ISPUB.com

R Senthilkumar, N Nalini

Kulcsszavak

koleszterin, etanol, glicin, lipoproteinek, trigliceridek

Idézet

R Senthilkumar, N Nalini. A glicin modulálja a lipid- és lipoproteinszintet patkányokban, alkohol okozta májkárosodással. Az Internet Journal of Pharmacology. 2003. 2. kötet, 2. szám.

Absztrakt

A glicinről ismert, hogy védő szerepet játszik az alkohol okozta májkárosodások ellen. Vizsgálatunk célja a glicin májra és agyi lipoproteinekre gyakorolt hatásának értékelése volt alkohollal táplált patkányokban. Az átlagos teljes testtömeg-növekedés szignifikánsan alacsonyabb volt az alkohollal kezelt patkányokban, de javult a glicinnel történő kiegészítésnél. A Wistar patkányoknak 60 napig etanolt (7,9 g kg-1 testtömeg) adva minden nap jelentősen megemelte a máj és az agy teljes koleszterin és triglicerid szintjét. Az alkohol beadása során a szérum koleszterin, LDL és VLDL szintje szintén emelkedett, míg a szérum HDL szintje csökkentnek bizonyult a kontroll patkányokhoz képest. A kísérlet utolsó 30 napján egyidejű glicinpótlás (0,6 g kg-1 testtömeg) alkohollal kezelt patkányoknál jelentősen csökkentette a szöveti és szérum koleszterin, trigliceridek és lipoproteinek szintjét, összehasonlítva a kiegészítés nélküli alkohollal kezelt patkányokkal. Az alkohollal kezelt patkány máj mikroszkópos vizsgálata gyulladásos sejtinfiltrátumokat és zsírváltozásokat mutatott, amelyek megfordultak a glicinnel végzett kezelés során. Hasonlóképpen, az alkohollal kezelt patkány agyban ödéma mutatkozott, amelyet a glicinnel végzett kezelés jelentősen csökkent.

Bevezetés

A májbetegségek okozásában szerepet játszó legtöbb kockázati tényező közvetlenül vagy közvetve a lipid- és lipoprotein-anyagcsere zavarainak köszönhető (1). Az etanol a hiperlipidémia erőteljes induktora mind állatokban, mind emberekben (2). Az éhező embereknél a keringő trigliceridek száma megnövekedhet, ha etanolt több órán át elfogyasztanak (3), valamint több napig alkohol tartalmú étrendet adnak be (4). A zsír felhalmozódása a májban stimulálja a lipoproteinek véráramba történő kiválasztódását és a hiperlipidémia kialakulását (5).

A glicin előnyös szerepének folyamatosan növekvő listája alapján megterveztük a jelen tanulmányt. Célunk volt a glicin lipotrop tulajdonságainak tisztázása patkány modellben etanol által kiváltott májkárosodással.

Anyagok és metódusok

150–170 g tömegű hím albínó patkányokat az Annamalai Egyetem Rajah Muthiah Orvosi Kollégiumának és Kórházának Kísérleti Orvostudományi Osztályáról szereztek be, és polipropilén ketrecekben tartották ellenőrzött környezetben (22–24 ° C) 12 órás világos és sötét ciklus alatt. . A szokásos pellet-étrendet (Hindustan Lever Ltd., Mumbai, India) és a vizet adlibitummal láttuk el. Az állatokat az Annamalai Egyetem Állatgondozási Etikai Bizottságának alapelvei és irányelvei szerint gondozták, az állatok gondozásáról és felhasználásáról szóló indiai nemzeti törvénynek megfelelően (nyilvántartási szám: 166/1999/CPCESA) (14).

Koleszterint, kromotropinsavat, glicerin-trioleátot és nátrium-perjodátot a Sigma Chemical Company-tól (St. Louis, MO, USA) vásároltunk. Vas (II) -kloridot, albumint és nátrium-arsenitet a Ranbaxy (P) Ltd.-től (New Delhi, India) vásároltak. Az etanolt a dél-indiai Cuddalore körzetből, Nellikuppamból szerezték be. A glicint az S.D.-től vásárolták. Fine Chemicals Ltd., Mumbai, India. Egyéb felhasznált vegyi anyagok analitikai minőségűek voltak, és a Central Drug House-tól (New Delhi, India) szerezték be.

Az állatokat négy csoportra osztottuk, és mindegyiket a szokásos pellet-táplálékkal etettük. Az 1. és 2. csoportba tartozó patkányok 40% -os glükózoldatból izolál kalóriát kaptak. A 3. és 4. csoportba tartozó állatok 20% etanolt (2,5 ml az elülső és 2,5 ml délután) kaptak 7,9 g/kg testtömegnek megfelelő vizes oldatként, intragasztrikus intubáció útján 30 napig (15,16). Ennek az időszaknak a végén az 1. és a 3. csoport étkezési protokollja nem változott. Ezenkívül a 2. csoportba tartozó állatok glicint (0,6 g/kg testtömeg) kaptak desztillált vízben, a 4. csoportba tartozó állatok pedig glicint és alkoholt kaptak mindennap gyomor intraintubációval a következő 30 napban. Az alábbiakban egyértelműen bemutatjuk a tanulmány tervét.

1.ábra

A kísérlet teljes időtartama 60 nap volt, amelynek végén az állatok egy részét egy éjszakán át éheztettük, ketamin-hidroklorid intramuszkuláris injekciójával (30 mg kg-1 testtömeg) altattuk és méhnyak diszlokációval felöltettük. A vért heparinizált csövekbe gyűjtöttük, és feldolgoztuk a koleszterin és a lipoproteinek, valamint a lipoprotein lipáz aktivitásának meghatározására (LPL, EC. 3.1.1.34). A májat és az agyat megtisztítottuk a tapadó zsírtól, pontosan lemértük és felhasználtuk a lipidek extrahálásához. A lipideket a szövetekből extraháltuk Folch és munkatársai által korábban leírt módon. (17) Az összes koleszterint Sackett módszerével becsültük meg (18). A szérum triglicerideket Foster és Dunn módszerével becsültük meg (19).

A sűrűségű lipoproteint (HDL) becsültük a felülúszóban a szérum kicsapása után. A nagyon kis sűrűségű lipoprotein (VLDL) tartalmat az alábbiak szerint számítottuk

2. ábra

A fennmaradó állatokat teljes test perfúziónak vetették alá normál sóoldat és 10% formalin alkalmazásával könnyű éteres érzéstelenítésben. Az agyat és a májat eltávolítottuk, és azonnal 10% -os formalinban tároltuk. A szöveteket ezt követően paraffinba ágyazottuk, mikrotóm (5 m) alkalmazásával vékonyan metszettük, haematoxilinnel és eozinnal (H&E) festettük, és semleges disterén-dibutil-ftalát-xilol (DPX) táptalajba helyeztük, és fénymikroszkóppal megvizsgáltuk (21).

Statisztikai analízis

Az összes csoportosított adatot statisztikailag értékeltük, és a kezelés által okozott változások szignifikanciáját egyirányú varianciaanalízissel (ANOVA), majd Duncan Multiple Range Test (DMRT) alkalmazásával határoztuk meg, a Windows 9.05 használatával (22). Az eredményeket mindegyik csoportból tíz patkány SD-ként mutatjuk be. A statisztikai szignifikanciát p -1) -nél (4. csoport) határoztuk meg az alkohollal táplált patkányok esetében, szignifikánsan csökkentve a koleszterinszintet a kezeletlen alkohollal kiegészített patkányokhoz képest. Glicinnel kiegészített kontroll patkányok (2. csoport) nem mutattak szignifikáns változást a máj és az agy koleszterin koncentrációjában.

4. ábra

Az alkohol és a glicin hatása a szérum koleszterinre és a lipoproteinekre

Az alkohol és glicin adagolásának a szérum koleszterinszintre és a lipoproteinekre gyakorolt hatását a 2. ábra mutatja. A szérum koleszterin, LDL és VLDL szintje szignifikánsan magasabb volt, és a HDL szintje szignifikánsan alacsonyabb volt alkoholt kapott patkányokban (3. csoport), mint a kontroll patkányokban ( 1. csoport) (p -1 testtömeg alkohollal táplált patkányoknál szignifikánsan csökkentette a szérum koleszterin-, LDL- és VLDL-szintjét, és megemelte a szérum HDL-szintjét (4. csoport) a kezeletlen alkohollal kiegészített patkányokhoz képest. Glicin-kiegészítés kontroll patkányokhoz (2. csoport) ) nem eredményezett szignifikáns változást a szérum koleszterin, LDL, VLDL vagy HDL szintjeiben.

5. ábra

Az alkohol és a glicin hatása a szöveti trigliceridekre

Az alkohol és a glicin adagolásának hatása a szöveti trigliceridekre a 3. ábrán látható. A máj és az agy triglicerid szintje szignifikánsan magasabb volt alkoholt kapott patkányokban (3. csoport), mint a kontroll patkányokban (1. csoport) (p -1 testtömeg alkoholhoz) táplált patkányok szignifikánsan csökkentették a plazma LPL aktivitását (4. csoport), összehasonlítva a kezeletlen alkohollal kiegészített patkányok aktivitásával.A glicin kiegészítés kontroll patkányokhoz (2. csoport) nem eredményezett szignifikáns változást az LPL aktivitásában.

7. ábra

Szövettani kórképek

Az alkohollal kezelt patkányok májában mind a makro-, mind a mikrovezikuláris típusú zsírváltozásokat mutattak, és szinuszos dilatációt figyeltek meg minden területen (3. ábra). Az alkohollal kezelt patkányok májában, amelyek 0,6 g kg -1 glicint kaptak, degenerációval az egyes hepatociták veszteséget mutattak, és az a hely volt, ahol a sejt eredetileg üresnek tűnt, de nem volt bizonyíték a zsírváltozásra (4. ábra). A kontroll patkányok májában, amelyek 0,6 g kg -1 glicint kaptak, csak a zsírváltozás fókuszos területei voltak. De nem olyan mértékben, mint a csak alkohollal kezelt patkányok májában (2. ábra). A kontroll máj normális májmorfológiát mutatott (1. ábra).

Az alkohollal kezelt patkányok agyszövete ödémát mutatott, ami glicinnel kezelt patkányokban nem volt nyilvánvaló (7., 8. ábra). Glicinnel kezelt kontroll patkányok agyszövete normális mintázatot mutatott (5., 6. ábra).

Vita

Az alkohol gazdag kalóriatartalmú és tápanyagmentes, így hozzájárul a zsír felhalmozódásához a májban. Másrészről az alkoholról ismert, hogy csökkenti az egyéb élelmiszerek és tápanyagok felszívódását a belekből (23), ami oka lehet a vizsgálatunk során megfigyelt csökkenésnek a teljes testtömegben. Ezek az eredmények korrelálnak korábbi eredményeinkkel (24). Ezenkívül a máj és a teljes testtömeg aránya háromszoros csökkenést mutatott az alkohollal táplált patkányokban a glicinnel kiegészítve, mint a nem táplált patkányokban.

A plazma LPL fontos enzim, amely felelős a chilomikronokban és a VLDL-ben található trigliceridek hidrolíziséért (30). Az alkohollal táplált patkányokban a plazma LPL jelentősen alacsony aktivitása, amint az a vizsgálatunkban látható, trigliceridek felhalmozódását és a VLDL hidrolízisét okozhatja. Az alkohollal kiegészített patkányokban észlelt hipertrigliceridémiát nem figyelték meg, amikor a patkányokat egyidejűleg glicinnel kezelték. A glicin trigliceridszint-csökkentő hatása mind a fokozott perifériás szöveti clearance-nek, mind a megnövekedett plazma LPL-aktivitásnak tulajdonítható.

A lipoproteinek kémiailag oxidációval módosulnak. Ezek az oxidált vagy módosított lipoproteinek nem reagálnak az LDL receptorokkal, ami a koleszterin észterezéséhez és a makrofágok habsejtekké történő átalakulásához vezet, ezáltal hozzájárulva az alkoholfogyasztáskor megfigyelt hiperlipidémiához (31). A szérum VLDL- és LDL-koncentrációk szignifikánsan magasabbak voltak az alkohollal táplált patkányokban, mint a kontrollokban, de a glicin kiegészítésekor mind a VLDL, mind az LDL szintje a normális szint közelébe került. A glicin, egy kis amfipatikus aminosav megváltoztathatja a membrán szerkezetét és megváltoztathatja a foszfolipidek hozzáférhetőségét a lipoproteinek bioszintézisének szubsztrátjaként (32). A glicinnel végzett kezelés során megfigyelt változatlan LDL-szintek oka lehet a plazma LPL-nek ezen patkányokban megfigyelt optimális aktivitása is.

A HDL-t jótékony lipoproteineknek tekintik (33), és negatívan befolyásolja a zsírmáj fejlődését. A HDL segít a koleszterin eltávolításában az extrahepatikus szövetekből lecitin-koleszterin-acil-transzferáz (LCAT) jelenlétében, és a májba juttatja. Vizsgálatunkban a HDL koncentráció a szérumban szignifikánsan alacsonyabb volt alkoholt kapó patkányokban, mint kontroll patkányokban. De a glicin alkohollal történő kiegészítésekor az alkohollal kezelt patkányokban a megemelkedett szérum HDL-szintek a plazma LPL- és LCAT-aktivitás csökkenésének tulajdoníthatók ezekben a patkányokban. A glicin-kiegészítésben szenvedő patkányok magas szérum HDL-koncentrációja az alkohollal táplált patkányokhoz képest a késleltetett clearance és a HDL-alkotórészek szintézisének köszönhető. Ebben az összefüggésben Nikkila és munkatársai (34) kimutatták, hogy a plazma LPL megemelkedett aktivitása a HDL termelés növekedéséhez és az LDL alkotórészek csökkenéséhez vezet.

Jelentős patomorfológiai változásokat figyeltek meg a májban és az agyban alkohollal kezelt patkányokban. Ezek a változások megváltoztathatják a sejt tulajdonságait. Az alkohollal kezelt patkányok májában megfigyelt mikroszkópos változások domináltak a centrilobularis régióban. A megfigyelt májkárosodás részben a citokróm-P450 által generált metabolikus citokróm-P450-függő enzimaktivitásoknak tulajdonítható a májban, amelyek általában a legnagyobb koncentrációban vannak jelen a központi véna közelében, és a legalacsonyabbak a perifériás helyek közelében (35). A glicin alkohollal kezelt patkányoknak való kiegészítése csökkentette a zsírváltozást és javította a máj hisztomorfológiáját.

Az alkohollal kezelt patkányok agyának hipotalamusz és talamusz régióiban mikrodiszpláziát és spongioform változásokat igazoltak (36). Ezek a helyi agyi fejlődési rendellenességekre utalnak. Jelen tanulmányban alkohollal kezelt patkányok agyában ödémát figyeltünk meg, amely megfordult a glicinnel végzett kezelés során.

A kontroll patkányokat glicinnel is kezelték, hogy megvizsgálják a glicin önmagában betöltött szerepét kontrollált körülmények között, és statisztikailag értékeljék az általa nyújtott előny mértékét az alkohol által indukált hepatotoxicitásban. Az adatok nem mutattak szignifikáns hatást a szérum lipoproteinekre és a szöveti lipidekre glicin beadásakor.

Következtetés

A fenti adatok azt mutatják, hogy a glicin adagolásának hipolipidémiás hatása van az alkohol által kiváltott hiperlipidémia állatmodelljében. A glicinnel kezelt alkohollal kiegészített patkányok májában és agyában megfigyelt hisztopatológiai változások jelentős javulása korrelál biokémiai eredményeinkkel, hangsúlyozva a glicin protektív szerepét.