- en Cr-spiegels door eugenol, KTDS en proteïnurie niet beïnvloed door behandeling met verschillende eugenoldoses.
Verschillende onderzoeken keuren de antioxiderende en ontstekingsremmende eigenschappen van eugenol goed (1,16,21). Hun rapporten geven ook aan dat eugenol werkt als een verzamelaar van vrije radicalen en oxidatieve stress, lipideperoxidatie vermindert en de antioxidantafweer verbetert. De resultaten van hun studies wijzen op een verhoging van het niveau van glutathion, superoxide dismutase, vermindering van tumornecrosefactor-alfa en prostaglandine E2. Eugenol kan ook MDA verminderen door de lipideperoxidatie te verminderen. De effecten van eugenol zijn dus de verbetering van antioxidante enzymen samen met het verminderen van de ontstekingsfactoren (15).
Een andere studie heeft gemeld dat eugenol de antioxidantcapaciteit en door arseentrioxide geïnduceerde nefrotoxiciteit verbetert (21). In dit opzicht zijn er aanwijzingen dat eugenol de nefrotoxiciteit van gentamicine verbeterde door oxidatieve stress te herstellen, vrije radicalen te verzamelen en peroxidatie van lipiden te verminderen, en de verdediging van antioxidanten te verbeteren. Eugenol heeft zelfs zijn eigen effecten door de lipideperoxidatie te verbeteren, de antioxidantafweer te verhogen en uiteindelijk de weefselhypoxie te verbeteren (1).
In dit opzicht elimineert eugenol door zijn hydroxyfenylgroep elektronen van vrije radicalen en voorkomt het oxidatie van Fe2 plus door H2O2. Dientengevolge vermindert het de radicale ȮH-productie, die begint met lipideperoxidatie. Er zijn ook redenen dat eugenol cytokinen vermindert door cyclo-oxygenase II te onderdrukken en celproliferatie remt (1).
Garud et al. rapporteerden de effecten van eugenol op diabetische nefropathie. Ze toonden aan dat eugenol in doseringen van 5 en 10 mg/kg gedurende 28 dagen de genexpressie van het niveau van transformerende groeifactor-bèta 1 (TGF- 1) verminderde en weefselbeschadiging verbeterde bij diabetische ratten (22).
Conclusie
Onze resultaten wijzen ook op verbeterde BUN, Cr en afname van lipideperoxidatie, hoewel de eugenoldoses die in deze studie werden gebruikt, de proteïnurie en KTDS niet verminderden. Deze bevinding kan verband houden met de toegepaste doses of de duur ervan.
Bijdrage van de auteur
TS en FK planden, begeleidden, overzagen en evalueerden de studie, analyseerden de studie en maakten de eerste versie van het document gereed. HL, FK, AN, MJ, MS en TS namen deel aan de uitvoering van het onderzoek en verzamelden de gegevens. TS en FK deelden de inscriptie en correctie van het artikel. Alle auteurs namen deel aan de voorbereiding van de definitieve versie van het manuscript, herzagen het manuscript en evalueerden kritisch de intellectuele inhoud. Alle auteurs hebben de inhoud van het manuscript gelezen en goedgekeurd en hebben de nauwkeurigheid of integriteit van enig deel van het werk bevestigd.
Belangenverstrengeling
De auteurs verklaren dat ze geen concurrerende belangen hebben.
Ethisch problemen
Deze studie werd bevestigd door de ethische commissie van de Zahedan University of Medical Sciences. Als experiment werden de protocollen goedgekeurd om in overeenstemming te zijn met de richtlijnen van de Animal Ethics Committee van de Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran (IR. ZAUMS.REC.1397.258). Deze studie is geëxtraheerd uit het proefschrift van Fatemeh Kourkinejad aan deze universiteit (Thesis #1397-8997). Bovendien zijn ethische kwesties (waaronder plagiaat, datafabricage, dubbele publicatie) door de auteurs volledig in acht genomen.
Financiering/ondersteuning
Het onderzoek werd bevestigd door de Zahedan University of Medical Sciences (Grant #8997).
1Faculteit Geneeskunde, Zahedan Universiteit voor Medische Wetenschappen, Zahedan, Iran
2Student Research Committee, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran
3School of Medicine, Department of Physiology, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran
4Farmacology Research Center, Zahedan University of Medical Sciences, Zahedan, Iran
Referenties
1. Zei MM. Het beschermende effect van eugenol tegen door gentamicine geïnduceerde nefrotoxiciteit en oxidatieve schade bij rattennieren. Fundam Clin Pharmacol. 2011;25(6):708-16, DOI: 10.1111/j.1472-8206.2010.00900.x.
2. Sheen YJ, Sheu WH-H. Metabool syndroom ennierblessure. Cardiool 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. De relaties tussen insulineresistentie en componenten van het metabool syndroom bij Taiwanese Aziaten. Int J Clin Praktijk. 2005;59:1408-16.doi: 10.1111/j.1368-5031.2005.00661.x
4. Laguardia HA, Hamm LL, Chen J. Het metabool syndroom en het risico op chronischnierziekte: pathofysiologie en interventiestrategieën. J Nutr Metab. 2012;2012: 652608 DOI: 10.1155/2012/652608
5. Lee IT, Huang CN, Lee WJ, Lee HS, Sheu WH-H. Verergering van albuminurie door metabool syndroom bij type 2 diabetische Aziatische proefpersonen. 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. Het metabool syndroom en chronischenierziekte bij Amerikaanse volwassenen. Ann Stagiair Med. 2004;140:167. DOI: 10.7326/0003-4819-140-3- 200402030-00007
7. Eckel RH, Grundy SM, Zimmet PZ. Het metabool syndroom. Lancet. 2005;365:1415-28. DOI: 10.1016/S0140- 6736(05)66378-7
8. Panchal SK, Brown L. Knaagdiermodellen voor onderzoek naar metabool syndroom. J Biomed Biotechnologie. 2011;2011:351982. DOI: 10.1155/2011/351982
9. Moreno-Fernández S, Garcés-Rimón M, Vera G, Astier J, Landrier J, Miguel M. Vetrijk / hoog glucosedieet induceert metabool syndroom in een experimenteel rattenmodel. voedingsstoffen. 2018;10:1502. doi: 10.3390/nu10101502
10. Tappy L, Lê KA. Metabolische effecten van fructose en de wereldwijde toename van obesitas. Fysiol Rev. 2010;90(1):23-46. DOI: 10.1152/physrev.00019.2009
11. Bray GA, Nielsen SJ, Popkin BM. Consumptie van fructose-glucosestroop in dranken kan een rol spelen bij de epidemie van obesitas. Ben J Clin Nutr. 2004;79(4):537-43. DOI: 10.1093/acne/79.4.537
12. Ceriello A, Motz E. Is oxidatieve stress het pathogene mechanisme dat ten grondslag ligt aan insulineresistentie, diabetes en hart- en vaatziekten? De gemeenschappelijke bodemhypothese werd herzien. Arterioscler Tromb Vasc Biol. 2004;24:816-23. DOI: 10.1161/01.ATV.0000122852.22604.78
13. Roberts CK, Sindhu KK. Oxidatieve stress en metabool syndroom. Levenswetenschap. 2009;22;84:705-12. DOI: 10.1016/j. lfs.2009.02.026
14. Wan C, Su H, ZhangC. Rol van NADPHoxidase bij metabole ziekten gerelateerdnierblessure: een update. Oxid Med Cell Longev. 2016;2016:7813072. DOI: 10.1155/2016/7813072
15. Barhoma RA. De rol van eugenol bij de preventie van door chroom geïnduceerde acutenierletsel bij mannelijke albinoratten. Alexandria Med J. 2018;54(4):711-5.
16. Pramod K, Ansari SH, Ali J. Eugenol: een natuurlijke verbinding met veelzijdige farmacologische acties. Nat Prod Comm. 2010;5:1999-2006.
17. Daniel AN, Sartoretto SM, Schmidt G, Caparroz-Assef SM, Bersani-Amado CA, Cuman RKN. Ontstekingsremmende en antinociceptieve activiteiten A van essentiële olie van eugenol in experimentele diermodellen. Revista Brasileira de Farmacognosia. 2009;19:212-7.
18. Band JP. Dieet fructose en metabool syndroom en diabetes. J Nutr. 2009;139:1263S-8S. DOI: 10.3945/jn.108.098020
19. El-Beshbishy HA, Bahashwan SA, Aly HA, Fakher HA. Opheffing van door cisplatine geïnduceerde nefrotoxiciteit bij muizen door alfa-liponzuur door oxidatieve stress te verbeteren en genexpressie van antioxidante enzymen te verbeteren. EurJ Pharmacol. 2011;668:278-84. DOI: 10.1016/j. ejphar.2011.06.051
20. Tsikas D. Analyse van nitriet en nitraat in biologische vloeistoffen door testen op basis van de Griess-reactie: beoordeling van de Griess-reactie in het onderzoeksgebied L-arginine/stikstofmonoxide. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2007;15;851:51-70.
21. Pace C, Dagda R, Angermann J. Antioxidanten beschermen tegen arseen-geïnduceerde mitochondriale cardio-toxiciteit. Giftige stoffen. 2017;5:E38. DOI: 10.3390/toxics5040038
22. Garud MS, Kulkarni YA. Eugenol verbetertnierschade bij door streptozotocine geïnduceerde diabetische ratten. Smaak Fragr J. 2017;32:54-62.
