Articol complet

  • Articol complet
  • Cifre și date
  • Referințe
  • Citații
  • Valori
  • Licențierea
  • Reimprimări și permisiuni
  • PDF

Abstract

1. Introducere

Este de netăgăduit să spunem că există peste 194 de milioane de persoane cu diabet în întreaga lume [1, 2]. Diabetul zaharat se caracterizează prin niveluri ridicate de glucoză în sânge și este asociat cu complicații devastatoare și care pun viața în pericol, care afectează diferite organe ale corpului, cum ar fi vasele de sânge, ochii, rinichii și nervii [3, 4]. Printre diferitele tipuri de diabet zaharat, tipul 2 reprezintă 90% dintre pacienții diagnosticați. Diabetul zaharat de tip 2 (T2DM) este un sindrom metabolic, care se caracterizează atât prin acumularea de grăsimi, cât și prin afectarea acțiunii insulinei, producția de insulină sau ambele; o afecțiune numită rezistență la insulină. Rezistența la insulină duce la dezvoltarea hiperglicemiei. O astfel de hiperglicemie dăunătoare a produs glucotoxicitate dăunătoare țesuturilor, care este cauza principală a complicațiilor diabetice [5]. În plus, metabolismul anormal al grăsimilor acumulate în țesuturile adipoase poate provoca lipotoxicitate, care poate exacerba și mai mult complicațiile diabetice [6].

articolul

Gestionarea T2DM presupune modificarea stilului de viață și/sau tratament farmaceutic, cum ar fi insulina, biguanidele, sulfonilureele și inhibitorii alfa glucozidazei. Cu toate acestea, aceste medicamente antidiabetice sunt departe de a fi satisfăcătoare din cauza eficacității limitate și a multor efecte secundare nedorite [7]. În consecință, T2DM este încă o boală incurabilă cu o calitate slabă a vieții, cu morbiditate și mortalitate ridicate. Prin urmare, poverile sociale și economice ale acestei boli reprezintă o nevoie urgentă pentru dezvoltarea de noi strategii terapeutice pentru tratamentul cu eficacitate satisfăcătoare și fără efecte adverse [8].

Țesutul adipos secretă multe proteine ​​și hormoni, cum ar fi adipocitokinele, rezistina, leptina și adiponectina, pentru a controla sensibilitatea la insulină [9]. Adiponectina este un hormon proteic secretat în fluxul sanguin într-o medie de 0,01% din totalul proteinelor plasmatice. Rolul important al adiponectinei provine din modularea metabolismului glucozei și lipidelor în țesutul sensibil la insulină [10, 11]. Dovezile acumulate au arătat că hipoadiponectinemia a jucat un rol cheie în patogeneza obezității și a bolilor conexe [12, 13]. Mai mult, administrarea de adiponectină la șoareci obezi sau diabetici poate reduce greutatea corporală și nivelul glicemiei, sporind în același timp sensibilitatea la insulină [14, 15]. Pe baza acestor date, adiponectina a fost concepută ca fiind o țintă nouă de terapie pentru obezitate și rezistență la insulină [16].

Diverși factori sunt implicați în reglarea expresiei adiponectinei. Acești factori includ, receptorul activat cu proliferatorul peroxizomului (PPAR-γ), proteina de legare a amplificatorului CCAAT (C/EBP) α, factorul 7 asemănător Kruppel (KLF7) și proteina-1c care leagă elementul de reglare a sterolului (SREBP-1c) . Dintre acești factori, PPARγ este recunoscut ca regulator principal al transcripției genelor și al concentrațiilor plasmatice ale adiponectinei [9]. PPARγ se leagă direct de un element funcțional PPAR-responsive (PPRE) din promotorul adiponectinei, ducând la îmbunătățirea transcripției genei adiponectinei [17]. Într-adevăr, se crede că adiponectina este un marker pentru activitatea PPARγ [18].

Propolisul (brazilian) este un amestec rășinos lipicios pe care albinele miere îl colectează din mugurii copacilor, din fluxurile de sevă sau din alte surse botanice. Culoarea sa variază în funcție de sursa sa botanică, cea mai frecventă fiind maro închis [19]. Compozițiile chimice ale propolisului sunt în principal flavonoide, acizi și esteri aromatici, aldehide și cetone, acizi grași și esteri, terpene, steroizi, aminoacizi, polizaharide, hidrocarburi, alcool, hidroxibenzen și alți compuși [20]. Propolis brazilian compus în principal din compuși fenolici artepillin C. În plus, sa raportat că conține acid 3-prenil-4-hidroxicinamic, p-cumaric, acid cafeic și acizi cafeicoilchinici, acizi cinamici și flavonoizi pinobanksin și kaempferol [21]. S-a raportat că propolisul brazilian posedă diverse activități biologice, inclusiv efecte antioxidante, antimicrobiene, hepatice, imunoreglatoare, antiinflamatorii și anticancer [22]. În plus, s-a raportat că are efecte hipoglicemiante și hipolipidemice. În plus, s-a demonstrat că propolisul controlează tulburările metabolice la șobolanii diabetici și accelerează regenerarea țesuturilor și repararea celulelor pancreatice deteriorate [23].

Un studiu recent a demonstrat că propolisul brazilian a restabilit reglarea expresiei adiponectinei indusă de obezitate. Având în vedere această afirmație recentă, am investigat efectul propolisului brazilian asupra nivelurilor de adiponectină în T2DM induse experimental la șobolani [24]. Mecanismul căii de semnalizare a fost explorat împreună cu rolurile de reglementare ale PPARγ.

2. Materiale și metode

2.1 Declarație de etică

Proiectarea experimentală și manipularea animalelor au fost în conformitate cu liniile directoare ale Comitetului etic al Facultății de Farmacie, Universitatea Mansoura, pentru uz animal.

2.2 Animale

Șobolanii Sprague Dawley de sex masculin (160-180 mg) au fost adăpostiți într-o îngrijire certificată a animalelor la o temperatură constantă (22 ° C) sub un ciclu de lumină - întuneric de 12 ore și au primit hrană standard pentru șobolani și apă.

2.3 Proiectare experimentală

Șobolanii au fost împărțiți în mod aleatoriu în 3 grupuri cu două regimuri dietetice. Grupa 1 (grupul de control) a fost hrănit cu chow standard certificat; Grupul 2 (grupul diabetic netratat) a fost hrănit cu o dietă bogată în grăsimi (IC). Grupul 3 (grupul diabetic tratat cu propolis brazilian) a fost alimentat cu dietă HF pentru o perioadă inițială de 2 săptămâni fără tratament. Dieta HF constă din (58% grăsimi, 25% proteine ​​și 17% carbohidrați, ca procent din kcal total) [25]. După cele 2 săptămâni de manipulare dietetică, șobolanii din grupele 2 și 3 au fost injectați intraperitoneal (ip) cu doză mică de STZ (Sigma-Aldrich Co, St Louis, MO) (35 mg kg -1) după post peste noapte [26] . Șobolanii cu niveluri de glucoză din sânge ≥250 mg/dl au fost considerați diabetici și au fost selectați pentru studii suplimentare. Șobolanilor li s-a permis să se hrănească în continuare cu dietele lor respective până la sfârșitul studiului [27]. Șobolanii diabetici de tip 2 din grupa 3 au fost tratați cu propolis (în soluție apoasă, 0,6 g/kg), prin tub oral timp de 21 de zile. Doza utilizată pentru propolis în acest studiu a fost în intervalul utilizat în alte studii aplicate pentru aceeași specie de animal [28].

La sfârșitul studiului, șobolanii au fost postiti peste noapte, apoi sacrificați. Probele de sânge au fost colectate prin puncția plexului venos retro-orbital folosind tuburi de hematocrit capilar heparinizat. Sângele a fost centrifugat la 3000 rpm timp de 5 minute, apoi probele de plasmă și ser au fost separate pentru a determina parametrii biochimici. Țesuturile adipoase sub abdominale ale șobolanilor au fost izolate, cântărite și apoi omogenizate într-un volum de 10 ori de tampon fosfat de sodiu potasiu rece cu gheață (0,01 M, pH 7,4) conținând 1,15% KCl. Omogenatele au fost centrifugate la 3000 rpm la 4 ° C timp de 10 minute și utilizate imediat pentru determinarea stresului oxidativ sau depozitate la -80 ° C până la utilizare.

2.4 Evaluarea parametrilor biochimici

Concentrațiile plasmatice de glucoză în jeun au fost determinate utilizând metoda glucozei oxidazei, iar trigliceridele (TG) și colesterolul total (TC) au fost testate folosind truse calorimetrice achiziționate de la Biodiagnostic Company (Egipt, Cairo), conform instrucțiunilor producătorului.

2.5 Evaluarea stresului oxidativ

Malondialdehida (MDA) și glutationul redus (GSH) au fost estimate în țesutul adipos sub abdominal folosind truse comerciale de la Biodiagnostic Company (Egipt, Cairo), conform instrucțiunilor producătorului.

2.6 Test imunosorbent legat de enzime (ELISA)

Tehnica ELISA a fost utilizată pentru a evalua concentrația serică de adiponectină, factorul necrozei tumorale serice-α (TNF-α), insulina circulantă și concentrația de PPARγ în țesutul adipos sub abdominal conform instrucțiunilor producătorului. Trusele au fost achiziționate de la MyBioSource Company (5520 Hubner Rd, San Diego, CA 92105, Statele Unite).

2.7 Analiza statistică

Rezultatele sunt exprimate ca medii ± SEM la 6 animale, iar diferențele dintre grupuri au fost testate pentru semnificație utilizând analiza varianței (ANOVA), urmată de testul post hoc al lui Tukey. Nivelul de semnificație statistică a fost luat la P ≤ 0,05. Analiza statistică a datelor experimentale a fost efectuată utilizând pachetul statistic SPSS ca analizor definitiv al efectelor medicamentelor.

3. Rezultate

3.1 Efectul propolisului brazilian asupra greutății corporale și a greutății țesutului adipos sub abdominal

Așa cum se arată în FIG. 1A, B, inducerea diabetului a avut ca rezultat o scădere semnificativă a greutății corporale cu 25,25% și o reducere marcată a greutății țesutului adipos sub abdominal cu 43,49%, fără a afecta aportul alimentar comparativ cu grupul martor. Cu toate acestea, tratamentul cu propolis a crescut greutatea corporală cu 1,05 ori și greutatea țesutului adipos sub abdominal cu 1,07 ori fără a afecta aportul de alimente în comparație cu grupul diabetic.

Publicat online:
Publicat online:
Publicat online:

Tabelul 1 Efectul tratamentului cu propolis brazilian asupra nivelului colesterolului total, lipidelor totale, colesterolului lipoproteinelor cu densitate mare, colesterolului lipoproteinelor cu densitate mică, colesterolului lipoproteinelor cu densitate foarte mică, Trigliceridelor (TG) la șobolanii cu diabet zaharat de tip 2 indus de tip ± SE ).

3.4 Efectele propolisului brazilian asupra stresului oxidativ

Peroxizii lipidici din țesutul adipos subabdominal au fost măsurați ca MDA. Rezultatele au arătat că MDA a crescut de 4,78 ori în grupul diabetic în comparație cu grupul control. Cu toate acestea, tratamentul cu Propolis a redus MDA cu 58,5% comparativ cu grupul diabetic, Fig. 3A. Pe de altă parte, diabetul a redus semnificativ nivelul GSH în țesutul adipos subabdominal al șobolanilor diabetici cu 31,3%, comparativ cu grupul martor. Tratamentul cu propolis a restabilit nivelul GSH în țesutul adipos sub abdominal al grupului tratat comparativ cu grupul diabetic (P Propolis a restabilit nivelul adiponectinei în diabetul de tip 2 prin activarea PPARγ

Publicat online:
Publicat online:
Publicat online:
Publicat online:

La primii pași, inducerea diabetului de către STZ a determinat o reducere rapidă a greutății corporale. Acest lucru a fost de acord cu rapoartele anterioare [30]. Pierderea în greutate corporală la șobolanii diabetici ar putea fi explicată prin numeroase motive, inclusiv deshidratarea, precum și grăsimile excesive și catabolismul proteinelor [31], ceea ce duce în cele din urmă la irosirea mușchilor [32]. Dimpotrivă, șobolanii tratați cu propolis au prezentat o creștere nesemnificativă a greutății corporale în comparație cu grupul martor, care ar putea fi atribuită unui control mai bun al stării hiperglicemice comparativ cu grupul diabetic netratat.

Mai multe studii au documentat asocierea dintre diabetul zaharat și anomaliile metabolismului lipidic [33]. Se consideră că dislipidemia este un factor de risc major pentru dezvoltarea diverselor complicații diabetice. Dislipidemia asociată diabetului a rezultat din producția excesivă de acizi grași liberi, împreună cu metabolismul anormal al lipoproteinelor. Prin urmare, diabetul zaharat este asociat cu o creștere a TG și LDL și o scădere a HDL [34]. În mod similar, rezultatele investigației noastre au relevat tulburări ale metabolismului lipidelor la șobolanii diabetici netratați. Aceste efecte au fost atenuate de tratamentul cu propolis. De remarcat, constatările noastre oferă un sprijin amplu noțiunii că preparatele de propolis ar putea modula metabolismul lipidelor [35].

Rezistența la insulină este considerată un semn distinctiv al T2DM. Grăsimile acumulate în diferite celule ale corpului perturbă răspunsul lor la insulină, ducând la rezistență la insulină și niveluri ridicate ale glicemiei [36]. Studiile anterioare au demonstrat în mod convingător că tratamentul cu propolis a scăzut rezistența la insulină la șobolanii diabetici obezi [37]. În plus, sa descoperit că propolisul îmbunătățește translocația transportorului de glucoză 4 și absorbția glucozei în liniile celulare ale miocitelor de șoarece, precum și în tulpina de șoarece ICR [38]. În confirmare cu aceste rapoarte, rezultatele noastre au demonstrat că propolisul a redus semnificativ nivelul de glucoză plasmatică la jeun la șobolanii tratați, comparativ cu grupurile diabetice netratate. Acest lucru a sugerat că propolisul ar putea fi un agent anti-hiperglicemic benefic în T2DM.

După cum sa menționat deja, peroxidarea lipidelor joacă un rol semnificativ printre defectele oxidative care afectează celulele β din T2DM [39]. Dovezi convingătoare au stabilit o legătură între stresul oxidativ și rezistența la insulină. Creșterea nivelurilor de radicali liberi are efecte dăunătoare asupra celulelor β, inclusiv scăderea secreției de insulină ca răspuns la glucoză, afectarea exprimării genelor și moartea celulelor, ducând în cele din urmă la hiperglicemie și diabet [40]. Mai mult, concentrațiile crescute de radicali liberi stimulează diferite căi de semnalizare care duc în cele din urmă la degradarea receptorilor de insulină [41]. Prin urmare, vizarea stresului oxidativ ar putea fi o abordare terapeutică potențială în T2DM. În studiul de față, șobolanii tratați cu diabet au arătat niveluri semnificativ mai mici de MDA și au restabilit nivelul GSH aproape de valorile normale de control. Această constatare este în concordanță cu raportul anterior, potrivit căruia propolisul a determinat restabilirea parțială a funcției celulelor β, posibil de un mecanism de apărare antioxidant [42]. Prin urmare, mecanismul de protecție al propolisului împotriva modificărilor diabetice induse de HF ar putea fi atribuit puternicelor sale proprietăți anti-oxidative.

Pe lângă stresul oxidativ, inflamația este considerată un factor patogen important în dezvoltarea rezistenței la insulină în T2DM. Stresul oxidativ și stresul reticulului endoplasmatic stimulează semnalizarea inflamatorie în T2DM. Stimulii inflamatori activează la rândul lor mai multe serine/treonine kinaze care inhibă semnalizarea insulinei [43]. Mai exact, TNF-α a fost puternic legat de rezistența la insulină și de diabet. TNF-α crește producția de acizi grași liberi, interferează cu semnalizarea receptorilor de insulină, scade sensibilitatea la insulină și inhibă sinteza adiponectinei [44]. Rezultatele noastre au arătat că diabetul a crescut semnificativ TNF-a seric în comparație cu grupul de control. Tratamentul cu propolis a redus nivelul TNF-α la șobolanul diabetic tratat. Aceste rezultate sunt în acord cu alte studii care au raportat proprietăți antiinflamatorii ale propolisului [45].

Țesutul adipos este un organ endocrin care joacă un rol crucial în fiziopatologia T2DM [46]. Adiponectina este definită ca un hormon antidiabetic secretat de țesutul adipos. S-a demonstrat că adiponectina este asociată cu diferite tulburări metabolice, inclusiv obezitatea, rezistența la insulină și bolile hepatice cardiovasculare și grase legate de obezitate [47]. În plus, producția de adiponectină a fost raportată a fi corelată negativ cu grăsimea viscerală acumulată [48]. Mai mult, s-au observat niveluri reduse de adiponectină în obezitate [49], iar eliminarea adiponectinei a dus la rezistență severă la insulină și diabet [50]. În mod similar, rezultatele noastre au arătat niveluri reduse de adiponectină la șobolanii diabetici. În mod interesant, nivelurile de adiponectină din studiul nostru au fost corelate invers cu nivelurile de glucoză din sânge, insulină, lipide totale și MDA. Pe de altă parte, un nivel ridicat de adiponectină este un indicator constant al riscului mai scăzut de T2DM datorită efectelor sale anti-diabetice și anti-aterogene [51]. În conformitate cu acest studiu, rezultatele noastre au arătat că propolisul a restabilit nivelurile reduse de adiponectină la șobolanii diabetici tratați, comparativ cu șobolanii diabetici netratați.

5. Concluzie

În concluzie, acest studiu a demonstrat că propolisul brazilian poate inversa modificările evocate de T2DM induse experimental la șobolani, posibil prin combinarea stresului oxidativ, activarea PPARγ, creșterea nivelului de adiponectină și reducerea rezistenței la insulină, Fig. 7. Această capacitate a propolisului brazilian de a viza diferite căi implicate în T2D îl face o terapie promițătoare pentru managementul T2D.