Artykuły w Czytelni Medycznej o SARS-CoV-2/Covid-19

Poniżej zamieściliśmy fragment artykułu. Informacja nt. dostępu do pełnej treści artykułu tutaj
© Borgis - Postępy Fitoterapii 4/2012, s. 220-225
*Agnieszka Greń
Aktywność antyoksydacyjna preparatów z morwy białej, fasoli zwykłej oraz miłorzębu japońskiego w cukrzycy generowanej podaniem streptozotocyny
Antioxidant activities of white mulberry, phaseolus vulgaris and ginkgo biloba preparations in streptozotocin diabetic mice
Zakład Fizjologii Zwierząt i Toksykologii, Instytut Biologii, Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie
Kierownik Zakładu: dr hab. Grzegorz Formicki, prof. UP
Summary
In the course of diabetes, an increase in oxidative stress occurs as a result of uncontrolled formation of free radicals (ROS). Basic protection is provided by the so-called enzymatic triad: superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT) and glutathione peroxidase (GPx). The main component of the non-enzymatic antioxidative barrier is glutathione (GSH). One of the treatment strategies is using plant compounds or preparations as protective agents that support the therapy of diabetes. The aim of this work was to investigate the antihyperglycemic, antioxidant and antihyperlipidemic effects of the aqueous extract of white mulberry, Ginkgo biloba and Phaseolus vulgaris on streptozotocin (STZ) – induced diabetic mice.
Diabetes was induced in Swiss albino mice by the administration of STZ (65 mg/kg b.w.) intraperitoneally. Aqueous extract of white mulberry, Phaseolus vulgaris and Ginkgo biloba were administered by oral gavage once a day for a period of 15 days. The effect of the extracts on enzymatic and non-enzymatic antioxidants of defence systems such as SOD, CAT, GPx and GSH levels in blood serum was studied.
Our results showed that white mulberry, Phaseolus vulgaris and Ginkgo biloba extracts reduced the blood glucose. As a result of studies carried out it was found that diabetes increases the oxidative stress causing perturbation of the redox homeostasis of the body. The applied plant preparations do not lead to full metabolic control, however, they may have potential protective activity through the stimulation of the antioxidative system in the body.
Wstęp
Cukrzyca jest poważnym zagrożeniem dla zdrowia publicznego, a liczba chorych na tę chorobę szybko wzrasta. Ponad 220 milionów ludzi na świecie choruje na cukrzycę i liczba ta może być dwa razy większa już w 2030 roku (1). Zgodnie z definicją podaną przez American Diabetes Association (ADA) pojęcie cukrzyca odnosi się do choroby metabolicznej o różnorodnej etiologii, charakteryzującej się przewlekłą hiperglikemią z zaburzeniami metabolizmu węglowodanów, tłuszczów i białek, na skutek defektu wydzielania i/lub działania insuliny. Cukrzyca powoduje przewlekłe uszkodzenie, dysfunkcję i niewydolność różnych narządów.
W przebiegu cukrzycy zwiększenie stresu oksydacyjnego występuje w wyniku niekontrolowanego powstawania wolnych rodników (ROS). Stres oksydacyjny wzrasta na skutek zwiększenia stężenia glukozy, stymulacji szlaku poliolowego oraz zmniejszenia enzymatycznych i nieenzymatycznych mechanizmów obronnych (2, 3). Wiele prac doświadczalnych wskazuje na udział wolnych rodników w patogenezie cukrzycy (4). Podstawową ochroną przed wolnymi rodnikami jest tzw. triada enzymatyczna: dysmutaza ponadtlenkowa (SOD), katalaza (CAT) i peroksydaza glutationowa (GPx). Z kolei, głównym składnikiem nieenzymatycznej bariery antyoksydacyjnej jest glutation zredukowany (GSH).
Wyniki badań potwierdzają, że przeciwutleniacze, zdolne do neutralizowania wolnych rodników, są skuteczne w zapobieganiu rozwoju eksperymentalnej cukrzycy w modelach zwierzęcych (5, 6). Stąd jedną ze strategii leczenia cukrzycy jest stosowanie roślinnych preparatów o działaniu przeciwutleniającym.
Morwa (Morus alba L.), a przede wszystkim ekstrakt z liści tej rośliny, to naturalny lek stosowany od setek lat w medycynie tradycyjnej. Liście morwy zawierają liczne związki biologicznie czynne, między innymi fitosterole, w tym β-sitosterol, stigmasterol, kampesterol, glukozyd β-D-sitosterolu, olejki eteryczne; kwasy: octowy, propionowy, walerianowy, salicylowy; aminokwasy: kwas asparaginowy i kwas glutaminowy; witaminy: A, B1, B2, C; mikroelementy: cynk, miedź, bor, mangan, żelazo i inne (7). Ponadto, morwa zawiera alkaloid 1,5-didezoksy-1,5-imino-D-sorbitol=1-dezoksynojirimycinę (DNJ) oraz jego pochodne. Związek ten, rozpuszczalny w wodzie, występuje tylko w liściach morwy i wykazuje właściwości przeciwcukrzycowe (8). DNJ jest skutecznym inhibitorem α-glukozaminidazy, hamuje reakcję katalizowaną przez α-glukohydrolazę, dzięki czemu spowalnia rozkład zawartej w żywności skrobi na cukry proste, takie jak glukoza, co z kolei prowadzi do obniżenia poposiłkowej hiperglikemii (9, 10). Innym składnikiem morwy, wpływającym na gospodarkę węglowodanową, jest flawonoid glikozydowy kwercetyna, który hamuje działanie enzymu reduktazy aldozy (ALR2), odpowiedzialnego za syntezę sorbitolu z nadmiaru glukozy. Podwyższony poziom sorbitolu może prowadzić do powikłań w funkcjonowaniu układu nerwowego, oczu i nerek, szczególnie u diabetyków. Ponadto kwercetyna chroni komórki, błony komórkowe i DNA przed uszkodzeniami spowodowanymi działaniem wolnych rodników, co odgrywa ważną rolę w profilaktyce wielu chorób, m.in. cukrzycy (11).
Fasola zwykła (Phaseolus vulgaris L.) powoduje obniżenie poziomu glukozy w surowicy krwi (12). Składnikami fasoli wykazującymi właściwości przeciwcukrzycowe są β-sitosterol i stigmasterol. Fitosterole te są w stanie zwiększyć produkcję insuliny, hormonu naturalnie obniżającego stężenie glukozy we krwi. Jest to możliwe poprzez pobudzanie trzustki do wytwarzania insuliny. Ponadto zawarty w liścieniach zarodka fasoli inhibitor α-amylazy zapobiega trawieniu skrobi (13, 14). Działanie przeciwutleniające związane jest z obecnością flawonoidów i fitosteroli.
Miłorząb japoński (Ginkgo biloba L.) był używany w tradycyjnej chińskiej medycynie przez tysiące lat. Jest wszechstronnie badany ze względu na jego korzystne efekty w leczeniu i zapobieganiu wielu chorób. Ekstrakt z miłorzębu poprawia przepływ krwi, chroni komórki przed uszkodzeniami oksydacyjnymi wywołanymi przez wolne rodniki, wzmacnia pamięć (15, 16, 17). Po podaniu ekstraktów z miłorzębu zaobserwowano obniżenie poziomu glukozy we krwi. Frakcja flawonoidów zawarta w wyciągu z Ginkgo biloba znacząco hamuje aktywność α-amylazy oraz α-glukozydazy (18). Ma działanie przeciwutleniające wynikające z bezpośredniego osłabienia reaktywnych form tlenu na drodze chelatowania niektórych pro-oksydacyjnych jonów metali, np. miedzi i żelaza, co prowadzi do blokowania ich zdolności generowania wolnych rodników. Z kolei promowanie ekspresji białek antyoksydacyjnych zwiększa metabolizm przeciwutleniaczy, takich jak glutation (19, 20). Struktura chemiczna flawonoidów, składająca się z pierścienia aromatycznego i wiązania podwójnego, wydaje się reagować wybiórczo z rodnikami hydroksylowymi (21).
Streptozotocyna (STZ) jest często stosowana do wywołania cukrzycy u zwierząt doświadczalnych, poprzez jej toksyczny wpływ na komórki β trzustki (22). Cytotoksyczne działanie STZ jest związane z wytwarzaniem reaktywnych form tlenu (ROS), prowadzące do uszkodzeń oksydatywnych (23).
Istnieje wiele strategii poszukiwań skutecznych metod leczenia lub łagodzenia powikłań towarzyszących cukrzycy. Ekstrakty o potencjalnym działaniu przeciwcukrzycowym mogą stabilizować wahania stężenia cukru we krwi, zwiększać wrażliwość komórek na insulinę, łagodzić stany zapalne lub zmniejszać powstawanie wolnych rodników. Stąd celem eksperymentu była analiza wpływu preparatów z morwy białej, fasoli zwykłej oraz miłorzębu japońskiego na wybrane parametry systemu antyoksydacyjnego w zwierzęcym modelu cukrzycy.
Materiał i metody
Badania przeprowadzono na samcach myszy szczepu Swiss o masie 25-26 g, hodowanych (hodowla własna – zwierzętarnia Instytutu Biologii, UP w Krakowie) w stałych warunkach oświetlenia LD 12:12 i karmionych standardową dietą z nieograniczonym dostępem do wody. Cały eksperyment został zaakceptowany przez Lokalną Komisję Etyczną w Krakowie (No. 122/2010). Badane zwierzęta podzielono na osiem grup doświadczalnych. W pierwszym etapie eksperymentu u myszy I, V, VI i VII grupy doświadczalnej została wgenerowana cukrzyca na drodze dootrzewnowego podania streptozotocyny w buforze cytrynianowym (0,05 mol, pH 4,5) (24). Do badań zostały przeznaczone zwierzęta z wygenerowaną hiperglikemią (ponad 200 mg/dl). W drugim etapie eksperymentu podawano badane ekstrakty (tab. 1). Po 30 min od ostatniego podania badanych ekstraktów zwierzęta wprowadzano w stan głębokiej narkozy, dekapitowano, a następnie pobierano do badań krew z tętnicy szyjnej.
Tabela 1. Podział myszy doświadczalnych na grupy badawcze.
Grupa eksperymentalnaPodana substancjaDawka/objętośćDroga podania
Grupa kontrolnasól fizjologiczna100 μldoustnie
I Grupa doświadczalna (DM)streptozotocyna (STZ)65 mg/kg m.c.dootrzewnowo, jednokrotne
II Grupa doświadczalna (M)ekstrakt z liści morwy (M)100 mg/kg m.c./dzieńdoustnie, 5 tygodni
III Grupa doświadczalna (PV)ekstrakt z nasion fasoli (PV)300 mg/kg m.c./dzieńdoustnie, 5 tygodni
IV Grupa doświadczalna (GB)ekstrakt z liści miłorzębu (GB)200 mg/kg m.c./dzieńdoustnie, 5 tygodni
V Grupa doświadczalna (DM+M)STZ + Mj.w.j.w
VI Grupa doświadczalna (DM+PV)STZ + PVj.w.j.w.
VII Grupa doświadczalna (DM+GB)STZ + GBj.w.j.w.
Całkowita aktywność GPx w surowicy krwi została oznaczona metodą Paglia i Walentine (25). Całkowita aktywności SOD została ustalona przez zahamowanie redukcji cytochromu c, zgodnie z metodą Flohe i Ottinga (26). Całkowita aktywność CAT była określana metodą Aebi (27). Stężenie GSH w krwi oceniano poprzez ocenę wolnych grup -SH, za pomocą odczynnika 5,5-ditiobis-2-nitrobenzoesowego (DTNB) – metodą opisaną przez Sedlaka i Lindsaya (28). Białko oznaczano metodą Bradforda (29).
Analizę statystyczną uzyskanych wyników przeprowadzono za pomocą programu Statistica, wersja 9. Różnice między kolejnymi grupami były oceniane za pomocą jednoczynnikowej analizy wariancji ANOVA. Znamienności statystyczne zostały określone przy wartości p < 0,05.
Wyniki

Powyżej zamieściliśmy fragment artykułu, do którego możesz uzyskać pełny dostęp.

Płatny dostęp tylko do jednego, POWYŻSZEGO artykułu w Czytelni Medycznej
(uzyskany kod musi być wprowadzony na stronie artykułu, do którego został wykupiony)

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem , należy wprowadzić kod:

Kod (cena 19 zł za 7 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

 

 

Płatny dostęp do wszystkich zasobów Czytelni Medycznej

Aby uzyskać płatny dostęp do pełnej treści powyższego artykułu wraz z piśmiennictwem oraz WSZYSTKICH około 7000 artykułów Czytelni, należy wprowadzić kod:

Kod (cena 49 zł za 30 dni dostępu) mogą Państwo uzyskać, przechodząc na tę stronę.
Wprowadzając kod, akceptują Państwo treść Regulaminu oraz potwierdzają zapoznanie się z nim.

otrzymano: 2012-04-05
zaakceptowano do druku: 2012-04-28

Adres do korespondencji:
*dr Agnieszka Greń
Instytut Biologii Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie
ul. Podbrzezie 3, 31-054 Kraków
tel.: +48 (12) 622-66-94
e-mail: agrenagren@gmail.com

Postępy Fitoterapii 4/2012
Strona internetowa czasopisma Postępy Fitoterapii