Streptozosin ile deneysel diyabet oluşturulan sıçanlarda kapsaisin ve pridoksamin kombinasyonunun ileri glikasyon son ürünleri üzerine in vitro ve in vivo inhibisyon etkisinin araştırılması
In vitro and in vivo inhibition effect of capsaicin and pyridoxamine combination on advanced glycation end products in streptozotocin-induced experimental diabetes in rats
Yazar: NESRİN İNCEÖREN
Danışman: PROF. DR. GÖKSEL KIZIL
Dicle Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Biyokimya Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Glikasyon, hücresel metabolizmayı olumsuz etkileyen proteinlerin yapısını ve fonksiyonel özelliklerini değiştiren diyabetik komplikasyonların patogenezinde önemli bir rol oynayan İleri glikasyon son ürünleri (AGE) oluşumuna neden olur. AGE oluşumunun baskılanmasının diyabetik komplikasyonların önlenmesinde önemli bir rol oynadığı düşünülmektedir. Bu çalışmada kırmızı biber ekstraktının (KBE) ve kırmızı biberlerde ana acı  maddesi olan kapsaisin (KAPS) ve aktif bir B6 vitamini formu olan piridoksamine (PM)'e, dayalı tedavilerin tek tek veya kombinasyon halinde, STZ ile indüklenen diyabetik sıçanlarda hem biyokimyasal olarak hem de histokimyasal açıdan sıçanlardan alınan böbrek ve karaciğer dokularında ışık mikroskobu seviyesinde gözlemlenen glikasyon ve AGE hasarı üzerine faydalı etkileri olup olmadığı araştırdı. Her biri 200-300 gram ağırlığında, 8 haftalık 96 adet erkek Spagule-Dawley sıçanı, her biri 8 sıçandan oluşan 12 gruba ayrıldı. Sıçanlarda deneysel diyabeti indüklemek için tek doz olarak periton içine STZ uygulandı. Grup 1 normal kontrol, grup 2 diyabetik kontroldü. Grup 3 ve 4, 200-400 mg/kg KBE, Grup 5 ve 6, 6-8 mg/kg KAPS alan diyabetik sıçanlardı. Grup 7, 4 mg/mL PM, grup 8 ise 300 mg/kg MF alan diyabetik sıçanlardı. Grup 9 ve 10, 200-400 mg/kg KBE+ 4 mg/mL PM, grup 11 ve 12, 6-8 mg/kg KAPS+4 mg/mL PM  tedavi uygulanan diyabetik sıçanlardı. 28 gün boyunca her gün mide içi sondası ile oral olarak tedavi uygulandı. Deneyin sonunda tüm gruplardaki deneklere ksilazin+ketamine anestezi kombinasyonu bir kez verildi. Daha sonra göğüs kafesi intrakardiyak girişimle açılarak kan örnekleri alındı. Hiç beklemeden, hayvanlar ötenazi edildi ve histolojik inceleme için karaciğer ve böbrekler brüt olarak çıkarıldı. Çalışmamızın sonuçları, KBE+PM ve KAPS+PM'nin kombinasyon halinde kullanılan dozlarının kan şekeri seviyeleri, serum ürik asit, üre, kreatinin, AST, ALT, ALP, LDH, toplam kolesterol, fruktozamin, HbA1c düzeylerini önemli ölçüde azalttığını ve serum HDL ve insülin seviyesi düzeylerinde önemli ölçüde artış sağladığını göstermektedir. Ayrıca, in vitro olarak BSA/fruktoz sistemi ile KBE ve KAPS'ın AGE oluşumu üzerindeki inhibitör etkileri de incelendi. Antiglikasyon aktivitesileri, AGE floresan yoğunluğu oluşumu, fruktozamin seviyesi, α-dikarbonil bileşikleri ve protein karbonil içeriği kullanılarak belirlendi. Sonuç olarak, farklı konsantrasyonlarda (50-400 µM) KBE ve KAPS'ın, 4 haftalık çalışma boyunca glike BSA'da AGE oluşumunu, fruktozamin seviyesini, α-dikarbonil bileşikleri ve protein karbonil oksidasyonunu önemli ölçüde engellediği belirlendi.

Abstract:
Glycation causes the formation of advanced glycation end products (AGE), which play an important role in the pathogenesis of diabetic complications, which alter changes the structure and functional properties of proteins that negatively affect cellular metabolism. In the current study, we investigated beneficial effects of red chili pepper extract (RC) and capsaicin (CAPS), the main bitter ingredient in red peppers and pyridoxamine (PM), a vitamin B6, one by one or in combination on glycation and AGEs damage in STZ-induced diabetic rats. The total amount of capcaicin in RC was found to be 3.51 mg/gDW by HPLC. 96 Male Sprague Dawley rats (8 wk old), each weighing 200-300 grams, were divided into 12 groups of 8 rats each. A single dose of STZ (50 mg/kg body weight) was administered to induce experimental diabetes in rats. Group 1 was normal control, group 2 was diabetic control. Groups 3 and 4, 200 and 400 mg/kg RC, groups 5 and 6, 6 and 8 mg/kg CAPS and group 7, 4 mg/mL PM and group 8 were receiving 300 mg/kg metformin (MF). Groups 9 and 10, 200 and 400 mg/kg RC+ 4 mg/mL PM and groups 11 and 12 were diabetic rats treated with 6 and 8 mg/kg CAPS + 4 mg/mL PM. Oral treatment with intragastric tube was administered every day for 28 days. At the end of the experiment, subjects in all groups were given anesthesia once and the rib cage was performed by intracardiac intervention and blood was collected. Immediately, the liver and kidneys were grossly removed for histological examination. The results of our study showed that the combined doses of RC+PM and CAPS+PM significantly reduced blood glucose levels, serum uric acid, urea, creatinine, AST, ALT, ALP, LDH, total cholesterol, fructosamine, HbA1c levels and significantly increased serum HDL and insulin levels. Moreover, the inhibitory effects of BSA/fructose system and RC and CAPS on AGE formation were investigated in vitro. Antiglycation activity was determined using the formation of AGE fluorescence intensity, the level of fructosamine, α-dicarbonyl compounds and protein carbonyl content. The results showed that different concentrations (50-400 µM) of significantly inhibited AGE formation, fructosamine level, α-dicarbonyl compounds and protein carbonyl oxidation in glycated BSA during 4 weeks of study.