Thymus Serrulatus ēteriskās eļļas aizsargājoša iedarbība uz kadmija izraisītu nefrotoksicitāti žurkām, nomācot oksidatīvo stresu un samazinot NF-κB, INOS un Smad2 MRNS ekspresiju
Mar 17, 2022
Kontaktpersona: ali.ma@wecistanche.com
Mohds Nazams Ansari1,*, Najeeb Ur Rehman1,*, Amans Karims2, Faisala imāms3 un Abubaker M. Hamad4,5
Cistanche deserticola ma nieru slimībai, noklikšķiniet šeit, lai iegūtu paraugu
Abstract:
Pētījuma mērķis bija izpētīt ēteriskās eļļas aizsargājošo iedarbību no thymus serru latus Hochst. bijušais Bents. (TSA eļļa) pretkadmijs(Cd) izraisītsnierutoksicitāte. Eksperimentālais protokols tika izstrādāts, izmantojot 30 veselas pieaugušas Wistar albīnu žurkas, kas tika iedalītas failu grupās, kurās katrā grupā bija seši dzīvnieki. 1. grupa tika uzskatīta par parastu kontroli, bet 2., 3., 4. un 5. grupa tika ārstēta arkadmijshlorīds (CdCl2, 3 mg/kg, IP) 7 dienas. 3. grupa tika ārstēta arī ar silimarīnu (100 mg / kg, PO) kā standarta grupu, savukārt 4. un 5. grupa tika ievadīta ar TSA eļļu attiecīgi 100 un 200 mg / kg PO. Nefrotoksicitāte tika mērīta ar dažādiem parametriem, piemēramnieresfunkciju marķieri, oksidatīvā stresa marķieri (glutationa (GSH) un malondialdehīda (MDA)) un iekaisuma faktoru ribonukleīnskābes (mRNS) ekspresijas līmeņi. Eksperimenta protokolā tika novērtēti arī histoloģiskie pētījumi. Ar CdCl{0}}ārstētajām grupām tika novērots ievērojams seruma līmeņa paaugstināšanāsnieresfunkciju marķieri kopā ar MDA līmeni nieru homogenātā. tomērnieruTika konstatēts, ka GSH līmenis ir ievērojami samazināts. Tika konstatēts, ka CdCl2 ievērojami paaugstināja kappaB (NF-κB p65), inducējamās slāpekļa oksīda sintāzes (iNOS) un mazo māšu kodolfaktora līmeni pret dekapentapleģiju (Smad2), salīdzinot ar parasto kontroles grupu. No otras puses, TSA eļļa ievērojami uzlaboja paaugstinātu seruma nieru darbības marķieru, neenzīmu antioksidantu un lipīdu peroksidācijas līmeni. Turklāt TSA eļļa ievērojami samazināja NF-κBp65, iNOS un Smad2 ekspresiju žurkām, kas bija apreibinātas ar Cd. Turklāt histoloģiskās izmaiņas ar Cd apstrādāto grupu nieru audu paraugos tika ievērojami uzlabotas grupās, kas apstrādātas ar silimarīnu un TSA eļļu. Šis pētījums atklāj, ka TSA eļļa uzlabo Cd izraisītonierutraumas, un tiek arī ierosināts, ka novērotā nefroprotektīvā iedarbība varētu būt saistīta ar TSA eļļas antioksidanta potenciālu un dziedināšanu, pateicoties tās pretiekaisuma iedarbībai.
Atslēgvārdi:kadmijs; iekaisums; NF-κB; nieru bojājums; Smad 2; Thymus serrulatus
1. Ievads
Vides ķīmiskā iedarbība joprojām ir galvenā sabiedrības veselības problēma visā pasaulē. Kadmija (Cd), kas ir viens no reaktīvākajiem toksiskajiem metāliem, iedarbība biosfērā ir palielinājusies gan no dabiskiem, gan antropogēniem avotiem [1]. Cd iedarbība ir saistīta arī ar piesārņojumu augsnē, gaisā, ūdenī un pārtikā, kā arī cigarešu dūmiem [2]. Ievērojami palielināta uzsūkšanās kopā ar samazinātu izdalīšanās ātrumu palielina Cd slodzi dažādos orgānos. Cd var bojāt vairākus orgānus atkarībā no devas, ceļa un ilguma, bet galvenokārt ietekmēnieresun izraisa nieru darbības traucējumus [3].
Thenieresir vitāli svarīgi orgāni cilvēka organismā un ir atbildīgi par dažādām būtiskām funkcijām, tostarp kaitīgo metabolītu, slāpekļa atkritumu un dažu zāļu izvadīšanu ar urīnu [4]. Iepriekšējie pētījumi ziņoja, ka Cd toksicitāte izraisa neatgriezenisku disfunkcijunierukanāliņos [5] un samazina toksisko ķīmisko vielu, zāļu vai abu izvadīšanu, kas izraisa akūtunieresneveiksme. Turklāt,nieruievainojumi, ko izraisa hroniska Cd iedarbība, var izraisīt hronisku nieru mazspēju un, ja to neārstē, var izraisīt nāvi [6,7]. Cd uzkrāšanās proksimālās vītņotās kanāliņos kavē tubulāro reabsorbciju un izraisa poliūriju un proteīnūriju. Ir veikti pētījumi par kopējo Cd patoloģisku ietekmi uz nieru darbību, taču joprojām trūkst detalizētas informācijas par molekulārajiem mehānismiem un ir nepieciešams to izpētīt tālāk [8].
Pētījumi pēdējo desmitgažu laikā atklāja, ka maksimālā varbūtībanierubojājumus izraisa Cd izdalīšanās šūnā, kas izraisa oksidatīvo stresu [9,10]. Viens no ierosinātajiem mehānismiem ir dabiskās antioksidantu aizsardzības sistēmas traucējumi, kas vēl vairāk izraisa skābekļa brīvo radikāļu (OFR) pārprodukciju [11] un izraisa glutationa (GSH) līmeņa pazemināšanos un, savukārt, ar oksidatīvo stresu saistītu apoptozi. 12]. No vairākiem ziņotajiem mehānismiem samazināts GSH saturs un OFR izraisīti šūnu bojājumi galvenokārt ir atbildīgi par lipīdu peroksidāciju [13, 14].
Iepriekšējā literatūrā arī atklāts, ka korelācija starp oksidatīvo stresu un iekaisumu pastiprina dažādasnieruslimības [15]. Tāpēc var ierosināt, ka Cd izraisa nieru toksicitāti, izmantojot sarežģītus intracelulāros signalizācijas ceļus, kurus galvenokārt virza oksidatīvais stress. Kodolfaktors-κB (NF-κB) kontrolē vairākus iekaisuma gēnus visu veidu šūnās [16]. NF-κB ir galvenais dažādunieresslimības, un tos var aktivizēt CD iedarbība. Hroniska nieru slimība ir atklāta gan cilvēku, gan dzīvnieku modeļos, regulējot Smad2 proteīnus [9]. Iepriekšējie pētījumi norādīja, ka NF-κB un Smad2 pazemināšana varētu būt labvēlīgi mehānismi pretiekaisuma zālēm [17].
Starp ārstēšanas politikām tiek izvirzīta hipotēze, ka Cd izraisīta oksidatīvā stresa mazināšana, izmantojot antioksidantus no dabīgiem vai sintētiskiem avotiem, tiek uzskatīta par galveno iespējamo pieeju Cd izraisītas nefrotoksicitātes ārstēšanai. Tāpēc pētnieki nesen ir meklējuši aizsardzības mehānismus pret ķimikāliju vai zāļu izraisītu toksicitāti, kā arī ir apsvēruši bioloģiski aktīvus savienojumus ar antioksidantu un iekaisumu izraisošu iedarbību [18,19].
Dažādās pasaules daļās dažādas Thymus ģints sugas tradicionāli izmanto dažādu slimību, piemēram, bronhīta, astmas, garā klepus, laringīta, tonsilīta un klepus, ārstēšanai [20]. Thymus serrulatus Hochst. Ex Benth (Lamiaceae dzimta) aug Etiopijā, un to tradicionāli lieto gripas [21] un klepus [22] ārstēšanai. T. serrulatus ir daudz zarots daudzgadīgs apakškrūms, kas aug Afromontane un Afroalpine zonās Etiopijā un Eritrejā [23].
Ir ziņots, ka T. serrulatus piemīt antihelmintiskas, antibakteriālas, fungicīdas [23], diurētiskas [22], vazodilatējošas [24] un antihiperlipidēmijas [25] aktivitātes. Turklāt ir ziņots, ka T. serrulatus ēteriskajai eļļai (TSA eļļai) cita starpā piemīt antiseptiskas, pretsēnīšu un vermifūgas īpašības [26]. Auga ēteriskā eļļa no dažādām Etiopijas vietām uzrādīja daudzsološu hepatoprotektīvu aktivitāti žurkām [27]. Turklāt iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka ēteriskās eļļas farmakoloģiskās aktivitātes ir pozitīvi korelē ar aktīvo sastāvdaļu, piemēram, timola, karvakrola, p-cimēna, -terpinena un rosmarīnskābes, klātbūtni [26, 27]. No otras puses, timols un karvakrols, kas ir konstatēti kā galvenās ēteriskās eļļas sastāvdaļas, ir nozīmīgi dabiski produkti ar brīvo radikāļu attīrīšanas aktivitātēm un antioksidanta īpašībām [28]. Iepriekšējā pētījumā ziņots, ka timola un karvakrola kombinācijai ir sinerģisks nefroprotektīvs līdzeklis.
efekts, ko varētu saistīt ar antioksidantu, pretiekaisuma un antiapopotisku darbību [29]. Turklāt timols un karvakrols, kas ir konstatēti kā galvenās sastāvdaļas ēterisko eļļu saturošos augos, arī izraisīja imūnglobulīna E (IgE), interleikīna-4 (IL-4), interleikīna{ {6}} (IL-5) un interleikīna-13 (IL-13) līmeni, kā arī iekaisuma šūnu skaitu, kas izraisa elpceļu traucējumus [30].
Cik mums zināms, nav ziņots par T. serrulatus ietekmi uz nefrotoksicitāti. Tādējādi šajā pētījumā mēs izvirzījām hipotēzi un mēģinājām izpētīt no Etiopijas izcelsmes T. serrulatus iegūtās ēteriskās eļļas nefroprotektīvo iedarbību pret Cd izraisītu nefrotoksicitāti, izmantojot Wistar albīnu žurkām, novērtējotnieresfunkciju marķieri, iekaisuma marķieri, antioksidantu statuss un histoloģiskās izmaiņas.
2. Rezultāti
2.1. Ēteriskās eļļas ienesīgums ( procenti )
Hidrodestilējot T. serrulatus gaisa daļu, tika iegūta 0,09% (v/w) gaiši dzeltena ēteriskā eļļa ar raksturīgu smaržu.
2.2. TSA eļļas ietekme uz nieru darbības biomarķieriem
Tika konstatēts, ka urīnvielas, urīnskābes, kreatinīna un asins urīnvielas slāpekļa (BUN) līmenis asinīs ir ievērojami paaugstināts (p < 0,01)="" žurkām,="" kuras="" tika="" ārstētas="" tikai="" ar="" cd="" (3="" mg/kg,="" ip).="" )="" 7="" dienas.="" tomēr="" tsa="" eļļas="" un="" silimarīna="" ievadīšana="" ar="" cd="" intoksikētām="" žurkām="" būtiski="" uzlaboja="" cd="">nieresbojājumi, kā norādīts ar samazinātu urīnvielas, urīnskābes, kreatinīna un BUN līmeni asinīs (1.A–D attēls).
2.3. TSA eļļas ietekme uz lipīdu peroksidāciju un oksidatīvo stresu
Thenieružurku audos bija ievērojami paaugstināts lipīdu peroksidācijas līmenis MDA un GSH satura samazināšanās pēc Cd ievadīšanas. Turklāt apstrāde ar TSA eļļu ar devām 100 un 200 mg/kg samazina MDA līmeni atkarībā no devas Cd intoksikētām žurkām. Turklāt GSH līmenis bija ievērojami paaugstināts grupās, kas apstrādātas ar TSA eļļu un silimarīnu, salīdzinot ar Cd grupu (2.A, B attēls).
2.4. TSA eļļas ietekme uz p65, NF-κB, iNOS un Smad2 mRNS ekspresiju
Signalizācijas notikumu izmaiņas tika novērtētas ar Western blotēšanu. Western blot analīze liecināja, ka Cd iedarbība ievērojami (p < 0.001)="" pārregulēja="" nf-κb="" p65,="" inos="" un="" smad2="" mrns="" ekspresiju,="" salīdzinot="" ar="" atsauces="" grupu.="" apstrāde="" ar="" tsa="" eļļu="" ievērojami="" samazināja="" p65,="" nf-κb,="" inos="" un="" smad2="" mrns="" ekspresiju="" atkarībā="" no="" devas,="" salīdzinot="" ar="" žurkām,="" kuras="" tika="" pakļautas="" tikai="" cd="" iedarbībai="" (3a–c="">
2.5. TSA eļļas ietekme uz histopatoloģiju
Kontroles grupas žurku histopatoloģiskā analīze uzrādīja normāluniereshistoloģiskā arhitektūra ar normāliem izliektiem kanāliņiem, glomeruliem un Boumena kapsulu ar normālu telpu, kā arī normālu kolagēna šķiedru stāvokli un periodiski skābes – Šifa (PAS) pozitīvos materiālus, piemēram, bazālo membrānu (4. attēls). Toksiskās grupas mikrofotogrāfijās ir redzami patoloģiski glomeruliņi (G), deģenerācija (D) un izliektu kanāliņu nekroze (N), kā arī deģenerēta un gandrīz neesoša Bowman telpa. Patoloģiski izliekti kanāliņi norāda uz histoloģiskiem traucējumiem (T), ko bloķē bojāti audi (B), un nekrozi. Ar Masona trichome (MT) iekrāsotās toksiskās grupas mikrofotogrāfijā redzams palielināts kolagēna saturs (C). Turklāt PAS iekrāsotās toksiskās grupas mikrofotogrāfijā ir redzama PAS pozitīvo materiālu (P) patoloģiska nogulsnēšanās, kas izspieda nieres parenhīmu; tas arī parāda neskartas bazālās membrānas (L) vājumu vai zudumu. Apstrāde ar TSA eļļu mazā devā atjaunoja normālus glomerulus un normālus vītņotus kanāliņus, lai gan joprojām bija nelielas toksiskas iedarbības bloķējošu kanāliņu (B) un kolagēna materiāla (C) veidā, kā arī patoloģiskas nogulsnēšanās. PAS pozitīvi materiāli (P). Apstrāde ar TSA eļļu lielā devā sniedza histoloģiskus attēlus ar gandrīz normālu histoloģisku izskatu, kas ir ļoti tuvu standarta ārstēšanas attēlam (palielinājums 400 × un mēroga josla 20 µm visām mikrofotogrāfijām).
3. Diskusija
Vidē parasti atrodas smagie metāli, un tiem ir nosliece uz absorbciju, oksidēšanos un traucējumiem šūnu liktenī. Jo īpaši Cd ir dabisks rūpniecisks savienojums, kas izraisa daudzas toksiskas un bīstamas ietekmes, tostarp nefrotoksicitāti, uz cilvēka veselību [31,32]. Tā nogulsnēšanās dažādos orgānos izraisa oksidatīvo stresu, kas vājina dabiskās antioksidantu sistēmas darbību un rezultātā izraisa dažādu smagu patoloģisku slimību attīstību.33]. Cd izraisītas toksicitātes ceļš ietver reaktīvo skābekļa sugu (ROS) veidošanos, kas pēc tam izraisa nieru bojājumus [34]. Tāpēc var pieņemt, ka antioksidanti var būt labs mērķis iespējamai terapeitiskajai pieejai ar Cd saistītu toksicitāti [35]. Šajā ziņojumā mēs pētījām TSA eļļas daudzsološo uzlabojošo ietekmi uz Cd izraisītu oksidatīvo stresu un nieru bojājumiem, izmantojot žurkas.
Nopietni Cd izraisīti nieru bojājumi var būt saistīti ar paaugstinātu urīnvielas, urīnskābes un kreatinīna līmeni serumā, ko izraisa noplūde asinsritē [36, 37]. Šajā pētījumā tika ziņots arī par ievērojami paaugstinātu urīnvielas, urīnskābes un kreatinīna līmeni serumā pēc Cd iedarbības 7 dienas, kas apstiprināja smagu nieru bojājumu (1. attēls). Novērotie rezultāti apstiprina iepriekšējos pētījumus [19,38]. TSA eļļas ievadīšana abās devās (100 un 200 mg/kg, PO) ievērojami uzlabo Cd izraisītu nieru disfunkciju, ko atbalstīja urīnvielas, urīnskābes un kreatinīna līmeņa pazemināšanās serumā. Šajā pētījumā tika novērots, ka Cd iedarbība izraisanieresbojājumus, pastiprinot lipīdu peroksidāciju un traucējot dabisko antioksidantu sistēmu, tādējādi norādot uz paaugstinātu oksidatīvo stresu. Novērotie atklājumi liecina, ka TSA eļļa var novērst Cd izraisītas izmaiņas ar antioksidantiem saistītajos mainīgajos žurkām. Šie atklājumi saskan ar Kawamoto et al. [39], kuri ziņoja par paaugstinātu lipīdu peroksidāciju pēc Cd iedarbības. Iepriekšējie pētījumi ziņoja, ka hroniska Cd iedarbība izraisīja neenzimātisko (audu GSH) antioksidantu samazināšanos [40]. Šī pētījuma rezultāti apstiprina Koyuturk et al. [41], kas aprakstīja samazinātu nieru GSH saturu ar Cd intoksikētām žurkām. Samazinātais GSH saturs varētu būt saistīts ar tā patēriņu oksidatīvā stresa izraisītas lipīdu peroksidācijas novēršanai [41] un smago metālu detoksikācijai [42, 43]. Tomēr mūsu atklājumi nesakrīt ar Kamiyama et al. [44], kas aprakstīja paaugstinātu nieru GSH līmeni ar Cd ārstētām žurkām. Lipīdu peroksidācija un antioksidantu līmenis žurkām, kas apstrādātas ar Cd, tika būtiski modulētas, ievadot TSA eļļu, norādot uz ROS samazināšanos, antioksidantu aizsardzības sistēmas līdzsvarošanu vai abus. Šie atklājumi apstiprina agrākā pētījuma rezultātus, kas aprakstīja timohinona uzlabojošo iedarbību pret ķīmisku vielu izraisītu nieru bojājumu [45].
Apoptoze notiek audos un atšķiras no nekrozes noteiktu funkcionālu traucējumu gadījumā [46]. Apoptoze ir viena no galvenajām ar Cd saistītām īpašībāmnieresievainojums. Iepriekš tika aprakstīts, ka Cd toksicitāte izraisa apoptozi proksimālajās kanāliņos, stimulējot NF-kB ceļu, kas veicina nieru disfunkciju [47, 48]. Šajā pētījumā arī ar Cd apstrādātām žurkām tika novērota palielināta NF-kBp65 proteīna ekspresija. Tomēr TSA eļļas ievadīšana ar Cd apstrādātām žurkām būtiski atjaunoja NF-kBp65 proteīna ekspresiju. Novērotie atklājumi saskan ar iepriekšējiem atklājumiem [18,19]. Tāpēc NF-kB inhibīcija ar Cd intoksikētām žurkām ir pierādījusi TSA eļļas pretiekaisuma spēju.
Inducējamā slāpekļa oksīda sintāze (iNOS) ir ļoti izteikta iekaisuma apstākļos un infekcijās. Tādējādi tā ir būtiska saimnieka adaptīvās reakcijas uz kaitīgiem stimuliem sastāvdaļa. Iepriekš tika ziņots, ka Cd izraisītu nieru bojājumu izraisa slāpekļa oksīda sintēze ar iNOS stimulāciju [49]. Šajā pētījumā arī tika konstatēts, ka Cd iedarbība izraisa palielinātu iNOS ekspresiju (3.B attēls), savukārt TSA eļļa abās devās varēja ievērojami mainīt iNOS ekspresiju ar Cd intoksikētām žurkām.
Iepriekšējā literatūrā ziņots, ka Cd ir viens no toksiskākajiem smagajiem metāliem un galvenokārt tiek absorbēts proksimālajās kanāliņos un uzkrājas galvenokārt nieru garozā, kas izraisa bojājumus proksimālajās vītņotajās kanāliņos [50]. Šie atklājumi apstiprina šī pētījuma rezultātus. Vairākumsnieresbojājumi tika pārbaudīti ar nozīmīgu glomerulu bojājumu klātbūtni žurkām, kas apstrādātas ar Cd. Šie atklājumi apstiprina Damek Poprawa un Sawicka-Kapusta [51] konstatējumus, kuri ziņoja par glomerulāro kapilāru atrofiju un proksimālo kanāliņu nekrozi. Secinājumi parnieresfunkciju marķieri un oksidatīvā stresa marķieri — kur TSA eļļa uzlaboja Cd izraisītās deģeneratīvās izmaiņas un uzlabojanieresfunkcija, pateicoties tās iespējamajai antioksidanta un pretiekaisuma iedarbībai, ir apstiprināti ar histopatoloģiskiem novērojumiem.
4. Materiāli un metodes
4.1. Ķīmiskās vielas un reaģenti
Kadmija hlorīds (CaCl2) tika iegūts no Sigma Chemicals Co. (St. Louis, MO, ASV).Nieresfunkciju diagnostikas komplekti tika iegūti no Crescent Diagnostics (Jeddah, KSA). Antivielas (primārās, kā arī sekundārās) tika iegādātas no Santakrusas (Dallasa, Teksasa, ASV). Izmantotās ķīmiskās vielas bija analītiskas kvalitātes un augstas kvalitātes, kurām nebija nepieciešama turpmāka attīrīšana.
4.2. Augu materiāls un ieguve
Svaigas T. serrulatus Hochst daļas no gaisa. ex Benth tika savākts no Amba Alajemountain apgabala, South Tigray, Etiopija. Augu materiāla autentiskumu apstiprināja botāniķis Dr. Getinets Masreša, Gondaras Universitātes Bioloģijas katedra, un paraugs tika deponēts universitātes herbārijā (TH-001/2011).
Svaigas gaisa daļas tika sagrieztas mazos gabaliņos un 3 stundas pakļautas hidrodestilācijai, izmantojot Clevenger aparātu. Hidrodestilācija tika veikta 11 reizes, līdz tika savākts pietiekams daudzums. Iegūto ēterisko eļļu žāvēja, izmantojot bezūdens nātrija sulfātu, un uzglabāja cieši noslēgtā traukā 4 ◦C temperatūrā līdz turpmākai izmantošanai [26]. Aprēķinātā ēterisko eļļu raža tika izteikta procentos (% v/w), pamatojoties uz svaigā augu materiāla svaru.
4.3. Dzīvnieki
Trīsdesmit vīriešu albīnu žurkas, kas sver 180–220 g, tika iegūtas no Animal House, Farmācijas koledžas, Prince Sattam Bin Abdulaziz University (PSAU), KSA. Žurkas tika aklimatizētas 1 nedēļu un uzturētas 12 stundu gaismas/tumsas ciklos ar standarta laboratorijas iekārtām. Eksperimenta un aklimatizācijas periodā dzīvnieki tika baroti ar granulu diētu un brīvu piekļuvi ūdenim. Veicot visus eksperimentus, tika ievēroti dzīvnieku aprūpes nodaļas PSAU, KSA sniegtie norādījumi un vadlīnijas. Protokolu iepriekš apstiprināja Bioētikas pētījumu komiteja (BERC), PSAU (BERC-004-12-19).
4.4. Eksperimentālais dizains
Lai novērtētu TSA eļļas nefroprotektīvo iedarbību pret Cd izraisītu toksicitāti, žurkas nejauši tika iedalītas piecās grupās (n=6). 1. grupa (normāla kontrole) saņēma fizioloģisko sāls šķīdumu (0,9 procenti NaCl) katru dienu 7 dienas. 2. grupa (toksiskā kontrole) saņēma kadmija hlorīdu (3 mg/kg, IP, 7 dienas). 3. grupai (pozitīvā kontrole) 7 dienas pēc kārtas tika ievadīts vienlaikus CdCl2 un silimarīns (100 mg/kg, PO). 4. un 5. grupai vienlaikus tika ievadīta CdCl2 un TSA eļļa attiecīgi 100 un 200 mg/kg (PO, 7 dienas) devās. CdCl2 deva tika izvēlēta, pamatojoties uz iepriekš aprakstīto literatūru [19,52].
Pēc 24 stundu ilgas apstrādes visi žurku tēviņi tika anestēzēti ar nelielu daudzumu dietilētera, lai savāktu asins paraugus no retroorbitālā pinuma, kam sekoja centrifugēšana, un tika veikta seruma atdalīšana un uzglabāta –20 ◦C temperatūrā līdz turpmākai lietošanai. noteikšanainieresfunkciju marķieri (piemēram, urīnskābe, kreatinīns un urīnviela). Pēc veiksmīgas seruma savākšanas abas nieres tika izolētas no visām žurkām. KreisaisnieresTika nekavējoties uzglabāts -80 ◦C temperatūrā līdz tālākai oksidatīvā stresa marķiera (MDA un GSH) analīzei un Western blot analīzei. Tikmēr labā niere tika uzglabāta histopatoloģiskiem pētījumiem.
4.5. Nieru funkcijas biomarķiera noteikšana
sBiomarķierinieresfunkcija, ti, urīnskābe, urīnviela un kreatinīns, tika novērtētas, izmantojot īpašus komerciālus komplektus saskaņā ar ražotāju protokolos minētajām metodēm.
4.6. Oksidatīvā stresa marķieru noteikšana nierēs
Audi tika homogenizēti un sasmalcināti (10 % w/v) ledusaukstā 0,1 M fosfāta buferšķīdumā pie pH 7,4, un šķīdumu centrifugēja 30 minūtes pie 12, 000 × g un 4 ◦. C. Iegūtais homogenāts tika izmantots GSH un MDA līmeņu novērtēšanai.
MDA lipīdu peroksidācijas marķieris tika novērtēts, izmantojot iepriekš aprakstīto metodi [53]. Īsumā, 0,25 ml homogenāta tika inkubēts 37 grādu temperatūrā 1 stundu metaboliskajā kratītājā. Pēc inkubācijas pievienoja 0,5 ml 0,67 procentu tiobarbitūrskābes (TBA) un 0,5 ml 5 procentu (w/v) atdzesētas trihloretiķskābes (TCA). , kam seko centrifugēšana (1000 × g, 15 min). Pēc tam supernatantu 10 minūtes turēja verdoša ūdens vannā. Izstrādātā absorbcija tika mērīta pie 535 nm, ti, tika novērota rozā krāsa.
Attiecībā uz GSH Jollow et al. [54] metode. Īsumā, pēc 1 ml PMS izgulsnēšanas ar 1 ml sulfosalicilskābes (4 procenti), testa paraugus inkubēja (4 ◦C, 1 h), kam sekoja centrifugēšana (1200} × g). , 15 min, 4 ◦C). Testa maisījums saturēja supernatantu (0,1 ml), fosfāta buferšķīdumu (0,1 M, pH 7,4) (1,7 ml) un ditiol-bis-2-nitrobenzoskābi (DTNB). (0,4 procenti fosfātu buferšķīdumā, 0,1 M, pH 7,4) (0,2 ml) kopējā tilpumā 2,0 ml. Paraugu absorbcija tika analizēta pie 412 nm 5 minūšu laikā pēc DTNB pievienošanas reakcijas maisījumiem.
4.7. Western Blot tehnika
Western blot analīze un olbaltumvielu ekstrakcija tika veikta, kā minēts iepriekšējā pētījumā [55].Nieresaudi tika sasmalcināti un homogenāts tika sagatavots proteāzes inhibitoru maisījumā un aukstā proteīna līzes buferšķīdumā [55]. Lai izolētu kopējos proteīnus, audu lizātus 60 minūtes glabāja ledū ar alternatīvu virpuļošanu (pēc 10 minūtēm), turpināja ar centrifugēšanu pie 12, 000 × g (4 ◦ C, 10 min). Lowry et al. [56] tika ievērots, lai noteiktu kopējo olbaltumvielu daudzumu. Western blot analīzei proteīns (25–50 µg) tika īslaicīgi izolēts no katras grupas un pārvietots uz nitrocelulozes membrānām, kas iegūtas no Bio-Rad USA. Tūlītēja proteīna blotu bloķēšana tika veikta 4 ◦C temperatūrā (24 stundas); pēc tam tika veikta inkubācija ar primārajām antivielām pret NF-κB p65, iNOS un Smad2 un ar peroksidāzi konjugētām sekundārajām antivielām istabas temperatūrā. Olbaltumvielas tika analizētas, izmantojot ķīmijluminiscences noteikšanas komplektu (GE Health Care, Misisouga, Kanāda). Olbaltumvielu joslu intensitāte tika normalizēta līdz beta-aktīna joslām, izmantojot ImageJ (NIH, Bethesda, ASV). Attēli tika uzņemti ar aC-Digit hemiluminiscējošo Western blot skeneri, kas iegūts no LI-COR, ASV.
4.8. Histopatoloģiskā analīze
Pa labinieresaudu paraugi, kas fiksēti 10 procentu neitrālā formalīnā, tika pārvaldīti audu apstrādes iekārtā (ASP300s, Leica Biosystems, IL, ASV); katrs paraugs tika iestrādāts parafīna vaskā un sagriezts 4–5-µm biezās daļās. Tika izvēlētas trīs katras grupas sekcijas un iekrāsotas ar hematoksilīna un eozīna (H&E) krāsu, periodiskās skābes – Šifa (PAS) traipu un Masona trihroma (MT) traipu [57]. Visas audu sekcijas tika analizētas, izmantojot mikroskopu (Olympus BX 52), lai veiktu histopatoloģisku aprakstu, ko reģistrēja histopatologs, kurš bija akls pret eksperimentālajām grupām. Fotogrāfiju uzņemšanai tika izmantota Olympus DP21 kamera, kas fiksēta virs mikroskopa.
4.9. Statistiskā analīze
Vērtības tika izteiktas kā vidējais ± SEM. Lai noteiktu dažādu grupu bioķīmisko datu nozīmīgumu, tika izmantota vienvirziena ANOVA analīze, izmantojot post hocTukey testu. Atšķirības tika mērītas ievērojami pie p vērtībām < 0.05,="" salīdzinot="" ar="" parasto="" kontroles="" vai="" toksiskās="" kontroles="" grupu.="" statistiskā="" izmeklēšana="" tika="" veikta,="" izmantojot="" graphpadprism="" v.="" 4.0="">
5. Secinājumi
Šajā pētījumā secināts, ka T. serrulatus ēteriskā eļļa uzlaboja Cd izraisītos nieru darbības traucējumus, ko, iespējams, izraisīja izmainīto bioķīmiskā un oksidatīvā stresa parametru uzlabošanās papildus histoloģisko struktūru uzlabošanai. Turklāt T. serrulatus varētu būt piemērots līdzeklis, kas nākotnē jāizstrādā nieru aizsardzībai unnieres- saistīti traucējumi.
Finansējums:Šis pētījums nesaņēma ārēju finansējumu.
Paziņojums par datu pieejamību:Datu koplietošana nav piemērojama.
Interešu konflikti:Autori nepaziņo par interešu konfliktiem. Finansētājiem nebija nekādas nozīmes pētījuma izstrādē; datu vākšanā, analīzē vai interpretācijā; rokraksta rakstīšanā; vai lēmumā par rezultātu publicēšanu.
Paraugu pieejamība:TSA ēteriskās eļļas paraugi ir pieejami no autoriem.
Atsauces
1. Dua, TK; Devandžī, S.; Khanra, R.; Bhattacharya, N.; Bhaskar, B.; Zia-Ul-Haq, M.; De Feo, V. Divu izplatītu ēdamo augu — Ipomoea aquatic un Enhydra fluctuans — ietekme uz kadmija izraisītu patofizioloģiju: fokuss uz oksidatīvo aizsardzību un anti-apoptotisku mehānismu. J. Tulk. Med. 2015, 13, 245. [CrossRef] [PubMed]
2. Elkhadragy, MF; Abdel Moneim, AE Fragaria ananassa metanola ekstrakta aizsargājoša iedarbība uz kadmija hlorīda (CdCl2) izraisītu hepatotoksicitāti žurkām. Toksikols. Meh. Metodes 2017, 27, 335–345. [CrossRef]
3. Vū, H.; Liao, Q.; Čilrūda, SN; Yang, Q.; Huangs, L.; Bi, J.; Yan, B. Kadmija iedarbība uz vidi: veselības riska novērtējums un tā saistība ar hipertensiju un pavājinātu nieru darbību. Sci. Rep. 2016, 6, 29989. [CrossRef]
4. Fērgusons, MA; Vaidja, VS; Bonventre, JV Nefrotoksisku akūtu nieru bojājumu biomarķieri. Toksikoloģija 2008, 245, 182–193. [CrossRef] [PubMed]
5. Ibrahims, MA; Almadena, AH; El Moneim, MA; Tammam, HG; Halifa, AM; Nasibe, MN Kadmija izraisīta hematoloģiska, nieru un aknu toksicitāte: Spirulina platensis uzlabošanās. Saūda Arābijas J. Forensic Med. Sci. 2018, 1., 5.–13. [CrossRef]
6. Kambīze, HF Vai akūtu nieru mazspēju var novērst? JR Coll. Surg. Edinb. 2000, 45, 45–50. [PubMed]
7. Finn, W.; Porter, G. Urīna biomarķieri un nefrotoksicitāte. In Clinical Nephrotoxins, 2nd ed.; Kluwer Academic Publishers: Norwell, MA, ASV, 2003; 621.–655.lpp.
8. Prozialeck, WC; Edvards, JR Kadmija izraisītu proksimālo kanāliņu ievainojumu mehānismi: jauns ieskats, kas ietekmē biomonitoringu un terapeitiskās iejaukšanās. J. Pharmacol. Exp. Tur. 2012, 343, 2.–12. [CrossRef] [PubMed]
9. Lan, HY TGF-8/Smads dažādās lomas nieru fibrozē un iekaisumos. Int. J. Biol. Sci. 2011, 7, 1056–1067. [CrossRef] [PubMed]
10. Luo, T.; Liu, G.; Long, M.; Jans, Dž.; Dziesma, R.; Van, Y.; Yuan, Y.; Bjans, Dž.; Liu, X.; Gu, J.; un citi. Kadmija izraisītu nieru oksidatīvo bojājumu ārstēšana žurkām, ievadot alfa-liposkābi. Vide. Sci. Piesārņo. Res. Int. 2017, 24, 1832–1844. [CrossRef] [PubMed]
11. Andželi, JK; Krusa Pereira, Kalifornija; de Oliveira Farija, T.; Stefanons, I.; Padilha, AS; Vassallo, DV Kadmija iedarbība izraisa asinsvadu bojājumus endotēlija oksidatīvā stresa dēļ: lokālā angiotenzīna II un COX-2 nozīme. Brīvais radiks. Biol. Med. 2013, 65, 838–848. [CrossRef]
12. Orororo, OC; Asagba, SO; Tonukari, NJ; Okandeji, OV; Mbanugo, JJ Hibiscus Sabdarrifa L. Antocianīnu ietekme uz kadmija izraisītu oksidatīvo stresu Wistar žurkām. J. Appl. Sci. Vide. Manag. 2018, 22, 465–470. [CrossRef]
13. Inoue, M. Aizsardzības mehānismi pret reaktīvām skābekļa sugām. In The Liver: Biology and Pathobiology, 5. izdevums; Arias, IM, Boyer, JL, Fausto, N., Jokoby, WB, Schachter, DA, Shafritz, DA, Eds.; Raven Press: Ņujorka, NY, ASV, 2011; 443.–459.lpp.
14. Jadavs, RK; Sings, M.; Rojs, S.; Ansari, MN; Saeed, AS; Kaithwas, G. Oksidatīvā stresa reakcijas modulācija ar linsēklu eļļu: lipīdu peroksidācijas loma un pamatā esošie mehānismi. Prostaglandīni Citi lipīdi Mediat. 2018, 135., 21.–26. [CrossRef] [PubMed]
15. Gongs, X.; Ivanovs, VN; Deividsons, MM; Hei, TK Tetrametilpirazīns (TMP) aizsargā pret nātrija arsenīta izraisītu nefrotoksicitāti, nomācot ROS veidošanos, mitohondriju disfunkciju, pro-iekaisuma signālu ceļus un ieprogrammētu šūnu nāvi. Arch. Toksikols. 2015, 89, 1057–1070. [CrossRef] [PubMed]
16. Bonici, G.; Karin, M. Divi NF-KB aktivācijas ceļi un to nozīme iedzimtajā un adaptīvajā imunitātē. Tendences. Immunol. 2004, 25, 280–288. [CrossRef]
17. Imams, F.; Al-Harbi, NO; Al-Harbi, MM; Ansari, MA; Al-Asmari, AF; Ansari, MN; Al-Anazi, WA; Bahašvans, S.; Almutairi, MM; Alšamarī, M.; un citi. Apremilasts novērš doksorubicīna izraisītu apoptozi un iekaisumu sirdī, inhibējot oksidatīvā stresa izraisīto NF-B signālu ceļu aktivāciju. Pharmacol. Rep. 2018, 70, 993–1000. [CrossRef]
18. Erboga, M.; Kanters, M.; Aktas, C.; Seners, U.; Erboga, ZF; Donmezs, YB; Gurel, A. Timohinons uzlabo kadmija izraisīto nefrotoksicitāti, apoptozi un oksidatīvo stresu žurkām, pamatojoties uz tā antiapoptotiskajām un antioksidanta īpašībām. Biol. Trace Elem. Res. 2016, 170., 165.–172. [CrossRef]
19. Ansari, MN; Alolieta, RI; Ganaie, MA; Khan, TH; Rehmanis, N.; Imams, F.; Hamad, AM Roflumilast, fosfodiesterāzes 4 inhibitors, mazina kadmija izraisītu nieru toksicitāti, modulējot NF-KB aktivāciju un NQO1 indukciju žurkām. Human Exp. Toksikols. 2019, 38, 588–597. [CrossRef]
20. Begrow, F.; Engelberts, J.; Feistels, B.; Lēnfelds, R.; Bauers, K.; Verspohl, EJ Timola ietekme timiāna ekstraktos uz to spazmolītisko darbību un ciliāru klīrensu. Planta Med. 2010, 76, 311–318. [CrossRef]