PARTE 1 Efeitos antidiabéticos e antioxidantes do acteosídeo da família Jacaranda Mimosifolia Biognoniaceae no diabetes induzido por estreptozotocina-nicotinamida em ratos

Como os efeitos anti-açúcar e antioxidantes dos glicosídeos de Verbascum são refletidos?

Salma A. El-Marasy1, Siham M. El-Shenawy1, Fatma A. Moharram2, Nagla A. El-Sherbeeny3* 1 Departamento de Farmacologia, Centro Nacional de Pesquisa, Gizé, Egito; 2 Departamento de Farmacognosia, Faculdade de Farmácia, Universidade de Helwan, Helwan, Egito; 3 Departamento de Farmacologia Clínica, Faculdade de Medicina, Universidade do Canal de Suez, Ismailia, Egito

Abstrato

FUNDO: Acteosídeoé um composto feniletanoide isolado deJacarandá mimosifólia D. Don sai com um potencial efeito antidiabético.

OBJETIVOS:Este estudo foi desenhado para investigar os efeitos antidiabéticos e antioxidantes deacteósidoem diabetes tipo 2 induzida por estreptozotocina-nicotinamida (STZ-NA) em ratos.

MÉTODOS:O diabetes foi induzido por injeção intraperitoneal (ip) de uma dose única de STZ (52,5 mg/kg), 15 min após a administração ip de NA (25 mg/kg). Os ratos foram divididos em seis grupos; Grupo I: Grupo de ratos normais recebeu o veículo, Grupo II: Grupo de controle diabético e Grupos III-IV: Grupos de ratos diabéticos foram tratados por via oralacteósido(10, 20 e 40 mg/kg) ou pioglitazona (30 mg/kg) por 21 dias consecutivos. Os parâmetros bioquímicos foram avaliados nos homogenatos séricos e hepáticos. O exame de cortes hepáticos para histopatologia também foi realizado.

RESULTADOS:Acteosídeoratos tratados apresentaram níveis significativamente mais baixos de glicose no sangue, hemoglobina glicosilada, colesterol total, triglicerídeos e insulina sérica aumentada em comparação com ratos diabéticos controle. Além disso,acteósidoratos tratados, em comparação com o controle diabético, demonstraram malondialdeído significativamente reduzido, aumento do conteúdo hepático reduzido de glutationa e alterações patológicas atenuadas no fígado. Esses efeitos foram comparáveis ​​aos causados ​​pela droga antidiabética padrão, a pioglitazona.Em vitro, acteósidoradical livre estável eliminado 1,1-difenil-2-picrilhidrazil.

CONCLUSÃO:Acteosídeopode ser considerado como um potencial agente terapêutico para diabetes mellitus tipo 2. No entanto, recomenda-se estudar outros mecanismos subjacentes ao seu efeito antidiabético.

Para mais informações por favor entre em contato:Joanna.jia@wecistanche.com

Cistanche deserticola tem muitos efeitos, clique aqui para saber mais

Introdução

O diabetes mellitus é um distúrbio metabólico crônico que afeta cerca de 450 milhões de adultos em todo o mundo. Espera-se que o número chegue a 629 milhões em 2045 [1]. A doença é caracterizada por hiperglicemia induzida pela diminuição da produção de insulina das células beta pancreáticas e/ou resistência dos tecidos à ação da insulina. O diabetes tipo 2 é encontrado em 90 a 95% de todos os casos de diabetes. O diabetes está associado a um alto risco de complicações macro e microvasculares (nefropatia, neuropatia e retinopatia) [2]. Modificações no estilo de vida, tratamentos farmacológicos e monitoramento cuidadoso são a base para o controle do diabetes. Alcançar o controle glicêmico alvo ajuda a prevenir ou pelo menos pode retardar as complicações do diabetes [3]. Apesar dos benefícios dos antidiabéticos atuais, todas as classes apresentam efeitos adversos indesejáveis. Portanto, a busca por novos tratamentos para diabetes tipo 2 é justificada. Novos medicamentos devem ser eficazes com efeitos adversos mínimos e custo acessível. Pacientes diabéticos usam remédios naturais que são pensados ​​para melhorar o controle glicêmico, especialmente em áreas onde o custo dos medicamentos impõe um verdadeiro desafio [4]. O gênero Jacaranda (Bignoniaceae) é encontrado principalmente em áreas geográficas tropicais e subtropicais. Jacaranda mimosifolia é nativa do Brasil, mas também é cultivada como árvore ornamental no Egito. Acteoside (verbascoside) foi isolado das folhas da J. mimosifolia [5]. Uma variedade de atividades promissoras de acteosídeos foi relatada em estudos anteriores, incluindo efeitos anti-inflamatórios [6], [7], hepatoprotetores [8], antioxidantes [9], antineoplásicos [10] e neuroprotetores [11]. Relatórios anteriores demonstraram o potencial efeito anti-hiperglicêmico do acteosídeo. Por exemplo, o acteosídeo preveniu a glicação de proteínas in vitro, uma atividade que está correlacionada com drogas antidiabéticas [12]. Além disso, extratos vegetais contendo acteosídeo mostraram efeitos anti-hiperglicêmicos no diabetes tipo 2 experimental [13]. Além disso, testes mais diretos da potencial ação hipoglicemiante do acteosídeo foram relatados no estudo de Morikawa et al. [14]; após 2 semanas de acteosídeo oral diário administrado concomitantemente com uma carga de amido em camundongos, a tolerância à glicose melhorou sem mudança significativa no peso. No entanto, o efeito antidiabético do acteosídeo ainda não foi explorado em modelos experimentais de diabetes. Portanto, este trabalho tem como objetivo investigar os efeitos antidiabéticos e antioxidantes do acteosídeo em um modelo de rato com diabetes tipo 2 induzida por estreptozotocina-nicotinamida (STZ-NA).

acteósidoem cistanche podeanti-envelhecimento

Materiais e métodos

Animais

Ratos albinos machos Wistar (peso 180-210 g) foram usados ​​no presente estudo. Os ratos foram adquiridos do Animal House Facility do National Research Center (Cairo, Egito). Os animais foram alojados em condições padronizadas e deixados para aclimatação por 7 dias no laboratório antes de iniciar o experimento. Os ratos tiveram livre acesso a pellets de comida padrão e água ad libitum. O protocolo experimental e todos os procedimentos com animais foram aprovados pelo Comitê de Ética do National Research Centre, Egito (número de aprovação: 18/042). As diretrizes do comitê estão alinhadas com o guia do National Institutes of Health para o cuidado e uso de animais de laboratório.

Materiais

A STZ foi adquirida da Sigma-Aldrich (Missouri, EUA), NA da Bayer Schering Pharma (Suíça, Europa) e Pioglitazona da Amoun Pharmaceutical Industries Co., (Cairo, Egito). Uma amostra pura de acteosídeo foi fornecida pelo quarto autor. O isolamento de acteosídeos de folhas de J. mimosifolia foi realizado conforme relatado anteriormente por Moharram e Marzouk [5]. Todos os outros produtos químicos e reagentes eram de grau analítico.

Indução de diabetes

Após 12 h de jejum, o diabetes foi induzido em ratos por uma única dose intraperitoneal de STZ (52,5 mg/kg) dissolvido em 0,1mol/L tampão citrato (pH 4,5) [15]. STZ foi administrado 15 min após injeção intraperitoneal de NA (25 mg/kg) [16]. Nas próximas 24 horas após a injeção de STZ, uma solução de glicose a 5% foi administrada aos ratos para superar o risco de morte que pode resultar do choque hipoglicêmico. Após 48 h da injeção de STZ, os níveis de glicose no sangue foram estimados em amostras de sangue retiradas da veia da cauda usando um glicosímetro portátil. Os ratos foram considerados diabéticos somente se a glicemia de jejum fosse maior ou igual a 250 mg/dL.

Design experimental

Após a pesagem dos ratos, eles foram distribuídos aleatoriamente em seis grupos (seis ratos por grupo): Grupo I: Servido como controle normal (recebeu apenas água destilada); Grupo II: Grupo controle diabético; Grupos III-V: Ratos diabéticos tratados com acteosídeo oral por 3 semanas (10, 20 e 40 mg/kg), respectivamente; e Grupo IV: Ratos diabéticos tratados com pioglitazona oral (30 mg/kg) por 3 semanas. O veículo foi administrado a ratos controles normais e diabéticos. Os tratamentos com acteosídeo ou pioglitazona foram iniciados após a confirmação da hiperglicemia, 48 h após a injeção de STZ. As doses de acteosídeo e pioglitazona foram selecionadas de acordo com os dados publicados anteriormente por Liu et al. [17] e por Vidal et al. [18], respectivamente.

Alterações de peso corporal Peso corporal inicial

foi determinado pesando cada rato antes do início do experimento. Além disso, o peso corporal final para cada rato foi estimado 24 h após a última dose de administração de veículo ou tratamento de acordo com o desenho do estudo. A alteração percentual no peso corporal foi calculada da seguinte forma:

Análise bioquímica

Nível de glicose

O nível de glicose (mg/dl) foi medido colorimetricamente usando kits adquiridos de (Biodiagnostic, Egito) com base no método de Trinder [19].

Nível de insulina sérica

O nível de insulina sérica (µIU/ml) foi medido pelo kit de imunoabsorção enzimática Rat Insulin (INS) ELISA (Cusabio Biotech Co., Ltd., Hubei, China) seguindo o protocolo do fabricante. Nível de hemoglobina glicosilada (HbA1c) O nível de hemoglobina glicosilada (ng/ml) foi estimado usando (Rat [HbA1c] ELISA) adquirido da Glory Science, seguindo o protocolo do fabricante. Níveis séricos de triglicerídeos e colesterol total O nível de triglicerídeos (mg/dl) e o nível de colesterol total (mg/dl) foram determinados por métodos enzimáticos. Os kits de diagnóstico da Biodiagnostic, Egito, foram usados ​​seguindo o método de Fossati e Prencipe [20].

Preparação de homogeneizado de tecido

tampão fosfato 0,1 M gelado (pH 7,4). Em seguida, o homogenato foi centrifugado a 4000 rpm por 5 min em uma centrífuga de resfriamento (2k15; Sigma/Laborzentrifugen). O sobrenadante foi então usado para determinar o conteúdo hepático de malondialdeído (MDA) e glutationa reduzida (GSH). Todos os ratos foram sacrificados por decapitação sob anestesia e, em seguida, seus fígados foram removidos. Uma porção do fígado foi homogeneizada em (20 por cento p/v)

O conteúdo de peróxido lipídico hepático

O conteúdo hepático de MDA (nanomoles/grama de tecido hepático) foi determinado colorimetricamente, conforme descrito por Satoh [21] usando um kit de diagnóstico adquirido da BioDiagnostic Co., Egito.

Conteúdo de GSH hepático

O conteúdo hepático de GSH reduzido (mmol/g de tecido hepático) foi estimado por um método colorimétrico de acordo com Beutler et al. [22] usando um kit adquirido da BioDiagnostic Co., Egito

Avaliação do efeito antioxidante (in vitro)

A atividade sequestrante do radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazil (DPPH) foi determinada seguindo o método descrito por Peiwu et al. [23]. Se o composto for um antioxidante que pode doar hidrogênio, ele reagirá com o DPPH. A reação induzirá uma mudança de cor do DPPH de violeta profundo para amarelo. Essa mudança de cor foi medida usando um espectrofotômetro a 517 nm. O ácido ascórbico na concentração de 0.1 M foi o padrão [24]. A atividade de eliminação de radicais DPPH foi calculada de acordo com a equação: Percentual de atividade de eliminação de radicais=(Ac−At)/Ac×100 (1) Onde Ac e At são a absorbância do controle (DPPH) e acteosídeo, respectivamente.

Exame histopatológico

Tecidos hepáticos foram retirados de ratos e fixados em formaldeído a 10% por 24 h. Em seguida, os tecidos foram processados ​​para obter seções embebidas em parafina de 4 µm. Os cortes de tecido foram corados por hematoxilina e eosina e examinados usando um microscópio de luz [25].

Análise estatística

Os resultados são expressos como média ± SEM para seis ratos por grupo. As comparações entre mais de dois grupos foram realizadas usando ANOVA de uma via seguida do teste de comparações múltiplas de Tukey. Todas as análises foram feitas usando o pacote estatístico GraphPad Prism 6.0 para Windows (GraphPad, San Diego, Califórnia). A significância estatística foi fixada em p <>

cistachefunção:acteósidopossoanti-envelhecimento

Resultados

Efeito do acteosídeo no peso corporal

A Figura 1 revela que o diabetes induzido por uma única dose ip de STZ (52,5 mg/kg) 15 min após a injeção ip de NA (25 mg/kg) levou a uma perda de peso corporal significativa de uma porcentagem do peso corporal em 11.{ {6}} ± 1,32 após 3 semanas de indução de diabetes. Enquanto isso, os ratos normais mostraram um ganho significativo na porcentagem de peso corporal de 22,74 ± 1,85. Acteoside foi administrado oralmente a ratos diabéticos em doses de 10, 20 e 40 mg/kg por 21 dias sucessivos, resultando em um ganho significativo na porcentagem de peso corporal de 19,05 ± 1,14, 16,92 ± 1.00, e 22,98 ± 1,21, respectivamente. Da mesma forma, a pioglitazona administrada por via oral a 30 mg/kg mostrou um ganho significativo na porcentagem de peso corporal de 25,59 ± 2,13.

Efeito do acteosídeo na glicemia, níveis de insulina e HbA1c

Conforme demonstrado na Tabela 1, os ratos diabéticos apresentaram uma elevação significativa da glicose no sangue para um nível de 318,70 ± 13,8 mg/dl, enquanto o nível médio dos ratos normais foi de 81,51 ± 4,15 mg/dl. Três semanas de tratamento oral com acteosídeo (10, 20 e 4{{40}} mg/kg) causaram uma redução significativa da glicemia para 111,3{{5 0}} ± 0,61, 74,88 ± 3,23 e 75,15 ± 8,45 mg/dl, respectivamente, versus valor de controle. Além disso, a pioglitazona (30 mg/kg) reduziu o nível de glicose no sangue para 103.00 ± 3,12 mg/dl versus o valor controle de ratos diabéticos. Em relação aos níveis séricos de insulina, os ratos diabéticos controle apresentaram uma diminuição significativa do nível sérico de insulina de 1,25 ± 0,07 µIU/ml, enquanto os ratos normais 5,32 ± 0,27 µIU/ml. O tratamento oral com acteosídeo (10 mg/kg) resultou em uma elevação significativa no nível de insulina sérica para 3,23 ± 0,06 µIU/ml versus grupos controle diabético e normal. Acteoside em uma dose de 20 mg/kg restaurou o nível sérico de insulina para 5,38 ± 0,21 µIU/ml versus valor controle de ratos diabéticos. O tratamento oral com 40 mg/kg de acteosídeo aumentou significativamente o nível de insulina sérica para 6,80 ± 0,20 µIU/ml versus valores normais e diabéticos de controle. O tratamento com pioglitazona resultou em um aumento significativo no nível de insulina sérica para 8.00 ± 0,16 µIU/ml versus valores normais e diabéticos de controle (Tabela 1). Conforme ilustrado na Tabela 1, os ratos diabéticos de controle tinham um nível de HbA1c significativamente elevado de 40,30 ± 3,39 ng/ml em comparação com os valores normais médios de 3,36 ± 0,21 ng/ml. Acteoside em doses de 10 e 20 mg/kg mostraram uma elevação significativa nos níveis de HbA1c de 24,12 ± 1,88 ng/ml e 16,72 ± 1,06 ng/ml, respectivamente, versus valores de ratos diabéticos controle e ratos normais. Acteoside (40 mg/kg) reduziu significativamente o nível de HbA1c para 10,18 ± 0,92 ng/ml versus ratos diabéticos controle. Da mesma forma, a pioglitazona reduziu significativamente o nível de HbA1c para 6,42 ± 0,29 ng/ml versus os valores de ratos diabéticos controle.

Efeito do acteosídeo nos níveis de colesterol total e triglicerídeos

O efeito do acteósido no colesterol total e triglicéridos é apresentado na Tabela 2. Os ratos diabéticos de controlo mostraram um aumento significativo no colesterol total de 139,35 ± 4,28 mg/dl em comparação com os valores normais de 94,38 ± 2,38 mg/dl. O tratamento oral com acteosídeo (10, 20 e 40 mg/kg) reduziu significativamente o nível de colesterol total para 96,24 ± 1,08, 90,62 ± 1,60 e 95,14 ± 4,65 mg/dl, respectivamente, versus valores de ratos diabéticos controle. Da mesma forma, a pioglitazona (30 mg/kg) restaurou o nível de colesterol total para 96,80 ± 4,17 mg/dl versus o valor controle de ratos diabéticos. Em relação aos níveis de triglicerídeos, os ratos diabéticos controle apresentaram uma elevação significativa no nível de triglicerídeos de 153,90 ± 3,33 mg/dl em comparação com os valores normais de 107,80 ± 2.{36}} mg/dl. O tratamento oral com acteosídeo (10, 20 e 40 mg/kg) restaurou o nível de colesterol total para 118,59 ± 6,46, 100,27 ± 4,19 e 91,89 ± 3,20 mg/dl versus valor de controle de ratos diabéticos. Além disso, a pioglitazona restaurou o nível de triglicerídeos para 108,98 ± 9,14 mg/dl versus o valor de ratos diabéticos controle.

Efeito do acteosídeo no MDA e GSH no fígado

Os resultados apresentados na Figura 2a mostram que os ratos diabéticos de controle elevaram significativamente o teor de MDA hepático para 65,27 ± 2,63 nmol/g em comparação com ratos normais 38,94 ± 1,57 nmol/g. O tratamento oral com acteosídeo (10, 20 e 40 mg/kg) restaurou o conteúdo de MDA hepático para 32,63 ± 2,14, 36,14 ± 2,75 e 39,40 ± 1,14 nmol/g, respectivamente, versus o valor de ratos diabéticos controle.

Da mesma forma, a pioglitazona (30 mg/kg) restaurou o conteúdo de MDA hepático para 39,30 ± 3,49 nmol/g versus o valor de ratos diabéticos controle. Em relação ao conteúdo de GSH hepático, os ratos diabéticos controle reduziram significativamente o conteúdo de GSH hepático para 6,61 ± 0,17 mmol/g, enquanto os valores normais 8,69 ± 0,16 mmol/g. Acteoside (10, 20 e 40 mg/kg) aumentou significativamente o conteúdo de GSH hepático para 8,99 ± 0,37, 8,30 ± 0,21 e 8,56 ± 0,39 mmol/g versus o valor de ratos diabéticos de controle . Além disso, o tratamento oral com pioglitazona (30 mg/kg) restaurou o GSH hepático para 9.00 ± 0,30 mmol/g versus o valor de ratos diabéticos controle (Figura 2b).

Atividade antioxidante in vitro do ateósido

A atividade antioxidante in vitro de acteosídeo versus ácido ascórbico (0 concentração de 0,1 M), usando o método de atividade de eliminação de radicais DPPH é descrita na Figura 3. Após um tempo de reação de 5 min, diferentes concentrações de acteosídeo (200, 150, 100 e 50 mg/ml) apresentaram taxas máximas de reação reativa de 74,4, 74, 73 e 72,3 por cento, respectivamente. Da mesma maneira, a taxa de reação reativa do ácido L-ascórbico foi de 82,5%.

acteósidodentrocistachetem muitas funções

Efeito do acteosídeo no exame histopatológico do fígado

Em ratos normais, não foram encontradas alterações histopatológicas. A estrutura histológica normal da veia central e hepatócitos circundantes no parênquima foi registrada no grupo normal (Figura 4a). As alterações patológicas que foram registradas no fígado de ratos diabéticos controle foram dilatação e congestão severa da veia central e porta associada à proliferação de colágeno e pouca infiltração de células inflamatórias no tecido periductal ao redor dos ductos biliares hiperplásicos na área portal (Figura 4b e c ). A apoptose foi detectada em alguns hepatócitos associada à proliferação difusa de células (Figura 4d). Ratos que foram tratados por via oral com acteosídeo (10, 20 e 40 mg/kg), respectivamente, mostraram redução acentuada das lesões histopatológicas mencionadas anteriormente (Figuras 4e, f e 5a-d) que foram observadas no grupo diabético controle ( Grupo II). O grupo diabético tratado com pioglitazona (Grupo IV) apresentou pouca infiltração de células inflamatórias na área portal (Figura 5e). Além disso, houve proliferação difusa de células de Kupffer entre os hepatócitos (Figura 5f).