بررسی اثر گلوتامین و هیستیدین بر شاخص‌‌ها‌ی استرس اکسیداتیو وکربونیل و بیان ژن‌های RAGE و TNF-α در موش‌های صحرایی نر دیابتی نوع دو

خلاصه فارسی

مقدمه: دیابت ملیتوس ترکیبی از اختلالات ناهمگون می‌باشد که با هیپرگلیسمی و عدم تحمل گلوکز،که در نتیجه فقدان انسولین، انسولین معیوب و یا هر دو ایجاد می‌گردد. گلوتامین دارای خاصیت آنتی‌اکسیدانی بوده و در تنظیم عملکرد سلول‌های بتا و ترشح انسولین نقش دارد. هیستیدین اسیدآمینه‌ی دیگری است که کاهش آن همراه با افزایش استرس اکسیداتیو و التهاب می‌باشد. هدف از مطالعه حاضر بررسی اثرات آنتی‌اکسیدانی گلوتامین و هیستیدین بر پروفایل لیپیدی، استرس اکسیداتیو و بیان ژن‌های التهابی در موش صحرائی دیابتی نوع 2 می‌باشد. روش کار: در این مطالعه 50 موش صحرایی نر نژاد ویستار به 5 گروه تقسیم بندی شدند: 1-گروه کنترل سالم،2-گروه کنترل دیابتی که با تزریق 110 mg/kgنیکوتین‌آمید و60 mg/kg استرپتوزوتوسین به صورت داخل صفاقی دیابتی شدند، 3-گروه دیابتی درمان شده با گلوتامین، 4-گروه دیابتی درمان شده با هیستیدین. پس از القای دیابت، رت ‌ها روزانه بصورت خوراکی گلوتامین و هیستیدین با دوز g/kg 1 و به مدت 7 هفته تحت درمان قرار گرفتند. پس از درمان، رت ‌ها بیهوش شدند (کتامین زایلازین) و سپس نمونه‌گیری خون از قلب انجام شد. بافت‌های کبد و کلیه برای ارزیابی‌های بیوشیمیایی و انجام آزمایشات مولکولی جدا شدند. شاخص‌های بیوشیمیایی گلوکزناشتا، پروفایل لیپیدی، آنزیم‌های کبدی، اوره، اسیداوریک، کراتی‌نین، مارکرهای استرس اکسیداتیو، میلوپراکسیداز، پارااکسوناز، نیتریک‌اکساید، در سرم، کبد و کلیه با روش‌ های کالریمتری اندازه گیری شد. بیان ژن آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی، سوپراکسید‌دیسموتاز (SOD) و گلوتاتیون‌پراکسیداز (GPX) و فاکتورهای التهابی , فاکتور نکروز توموری آلفا (TNF-α) و گیرنده محصولات نهایی گلیکه پیشرفته (RAGE) با استفاده از تکنیک Real-Time PCR مورد ارزیابی قرار گرفتند. همچنین جهت انجام مطالعات هیستولوژی از بافت کلیه مقاطع بافتی تهیه شده، پس از رنگ‌‌آمیزی(PAS) شاخص‌های بافتی مورد نظر ارزیابی گردید . نتایج: نتایج نشان دادند در گروه های تیمار شده با اسیدآمینه‌های گلوتامین و هیستیدین سطح گلوکز ناشتا نسبت به گروه بیمار به ترتیب با میانگین( 48/4± 92/8) و (86/18±98/36) تغییر معناداری نشان نداد(05/0P>). در گروه تیمار شده با گلوتامین سطح گلوتاتیون سرمی و فعالیت کاتالاز کبدی نسبت به گروه بیمار افزایش نشان داد(001/0P<). در این گروه ها همین طور سطح پروفایل لیپیدی نسبت به گروه بیمار کاهش داشت (001/0P<). همینطور سطح گلی اکسال ، متیل گلی اکسال و AGEs در گروه‌های تیمار نسبت به گروه بیمار کاهش داشت (001/0P<). گلوتامین و هیستیدین به ترتیب با میانگین ( 03/0± 54/1) و ( 04/0± 37/1) تاثیری در افزایش ترشح انسولین نداشتند (05/0P>). در گروه‌ تیمار شده با گلوتامین افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز سرمی و کبدی به ترتیب با میانگین( 38/19± 20/71) و (72/0± 83/5) و افزایش در سطح گلوتاتیون پراکسیداز کبدی با میانگین ( 97/2± 99/19) دیده شد (001/0P<). در گروه‌ تیمار شده با هیستیدین افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز سرمی و کبدی به ترتیب با میانگین( 42/37± 17/70) و (05/1± 37/6) و افزایش در سطح گلوتاتیون پراکسیداز کبدی با میانگین ( 71/2± 54/21) دیده شد (001/0P<). گلوتامین و هیستیدین تاثیری بر میزان پراکسیداسیون لیپیدی نداشتند (05/0P>). در گروه دیابتی در مقایسه با گروه کنترل افزایش در میزان بیان ژن آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی (GPX و SOD) و فاکتورهای التهابی RAGE)و (TNF-α دیده شد ولی این افزایش معنی‌دار نبود. در گروه‌های تیمار شده با گلوتامین و هیستیدین بیان ژن آنزیم های آنتی اکسیدانی (GPX و SOD) و فاکتورهای التهابی RAGE)و (TNF-α با گروه بیمار تفاوت معناداری نداشت (05/0P>). بحث و نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که گلوتامین و هیستیدین می تواند تا حدی در کنترل وضعیت قند خون، کاهش پروفایل لیپیدی و افزایش HDL کلسترول، افزایش گلوتاتیون پراکسیداز کبدی و کلیوی و سوپر اکسید دیسموتاز سرمی، کلیوی و کبدی دیده شد. کاهش مالون دی آلدئید سرمی در تیمار با گلوتامین، و در تیمار با هیستیدین کاهش مالون‌دی‌آلدئید کبدی و کاهش پروتئین ادرار دیده شد. گلوتامین و هیستیدین تاثیری بر میزان بیان ژن‌های مورد مطالعه نداشت. شاید بتوان بهبود شرایط اکسیداتیو را به توانایی گلوتامین و هیستیدین در خنثی‌سازی رادیکال‌های آزاد، کاهش ترکیبات گلیکه ،کاهش مارکرهای استرس اکسیداتیو و التهابی در موش‌های صحرایی دیابتی نر عنوان نمود.

عنوان انگليسی

Effect of glutamine and histidine on oxidative and carbonyl stress markers and gene expression of RAGE and TNF-α in type 2 diabetic rat.

خلاصه انگلیسی

Introduction: Diabetes mellitus is a combination of heterogeneous disorders that is caused by hyperglycemia and glucose intolerance, which results from insulin deficiency, defective insulin, or both. Glutamine is antioxidant and plays a role in regulating the function of beta cells and insulin secretion. Histidine is another amino acid that decreases oxidative stress and inflammation. The aim of this study was to investigate the effects of glutamine and histidine on lipid profiles, oxidative stress, and antioxidant enzymes and inflammatory genes expression in type 2 diabetic rats. 1- healthy control group 2- diabetic control group receiving diabetic intraperitoneal injection with 110 mg/ kg nicotinamide and 60 mg/ kg streptozotocin; 3-Metformine-treated diabetic, 4-glutamine-treated diabetic, 5-histidine-treated diabetic. After induction of diabetes, rats were treated daily with oral doses of glutamine and histidine at a dose of 1 g / kg for 7 weeks. After treatment, the rats were anesthetized and blood samples were taken from the heart. Liver and kidney were isolated for biochemical, histological and molecular evaluations. Serum biochemical factors, oxidative stress markers, myeloperoxidase, paraoxonase, nitric oxide were measured in serum, liver and kidney. The gene expression of SOD, GPX, TNF-α and RAGE were evaluated. Results: Glutamine increased HDL, GSH levels (in kidney and liver), the activities of liver SOD, serum, liver and renal GPX; and liver CAT in treatment groups compared to diabetic group. Glutamine reduced MDA levels in serum and liver, lipid profile and atherogenic indexes, methylglyoxal, LDL glycation and AGEs in treatment groups compared to diabetic group. Histidine increased HDL, the activities of SOD and GPX and GSH levels in liver and kidney in treatment groups compared to diabetic group. Histidine reduced serum and liver MDA, lipid profile and atherogenic indexes, methylglyoxal, LDL glycation and AGEs in treatment groups compared to diabetic group. Histidine also reduced urinary urea in treatment groups compared to diabetic group. Histidine and glutamine did not have any effect on AOPP and insulin in diabetic rats. Histidine and glutamine decreased the insulin resistance index in treatment groups compared to diabetic group, but it was not significant. The expression of antioxidant enzymes (SOD, GPX) and inflammatory factors (TNF-α, RAGE) in glutamine-histidine-treated groups did not show any significant difference with diabetic group. Glutamine and Histidine had no effect on glomerular volume and glomerular sclerosis in the kidney in treatment groups compared to diabetic group. Histidine reduced lymphocyte infiltration in treatment group compared to diabetic group. Conclusion: this study showed that glutamine and histidine has beneficial effects on oxidative biomarkers, lipid profile and atherogenic indexes, renal function, methylglyoxal, LDL glycation and AGEs in type 2 diabetic rats. So, the use of histidine and glutamine with many beneficial effects can inhibit diabetic complications.

Document Downloads