Ukr.Biochem.J. 2019; Том 91, № 6, листопад-грудень, c. 59-66

doi: https://doi.org/10.15407/ubj91.06.059

Вплив карнітину на запальну реакцію в сироватці крові і підшлунковій залозі діабетичних щурів

13.02.2020   Uncategorized   No comments

Y. Masoumi-Ardakani1, H. Fallah2, B. Shahouzehi3

1Physiology Research Center, Institute of Basic and Clinical Physiology Sciences, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran;
2Student Research Committee, School of Medicine, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran;
3Cardiovascular Research Center, Institute of Basic and Clinical Physiology Sciences, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran;
e-mail: bshahouzehi@yahoo.com, bshahouzehi@gmail.com

Отримано: 8 травня 2019; Затверджено: 18 жовтня 2019

Діабет належить до захворювань, які характеризуються підвищеним рівнем глюкози в крові і порушенням секреції інсуліну. У попередніх дослідженнях на діабетичних моделях було виявлено, що L-карнітин виявляє гіпоглікемічний ефект. Однак, протизапальні властивості L-карнітину за діабету вивчені недостатньо­. Метою дослідження було оцінити ефект різних доз L-карнітину на прозапальні цитокіни в підшлунковій залозі і сироватці крові в щурів зі стрептозоциніндукованим діабетом. Було відібрано 48 щурів-самців (200 ± 10 г) і розділено випадковим чином на шість груп (n = 8). Група 1 – контрольна група; 2 – діабетичний конт­роль (ДК); групи 3-6 – щури зі стрептозоциніндукованим діабетом, яким вводили L-карнітин в різних дозах: 300, 200, 100 і 50 мг/кг на добу шляхом інтраперитонеальних ін’єкцій протягом 5 тижнів. Після цього збирали зразки сироватки крові і підшлункової залози і визначали рівень цитокінів за допомогою наборів ELISA. Виявлено, що у діабетичних щурів рівень прозапальних цитокінів був підвищений. Дві дози L-карнітину 300 і 200 мг/кг на добу показали позитивні ефекти, при цьому ефект від введення L-карнітину в дозі 300 мг/кг на добу був значнішим. L-карнітин у дозі 300 мг/кг на добу істотно знижував вміст IL-1β і IL-6 у підшлунковій залозі і сироватці крові. Одержані результати підтвердили захисний ефект інтраперитонеально введеного L-карнітину у разі запалення в діабетичних щурів. Отже, введення L-карнітину протягом тривалого часу можна розглядати як ефективну і безпечну терапевтичну стратегію за діабету.

Ключові слова: , , , ,

Посилання:

  1. Deepthi B, Sowjanya K, Lidiya B,Bhargavi RS, Babu PS. A Modern Review of Diabetes Mellitus: An Annihilatory Metabolic Disorder. J In Silico In Vitro Pharmacol. 2017; 3: 1.  CrossRef
  2. Asmat U, Abad K, Ismail K. Diabetes mellitus and oxidative stress-A concise review. Saudi Pharm J. 2016 Sep;24(5):547-553. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  3. Bene J, Hadzsiev K, Melegh B. Role of carnitine and its derivatives in the development and management of type 2 diabetes. Nutr Diabetes. 2018 Mar 7;8(1):8.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Pollack RM, Donath MY, LeRoith D, Leibowitz G. Anti-inflammatory Agents in the Treatment of Diabetes and Its Vascular Complications. Diabetes Care. 2016 Aug;39(Suppl 2):S244-52.  PubMed, CrossRef
  5. Paul J. Role of Inflammation in Obesity and Diabetes. J Obes Metab. 2018; 1: 102.
  6. Karalliedde J, Gnudi L. Diabetes mellitus, a complex and heterogeneous disease, and the role of insulin resistance as a determinant of diabetic kidney disease. Nephrol Dial Transplant. 2016 Feb;31(2):206-13. PubMed, CrossRef
  7. Lontchi-Yimagou E, Sobngwi E, Matsha TE, Kengne AP. Diabetes mellitus and inflammation. Curr Diab Rep. 2013 Jun;13(3):435-44. PubMed, CrossRef
  8. Cieślak M, Wojtczak A, Cieślak M. Role of pro-inflammatory cytokines of pancreatic islets and prospects of elaboration of new methods for the diabetes treatment. Acta Biochim Pol. 2015;62(1):15-21.  PubMed, CrossRef
  9. Cnop M, Welsh N, Jonas JC, Jörns A, Lenzen S, Eizirik DL. Mechanisms of pancreatic beta-cell death in type 1 and type 2 diabetes: many differences, few similarities. Diabetes. 2005 Dec;54(Suppl 2):S97-107. PubMed, CrossRef
  10. Gerber PA, Rutter GA. The Role of Oxidative Stress and Hypoxia in Pancreatic Beta-Cell Dysfunction in Diabetes Mellitus. Antioxid Redox Signal. 2017 Apr 1;26(10):501-518.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  11. Eizirik DL, Mandrup-Poulsen T. A choice of death–the signal-transduction of immune-mediated beta-cell apoptosis. Diabetologia. 2001 Dec;44(12):2115-33. PubMed, CrossRef
  12. Hussein SA, Abd El-Hamid OM, Hemdan HS. Protective effect of L-carnitine on metabolic disorders, oxidative stress, antioxidant status and inflammation in a rat model of insulin resistance. Benha Vet Med J. 2013;25(2):99-112.
  13. Acosta-Montaño P, García-González V. Effects of Dietary Fatty Acids in Pancreatic Beta Cell Metabolism, Implications in Homeostasis. Nutrients. 2018 Mar 22;10(4). pii: E393.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  14. D’Antona G, Nabavi SM, Micheletti P, Di Lorenzo A, Aquilani R, Nisoli E, Rondanelli M, Daglia M. Creatine, L-carnitine, and ω3 polyunsaturated fatty acid supplementation from healthy to diseased skeletal muscle. Biomed Res Int. 2014;2014:613890. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  15. Shahouzehi B, Barkhordari K, Aminizadeh S, Masoumi-Ardakani Y. Effect of L-carnitine administration on serum insulin and adiponectin levels, and AMPK, APPL1 and PPARγ gene expression in STZ-induced diabetic rat liver. Ukr Biochem J. 2017; 89(6): 48-55.  CrossRef
  16. Abdel-Razek HA. Beneficial effect of L-carnitine on the neuromuscular performance in diabetic rats. Menoufia Med J. 2010; 23: 159-173.
  17. Hadadinezhad S., Ghazaleh N, Razavi Z. Effects of L-Carnitine on Glycemic Control and C-Peptide Levels in Patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Turk Jem. 2008; 12(1): 1-3.
  18. Duranay M, Akay H, Yilmaz FM, Senes M, Tekeli N, Yücel D. Effects of L-carnitine infusions on inflammatory and nutritional markers in haemodialysis patients. Nephrol Dial Transplant. 2006 Nov;21(11):3211-4.  PubMed, CrossRef
  19. Calò LA, Pagnin E, Davis PA, Semplicini A, Nicolai R, Calvani M, Pessina AC. Antioxidant effect of L-carnitine and its short chain esters: relevance for the protection from oxidative stress related cardiovascular damage. Int J Cardiol. 2006 Feb 8;107(1):54-60. PubMed, CrossRef
  20. Lee BJ, Lin JS, Lin YC, Lin PT. Antiinflammatory effects of L-carnitine supplementation (1000 mg/d) in coronary artery disease patients. Nutrition. 2015 Mar;31(3):475-9. PubMed, CrossRef
  21. Sadighara M, Joktaji JP, Hajhashemi V, Minaiyan M. Protective effects of coenzyme Q10 and L-carnitine against statin-induced pancreatic mitochondrial toxicity in rats. Res Pharm Sci. 2017 Dec;12(6):434-443. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  22. Karakahya M, Gül M, Işık S, Aydın C, Yiğitcan B, Otan E, Orug T. The histopathologic effects of L-carnitine in Sodium Taurocholate Induced Severe Pancreatitis Model. Int Surg. 2016;101(5-6):241-248. PubMed, CrossRef
  23. Xiang Y, Piao SG, Zou HB, Jin J, Fang MR, Lei DM, Gao BH, Yang CW, Li C. L-carnitine protects against cyclosporine-induced pancreatic and renal injury in rats. Transplant Proc. 2013 Oct;45(8):3127-34. PubMed, CrossRef
  24. Rezaei N, Mardanshahi T, Shafaroudi MM, Abedian S, Mohammadi H, Zare Z. Effects of l-Carnitine on the Follicle-Stimulating Hormone, Luteinizing Hormone, Testosterone, and Testicular Tissue Oxidative Stress Levels in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats. J Evid Based Integr Med. 2018 Jan-Dec;23:2515690X18796053. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  25. Shahouzehi B, Sepehri Gh, Sadeghiyan S, Masoumi-Ardakani Y. Ameliorative effects of Pistacia atlantica resin oil on experimentally-induced skin burn in rat. Res J Pharmacogn. 2019;6(1):29-34.
  26. Shahouzehi B, Shabani M, Shahrokhi N, Sadeghiyan S, Masoumi-Ardakani Y. Effects of Pistacia atlantica resin oil on the level of VEGF, hydroxyproline, antioxidant and wound healing activity in STZ-induced diabetic rats. Ukr Biochem J. 2018; 90(1): 34-41. CrossRef
  27. Salmanoglu DS, Gurpinar T, Vural K, Ekerbicer N, Darıverenli E, Var A. Melatonin and L-carnitin improves endothelial disfunction and oxidative stress in Type 2 diabetic rats. Redox Biol. 2016 Aug;8:199-204.  PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  28. Samir SM, Abbas AM, Safwat SM, Elserougy HG. Effect of L-carnitine on diabetes-induced changes of skeletal muscles in rats. J Basic Clin Physiol Pharmacol. 2018 Jan 26;29(1):47-59. PubMed, CrossRef
  29. Rajasekar P, Kaviarasan S, Anuradha CV. L-carnitine administration prevents oxidative stress in high fructose-fed insulin resistant rats. Diabetologia Croatica. 2005; 34(1): 21-28.
  30. Irat AM, Aktan F, Ozansoy G. Effects of L-carnitine treatment on oxidant/antioxidant state and vascular reactivity of streptozotocin-diabetic rat aorta. J Pharm Pharmacol. 2003 Oct;55(10):1389-95. PubMed, CrossRef
  31. Patel J, Goyal R, Bhatt P. Beneficial effects of levo-carnitine on lipid metabolism and cardiac function in neonatal streptozotocin rat model of diabetes. Int J Diabetes Metabolism. 2008;16:29-34.
  32. Bazotte RB, Lopes-Bertolini G. Effects of oral L-carnitine and DL-carnitine supplementation on alloxan-diabetic rats. Braz Arch Biol Technol. 2012;55(1): 81-88. CrossRef
  33. Imai Y, Dobrian AD, Morris MA, Nadler JL. Islet inflammation: a unifying target for diabetes treatment? Trends Endocrinol Metab. 2013 Jul;24(7):351-60. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  34. Nordmann TM, Dror E, Schulze F, Traub S, Berishvili E, Barbieux C, Böni-Schnetzler M, Donath MY. The Role of Inflammation in β-cell Dedifferentiation. Sci Rep. 2017 Jul 24;7(1):6285. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  35. Zheng H, Piao S, Sun L, Zhao H, Jin J,  Jin J, Yang C, Li C. Renoprotective effects of L-Carnitine in streptozotocin-induced diabetic nephropathy.  Int J Clin Exp Med. 2018;11(5): 4459-4469.
  36. Laviano A, Molfino A, Seelaender M, Frascaria T, Bertini G, Ramaccini C, Bollea MR, Citro G, Rossi Fanelli F. Carnitine administration reduces cytokine levels, improves food intake, and ameliorates body composition in tumor-bearing rats. Cancer Invest. 2011 Dec;29(10):696-700. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.