جلد 22، شماره 2 - ( 2-1402 )
جلد 22 شماره 2 صفحات 174-161 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
noroozi M, Nazari M, Chahardoli M, Hajizadeh M R, Mirzaei M R, Assadollahi Z et al . The Effect of Hydroalcoholic Extract of Capparis Spinosa Fruit on Key Enzymes of Glucose Metabolism Pathways in the Liver Cells of Diabetic Rats: An Experimental Study. JRUMS 2023; 22 (2) :161-174
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-6783-fa.html
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-6783-fa.html
نوروزی مژگان، نظری محمود، چهاردولی مهدی، حاجی زاده محمدرضا، میرزایی محمد رضا، اسداللهی زهرا و همکاران.. تأثیر عصاره هیدروالکلی میوه گیاه کور بر آنزیمهای کلیدی مسیرهای متابولیسم
گلوکز در سلولهای کبدی موشهای صحرایی دیابتی: یک مطالعه تجربی. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1402; 22 (2) :161-174
مژگان نوروزی 
، محمود نظری ، مهدی چهاردولی ، محمدرضا حاجی زاده ، محمد رضا میرزایی ، زهرا اسداللهی ، مهدی محمودی
، محمود نظری ، مهدی چهاردولی ، محمدرضا حاجی زاده ، محمد رضا میرزایی ، زهرا اسداللهی ، مهدی محمودی
مرکز تحقیقات پزشکی مولکولی، پژوهشکده علوم پایه پزشکی،
متن کامل [PDF 370 kb]
(231 دریافت)
| چکیده (HTML) (389 مشاهده)
مقدمه
بیماری دیابت شیرین یک بیماری شایع در دنیا است که با افزایش گلوگز خون، اختلال در متابولیسم کربوهیدرات و لیپید همراه میباشد. تخمین زده میشود تعداد افراد دیابتی در دنیا از 17 میلیون در سال 2000، به 366 میلیون در سال 2030 میرسد [1]. کمبود و یا کاهش نسبی میزان انسولین در این بیماری با عوارض متابولیکی حاد و مزمن همراه میباشد [2]. یکی از مهم‌ترین پیامدهای بیماری دیابت پیدایش شرایط استرس اکسیداتیو در بیماران است [3]. مطالعات گذشته نشان دادهاند که افزایش تولید رادیکالهای آزاد در پاتوژنز و ایجاد عوارض دیابت و فشارخون بالا دخیل هستند [6-4]. همچنین، در مطالعات گوناگون نشان داده شده است که استرس اکسیداتیو در دیابت نقش مؤثری در ایجاد عوارض بیماری دارد [7]. عوامل مختلفی در تولید و افزایش رادیکالهای آزاد در بیماران دیابتی شناخته شده‌اند و یکی از مهم‌ترین این عوامل، هایپرگلیسمی است که از چندین مسیر باعث افزایش اکسیداسیون گلوکز شده و منجر به تولید رادیکالهای آزاد بیشتر میشود. سطوح برخی پرواکسیدان‌ها مثل فریتین و هموسیستئین در دیابت افزایش می‌یابد. ارتباط مشخصی بین سطوح هموسیستئین و لیپید پراکسیداسیون در بیماران دیابتی وجود دارد و احتمالاً هموسیستئین از طریق سیستمهای مرتبط با افزایش تولید رادیکالهای آزاد اکسیژن، در ایجاد آسیب عروقی در دیابت مؤثر است. همچنین، رابطه مستقیم میان کنترل ضعیف گلوکز و عوارض دیگر دیابت همچون رتینوپاتی و نفروپاتی نشان داده شده است و در مقابل کنترل دقیق گلوکز خون منجر به تاًخیر در بروز عوارض میکرو واسکولار میگردد [8]. در بیماری دیابت، تعادل میان آنتی اکسیدان‌ها و رادیکالهای آزاد از بین می‌رود و با توجه به افزایش اکسیدان‌ها در بدن، روند ایجاد عوارض بیماری دیابت تسریع میشود [11-9].
امروزه جهت درمان دیابت داروهای شیمیایی متعدد مورد استفاده قرار می‌گیرد، هر چند داروهای شیمیایی اثرات مفید بسیاری دارند، اما دانش فارماکولوژیک و داروشناسی معتقد است هیچ داروی شیمیایی وجود ندارد که بدون عارضه و زیان باشد. بنابراین، دانش داروسازی به دنبال راههایی است که بتواند به داروهایی دست یابد که حداقل عوارض را داشته باشند [12]. در حال حاضر استفاده از داروهای گیاهی و طبیعی به جای داروهای شیمیایی موضوعی است که اهمیت به سزایی یافته است. امروزه مشخص شده است که گیاهان دارویی دارای ترکیبات بی‌شماری هستند، این ترکیبات در کنار یک‌دیگر وضعیت بسیار متعادلی را به وجود می‌آورند و خواص یک‌دیگر را تعدیل میکنند، بعضی از ترکیبات دقیقاً وظیفه خنثی کردن عوارض دیگر ترکیبات را دارند [12].
گیاه کبر یا کور با نام محلی هندوانه وحشی (Capparis spinosa) متعلق به خانواده کبر (کور) (Capparidaceae) میباشد (شکل 1). گیاه کور دارای ترکیبات آروماتیک میباشد که به صورت وحشی در مناطق گرم و خشک مانند غرب و مرکز آسیا و منطقه مدیترانه میروید [13]. گیاه کور در نواحی مختلف ایران از جمله دامنه های البرز، شمال شرقی هرزویل، کرمان، بلوچستان و شیراز میروید. قسمت‌های مورد استفاده گیاه جوانه‌ها یا تکمه‌های مولد گل آن است که معمولاً پس از چیدن در حدود سه ماه در سرکه قرار داده میشود و یا آن‌که در آب شور نگهداری شده سپس مصرف میگردد. میوه، ریشه و پوست آن بیشتر به مصارف درمانی میرسد؛ ماده مؤثره این گیاه، کوئرستین است [13]. نتـایج بررسـی ترکیبات شیمیایی اسانس میوه گیاه کبر نشان داد ترپنوئیدها و ترکیبات گوگردار ترکیبات اصلی اسـانس بودنـد. تیمـول (1/24 درصـد) بیشـترین ترکیـب ترپنوئیدی را شامل می‌شد. انواع مختلف ایزوتیوسـیاناتها (2/29 درصـد) در اسانس مشاهده شد که عمدتاً شامل متیل سولفونیل هپتیل ایزوتیوسیانات (5/12 درصد)، ایزوپروپیل ایزوتیوسیانات (1/6 درصد) بود [14]. در طب سنتی از این گیاه به عنوان مدر، درمان نقرس، روماتیسم و حالات عصبی و امراض کبدی استفاده میگردد [15].
با توجه به اینکه یافتن داروهای جدید با عوارض جانبی کمتر، اثر بخشی بیشتر و هزینه کمتر برای کاهش قند و چربی خون در افراد دیابتی ضروری به نظر میرسد و با توجه به اینکه تاکنون تحقیقات بسیار محدودی بر روی خواص گیاه کور صورت گرفته است [15-13]، در نتیجه این مطالعه با هدف تعیین اثر عصاره هیدرو الکلی میوه گیاه کور بر آنزیمهای کلیدی مسیرهای متابولیسم گلوکز در سلولهای کبدی موشهای صحرایی دیابتی انجام گردید.
شکل 1- میوه گیاه کور
مواد و روشها
مطالعه حاضر از نوع تجربی بود که 60 سر موشهای صحرایی نر نژاد ویستار به صورت تصادفی ساده از میان موشهای صحرایی نر با وزن تقریبی 300-250 گرم که در شرایط اقلیمی یکسان در حیوان‌خانه دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان با درجه حرارت 22-20 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 30 تا 70 درصد و سیکل تاریکی و یا روشنایی 12 ساعته نگهداری می‌شدند، انتخاب شد و به طور تصادفی به 6 گروه 10 تایی تقسیم شدند [16].
ابتدا میوه گیاه کور از منطقه راور کرمان جمعآوری و پس از شناسایی و تأیید توسط گروه گیاه‌شناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه ولیعصر (عج) به آزمایشگاه انتقال داده شد. میوه‌ها شسته شدند و در سایه خشک شدند و سپس به وسیله آسیاب مولینیکس (ساخت فرانسه) آنها را پودر کرده و 10 گرم پودر را به حجم 100 میلی لیتر رساندیم و حلال مورد نظر در این مطالعه اتانول 70 درصد بود که به پودر اضافه شده و مخلوط را به مدت 48 ساعت در شرایط آزمایشگاه نگه داشته و برای جلوگیری از تبخیر الکل، دهانه ارلن با پارافیلم بسته شد. سپس مخلوط از کاغذ صافی آزمایشگاهی S&S قطر 125 میلیمتر ساخت کشور آلمان عبور داده شد. ابتدا عصاره در آون خلاء قرار داده شد و با استفاده از دستگاه فریز درایر (Zirbus Technology، Germany) محلول به پودر خشک تبدیل شد [17]. برای تهیه محلولهای خوراکی جهت تجویز به صورت خوراکی (گاواژ) به حیوانات مورد مطالعه، پودر عصاره با دوزهای 200 و 800 میلیگرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن حیوان در 5 میلی لیتر حلال (آب مقطر) حل و آماده شد. محلولهای عصاره تا زمان استفاده در یخچال نگهداری شدند. این عمل درست قبل از تجویز و روزانه انجام گرفت [18، 16].
به منظور القاء دیابت در حیوانات از استرپتوزوتوسین (Streptozotocin; STZ) به میزان50 میلیگرم بر کیلوگرم به صورت تزریق داخل صفاقی استفاده شد. 5 روز پس از تزریق، قند خون موشهای صحرایی اندازهگیری گردید و به منظور تأیید دیابتی شدن از ورید دمی نمونه خون تهیه و قند بالای 180 میلیگرم بر دسی‌لیتر به عنوان دیابتی در نظر گرفته شد. موشهای صحرایی در سه گروه تقسیم بندی شدند. با توجه به تغییرات و تفاوت‌های متابولیکی در بدن موشهای صحرایی دیابتی و سالم، سه گروه موشهای صحرایی سالم را نیز بررسی نمودیم [19].
تعداد 60 موش به طور تصادفی به 6 گروه تقسیم شدند. گروه 1، موشهای صحرایی نرمال که فقط آب مقطر دریافت کردند. گروه 2، موشهای صحرایی نرمال که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند. گروه 3، موشهای صحرایی نرمال که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند. گروه 4، موشهای صحرایی دیابتی که فقط آب مقطر دریافت کردند. گروه 5، موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند. گروه 6، موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند. کلیه مراحل کار با حیوانات آزمایشگاهی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه و زیر نظر مرکز تحقیقات پزشکی مولکولی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان صورت پذیرفت. به منظور اندازهگیری میزان قند خون کلیه موشهای صحرایی دیابتی و سالم را بیهوش کرده و خون‌گیری از گوشه چشم صورت گرفت. بعد از تجویز 42 روزه و به صورت تزریقی عصاره میوه کور، از قلب موشهای صحرایی خون‌گیری کرده و آزمایشات تکرار شدند [19].
نمونه مورد آزمایش سرم بود که قند خون موشهای صحرایی اندازهگیری گردید و قند بالای 180 میلیگرم بر دسی‌لیتر به عنوان دیابتی در نظر گرفته شد و همچنین میزان سرمی هورمون انسولین با استفاده از کیت مخصوص اندازهگیری انسولین موشی (سوئد، Mercodia) اندازهگیری شد و نتایج بین گروهها بعد از 6 هفته مقایسه شد [19].
بعد از اتمام مطالعه (هفته ششم) بافت کبد حیوانات خارج و در 4 میکروتیوپ جداگانه الیکوت شد و بلافاصله به تانک ازت مایع انتقال داده شد. برای سنتزcomplementary DNA (cDNA) ، مقدار 1 میکروگرم از Ribonucleic acid (RNA) تام و با 1 میکروگرم رندوم هگزامر به مدت 5 دقیقه در دمای 70 سانتی گراد انکوبه شد. سپس این مخلوط به تیوب حاوی مسترمیکس cDNA منتقل گردید. مخلوط در ترموسایکلر به مدت 60 دقیقه در دمای 42 درجه سانتی‌گراد قرار داده شد تا cDNA سنتز شود سپس در دمای 95 درجه سانتی گراد به مدت 5 دقیقه قرار داده شد تا آنزیم رونویسی معکوس غیر فعال شود. در این مرحله از cDNA سنتز شده به مقدار لازم برداشته و با مسترمیکس که حاوی DNA Taq پلیمراز و باقی مواد مورد نیاز مخلوط کرده و RT-PCR در 40 سیکل انجام شد. برنامه PCR شامل دمای 96 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه جهت دناتوره کردن cDNA، دمای 70 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه برای انیلینگ و سنتز استفاده شد. پرایمرهای استفاده شده پرایمرهای فوروارد و ریورس اختصاصی هر ژن بوده که توالی آنها طراحی شده و در جدول 1 نشان داده شده است [20]. برای پایش هر مرحله از سایبر گرین استفاده شد که مولکول گزارشگر فلورسانت است و وضعیت تکثیر را در هر مرحله نشان می‌دهد. غلظت ژن هدف نسبت به غلظت ژن خانگی بتا-اکتین گزارش شد. بتا-اکتین به عنوان استاندارد داخلی استفاده شد. دادهها با استفاده از نرمافزار BIORAD CFX manager نسخه 2015 مورد آنالیز قرار گرفت [20].
اندازهگیری فعالیت آنزیمهای گلوکیناز و هگزوکیناز به روش دستی انجام شد. به طور خلاصه ابتدا یک گرم بافت کبد جدا و تکه‌تکه شد و با دستگاه هموژنایزر التراسونیک (NexTgen Lab500، France) هموژنیزه گردید. بعد از سانتریفوژ (Hettich آلمان، EBA200) محلول شفاف فوقانی مورد استفاده قرار گرفت. لازم به ذکر است تمام مراحل فوق برای اندازهگیری هر کدام از آنزیمها تکرار شد. سپس طبق پروتکل‌های معتبر برای هر آنزیم [21]، با در اختیار قرار دادن سوبسترای مربوطه و رسم منحنی استاندارد میزان فعالیت آنزیمی مشخص شد و مورد مقایسه قرار گرفت.
تحلیلهای آماری توسط نرمافزار SPSS نسخه 18 انجام شد. نتایج به صورت "(چارک سوم - چارک اول) میانه" گزارش شده است. همگنی واریانس گروهها با آزمون Levene و نرمال بودن توزیع دادهها با آزمون ناپارامتریک Kolmogorov-Smirnov مورد ارزیابی قرار گرفت. به دلیل عدم برخورداری دادهها از توزیع نرمال (05/0>P)، از آزمون ناپارامتریک Kruskal-Wallis و آزمون تعقیبی
Mann-Whitney به منظور مقایسه میانه گروهها استفاده گردید. سطح معناداری در آزمونها 05/0 در نظر گرفته شد.
نتایج
نتایج مطالعه نشان داد که عصاره میوه گیاه کور به طور معنیداری میانه سطح سرمی گلوکز را در تمام گروههای دریافت کننده عصاره نسبت به گروههای دریافت کننده آب مقطر کاهش داد (جدول 1) (001/0>P). همچنین، نتایج آزمون Mann-Whitney نشان داد در تمامی مقایسات زوج گروهی، اختلاف آماری معنیداری وجود داشت (001/0>P)، تنها میانه سطح سرمی گلوکز موشهای صحرایی نرمال که غلظت‌های متفاوت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره دریافت کرده بودند، اختلاف معنیداری از لحاظ آماری وجود نداشت (796/0=P).
میانه سطح سرمی انسولین در تمام گروههای دریافت کننده عصاره نسبت به گروههای دریافت کننده آب مقطر افزایش داشت (001/0>P) (جدول 1). نتایج مقایسات زوج گروهی نشان داد میانه سطح سرمی انسولین بین گروههای موشهای صحرایی نرمال اختلاف آماری معنیداری وجود نداشت (05/0<P) و در مقایسات زوج گروهی موشهای دیابتی، میانه سطح سرمی انسولین که دوزهای متفاوت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره دریافت کرده بودند، اختلاف معنیداری از لحاظ آماری وجود نداشت (853/0=P). سایر مقایسات زوج گروهی بین دو گروه موشهای سالم و دیابتی اختلاف معنیداری داشت (001/0>P).
میانه فعالیت آنزیم گلوکیناز در هر دو گروه موشهای دیابتی و سالم دریافت کننده عصاره نسبت به گروه دریافت کننده آب مقطر افزایش داشت (001/0>P) (جدول 1). نتایج مقایسات زوج گروهی موشهای نرمال، اختلاف معنیداری از نظر آماری نشان نداد (05/0<P) و در گروه موشهای دیابتی تنها اختلاف میانه گروههای دریافت کننده عصاره با غلظت‌های متفاوت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم از لحاظ آماری معنیدار نبود (853/0=P) و سایر مقایسات زوج گروهی و همچنین بین دو گروه موشهای سالم و دیابتی از لحاظ آماری معنیدار بود (001/0>P).
جدول 1- مقایسه میانه سطح سرمی گلوکز، انسولین و سطح فعالیت آنزیم گلوکیناز در غلظت‌های مختلف عصاره میوه گیاه کور
* آزمون ناپارامتریک Kruskal-Wallis
بر طبق آزمون تعقیبی Mann-Whitney، در هر متغیر، گروههای با حروف انگلیسی متفاوت، دارای اختلاف آماری معنیدار در میانه میباشند (001/0>P)
گروه 1: موشهای صحرایی نرمال که فقط آب مقطر دریافت کردند.
گروه 2: موشهای صحرایی نرمال که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 3: موشهای صحرایی نرمال که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 4: موشهای صحرایی دیابتی که فقط آب مقطر دریافت کردند.
گروه 5: موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 6: موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
The Effect of Hydroalcoholic Extract of Capparis Spinosa Fruit on Key Enzymes of Glucose Metabolism Pathways in the Liver Cells of Diabetic Rats: An Experimental Study
Mojgan Noroozi-Karimabad[8], Mahmoud Nazari[9], Mehdi Chahardoli[10], Mohammad Reza Hajizadeh[11], Mohammad Reza Mirzaei[12], Zahra Assadollahi[13], Mehdi Mahmoodi[14]
Received: 29/11/2022 Sent for Revision: 14/01/2023 Received Revised Manuscript: 10/05/2023 Accepted: 13/05/2023
Background and Objectives: Since finding new drugs with fewer side effects to reduce blood sugar in diabetics seems necessary, the present study aimed to evaluate the effect of the different doses of Capparis spinosa fruit extract on key enzymes of glucose metabolism pathways in the liver cells of diabetic male rats.
Materials and Methods: In this experimental study, 60 male Wistar rats were randomly divided into 6 groups. Groups 1-3 were normal (nondiabetic) rats that received distilled water, and 200 and 800 mg/kg extract, respectively, and groups 4-6 were diabetic rats that received distilled water, and 200 and 800 mg/kg extract, respectively. Diabetes induced by intraperitoneal injection of 50 mg/kg streptozotocin. Serum levels of insulin and glucose were measured by special kits, the activity of glucokinase and hexokinase was measured manually, and gene expression of phosphofructokinase-1 and glucose-6-phosphatase was determined by Real Time-PCR. Data was analyzed using non-parametric Kruskal-Wallis H test and post hoc Mann-Whitney U test.
Results: Administration of Capparis spinosa fruit extract decreased the serum level of glucose but increased the serum level of insulin and glucokinase and the level of expression of phosphofructokinase-1 genes in all groups receiving the extract compared to the control groups, and the average activity of glucose-6-phosphatase and hexokinase in different groups was significantly different (p<0.001).
Conclusion: The treatment of diabetic animals with Capparis spinosa fruit extract caused a significant decrease in blood sugar and an increase in serum insulin levels, and also led to an improvement in the activity of enzymes involved in glycolysis. Therefore, it seems that the consumption of this fruit has beneficial effects on blood sugar and insulin secretion as well as sugar metabolism.
Key words: Capparis Spinosa, Diabetic Rats, Metabolism, Glucokinase, Hexokinase
Funding: This study was funded by Rafsanjan University of Medical Sciences.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: The Ethics Committee of Rafsanjan University of Medical Sciences approved this study.[H1]
How to cite this article: Noroozi-Karimabad Mojgan, Nazari Mahmoud, Chahardoli Mehdi, Hajizadeh Mohammad Reza, Mirzaei Mohammad Reza, Assadollahi Zahra, Mahmoodi Mehdi. The Effect of Hydroalcoholic Extract of Capparis Spinosa Fruit on Key Enzymes of Glucose Metabolism Pathways in the Liver Cells of Diabetic Rats: An Experimental Study. J Rafsanjan Univ Med Sci 2023; 22 (2): 161-74. [Farsi]
متن کامل: (316 مشاهده)
مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 22، اردیبهشت 1402، 174-161
تأثیر عصاره هیدروالکلی میوه گیاه کور بر آنزیمهای کلیدی مسیرهای متابولیسم
گلوکز در سلولهای کبدی موشهای صحرایی دیابتی: یک مطالعه تجربی
مژگان نوروزی[1]، محمود نظری[2]، مهدی چهاردولی[3]، محمدرضا حاجی‌زاده[4]، محمدرضا میرزایی[5]، زهرا اسداللهی[6]، مهدی محمودی[7]
دریافت مقاله: 8/9/1401 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 24/10/1401 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 20/2/1402 پذیرش مقاله: 23/2/1402
چکیده
زمینه و هدف: با توجه به اینکه یافتن داروهای جدید با عوارض جانبی کمتر برای کاهش قند در افراد دیابتی ضروری به نظر میرسد، هدف مطالعه تعیین تأثیر عصاره میوه کور بر آنزیمهای کلیدی مسیرهای متابولیسم گلوکز در سلولهای کبدی موشهای نر دیابتی بود.
مواد و روشها: در این مطالعه تجربی، تعداد 60 سر موش صحرایی به طور تصادفی به 6 گروه تقسیم شدند. گروههای 1 تا 3 به ترتیب حیوانات نرمال که آب مقطر، غلظت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره، و گروههای 4 تا 6 موشهای صحرایی دیابتی که آب مقطر، غلظت200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را به ترتیب دریافت کردند. القاء دیابت با تزریق درون صفاقی ماده استرپتوزوتوسین با دوز 50 میلیگرم بر کیلوگرم صورت گرفت. اندازهگیری هورمون انسولین و گلوکز سرم با کیت مربوطه، فعالیت آنزیمهای گلوکوکیناز و هگزوکیناز به روش دستی و بیان ژن فسفوفروکتوکیناز و گلوکز 6 فسفاتاز به روش Real Time-PCR صورت گرفت. دادهها با استفاده از آزمون ناپارامتریک Kruskal-Wallis و آزمون تعقیبی Mann-Whitney تجزیه و تحلیل شد.
یافته‌ها: تجویز عصاره، سطح سرمی گلوکز را کاهش و سطح سرمی انسولین و گلوکیناز و میزان بیان ژن‌های فسفوفروکتوکیناز-1 را در تمام گروههای دریافت کننده عصاره نسبت به گروههای کنترل افزایش داد و میانگین فعالیت آنزیم هگزوکیناز و بیان ژن گلوکز 6 فسفاتاز در بین بیشتر گروهها اختلاف معنیداری نشان داد (001/0>P).
نتیجهگیری: تیمار حیوانات دیابتی با عصاره گیاه کور باعث کاهش معنیدار قند خون و افزایش میزان انسولین سرمی گردید و همچنین منجر به بهبود وضعیت فعالیت آنزیمهای دخیل در گلیکولیز شد. بنابراین، به نظر میرسد که مصرف این میوه اثرات مفیدی بر روی قند خون و ترشح انسولین و همچنین متابولیسم قند داشته باشد.
واژههای کلیدی: کور، موش صحرایی دیابتی، متابولیسم، گلوکوکیناز، هگزوکیناز
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 22، اردیبهشت 1402، 174-161
تأثیر عصاره هیدروالکلی میوه گیاه کور بر آنزیمهای کلیدی مسیرهای متابولیسم
گلوکز در سلولهای کبدی موشهای صحرایی دیابتی: یک مطالعه تجربی
مژگان نوروزی[1]، محمود نظری[2]، مهدی چهاردولی[3]، محمدرضا حاجی‌زاده[4]، محمدرضا میرزایی[5]، زهرا اسداللهی[6]، مهدی محمودی[7]
دریافت مقاله: 8/9/1401 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 24/10/1401 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 20/2/1402 پذیرش مقاله: 23/2/1402
چکیده
زمینه و هدف: با توجه به اینکه یافتن داروهای جدید با عوارض جانبی کمتر برای کاهش قند در افراد دیابتی ضروری به نظر میرسد، هدف مطالعه تعیین تأثیر عصاره میوه کور بر آنزیمهای کلیدی مسیرهای متابولیسم گلوکز در سلولهای کبدی موشهای نر دیابتی بود.
مواد و روشها: در این مطالعه تجربی، تعداد 60 سر موش صحرایی به طور تصادفی به 6 گروه تقسیم شدند. گروههای 1 تا 3 به ترتیب حیوانات نرمال که آب مقطر، غلظت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره، و گروههای 4 تا 6 موشهای صحرایی دیابتی که آب مقطر، غلظت200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را به ترتیب دریافت کردند. القاء دیابت با تزریق درون صفاقی ماده استرپتوزوتوسین با دوز 50 میلیگرم بر کیلوگرم صورت گرفت. اندازهگیری هورمون انسولین و گلوکز سرم با کیت مربوطه، فعالیت آنزیمهای گلوکوکیناز و هگزوکیناز به روش دستی و بیان ژن فسفوفروکتوکیناز و گلوکز 6 فسفاتاز به روش Real Time-PCR صورت گرفت. دادهها با استفاده از آزمون ناپارامتریک Kruskal-Wallis و آزمون تعقیبی Mann-Whitney تجزیه و تحلیل شد.
یافته‌ها: تجویز عصاره، سطح سرمی گلوکز را کاهش و سطح سرمی انسولین و گلوکیناز و میزان بیان ژن‌های فسفوفروکتوکیناز-1 را در تمام گروههای دریافت کننده عصاره نسبت به گروههای کنترل افزایش داد و میانگین فعالیت آنزیم هگزوکیناز و بیان ژن گلوکز 6 فسفاتاز در بین بیشتر گروهها اختلاف معنیداری نشان داد (001/0>P).
نتیجهگیری: تیمار حیوانات دیابتی با عصاره گیاه کور باعث کاهش معنیدار قند خون و افزایش میزان انسولین سرمی گردید و همچنین منجر به بهبود وضعیت فعالیت آنزیمهای دخیل در گلیکولیز شد. بنابراین، به نظر میرسد که مصرف این میوه اثرات مفیدی بر روی قند خون و ترشح انسولین و همچنین متابولیسم قند داشته باشد.
واژههای کلیدی: کور، موش صحرایی دیابتی، متابولیسم، گلوکوکیناز، هگزوکیناز
مقدمه
بیماری دیابت شیرین یک بیماری شایع در دنیا است که با افزایش گلوگز خون، اختلال در متابولیسم کربوهیدرات و لیپید همراه میباشد. تخمین زده میشود تعداد افراد دیابتی در دنیا از 17 میلیون در سال 2000، به 366 میلیون در سال 2030 میرسد [1]. کمبود و یا کاهش نسبی میزان انسولین در این بیماری با عوارض متابولیکی حاد و مزمن همراه میباشد [2]. یکی از مهم‌ترین پیامدهای بیماری دیابت پیدایش شرایط استرس اکسیداتیو در بیماران است [3]. مطالعات گذشته نشان دادهاند که افزایش تولید رادیکالهای آزاد در پاتوژنز و ایجاد عوارض دیابت و فشارخون بالا دخیل هستند [6-4]. همچنین، در مطالعات گوناگون نشان داده شده است که استرس اکسیداتیو در دیابت نقش مؤثری در ایجاد عوارض بیماری دارد [7]. عوامل مختلفی در تولید و افزایش رادیکالهای آزاد در بیماران دیابتی شناخته شده‌اند و یکی از مهم‌ترین این عوامل، هایپرگلیسمی است که از چندین مسیر باعث افزایش اکسیداسیون گلوکز شده و منجر به تولید رادیکالهای آزاد بیشتر میشود. سطوح برخی پرواکسیدان‌ها مثل فریتین و هموسیستئین در دیابت افزایش می‌یابد. ارتباط مشخصی بین سطوح هموسیستئین و لیپید پراکسیداسیون در بیماران دیابتی وجود دارد و احتمالاً هموسیستئین از طریق سیستمهای مرتبط با افزایش تولید رادیکالهای آزاد اکسیژن، در ایجاد آسیب عروقی در دیابت مؤثر است. همچنین، رابطه مستقیم میان کنترل ضعیف گلوکز و عوارض دیگر دیابت همچون رتینوپاتی و نفروپاتی نشان داده شده است و در مقابل کنترل دقیق گلوکز خون منجر به تاًخیر در بروز عوارض میکرو واسکولار میگردد [8]. در بیماری دیابت، تعادل میان آنتی اکسیدان‌ها و رادیکالهای آزاد از بین می‌رود و با توجه به افزایش اکسیدان‌ها در بدن، روند ایجاد عوارض بیماری دیابت تسریع میشود [11-9].
امروزه جهت درمان دیابت داروهای شیمیایی متعدد مورد استفاده قرار می‌گیرد، هر چند داروهای شیمیایی اثرات مفید بسیاری دارند، اما دانش فارماکولوژیک و داروشناسی معتقد است هیچ داروی شیمیایی وجود ندارد که بدون عارضه و زیان باشد. بنابراین، دانش داروسازی به دنبال راههایی است که بتواند به داروهایی دست یابد که حداقل عوارض را داشته باشند [12]. در حال حاضر استفاده از داروهای گیاهی و طبیعی به جای داروهای شیمیایی موضوعی است که اهمیت به سزایی یافته است. امروزه مشخص شده است که گیاهان دارویی دارای ترکیبات بی‌شماری هستند، این ترکیبات در کنار یک‌دیگر وضعیت بسیار متعادلی را به وجود می‌آورند و خواص یک‌دیگر را تعدیل میکنند، بعضی از ترکیبات دقیقاً وظیفه خنثی کردن عوارض دیگر ترکیبات را دارند [12].
گیاه کبر یا کور با نام محلی هندوانه وحشی (Capparis spinosa) متعلق به خانواده کبر (کور) (Capparidaceae) میباشد (شکل 1). گیاه کور دارای ترکیبات آروماتیک میباشد که به صورت وحشی در مناطق گرم و خشک مانند غرب و مرکز آسیا و منطقه مدیترانه میروید [13]. گیاه کور در نواحی مختلف ایران از جمله دامنه های البرز، شمال شرقی هرزویل، کرمان، بلوچستان و شیراز میروید. قسمت‌های مورد استفاده گیاه جوانه‌ها یا تکمه‌های مولد گل آن است که معمولاً پس از چیدن در حدود سه ماه در سرکه قرار داده میشود و یا آن‌که در آب شور نگهداری شده سپس مصرف میگردد. میوه، ریشه و پوست آن بیشتر به مصارف درمانی میرسد؛ ماده مؤثره این گیاه، کوئرستین است [13]. نتـایج بررسـی ترکیبات شیمیایی اسانس میوه گیاه کبر نشان داد ترپنوئیدها و ترکیبات گوگردار ترکیبات اصلی اسـانس بودنـد. تیمـول (1/24 درصـد) بیشـترین ترکیـب ترپنوئیدی را شامل می‌شد. انواع مختلف ایزوتیوسـیاناتها (2/29 درصـد) در اسانس مشاهده شد که عمدتاً شامل متیل سولفونیل هپتیل ایزوتیوسیانات (5/12 درصد)، ایزوپروپیل ایزوتیوسیانات (1/6 درصد) بود [14]. در طب سنتی از این گیاه به عنوان مدر، درمان نقرس، روماتیسم و حالات عصبی و امراض کبدی استفاده میگردد [15].
با توجه به اینکه یافتن داروهای جدید با عوارض جانبی کمتر، اثر بخشی بیشتر و هزینه کمتر برای کاهش قند و چربی خون در افراد دیابتی ضروری به نظر میرسد و با توجه به اینکه تاکنون تحقیقات بسیار محدودی بر روی خواص گیاه کور صورت گرفته است [15-13]، در نتیجه این مطالعه با هدف تعیین اثر عصاره هیدرو الکلی میوه گیاه کور بر آنزیمهای کلیدی مسیرهای متابولیسم گلوکز در سلولهای کبدی موشهای صحرایی دیابتی انجام گردید.
شکل 1- میوه گیاه کور
مواد و روشها
مطالعه حاضر از نوع تجربی بود که 60 سر موشهای صحرایی نر نژاد ویستار به صورت تصادفی ساده از میان موشهای صحرایی نر با وزن تقریبی 300-250 گرم که در شرایط اقلیمی یکسان در حیوان‌خانه دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان با درجه حرارت 22-20 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی 30 تا 70 درصد و سیکل تاریکی و یا روشنایی 12 ساعته نگهداری می‌شدند، انتخاب شد و به طور تصادفی به 6 گروه 10 تایی تقسیم شدند [16].
ابتدا میوه گیاه کور از منطقه راور کرمان جمعآوری و پس از شناسایی و تأیید توسط گروه گیاه‌شناسی دانشکده کشاورزی دانشگاه ولیعصر (عج) به آزمایشگاه انتقال داده شد. میوه‌ها شسته شدند و در سایه خشک شدند و سپس به وسیله آسیاب مولینیکس (ساخت فرانسه) آنها را پودر کرده و 10 گرم پودر را به حجم 100 میلی لیتر رساندیم و حلال مورد نظر در این مطالعه اتانول 70 درصد بود که به پودر اضافه شده و مخلوط را به مدت 48 ساعت در شرایط آزمایشگاه نگه داشته و برای جلوگیری از تبخیر الکل، دهانه ارلن با پارافیلم بسته شد. سپس مخلوط از کاغذ صافی آزمایشگاهی S&S قطر 125 میلیمتر ساخت کشور آلمان عبور داده شد. ابتدا عصاره در آون خلاء قرار داده شد و با استفاده از دستگاه فریز درایر (Zirbus Technology، Germany) محلول به پودر خشک تبدیل شد [17]. برای تهیه محلولهای خوراکی جهت تجویز به صورت خوراکی (گاواژ) به حیوانات مورد مطالعه، پودر عصاره با دوزهای 200 و 800 میلیگرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن حیوان در 5 میلی لیتر حلال (آب مقطر) حل و آماده شد. محلولهای عصاره تا زمان استفاده در یخچال نگهداری شدند. این عمل درست قبل از تجویز و روزانه انجام گرفت [18، 16].
به منظور القاء دیابت در حیوانات از استرپتوزوتوسین (Streptozotocin; STZ) به میزان50 میلیگرم بر کیلوگرم به صورت تزریق داخل صفاقی استفاده شد. 5 روز پس از تزریق، قند خون موشهای صحرایی اندازهگیری گردید و به منظور تأیید دیابتی شدن از ورید دمی نمونه خون تهیه و قند بالای 180 میلیگرم بر دسی‌لیتر به عنوان دیابتی در نظر گرفته شد. موشهای صحرایی در سه گروه تقسیم بندی شدند. با توجه به تغییرات و تفاوت‌های متابولیکی در بدن موشهای صحرایی دیابتی و سالم، سه گروه موشهای صحرایی سالم را نیز بررسی نمودیم [19].
تعداد 60 موش به طور تصادفی به 6 گروه تقسیم شدند. گروه 1، موشهای صحرایی نرمال که فقط آب مقطر دریافت کردند. گروه 2، موشهای صحرایی نرمال که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند. گروه 3، موشهای صحرایی نرمال که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند. گروه 4، موشهای صحرایی دیابتی که فقط آب مقطر دریافت کردند. گروه 5، موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند. گروه 6، موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند. کلیه مراحل کار با حیوانات آزمایشگاهی مطابق با دستورالعمل کمیته اخلاق دانشگاه و زیر نظر مرکز تحقیقات پزشکی مولکولی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان صورت پذیرفت. به منظور اندازهگیری میزان قند خون کلیه موشهای صحرایی دیابتی و سالم را بیهوش کرده و خون‌گیری از گوشه چشم صورت گرفت. بعد از تجویز 42 روزه و به صورت تزریقی عصاره میوه کور، از قلب موشهای صحرایی خون‌گیری کرده و آزمایشات تکرار شدند [19].
نمونه مورد آزمایش سرم بود که قند خون موشهای صحرایی اندازهگیری گردید و قند بالای 180 میلیگرم بر دسی‌لیتر به عنوان دیابتی در نظر گرفته شد و همچنین میزان سرمی هورمون انسولین با استفاده از کیت مخصوص اندازهگیری انسولین موشی (سوئد، Mercodia) اندازهگیری شد و نتایج بین گروهها بعد از 6 هفته مقایسه شد [19].
بعد از اتمام مطالعه (هفته ششم) بافت کبد حیوانات خارج و در 4 میکروتیوپ جداگانه الیکوت شد و بلافاصله به تانک ازت مایع انتقال داده شد. برای سنتزcomplementary DNA (cDNA) ، مقدار 1 میکروگرم از Ribonucleic acid (RNA) تام و با 1 میکروگرم رندوم هگزامر به مدت 5 دقیقه در دمای 70 سانتی گراد انکوبه شد. سپس این مخلوط به تیوب حاوی مسترمیکس cDNA منتقل گردید. مخلوط در ترموسایکلر به مدت 60 دقیقه در دمای 42 درجه سانتی‌گراد قرار داده شد تا cDNA سنتز شود سپس در دمای 95 درجه سانتی گراد به مدت 5 دقیقه قرار داده شد تا آنزیم رونویسی معکوس غیر فعال شود. در این مرحله از cDNA سنتز شده به مقدار لازم برداشته و با مسترمیکس که حاوی DNA Taq پلیمراز و باقی مواد مورد نیاز مخلوط کرده و RT-PCR در 40 سیکل انجام شد. برنامه PCR شامل دمای 96 درجه سانتی‌گراد به مدت 10 ثانیه جهت دناتوره کردن cDNA، دمای 70 درجه سانتی‌گراد به مدت 5 ثانیه برای انیلینگ و سنتز استفاده شد. پرایمرهای استفاده شده پرایمرهای فوروارد و ریورس اختصاصی هر ژن بوده که توالی آنها طراحی شده و در جدول 1 نشان داده شده است [20]. برای پایش هر مرحله از سایبر گرین استفاده شد که مولکول گزارشگر فلورسانت است و وضعیت تکثیر را در هر مرحله نشان می‌دهد. غلظت ژن هدف نسبت به غلظت ژن خانگی بتا-اکتین گزارش شد. بتا-اکتین به عنوان استاندارد داخلی استفاده شد. دادهها با استفاده از نرمافزار BIORAD CFX manager نسخه 2015 مورد آنالیز قرار گرفت [20].
اندازهگیری فعالیت آنزیمهای گلوکیناز و هگزوکیناز به روش دستی انجام شد. به طور خلاصه ابتدا یک گرم بافت کبد جدا و تکه‌تکه شد و با دستگاه هموژنایزر التراسونیک (NexTgen Lab500، France) هموژنیزه گردید. بعد از سانتریفوژ (Hettich آلمان، EBA200) محلول شفاف فوقانی مورد استفاده قرار گرفت. لازم به ذکر است تمام مراحل فوق برای اندازهگیری هر کدام از آنزیمها تکرار شد. سپس طبق پروتکل‌های معتبر برای هر آنزیم [21]، با در اختیار قرار دادن سوبسترای مربوطه و رسم منحنی استاندارد میزان فعالیت آنزیمی مشخص شد و مورد مقایسه قرار گرفت.
تحلیلهای آماری توسط نرمافزار SPSS نسخه 18 انجام شد. نتایج به صورت "(چارک سوم - چارک اول) میانه" گزارش شده است. همگنی واریانس گروهها با آزمون Levene و نرمال بودن توزیع دادهها با آزمون ناپارامتریک Kolmogorov-Smirnov مورد ارزیابی قرار گرفت. به دلیل عدم برخورداری دادهها از توزیع نرمال (05/0>P)، از آزمون ناپارامتریک Kruskal-Wallis و آزمون تعقیبی
Mann-Whitney به منظور مقایسه میانه گروهها استفاده گردید. سطح معناداری در آزمونها 05/0 در نظر گرفته شد.
نتایج
نتایج مطالعه نشان داد که عصاره میوه گیاه کور به طور معنیداری میانه سطح سرمی گلوکز را در تمام گروههای دریافت کننده عصاره نسبت به گروههای دریافت کننده آب مقطر کاهش داد (جدول 1) (001/0>P). همچنین، نتایج آزمون Mann-Whitney نشان داد در تمامی مقایسات زوج گروهی، اختلاف آماری معنیداری وجود داشت (001/0>P)، تنها میانه سطح سرمی گلوکز موشهای صحرایی نرمال که غلظت‌های متفاوت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره دریافت کرده بودند، اختلاف معنیداری از لحاظ آماری وجود نداشت (796/0=P).
میانه سطح سرمی انسولین در تمام گروههای دریافت کننده عصاره نسبت به گروههای دریافت کننده آب مقطر افزایش داشت (001/0>P) (جدول 1). نتایج مقایسات زوج گروهی نشان داد میانه سطح سرمی انسولین بین گروههای موشهای صحرایی نرمال اختلاف آماری معنیداری وجود نداشت (05/0<P) و در مقایسات زوج گروهی موشهای دیابتی، میانه سطح سرمی انسولین که دوزهای متفاوت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره دریافت کرده بودند، اختلاف معنیداری از لحاظ آماری وجود نداشت (853/0=P). سایر مقایسات زوج گروهی بین دو گروه موشهای سالم و دیابتی اختلاف معنیداری داشت (001/0>P).
میانه فعالیت آنزیم گلوکیناز در هر دو گروه موشهای دیابتی و سالم دریافت کننده عصاره نسبت به گروه دریافت کننده آب مقطر افزایش داشت (001/0>P) (جدول 1). نتایج مقایسات زوج گروهی موشهای نرمال، اختلاف معنیداری از نظر آماری نشان نداد (05/0<P) و در گروه موشهای دیابتی تنها اختلاف میانه گروههای دریافت کننده عصاره با غلظت‌های متفاوت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم از لحاظ آماری معنیدار نبود (853/0=P) و سایر مقایسات زوج گروهی و همچنین بین دو گروه موشهای سالم و دیابتی از لحاظ آماری معنیدار بود (001/0>P).
جدول 1- مقایسه میانه سطح سرمی گلوکز، انسولین و سطح فعالیت آنزیم گلوکیناز در غلظت‌های مختلف عصاره میوه گیاه کور
| گلوکیناز (mu/mg protein) (چارک سوم - چارک اول) میانه |
انسولین (µg/L) (چارک سوم - چارک اول) میانه |
گلوکز (mg/dL) (چارک سوم - چارک اول) میانه |
گروهها |
| (62/6 – 88/5) 26/6 a | (84/1 – 77/1) 81/1 a | (57/122 – 67/121) 24/122a | گروه 1 |
| (62/6 – 47/6) 55/6 a | (92/1 – 73/1) 82/1 a | (81/108 – 55/107) 92/107 b | گروه 2 |
| (54/7 – 40/6) 91/6 a | (90/1 – 77/1) 83/1 a | (94/109 – 54/105) 25/108 b | گروه 3 |
| (12/3 – 09/3) 10/3 b | (32/0 – 28/0) 30/0 b | (60/247 – 32/240) 65/245 a | گروه 4 |
| (23/4 – 11/4) 17/4 c | (56/0 – 35/0) 40/0 c | (94/214 – 34/212) 58/213 a | گروه 5 |
| (28/4 – 91/3) 06/4 c | (48/0 – 37/0) 41/0 c | (45/197 – 43/192) 89/195 a | گروه 6 |
| 001/0> | 001/0> | 001/0> | مقدار P* |
بر طبق آزمون تعقیبی Mann-Whitney، در هر متغیر، گروههای با حروف انگلیسی متفاوت، دارای اختلاف آماری معنیدار در میانه میباشند (001/0>P)
گروه 1: موشهای صحرایی نرمال که فقط آب مقطر دریافت کردند.
گروه 2: موشهای صحرایی نرمال که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 3: موشهای صحرایی نرمال که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 4: موشهای صحرایی دیابتی که فقط آب مقطر دریافت کردند.
گروه 5: موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 6: موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
نتایج مطالعه همچنین نشان داد که عصاره میوه گیاه کور به طور معنیداری میانه بیان ژن فسفوفروکتوکیناز-1 را در تمام گروههای دریافت کننده عصاره نسبت به گروههای دریافت کننده آب مقطر افزایش داد (001/0>P) (جدول 2). نتایج مقایسات زوج گروهی نشان داد که در گروه موشهای سالم و دیابتی، تنها بین میانه بیان ژن فسفوفروکتوکیناز-1 دو گروه دریافت کننده عصاره با غلظت‌های متفاوت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم اختلاف معنیداری وجود ندارد (05/0<P) و سایر مقایسات زوج گروهی معنیدار میباشد (001/0>P).
میانه بیان ژن گلوکز-6- فسفاتاز در گروههای مورد مطالعه، اختلاف آماری معنیداری داشت (001/0>P) (جدول 2). همچنین، نتایج مقایسات زوج گروهی نشان داد میانه بیان این ژن بین موشهای سالم اختلاف معنیداری ندارد (05/0<P). مقایسات زوج گروهی در گروه موشهای دیابتی نیز نشان داد تنها اختلاف میانه این ژن در گروه دریافت کننده آب مقطر با گروه دریافت کننده عصاره با غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم معنیدار نمی‌باشد (998/0=P). سایر مقایسات زوج گروهی از لحاظ آماری معنیدار بود (001/0>P).
میانه فعالیت آنزیم هگزوکیناز در گروههای مورد مطالعه، اختلاف معنیداری داشت (001/0>P) (جدول 2). نتایج مقایسات زوج گروهی نشان داد که در موشهای سالم، تنها میانه فعالیت آنزیم هگزوکیناز گروه دریافت کننده آب مقطر با گروه دریافت کننده عصاره با غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم معنیدار نمی‌باشد (739/0=P). مقایسات زوج گروهی نشان داد که در موشهای دیابتی، تنها میانه فعالیت آنزیم هگزوکیناز گروه دریافت کننده آب مقطر با گروه دریافت کننده عصاره با غلظت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم معنیدار نبود (05/0<P). سایر مقایسات زوج گروه، بین دو گروه موشهای دیابتی و سالم از لحاظ آماری معنیدار بود (001/0>P).
میانه بیان ژن گلوکز-6- فسفاتاز در گروههای مورد مطالعه، اختلاف آماری معنیداری داشت (001/0>P) (جدول 2). همچنین، نتایج مقایسات زوج گروهی نشان داد میانه بیان این ژن بین موشهای سالم اختلاف معنیداری ندارد (05/0<P). مقایسات زوج گروهی در گروه موشهای دیابتی نیز نشان داد تنها اختلاف میانه این ژن در گروه دریافت کننده آب مقطر با گروه دریافت کننده عصاره با غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم معنیدار نمی‌باشد (998/0=P). سایر مقایسات زوج گروهی از لحاظ آماری معنیدار بود (001/0>P).
میانه فعالیت آنزیم هگزوکیناز در گروههای مورد مطالعه، اختلاف معنیداری داشت (001/0>P) (جدول 2). نتایج مقایسات زوج گروهی نشان داد که در موشهای سالم، تنها میانه فعالیت آنزیم هگزوکیناز گروه دریافت کننده آب مقطر با گروه دریافت کننده عصاره با غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم معنیدار نمی‌باشد (739/0=P). مقایسات زوج گروهی نشان داد که در موشهای دیابتی، تنها میانه فعالیت آنزیم هگزوکیناز گروه دریافت کننده آب مقطر با گروه دریافت کننده عصاره با غلظت 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم معنیدار نبود (05/0<P). سایر مقایسات زوج گروه، بین دو گروه موشهای دیابتی و سالم از لحاظ آماری معنیدار بود (001/0>P).
جدول 2- مقایسه میانگین میزان بیان ژن های فسفوفروکتوکیناز-1، گلوکز-6-فسفاتاز و میزان فعالیت آنزیم هگزوکیناز بر اثر غلظت‌های مختلف عصاره میوه گیاه کور
* آزمون ناپارامتریک Kruskal-Wallis
بر طبق آزمون تعقیبی Mann-Whitney، در هر متغیر، گروههای با حروف انگلیسی متفاوت، دارای اختلاف آماری معنیدار در میانه میباشند (001/0>P)
گروه 1: موشهای صحرایی نرمال که فقط آب مقطر دریافت کردند.
گروه 2: موشهای صحرایی نرمال که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 3: موشهای صحرایی نرمال که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 4: موشهای صحرایی دیابتی که فقط آب مقطر دریافت کردند.
گروه 5: موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 6: موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
| آنزیم هگزوکیناز (mu/mg protein) (چارک سوم - چارک اول) میانه |
ژن گلوکز-6-فسفاتاز (Folding) (چارک سوم - چارک اول) میانه |
ژن فسفوفروکتوکیناز (Folding) (چارک سوم - چارک اول) میانه |
گروهها |
| (40/8 – 82/7) 12/8 a | (01/1 – 98/0) 99/0 a | (00/1 – 99/0) 00/1a | گروه 1 |
| (96/7 – 69/7) 78/7 b | (08/1 – 98/0)03/1 a | (30/1 – 21/1) 26/1b | گروه 2 |
| (24/8 – 09/8) 13/8 a | (02/1 – 94/0) 99/0a | (30/1 – 26/1) 28/1b | گروه 3 |
| (93/5 – 62/5) 71/5 c | (20/1 – 18/1) 19/1 b | (66/0 – 63/0) 64/0c | گروه 4 |
| (24/6 – 08/6) 19/6 c | (23/1 – 17/1) 21/1 b | (75/0-67/0) 70/0d | گروه 5 |
| (44/6 – 65/5) 86/5 c | (34/1 – 32/1) 33/1c | (77/0 – 71/0) 74/0d | گروه 6 |
| 001/0> | 001/0> | 001/0> | مقدار P* |
بر طبق آزمون تعقیبی Mann-Whitney، در هر متغیر، گروههای با حروف انگلیسی متفاوت، دارای اختلاف آماری معنیدار در میانه میباشند (001/0>P)
گروه 1: موشهای صحرایی نرمال که فقط آب مقطر دریافت کردند.
گروه 2: موشهای صحرایی نرمال که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 3: موشهای صحرایی نرمال که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 4: موشهای صحرایی دیابتی که فقط آب مقطر دریافت کردند.
گروه 5: موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 200 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
گروه 6: موشهای صحرایی دیابتی که غلظت 800 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره را دریافت کردند.
بحث
گیاه کور یکی از گیاهان آروماتیک است که خواص مختلفی دارد از جمله سبب کاهش سطح سرمی قند خون و چربی میشود [22]. با توجه به نتـایج ایـن مطالعـه، تجـویز عصاره میوه کور توانست افزایش سطح گلـوکز موشهای هایپرگلیسمیک (تجربی) ناشی از تزریــق استرپتوزوتوســین را بــه صــورت معنــیداری کــاهش دهــد. و همچنین سطح سرمی انسولین ، فعالیت آنزیم گلوکیناز و میزان بیان ژن فسفوفروکتوکیناز-1را در تمام گروههای دریافت کننده عصاره میوه گیاه کور نسبت به گروههای کنترل افزایش داد. میانه فعالیت ژن گلوکز-6-فسفاتاز و آنزیم هگزوکیناز در گروههای مختلف اختلاف معنیداری داشت. نتایج تحقیقات قبلی حاکی از آن است که برخی گیاهان دارویی از جمله میوه کور با کاهش سرعت هضم و جذب کربوهیدرات‌ها در دستگاه گوارش، سبب ورود تدریجی گلوکز به خون شده و مانع از افزایش ناگهانی قند خون پس از مصرف غذا می‌شوند [16].
بر اساس نتایج تحقیقات Assadi و همکاران بر روی گیاه کور مشخص شد که خوراندن عصاره آبی میوه آن به موشهای صحرایی با رژیم غذایی پرچرب سبب کاهش سطح سرمی قند خون و چربی در این موشهای صحرایی شده است. در حقیقت این چنین گیاهانی به دلیل داشتن فیبرها و آنتی اکسیدان‌های مختلف نظیر فنول‌ها سبب کاهش سطح سرمی قند و چربی‌ها می‌شوند. میوه کور نیز به دلیل غنی بودن از چنین ترکیباتی سبب فعال شدن مسیرهای ضد چربی و ضد هایپرگلیسمی در بدن میشود که یافته‌های مطالعه ما را تصدیق می‌کند [16]. علاوه بر این، نتایج مطالعه Vahid و همکاران نشان داد که عصاره میوه کور دارای خاصیت هایپوگلایسمی میباشد [23]. با تجویز خوراکی روزانه دو دوز 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم از عصاره به مدت 42 روز در مطالعه حاضر، کاهش قابل توجهی در سطح گلوکز خون و افزایش سطح انسولین در موشهای دیابتی مشاهده شد. در مطالعه Mahmoodi و همکاران نشان داده شد که فعالیت های کاهش دهنده قند خون و گلوکز در اثر عصاره کور ممکن است به دلیل توانایی آن در کاهش هضم و جذب کربوهیدرات باشد [24].
علاوه بر این، عصاره کور سرشار از کوئرستین است که عامل شناخته شده کاهش دهنده گلوکز خون می باشد [3]. در مطالعهای نشان داده شد که دیس لیپیدمی در دیابت یک عامل خطر مهم برای بیماری‌های قلب و عروق است [15]. یافته‌های آنها نشان داد که اختلال در پروفایل لیپیدی موشهای دیابتی نه تنها با مصرف عصاره میوه کور اصلاح شد، بلکه باعث افزایش قابل توجهی در TG پلاسما، کلسترول و سطوح LDL-C و کاهش معنی دار سطح HDL-C در موشهای صحرایی دیابتی شد. فعالیت کاهش دهنده کلسترول توسط عصاره میوه کور ممکن است به دلیل کاهش جذب کلسترول روده‌ای باشد وکاهش کلسترول منجر به افزایش گیرنده‌های LDL و جذب LDL شود [15]. در مطالعه دیگری، اثر محافظتی عصاره کور بر روی سطوح آنزیمهای کبد گزارش شده است [26-25]. در سایر مطالعات، اثر درمانی عصاره کور به حضور کوئرستین در این عصاره نسبت داده شده است [27-26]. هایپرگلیسمی و استرس اکسیداتیو نقش مهمی در ایجاد عوارض دیابت دارند [28]. هایپرگلیسمی مداوم تولید ROS (Reactive oxygen species) را افزایش می‌دهد [30-29]. برخی مطالعات خواص آنتی‌اکسیدانی عصاره کوررا در موشهای صحرایی دیابتی نشان دادهاند [31] و همچنین نشان دادند که عصاره کور حاوی ترکیبات آنتی‌اکسیدانی است که ممکن است آسیب کبدی ناشی از ROS را به دلیل افزایش سطح گلوتاتیون احیاء شده (GSH) به عنوان یک پاک کننده اصلی رادیکالهای آزاد کاهش دهد [32-31]. در راستای نتایج حاضر، مطالعات قبلی نشان داد که عصاره میوه کور دارای اثرات کاهش چربی خون در موشهای صحرایی دیابتی بوده [32] به طوری که شاید بتوان این عصاره را به عنوان مکمل غذایی برای بیماران دیابتی در نظر گرفت [36-33]. گزارش شده است که از عصاره این گیاه در رفع ناراحتیهای مختلف مانند روماتیسم، آرتریت روماتوئید و نقرس در طب سنتی استفاده می شود [38-37]. در مطالعه Zhang و همکارش، بهبود هایپرتری گلیسیریدمی و هایپرگلیسمی در بیماران دیابتی توسط عصاره کور نشان داده شد. علاوه بر این، هیچ عارضه جانبی کلیوی و کبدی در بیماران گزارش نشد. از طرفی، نتایج مطالعه آنها حاکی از عدم سمیت کبدی عصاره گیاه کور در دوزهای مصرفی انسان میباشد [39]. این گیاه دارای مقادیر بالای ترکیبات فنولی میباشد. همچنین به نظر می‌آید که یک منبع مهم از توکوفرول از جمله: α-tocopherol and γ-tocopherol میباشد. علاوه بر این، مقادیر بالای کاروتن در این گیاه مشاهده شده است [40]. میوه کور در دوزهای مناسب اثرات سمی بر روی بافت‌های بدن انسان ندارد و احتمالاً بتوان از آن به عنوان مکمل در کاهش قند خون استفاده کرد. البته تحقیقات بیشتری در این زمینه باید انجام شود.
در پژوهش حاضر، به‌علت محدودیت‌های مالی، امکان انجام آزمایش‌های مولکولی در سطح بیان پروتئین و تکنیک وسترن بلات که تأییدیه بیان ژن است فراهم نشد. لذا پیشنهاد میشود در مطالعات آتی بیان پروتئین و سایر مکانیسم‌های مولکولی و ژن‌های درگیر در مسیرهای متابولیسم گلوکز بررسی گردند. همچنین، پیشنهاد میشود خواص آنتی‌اکسیدانی این عصاره و مطالعات بافت‌شناسی برای بررسی اثرات عصاره این گیاه بر روی جزایر لانگرهانس انجام شود و اینکه کدامیک از ترکیبات موجود در عصاره بر روی کاهش گلوکز خون مؤثر است، مشخص نیست. لذا پیشنهاد می شود در تحقیقات بعدی ترکیبات شیمیایی این عصاره که در بهبود دیابت مؤثر است مورد بررسی قرار گیرد.
نتیجهگیری
با توجه به اثرات مفید تجویز عصاره گیاه کور در کاهش قند و افزایش میزان انسولین خون در موشهای صحرایی سالم و دیابتی و همچنین بهبود فعالیت آنزیمهای کبدی دخیل در متابولیسم قند، به نظر میرسد بعد از انجام کارآزمایی‌های بالینی بتوان از میوه گیاه کور در تخفیف عوارض هایپرگلیسمی و بیماری دیابت استفاده نمود.
تشکر و قدردانی
این پژوهش به عنوان طرح تحقیقاتی مصوب شورای پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان بوده و از حمایت مالی این دانشگاه برخوردار بوده است و به این وسیله از حمایت مالی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان در این پژوهش تشکر و قدردانی میگردد.
گیاه کور یکی از گیاهان آروماتیک است که خواص مختلفی دارد از جمله سبب کاهش سطح سرمی قند خون و چربی میشود [22]. با توجه به نتـایج ایـن مطالعـه، تجـویز عصاره میوه کور توانست افزایش سطح گلـوکز موشهای هایپرگلیسمیک (تجربی) ناشی از تزریــق استرپتوزوتوســین را بــه صــورت معنــیداری کــاهش دهــد. و همچنین سطح سرمی انسولین ، فعالیت آنزیم گلوکیناز و میزان بیان ژن فسفوفروکتوکیناز-1را در تمام گروههای دریافت کننده عصاره میوه گیاه کور نسبت به گروههای کنترل افزایش داد. میانه فعالیت ژن گلوکز-6-فسفاتاز و آنزیم هگزوکیناز در گروههای مختلف اختلاف معنیداری داشت. نتایج تحقیقات قبلی حاکی از آن است که برخی گیاهان دارویی از جمله میوه کور با کاهش سرعت هضم و جذب کربوهیدرات‌ها در دستگاه گوارش، سبب ورود تدریجی گلوکز به خون شده و مانع از افزایش ناگهانی قند خون پس از مصرف غذا می‌شوند [16].
بر اساس نتایج تحقیقات Assadi و همکاران بر روی گیاه کور مشخص شد که خوراندن عصاره آبی میوه آن به موشهای صحرایی با رژیم غذایی پرچرب سبب کاهش سطح سرمی قند خون و چربی در این موشهای صحرایی شده است. در حقیقت این چنین گیاهانی به دلیل داشتن فیبرها و آنتی اکسیدان‌های مختلف نظیر فنول‌ها سبب کاهش سطح سرمی قند و چربی‌ها می‌شوند. میوه کور نیز به دلیل غنی بودن از چنین ترکیباتی سبب فعال شدن مسیرهای ضد چربی و ضد هایپرگلیسمی در بدن میشود که یافته‌های مطالعه ما را تصدیق می‌کند [16]. علاوه بر این، نتایج مطالعه Vahid و همکاران نشان داد که عصاره میوه کور دارای خاصیت هایپوگلایسمی میباشد [23]. با تجویز خوراکی روزانه دو دوز 200 و 800 میلیگرم بر کیلوگرم از عصاره به مدت 42 روز در مطالعه حاضر، کاهش قابل توجهی در سطح گلوکز خون و افزایش سطح انسولین در موشهای دیابتی مشاهده شد. در مطالعه Mahmoodi و همکاران نشان داده شد که فعالیت های کاهش دهنده قند خون و گلوکز در اثر عصاره کور ممکن است به دلیل توانایی آن در کاهش هضم و جذب کربوهیدرات باشد [24].
علاوه بر این، عصاره کور سرشار از کوئرستین است که عامل شناخته شده کاهش دهنده گلوکز خون می باشد [3]. در مطالعهای نشان داده شد که دیس لیپیدمی در دیابت یک عامل خطر مهم برای بیماری‌های قلب و عروق است [15]. یافته‌های آنها نشان داد که اختلال در پروفایل لیپیدی موشهای دیابتی نه تنها با مصرف عصاره میوه کور اصلاح شد، بلکه باعث افزایش قابل توجهی در TG پلاسما، کلسترول و سطوح LDL-C و کاهش معنی دار سطح HDL-C در موشهای صحرایی دیابتی شد. فعالیت کاهش دهنده کلسترول توسط عصاره میوه کور ممکن است به دلیل کاهش جذب کلسترول روده‌ای باشد وکاهش کلسترول منجر به افزایش گیرنده‌های LDL و جذب LDL شود [15]. در مطالعه دیگری، اثر محافظتی عصاره کور بر روی سطوح آنزیمهای کبد گزارش شده است [26-25]. در سایر مطالعات، اثر درمانی عصاره کور به حضور کوئرستین در این عصاره نسبت داده شده است [27-26]. هایپرگلیسمی و استرس اکسیداتیو نقش مهمی در ایجاد عوارض دیابت دارند [28]. هایپرگلیسمی مداوم تولید ROS (Reactive oxygen species) را افزایش می‌دهد [30-29]. برخی مطالعات خواص آنتی‌اکسیدانی عصاره کوررا در موشهای صحرایی دیابتی نشان دادهاند [31] و همچنین نشان دادند که عصاره کور حاوی ترکیبات آنتی‌اکسیدانی است که ممکن است آسیب کبدی ناشی از ROS را به دلیل افزایش سطح گلوتاتیون احیاء شده (GSH) به عنوان یک پاک کننده اصلی رادیکالهای آزاد کاهش دهد [32-31]. در راستای نتایج حاضر، مطالعات قبلی نشان داد که عصاره میوه کور دارای اثرات کاهش چربی خون در موشهای صحرایی دیابتی بوده [32] به طوری که شاید بتوان این عصاره را به عنوان مکمل غذایی برای بیماران دیابتی در نظر گرفت [36-33]. گزارش شده است که از عصاره این گیاه در رفع ناراحتیهای مختلف مانند روماتیسم، آرتریت روماتوئید و نقرس در طب سنتی استفاده می شود [38-37]. در مطالعه Zhang و همکارش، بهبود هایپرتری گلیسیریدمی و هایپرگلیسمی در بیماران دیابتی توسط عصاره کور نشان داده شد. علاوه بر این، هیچ عارضه جانبی کلیوی و کبدی در بیماران گزارش نشد. از طرفی، نتایج مطالعه آنها حاکی از عدم سمیت کبدی عصاره گیاه کور در دوزهای مصرفی انسان میباشد [39]. این گیاه دارای مقادیر بالای ترکیبات فنولی میباشد. همچنین به نظر می‌آید که یک منبع مهم از توکوفرول از جمله: α-tocopherol and γ-tocopherol میباشد. علاوه بر این، مقادیر بالای کاروتن در این گیاه مشاهده شده است [40]. میوه کور در دوزهای مناسب اثرات سمی بر روی بافت‌های بدن انسان ندارد و احتمالاً بتوان از آن به عنوان مکمل در کاهش قند خون استفاده کرد. البته تحقیقات بیشتری در این زمینه باید انجام شود.
در پژوهش حاضر، به‌علت محدودیت‌های مالی، امکان انجام آزمایش‌های مولکولی در سطح بیان پروتئین و تکنیک وسترن بلات که تأییدیه بیان ژن است فراهم نشد. لذا پیشنهاد میشود در مطالعات آتی بیان پروتئین و سایر مکانیسم‌های مولکولی و ژن‌های درگیر در مسیرهای متابولیسم گلوکز بررسی گردند. همچنین، پیشنهاد میشود خواص آنتی‌اکسیدانی این عصاره و مطالعات بافت‌شناسی برای بررسی اثرات عصاره این گیاه بر روی جزایر لانگرهانس انجام شود و اینکه کدامیک از ترکیبات موجود در عصاره بر روی کاهش گلوکز خون مؤثر است، مشخص نیست. لذا پیشنهاد می شود در تحقیقات بعدی ترکیبات شیمیایی این عصاره که در بهبود دیابت مؤثر است مورد بررسی قرار گیرد.
نتیجهگیری
با توجه به اثرات مفید تجویز عصاره گیاه کور در کاهش قند و افزایش میزان انسولین خون در موشهای صحرایی سالم و دیابتی و همچنین بهبود فعالیت آنزیمهای کبدی دخیل در متابولیسم قند، به نظر میرسد بعد از انجام کارآزمایی‌های بالینی بتوان از میوه گیاه کور در تخفیف عوارض هایپرگلیسمی و بیماری دیابت استفاده نمود.
تشکر و قدردانی
این پژوهش به عنوان طرح تحقیقاتی مصوب شورای پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان بوده و از حمایت مالی این دانشگاه برخوردار بوده است و به این وسیله از حمایت مالی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان در این پژوهش تشکر و قدردانی میگردد.
References
[1] Roberts E, Jones L, Blackman A, Dewhurst T, Matcham F, Kan C, et al. The prevalence of diabetes mellitus and abnormal glucose metabolism in the inpatient psychiatric setting: a systematic review and meta-analysis. Gen Hosp Psychiatry 2017; 45: 76-84.
[2] Teimouri M, Hosseini H, ArabSadeghabadi Z, Babaei-Khorzoughi R, Gorgani-Firuzjaee S, Meshkani R. The role of protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus and its complications. J Physiol Biochem 2022: 1-16.
[3] Paul AK, Hossain MK, Mahboob T, Nissapatorn V, Wilairatana P, Jahan R, et al. Does oxidative stress management help alleviation of COVID-19 symptoms in patients experiencing diabetes? Nutrients 2022; 14(2): 321.
[4] Byrne NJ, Rajasekaran NS, Abel ED, Bugger H. Therapeutic potential of targeting oxidative stress in diabetic cardiomyopathy. Free Radic Biol Med 2021; 169: 317-42.
[5] Liu H, Sridhar VS, Boulet J, Dharia A, Khan A, Lawler PR, et al. Cardiorenal protection with SGLT2 inhibitors in patients with diabetes mellitus: from biomarkers to clinical outcomes in heart failure and diabetic kidney disease. Metabolism 2022; 126: 154918.
[6] Bhatti JS, Sehrawat A, Mishra J, Sidhu IS, Navik U, Khullar N, et al. Oxidative stress in the pathophysiology of type 2 diabetes and related complications: Current therapeutics strategies and future perspectives Free Radic Biol Med 2022; 184: 114-34.
[7] Kang Q, Yang C. Oxidative stress and diabetic retinopathy: Molecular mechanisms, pathogenetic role and therapeutic implications. Redox Biol 2020; 37: 101799.
[8] Linn W, Persson M, Rathsman B, Ludvigsson J, Lind M, Andersson Franko M, et al. Estimated glucose disposal rate is associated with retinopathy and kidney disease in young people with type 1 diabetes: a nationwide observational study. Cardiovasc Diabetol 2023; 22(1): 1-12.
[9] Babel RA, Dandekar MP. A review on cellular and molecular mechanisms linked to the development of diabetes complications. ACS Chem Neurosci 2021; 17(4): 457-73.
[10] Ahmad A, Ahsan H. Biomarkers of inflammation and oxidative stress in ophthalmic disorders. J Immunoassay Immunochem 2020; 41(3): 257-71.
[11] Liguori I, Russo G, Curcio F, Bulli G, Aran L, Della-Morte D, et al. Oxidative stress, aging, and diseases. Clin Interv Aging 2018: 757-72.
[12] Adwan GM, Omar GI. Evaluation of antimicrobial activity and genotoxic potential of Capparis spinosa (L.) plant extracts. Microbiol Res J Int 2021; 31(1): 48-57.
[13] Ouhammou M, Adnany EME, Mourjane A, Hammou HA, Bouchdoug M, Jaouad A, et al. Physico-chemical analysis and antioxidant activity of Moroccan caper leaves (Capparis Spinosa L.). EuroMediterr J Environ Integr 2022; 7(3): 407-14.
[14] Sanchooli M, Bagheri R, Jaberi S, Mohammadi S, Khedangi Z. Comaring the essential oil composision of root, leave and fruit of Capparis spinosa in field and habitat. Plant and Ecosystem 2012; 8: 27-40.
[15] Kumari R, Kumar A, Kumar B. Ethnobotanical Investigation of Medicinal Plants used by Rural Communities of District Chatra, Jharkhand, India. J Biotechnol and Biochem 2019; 5(6): 34-49.
[16] Assadi S, Shafiee SM, Erfani M, Akmali M. Antioxidative and antidiabetic effects of Capparis spinosa fruit extract on high-fat diet and low-dose streptozotocin-induced type 2 diabetic rats. Biomed Pharm 2021; 138: 111391.
[17] Hosseini FS, Karimabad MN, Hajizadeh MR, Khoshdel A, Falahati-Pour SK, Mirzaei MR, et al. Evaluating of induction of apoptosis by Cornus mass L. extract in the gastric carcinoma cell line (AGS). Asian Pac J Cancer Prev 2019; 20(1): 123.
[18] Rezai M, Hajizadeh MR, Mahmoodi M, Torabizadeh SA, Karimabad MN. Effect of Methadone Maintenance on Expression of BDNF and CREB Genes in Brain VTA of Male Morphine Treated Rats. Cent Nerv Syst Agents Med Chem 2021; 21(3): 181-6.
[19] Karimabad MN, Mahmoodi M, Jafarzadeh A, Darehkordi A, Hajizadeh MR, Khorramdelazad H, et al. The novel Indole-3-formaldehyde (2-AITFEI-3-F) is involved in processes of apoptosis induction? Life Sci 2017; 181: 31-44.
[20] Mirzahosseini-pourranjbar A, Karimabad MN, Hajizadeh MR, Khoshdel A, Fahmidehkar MA, Mohammad-Sadeghipour M, et al. The effect of Prosopis farcta extract on the expression of some key genes of the glycolysis pathway and the genes involved in insulin signaling in HepG2 cells. Gene Rep 2019; 17: 100494.
[21] Sakrani I, Ameddah S, Benrebaia M, Bouaroudge A, Erenler R, Benkiniouar R, et al. Algerian Capparis spinosa n-BuOH Extract Alleviates Diabetic Neuropathy Induced with Streptozotocin in Rats. Egypt. J Chem 2022; 65(13): 519-38.
[22] Yang T, Wang Y-L, Zhang Y-L, Liu Y-T, Tao Y-Y, Zhou H, et al. The protective effect of Capparis spinosa fruit on triptolide-induced acute liver injury: A metabolomics-based systematic study. J Funct Foods 2022; 90: 104989.
[23] Vahid H, Bonakdaran S, Khorasani ZM, Jarahi L, Rakhshandeh H, Ghorbani A, et al. Effect of Capparis spinosa Extract on Metabolic Parameters in Patients with Type-2 Diabetes: A Randomized Controlled Trial. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets 2019; 19(1):100-107.
[24] Rahmani R, Mahmoodi M, Karimi M, Hoseini F, Heydari R, Salehi M, Yousefi A. Effect of hydroalcoholic extract of Capparis spinosa fruit on blood sugar and lipid profile of diabetic and normal rats. J Res Med Sci 2013; 15(11).
[25] Kazemian M, Abad M, Reza Haeri M, Ebrahimi M, Heidari R. Anti-diabetic effect of Capparis spinosa L. root extract in diabetic rats. Avicenna J Phytomed 2015; 5(4): 325.
[26] Vickers NJ. Animal communication: when i’m calling you, will you answer too? Curr Biol 2017; 27(14): R713-R5.
[27] Mollica A, Zengin G, Locatelli M, Stefanucci A, Mocan A, Macedonio G, et al. Anti-diabetic and anti-hyperlipidemic properties of Capparis spinosa L.: in vivo and in vitro evaluation of its nutraceutical potential. J Funct Foods 2017; 35: 32-42.
[28] Khorsand M, Akmali M, Akhzari M. Efficacy of melatonin in restoring the antioxidant status in the lens of diabetic rats induced by streptozotocin. J Diabetes Metab 2019; 18: 543-9.
[29] Kuate D, Kengne APN, Biapa CPN, Azantsa BGK, Wan Muda WAMB. Tetrapleura tetraptera spice attenuates high-carbohydrate, high-fat diet-induced obese and type 2 diabetic rats with metabolic syndrome features. Lipids Health Dis 2015; 14(1): 1-13.
[30] Soliman AM. Potential impact of Paracentrotus lividus extract on diabetic rat models induced by high fat diet/streptozotocin. J Basic Appl Zool 2016; 77: 8-20.
[31] Okur ME, Özbek H, Polat DÇ, Yılmaz S, Arslan R. Hypoglycemic activity of Capparis ovata desf. var. palaestina zoh. methanol extract. Brazilian J Pharm Sci 2018; 54.
[32] Van Veen MM, Kooij JS, Boonstra AM, Gordijn MC, Van Someren EJ. Delayed circadian rhythm in adults with attention-deficit/hyperactivity disorder and chronic sleep-onset insomnia. Biol Psychiatry 2010; 67(11): 1091-6.
[33] Sun Y, Yang T, Wang C. Capparis spinosa L. as a potential source of nutrition and its health benefits in foods: a comprehensive review of its phytochemistry, bioactivities, safety, and application. Food Chem 2022: 135258.
[34] Kdimy A, El Yadini M, Guaadaoui A, Bourais I, El Hajjaji S, Le HV. Phytochemistry, Biological Activities, Therapeutic Potential, and Socio‐Economic Value of the Caper Bush (Capparis Spinosa L.). Chem Biodivers 2022; 19(10): e202200300.
[35] Archana B, Bharath P, Deepika G, Kiran MD, Pavani B. Pharmacological, Pharmacognostic and Phytoch _emical Review of Capparis spinosa L. Future J Pharm Sci 2022; 2(1): 9-21.
[36] Esmaeili S, Keramatian B, Kashafroodi H, Choopani R, Hajimehdipoor H. Capparis spinosa L. tablet: from traditional to modern dosage form. J Med Plants 2022; 21(82): 56-65.
[37] Aliyazıcıoglu R, Sahin H, Erturk O, Ulusoy E, Kolayli S. Properties of phenolic composition and biological activity of propolis from Turkey. Int J Food Prop 2013; 16(2): 277-87.
[38] Moutia M, El Azhary K, Elouaddari A, Al Jahid A, Jamal Eddine J, Seghrouchni F, et al. Capparis Spinosa L. promotes anti-inflammatory response in vitro through the control of cytokine gene expression in human peripheral blood mononuclear cells. BMC Immunol 2016; 17(1): 1-12.
[39] Zhang H, Ma ZF. Phytochemical and pharmacological properties of Capparis spinosa as a medicinal plant. Nutrients 2018; 10(2): 116.
[40] Wojdyło A, Nowicka P, Grimalt M, Legua P, Almansa MS, Amorós A, et al. Polyphenol compounds and biological activity of caper (Capparis spinosa L.) flowers buds. Plants 2019; 8(12): 539.
[2] Teimouri M, Hosseini H, ArabSadeghabadi Z, Babaei-Khorzoughi R, Gorgani-Firuzjaee S, Meshkani R. The role of protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) in the pathogenesis of type 2 diabetes mellitus and its complications. J Physiol Biochem 2022: 1-16.
[3] Paul AK, Hossain MK, Mahboob T, Nissapatorn V, Wilairatana P, Jahan R, et al. Does oxidative stress management help alleviation of COVID-19 symptoms in patients experiencing diabetes? Nutrients 2022; 14(2): 321.
[4] Byrne NJ, Rajasekaran NS, Abel ED, Bugger H. Therapeutic potential of targeting oxidative stress in diabetic cardiomyopathy. Free Radic Biol Med 2021; 169: 317-42.
[5] Liu H, Sridhar VS, Boulet J, Dharia A, Khan A, Lawler PR, et al. Cardiorenal protection with SGLT2 inhibitors in patients with diabetes mellitus: from biomarkers to clinical outcomes in heart failure and diabetic kidney disease. Metabolism 2022; 126: 154918.
[6] Bhatti JS, Sehrawat A, Mishra J, Sidhu IS, Navik U, Khullar N, et al. Oxidative stress in the pathophysiology of type 2 diabetes and related complications: Current therapeutics strategies and future perspectives Free Radic Biol Med 2022; 184: 114-34.
[7] Kang Q, Yang C. Oxidative stress and diabetic retinopathy: Molecular mechanisms, pathogenetic role and therapeutic implications. Redox Biol 2020; 37: 101799.
[8] Linn W, Persson M, Rathsman B, Ludvigsson J, Lind M, Andersson Franko M, et al. Estimated glucose disposal rate is associated with retinopathy and kidney disease in young people with type 1 diabetes: a nationwide observational study. Cardiovasc Diabetol 2023; 22(1): 1-12.
[9] Babel RA, Dandekar MP. A review on cellular and molecular mechanisms linked to the development of diabetes complications. ACS Chem Neurosci 2021; 17(4): 457-73.
[10] Ahmad A, Ahsan H. Biomarkers of inflammation and oxidative stress in ophthalmic disorders. J Immunoassay Immunochem 2020; 41(3): 257-71.
[11] Liguori I, Russo G, Curcio F, Bulli G, Aran L, Della-Morte D, et al. Oxidative stress, aging, and diseases. Clin Interv Aging 2018: 757-72.
[12] Adwan GM, Omar GI. Evaluation of antimicrobial activity and genotoxic potential of Capparis spinosa (L.) plant extracts. Microbiol Res J Int 2021; 31(1): 48-57.
[13] Ouhammou M, Adnany EME, Mourjane A, Hammou HA, Bouchdoug M, Jaouad A, et al. Physico-chemical analysis and antioxidant activity of Moroccan caper leaves (Capparis Spinosa L.). EuroMediterr J Environ Integr 2022; 7(3): 407-14.
[14] Sanchooli M, Bagheri R, Jaberi S, Mohammadi S, Khedangi Z. Comaring the essential oil composision of root, leave and fruit of Capparis spinosa in field and habitat. Plant and Ecosystem 2012; 8: 27-40.
[15] Kumari R, Kumar A, Kumar B. Ethnobotanical Investigation of Medicinal Plants used by Rural Communities of District Chatra, Jharkhand, India. J Biotechnol and Biochem 2019; 5(6): 34-49.
[16] Assadi S, Shafiee SM, Erfani M, Akmali M. Antioxidative and antidiabetic effects of Capparis spinosa fruit extract on high-fat diet and low-dose streptozotocin-induced type 2 diabetic rats. Biomed Pharm 2021; 138: 111391.
[17] Hosseini FS, Karimabad MN, Hajizadeh MR, Khoshdel A, Falahati-Pour SK, Mirzaei MR, et al. Evaluating of induction of apoptosis by Cornus mass L. extract in the gastric carcinoma cell line (AGS). Asian Pac J Cancer Prev 2019; 20(1): 123.
[18] Rezai M, Hajizadeh MR, Mahmoodi M, Torabizadeh SA, Karimabad MN. Effect of Methadone Maintenance on Expression of BDNF and CREB Genes in Brain VTA of Male Morphine Treated Rats. Cent Nerv Syst Agents Med Chem 2021; 21(3): 181-6.
[19] Karimabad MN, Mahmoodi M, Jafarzadeh A, Darehkordi A, Hajizadeh MR, Khorramdelazad H, et al. The novel Indole-3-formaldehyde (2-AITFEI-3-F) is involved in processes of apoptosis induction? Life Sci 2017; 181: 31-44.
[20] Mirzahosseini-pourranjbar A, Karimabad MN, Hajizadeh MR, Khoshdel A, Fahmidehkar MA, Mohammad-Sadeghipour M, et al. The effect of Prosopis farcta extract on the expression of some key genes of the glycolysis pathway and the genes involved in insulin signaling in HepG2 cells. Gene Rep 2019; 17: 100494.
[21] Sakrani I, Ameddah S, Benrebaia M, Bouaroudge A, Erenler R, Benkiniouar R, et al. Algerian Capparis spinosa n-BuOH Extract Alleviates Diabetic Neuropathy Induced with Streptozotocin in Rats. Egypt. J Chem 2022; 65(13): 519-38.
[22] Yang T, Wang Y-L, Zhang Y-L, Liu Y-T, Tao Y-Y, Zhou H, et al. The protective effect of Capparis spinosa fruit on triptolide-induced acute liver injury: A metabolomics-based systematic study. J Funct Foods 2022; 90: 104989.
[23] Vahid H, Bonakdaran S, Khorasani ZM, Jarahi L, Rakhshandeh H, Ghorbani A, et al. Effect of Capparis spinosa Extract on Metabolic Parameters in Patients with Type-2 Diabetes: A Randomized Controlled Trial. Endocr Metab Immune Disord Drug Targets 2019; 19(1):100-107.
[24] Rahmani R, Mahmoodi M, Karimi M, Hoseini F, Heydari R, Salehi M, Yousefi A. Effect of hydroalcoholic extract of Capparis spinosa fruit on blood sugar and lipid profile of diabetic and normal rats. J Res Med Sci 2013; 15(11).
[25] Kazemian M, Abad M, Reza Haeri M, Ebrahimi M, Heidari R. Anti-diabetic effect of Capparis spinosa L. root extract in diabetic rats. Avicenna J Phytomed 2015; 5(4): 325.
[26] Vickers NJ. Animal communication: when i’m calling you, will you answer too? Curr Biol 2017; 27(14): R713-R5.
[27] Mollica A, Zengin G, Locatelli M, Stefanucci A, Mocan A, Macedonio G, et al. Anti-diabetic and anti-hyperlipidemic properties of Capparis spinosa L.: in vivo and in vitro evaluation of its nutraceutical potential. J Funct Foods 2017; 35: 32-42.
[28] Khorsand M, Akmali M, Akhzari M. Efficacy of melatonin in restoring the antioxidant status in the lens of diabetic rats induced by streptozotocin. J Diabetes Metab 2019; 18: 543-9.
[29] Kuate D, Kengne APN, Biapa CPN, Azantsa BGK, Wan Muda WAMB. Tetrapleura tetraptera spice attenuates high-carbohydrate, high-fat diet-induced obese and type 2 diabetic rats with metabolic syndrome features. Lipids Health Dis 2015; 14(1): 1-13.
[30] Soliman AM. Potential impact of Paracentrotus lividus extract on diabetic rat models induced by high fat diet/streptozotocin. J Basic Appl Zool 2016; 77: 8-20.
[31] Okur ME, Özbek H, Polat DÇ, Yılmaz S, Arslan R. Hypoglycemic activity of Capparis ovata desf. var. palaestina zoh. methanol extract. Brazilian J Pharm Sci 2018; 54.
[32] Van Veen MM, Kooij JS, Boonstra AM, Gordijn MC, Van Someren EJ. Delayed circadian rhythm in adults with attention-deficit/hyperactivity disorder and chronic sleep-onset insomnia. Biol Psychiatry 2010; 67(11): 1091-6.
[33] Sun Y, Yang T, Wang C. Capparis spinosa L. as a potential source of nutrition and its health benefits in foods: a comprehensive review of its phytochemistry, bioactivities, safety, and application. Food Chem 2022: 135258.
[34] Kdimy A, El Yadini M, Guaadaoui A, Bourais I, El Hajjaji S, Le HV. Phytochemistry, Biological Activities, Therapeutic Potential, and Socio‐Economic Value of the Caper Bush (Capparis Spinosa L.). Chem Biodivers 2022; 19(10): e202200300.
[35] Archana B, Bharath P, Deepika G, Kiran MD, Pavani B. Pharmacological, Pharmacognostic and Phytoch _emical Review of Capparis spinosa L. Future J Pharm Sci 2022; 2(1): 9-21.
[36] Esmaeili S, Keramatian B, Kashafroodi H, Choopani R, Hajimehdipoor H. Capparis spinosa L. tablet: from traditional to modern dosage form. J Med Plants 2022; 21(82): 56-65.
[37] Aliyazıcıoglu R, Sahin H, Erturk O, Ulusoy E, Kolayli S. Properties of phenolic composition and biological activity of propolis from Turkey. Int J Food Prop 2013; 16(2): 277-87.
[38] Moutia M, El Azhary K, Elouaddari A, Al Jahid A, Jamal Eddine J, Seghrouchni F, et al. Capparis Spinosa L. promotes anti-inflammatory response in vitro through the control of cytokine gene expression in human peripheral blood mononuclear cells. BMC Immunol 2016; 17(1): 1-12.
[39] Zhang H, Ma ZF. Phytochemical and pharmacological properties of Capparis spinosa as a medicinal plant. Nutrients 2018; 10(2): 116.
[40] Wojdyło A, Nowicka P, Grimalt M, Legua P, Almansa MS, Amorós A, et al. Polyphenol compounds and biological activity of caper (Capparis spinosa L.) flowers buds. Plants 2019; 8(12): 539.
The Effect of Hydroalcoholic Extract of Capparis Spinosa Fruit on Key Enzymes of Glucose Metabolism Pathways in the Liver Cells of Diabetic Rats: An Experimental Study
Mojgan Noroozi-Karimabad[8], Mahmoud Nazari[9], Mehdi Chahardoli[10], Mohammad Reza Hajizadeh[11], Mohammad Reza Mirzaei[12], Zahra Assadollahi[13], Mehdi Mahmoodi[14]
Received: 29/11/2022 Sent for Revision: 14/01/2023 Received Revised Manuscript: 10/05/2023 Accepted: 13/05/2023
Background and Objectives: Since finding new drugs with fewer side effects to reduce blood sugar in diabetics seems necessary, the present study aimed to evaluate the effect of the different doses of Capparis spinosa fruit extract on key enzymes of glucose metabolism pathways in the liver cells of diabetic male rats.
Materials and Methods: In this experimental study, 60 male Wistar rats were randomly divided into 6 groups. Groups 1-3 were normal (nondiabetic) rats that received distilled water, and 200 and 800 mg/kg extract, respectively, and groups 4-6 were diabetic rats that received distilled water, and 200 and 800 mg/kg extract, respectively. Diabetes induced by intraperitoneal injection of 50 mg/kg streptozotocin. Serum levels of insulin and glucose were measured by special kits, the activity of glucokinase and hexokinase was measured manually, and gene expression of phosphofructokinase-1 and glucose-6-phosphatase was determined by Real Time-PCR. Data was analyzed using non-parametric Kruskal-Wallis H test and post hoc Mann-Whitney U test.
Results: Administration of Capparis spinosa fruit extract decreased the serum level of glucose but increased the serum level of insulin and glucokinase and the level of expression of phosphofructokinase-1 genes in all groups receiving the extract compared to the control groups, and the average activity of glucose-6-phosphatase and hexokinase in different groups was significantly different (p<0.001).
Conclusion: The treatment of diabetic animals with Capparis spinosa fruit extract caused a significant decrease in blood sugar and an increase in serum insulin levels, and also led to an improvement in the activity of enzymes involved in glycolysis. Therefore, it seems that the consumption of this fruit has beneficial effects on blood sugar and insulin secretion as well as sugar metabolism.
Key words: Capparis Spinosa, Diabetic Rats, Metabolism, Glucokinase, Hexokinase
Funding: This study was funded by Rafsanjan University of Medical Sciences.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: The Ethics Committee of Rafsanjan University of Medical Sciences approved this study.[H1]
How to cite this article: Noroozi-Karimabad Mojgan, Nazari Mahmoud, Chahardoli Mehdi, Hajizadeh Mohammad Reza, Mirzaei Mohammad Reza, Assadollahi Zahra, Mahmoodi Mehdi. The Effect of Hydroalcoholic Extract of Capparis Spinosa Fruit on Key Enzymes of Glucose Metabolism Pathways in the Liver Cells of Diabetic Rats: An Experimental Study. J Rafsanjan Univ Med Sci 2023; 22 (2): 161-74. [Farsi]
[1]- استادیار پزشکی مولکولی، مرکز تحقیقات پزشکی مولکولی، پژوهشکده علوم پایه پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران
[2]- گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران
[3]- دانشکده پزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد نجف‌آباد
[4]- دانشیار بیوشیمی بالینی، گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران
[5]- دانشیار ژنتیک مولکولی، مرکز تحقیقات پزشکی مولکولی، پژوهشکده علوم پایه پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران
[6]- مربی آمار، گروه آمار و اپیدمیولوژی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، کرمان، ایران
دانشجوی دکتری آمار زیستی، گروه آمار و اپیدمیولوژی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران
دانشجوی دکتری آمار زیستی، گروه آمار و اپیدمیولوژی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران
[7]- (نویسنده مسؤول) استاد بیوشیمی بالینی، مرکز تحقیقات پزشکی مولکولی، پژوهشکده علوم پایه پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان، ایران
گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده پزشکی افضلی پور، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران
تلفن: 31315175-034، دورنگار: 31315003-034، پست الکترونیکی: mahmoodies@yahoo.com
گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده پزشکی افضلی پور، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران
تلفن: 31315175-034، دورنگار: 31315003-034، پست الکترونیکی: mahmoodies@yahoo.com
[8]- Assistant Prof., Molecular Medicine, Molecular Medicine Research Center, Research Institute of Basic Medical Sciences, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran
[9]- Dept. of Clinical Biochemistry, Faculty of Medicine, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran
[10]- School of Medicine, Najafabad Branch, Islamic Azad University
[11]- Associate Prof., Dept.of Clinical Biochemistry, Medical School, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran
[12]- Associate Prof., Molecular Genetics, Molecular Medicine Research Center, Research Institute of Basic Medical Sciences, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran
[13]- Academic Member, MSc, Dept.of Epidemiology and Biostatistics, Rafsanjan University of Public Health Sciences, Rafsanjan, Iran
PhD Student in Biostatistics, Dept. of Epidemiology and Biostatistics, School of Public Health, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran
PhD Student in Biostatistics, Dept. of Epidemiology and Biostatistics, School of Public Health, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran
[14]- Prof., Dept. of Clinical Biochemistry, Molecular Medicine Research Center, Research Institute of Basic Medical Sciences, Rafsanjan University of Medical Sciences, Rafsanjan, Iran, ORCID: 0000-0002-8463-8364
Dept. of Clinical Biochemistry, Afzalipoor Faculty of Medicine, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran
(Corresponding Author) Tel: (034) 31315175, Fax: (034) 31315003, E-mail: mahmoodies@yahoo.com
Dept. of Clinical Biochemistry, Afzalipoor Faculty of Medicine, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran
(Corresponding Author) Tel: (034) 31315175, Fax: (034) 31315003, E-mail: mahmoodies@yahoo.com
[H1]کد اخلاق؟؟؟
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
