Quercetin mit Lycopin moduliert enzymischen antioxidativen Genweg bei Isoproterenol-Kardiotoxizität bei Ratten Teil 2

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13. Ergebnisse

13.1. Wirkung der QL auf das Verhältnis von Herzgewicht zu Körpergewicht bei Versuchsratten

Das Verhältnis des Herzgewichts zum Körpergewicht (Hw/Bw) ist in Tabelle 1 dargestellt. Wie dargestellt, war das Verhältnis von Hw/Bw in allen Versuchsgruppen vergleichbar. Es wurden keine signifikanten Veränderungen im Hw/Bw-Verhältnis zwischen Gruppe I (Kontrolle) und Gruppe I (QL) festgestellt. Eine signifikante Abnahme (P<0.05) in="" the="" hw/bw="" ratio="" in="" group="" l="" (iso)="" was="" noticed="" in="" comparison="" to="" group="" l.="" upon="" treatment="" with="" ql(group="" im)="" in="" iso="" intoxicated="" rats,="" a="" significant="" hw/bw="" ratio="" recovery="" was="" noticed.="" this="" confirmed="" a="" preliminary="" cardioprotective="" effect="" of="" ql="" in="" iso="">Giftstoffebei Ratten.

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14. Wirkung von QL auf die kardialen Biomarker bei Versuchsratten

Serum-Herzmarkerspiegel wie Kreatinkinase-MB(CK-MB) und Herz-Marker-SpiegelTroponinT (TROP) wurden in Abbildung 1A bzw. Abbildung 2B zusammengefasst. Die QL-Gruppe zeigte im Vergleich zu Ratten der Gruppe I (Kontrollratten) fast normale Spiegel beider kardialer Markerenzyme (CK-MB und TROP). Gruppe, I(ISO)zeigte eine signifikante (p<0.05) increase="" in="" ck-mb="" and="" trop="" levels="" as="" compared="" with="" group="" i.="" treatment="" with="" ql="" (group="" iv)="" during="" iso="" intoxication="" decreased="" the="" elevated="" ck-mb="" and="" trop="" levels="" to="" near="" normal.="" this="" result="" revealed="" the="" potential="" ameliorative="" effect="" of="" ql="" in="" iso="" toxicities="" in="">

15. Wirkung von QL auf Markerenzyme bei Versuchsratten

Die orale Verabreichung von QL auf Markerenzyme bei ISO-induzierten Ratten wurde in den Abbildungen 1B und 1C gezeigt. Die Verabreichung von QL allein (Gruppe Il) zeigte keine signifikante Veränderung des MarkersEnzyme(ALT und AST)inSerumim Vergleich zu Ratten der Gruppe I(Kontroll).Rauschvon ISO in der Gruppe verursacht eine signifikante (P< 0.05)="" elevation="" of="" alt="" and="" ast="" levels="" when="" compared="" with="" the="" control="" group="" of="" rats.="" ql="" treatment="" (group="" v)significantly="" prevented="" the="" elevation="">

Serumaktivitäten von ALT und AST, die die Kardioprotektion von QL in ISO darstelltenbetrunkenRatten.

16. Wirkung von QL auf die LDH-Aktivität im Serum bei Versuchsratten

Die Aktivitäten von LDH bei Versuchsratten wurden in Abbildung 1D dargestellt. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass die alleinige Verabreichung von QL in Gruppe ll keine Veränderungen in den Aktivitäten von Serum-LDH im Vergleich zu Ratten der Gruppe I(kontroll) verursachte. Die ISO-Intoxikation bei Ratten zeigte eine signifikante Erhöhung (P< 0.05)in="" ldh="" activities="" (group="" iii)="" and="" treatment="" with="" ql(group="" m)="" significantly="" controlled="" the="" elevation.="" these="" results="" indicated="" that="" the="">Kardiotoxizitätvon ISO produziert wurde effizient mit QL-Behandlung aufgehoben.

17. Wirkung von QL auf den MYO-Spiegel bei Versuchsratten

Veränderungen der MYO-Spiegel im Serum normaler und experimenteller Ratten wurden in Abbildung 2A gezeigt. Ratten, die mit ISO berauscht waren (Gruppe II), wiesen einen signifikanten Anstieg auf (p<0.05) in="" the="" level="" of="" myo="" compared="" to="" the="" control="" (groupi)="" rats.="" ql="" treatment="" significantly="" reversed="" the="" abnormal="" levels="" of="" myo="" in="" group="" iv="" rats.="" hence="" iso="" induced="" myoglobin="" abnormality="" towards="" cardiac="" injury="" was="" effectively="" suppressed="" by="" ql="">

18. Wirkung von QL auf oxidative Stressmarker bei Versuchsratten

Lipidperoxidationsveränderungen im Herzgewebe und Serum von normalen und experimentellen Ratten wurden in Tabelle 2 bzw. Abbildung 2C gezeigt. Ratten, die mit ISO (Gruppe II) induziert wurden, zeigten einen signifikanten Anstieg (p< 0.05)="" in="" the="" levels="" of="" mda="" and="" gssg="" when="" compared="" to="" the="" control="" (group="" i)="" rats.="" no="" significant="" alterations="" in="" these="" levels="" were="" noticed="" with="" ql="" alone="" administration.ql="" treatment="" significantly="" reversed="" the="" elevated="" levels="" of="" lipid="" peroxidation="" products="" in="" iso="" intoxication="" in="" group="" iⅳ.="" hence,="" lipid="" peroxidation="" products="" were="" significantly="" suppressed="" during="" ql="">

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19. Wirkung von QL auf enzymatische und nicht-enzymische Antioxidantien bei Versuchsratten

Stufen vonnicht-enzymisches Antioxidans(GSH, Vit-C und Vit-E) und antioxidative Enzyme (SOD-, CAT-, GPx- und GST-Aktivitäten von Versuchsratten) wurden in den Tabellen 3 bzw. 4 dargestellt. Alle waren deutlich reduziert (P<0.05)in iso="" intoxicated="" animals="" (group="" l)="" with="" significant="" normalization="" during="" ql="" treatment="" in="" group="" iv.ql="" administration="" alone="" showed="" no="" significant="" alterations.="" from="" these="" results,="" it="" was="" evident="" that="" ql="" was="" effective="" in="" improving="" the="" tissue="" antioxidant="" status="" against="" iso="" intoxication="" in="">

20. Wirkung von QL auf histopathologische Verletzungen bei experimentellen Ratten

Der Nachweis einer Herzverletzung wurde durch histopathologische Studien in Abbildung 3 dargestellt. Histopathologische Ergebnisse der Kontrollratten (Gruppe I) und der allein verabreichten QL (Gruppe Il) zeigten eine normale Herzgewebearchitektur. Nach einer ISO-Intoxikation bei Ratten der Gruppe I wurden Infarktbereiche mit intensiver Schädigung im Herzgewebe und erhöhten Entzündungsstellen identifiziert. Die Behandlung mit QL bei Ratten der Gruppe IV zeigte eine signifikante Abnahme des Grades der histopathologischen Schädigung im Vergleich zu ISO-berauschten (Gruppe III) Ratten. Dieses Ergebnis zeigte, dass QL einen signifikanten Schutz gegen ISO-induzierte Herzverletzungen bei Ratten darstellte.

21. Wirkung von QL auf Genexpressionen bei Versuchsratten

Die Expression von Genen (Nf2, HO-1, BCL-2, GST, SOD1, SOD2, CAT und NQO1) in Kontroll- und Versuchsratten ist in Abbildung 4A und 4B dargestellt. Die Daten zeigten keine Veränderungen bei Nrf2-, HO-1-, GSTμ-, SOD1-, SOD2-, CAT-, NQO1- und BCl-2-mRNA-Expressionsspiegeln der Gruppe Il im Vergleich zu Kontrollratten (Gruppe I). Es gab jedoch eine signifikante Abnahme der gesamten Ziel-mRNA-Spiegel bei ISO-berauschten Ratten (Gruppe III)Bemerkenswerterweise stellte die QL-Behandlung bei ISO-berauschten Ratten (Gruppe I) die Aktivitäten von GSTμ, SOD1, wieder her.

SOD2-, CAT- und BCL2-Gen. Ein merklicher Anstieg der Expressionsniveaus von Nrf2, HO-1 und NQO1 wurde jedoch ohne Bedeutung festgestellt. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die QL-Behandlung die Expressionsniveaus enzymischer Antioxidantien durch Hochregulierung ihrer mRNA-Spiegel signifikant verändern könnte.

22. Diskussion

Isoproterenol (ISO) ist ein potenter β-adrenerger Rezeptoragonist, der im menschlichen Körper durch ein Enzym metabolisiert wird, das als Catechol-O-Methyltransferase bekannt ist. In höheren Dosen verursachen Stoffwechselprodukte von ISO eine kardiale Toxizität, indem sie eine übermäßige Menge an freien Radikalen, erhöhtes intrazelluläres Ca2, mitochondriale Dysfunktion aufgrund der unzureichenden Blutversorgung produzieren und schließlich zu schweren Herzinfarkten und nekrotischen Schäden führen (Wong et al., 2017). Die höhere Dosis von ISO-Intoxikations-Tiermodellen zeigt Verletzungen, die der ischämischen Herz-Kreislauf-Erkrankung beim Menschen ähneln. Daher wurde ISO von vielen Forschern als bevorzugtes Modell für ischämische Herz-Kreislauf-Erkrankungen verwendet, um die Auswirkungen verschiedener Behandlungsmedikamente zu untersuchen. Das ISO-Rattenmodell hat Vorteile einer höheren Effizienz, Konsistenz, reduzierten Mortalität und Morbiditätsrate während des Versuchszeitraums (Brindha und Rajasekapandiyan, 2015). Die ISO-Intoxikation zeigte eine signifikante Erhöhung des Hw / Bw-Verhältnisses, die auf die Ansammlung von Wasser im ödematösen intramuskulären Raum und die Infiltration von Entzündungszellen in beschädigte Bereiche im Herzgewebe zurückzuführen sein könnte (Ibrahim et al., 2015). Frühere Berichte dokumentierten, dass 10% der Herzfunktion mit einem Anstieg des Wassergehalts um 1% beeinträchtigt werden könnten und die ISO-Kardiotoxizität die Permeabilität der Herzmembran verändern könnte, was der Schlüsselfaktor für Herzverletzungen ist (Ibrahim et al., 2015). In der vorliegenden Studie könnte die Verbesserung des Hw/Bw auf die Kontrolle der Wasseransammlung und der Veränderung der Herzmembranpermeabilität zurückzuführen sein, wodurch Herzschäden verhindert werden können.

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Die Exposition gegenüber toxischen Agenzien wie ISO oder anderen synthetischen Drogen könnte pathologische Veränderungen hervorrufen, die zu einem Membranleck von Markerenzymen, ALT und AST in den Blutkreislauf führen. Frühere Studien dokumentierten, dass die Erhöhung der Aktivitäten von Serummarkerenzymen ein wichtiger Indikator für Gewebeschäden war (Sidahmed et al., 2016; Boarescu et al., 2019). Erhöhte Aktivitäten von Serum-AST und ALT bestätigten offensichtlich die ISO-Kardiotoxizität und schließlich die Abnahme der Aktivitäten dieser Enzyme während der QL-Behandlung, wahrscheinlich aufgrund der schützenden Wirkung von QL auf Kardiomyozyten.

Eine ISO-Herzverletzung könnte die Zellmembranpermeabilität von Herzzellen erhöhen, was das Austreten von zytosolischen Enzymen in den Blutkreislauf ermöglichen könnte. CK-MB, LDH und TROP waren die lebenswichtigen Enzyme / Proteine im Herzen, die den ATP-Spiegel (eine Phosphat-Energiespeicherform) unterstützen konnten, während MYO den Gasaustausch in den Herzzellen erleichtert (Volker et al., 2010). Daher werden Herzzellen durchlässig und verlieren an CK-MB, LDH, TROP und MYO.a wertvolles Diagnosewerkzeug für Myokardverletzungen (Serra et al., 2010). In der vorliegenden Studie zeigte eine signifikante Erhöhung von CK-MB, LDH, TROP und MYO bei ISO-Intoxikation die Schädigung / Verletzung der Herzzellen an. Die Behandlung mit QL verringerte jedoch die Erhöhung dieser Parameter im Serum, wahrscheinlich durch Aufrechterhaltung der Integrität der kardialen zellulären Mem-Brane gegen ISO-Verletzungen. Daher wurde argumentiert, dass das Vorhandensein von QL Schutz vor Herzzellverletzungen ausüben und ein Austreten aus den Herzzellen vermeiden könnte.

Eine übermäßige Produktion von oxidativem Stress kann zu oxidativen Schäden an Proteinen und Lipiden führen, die die normale Funktion des Herzgewebes beeinträchtigen könnten. Folglich könnte es die Durchlässigkeit von mitochondrialen und zytoplasmatischen Membranen beeinträchtigen und oxidative Produkte in den Kreislauf freisetzen. TBARS ist ein etablierter Index des MDA-Gehalts, ein oxidativer Stressmarker für die Lipidperoxidation in Geweben (Kang et al., 2018). GSSG ist auch ein wichtiges oxidatives Tripeptid-Thiol, das den oxidativen Stressstatus bei verschiedenen entzündungsbedingten Erkrankungen abbildet (Shahsavani et al., 2010). Die verstärkte Produktion von MDA und GSSG in der ISO-Intoxikation wurde während der Behandlung mit QL effizient kontrolliert und führte zu einer signifikanten kardioprotektiven Effizienz. Daher war es überzeugend, dass Bestandteile von QL oxidative Stressprodukte im Zusammenhang mit ISO-Toxizität hemmen und/oder abfangen und Schutz vor Herzverletzungen ausüben.

Die Produktion von freien Radikalen in der ISO-Intoxikation löst oxidativen Stress aus und schädigt dadurch die kardiale Zellarchitektur. Endogene Antioxidantien-Abwehrsysteme stören den Prozess der Produktion freier Radikale in den Zellen und schützen die Zellen vor Angriffen durch freie Radikale (Rajesh et al., 2010). Daher ist das Gleichgewicht zwischen freien Radikalen und Antioxidans von entscheidender Bedeutung, da eine Ungleichheit zu einer toxischen Ansammlung der freien Radikale führen würde, die offensichtlich zu Zellschäden führt (Prakash et al., 2013). Das Vorhandensein von enzymatischen und nicht-enzymischen Antioxidantien bietet eine endogene Verteidigung gegen Oxidantien, die Herzgewebeverletzungen verursachen. Wie erwartet, deuteten die Aktivitäten von SOD, CAT, GST und GPx und die in der ISO-Toxizität erschöpften Spiegel von GSH, Vit-C und Vit-E auf oxidativen Stress im Herzgewebe hin, der mit der QL-Behandlung effizient normalisiert wurde. Daher unterstützten diese Daten die Abscheideeffizienz der QL bei Herzverletzungen. Es wurde auch mit einer histopathologischen Analyse gerechtfertigt, die die pathologische Architekturveränderung des Herzgewebes vermied, die die kardioprotektive Rolle der QL bei durch oxidativen Stress induzierten Herzverletzungen unterstützte.

Der Kernfaktor Erythroid 2-assoziierter Faktor 2 (Nrf2) wurde als lebenswichtiger Transkriptionsfaktor der Häm-Oxygenase-1 (HO-1) bekannt, wobei die Hochregulierung von HO-1 bei der Kerntranslokation nachweislich antioxidative Gene (GST, SOD1, SOD2.CAT, NOO1) gegen oxidativen Stress aktiviert (Lim et al., 2015). Darüber hinaus zeigten Herz-Kreislauf-Erkrankungen einen Verlust von Kardio-Myozyten durch den Apoptoseweg. Daher spielt BCl-2 im Prozess der Apoptose eine wichtige Rolle, um den Zelltod zu verhindern, indem es die Integrität der mitochondrialen Membran aufrechterhält, die für die Abwendung intrinsischer apoptotischer Wege unerlässlich ist (Khadrawy et al., 2019). In Übereinstimmung mit dem Bericht verringerte die ISO-Intoxikation signifikant die Expression von Nrf2, HO-1, BCl-2, GSTμ, SOD1, SOD2, CAT und NQO1 und signifikant die Wiederherstellung von BCl-2-, GSTμ-, SOD1-, SOD2- und CAT-Genexpressionen während der QL-Behandlung. Ein nicht signifikanter Anstieg der Expressionen von Nrf2, HO-1 und NQO1 wurde jedoch auch als wert angesehen, um die schützende Wirksamkeit von QL darzustellen. In Übereinstimmung mit unseren Berichten zeigte eine von Jeong et al., 2019, durchgeführte Studie eine ähnliche schützende Wirkung von Baicalein gegenüber Nrf2 / HO-1-Signalen gegen oxidativen Stress induzierte DNA-Schäden in HEl193 Schwann-Zellen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die kardioprotektive Wirkung von QL auf ihre effiziente Aktivierung enzymischer antioxidativer Genexpressionswege und ihre antioxidativen Aktivitäten zurückzuführen ist.

23. Schlussfolgerung

Zusammenfassend zeigt diese Studie zum ersten Mal, dass die Verabreichung der QL-Kombination das Ausmaß von Myokardverletzungen wirksam linderte und dem oxidativen Stress bei ISO-induzierten Herzschäden bei Ratten durch die Aktivierung enzymischer antioxidativer Abwehr-Genexpressionswege signifikant entgegenwirkte. Daher wird eine Kombination von Quercetin und Lycopin als vorteilhafter angesehen und rechtfertigt in Zukunft weitere Studien, die als potenzielles natürliches kardioprotektives Mittel in der klinischen Praxis entwickelt werden können.

Dieser Artikel stammt aus LIBYAN JOURNAL OF MEDICINE2021, BAND 16, 1943924https://doi.org/10.1080/19932820.2021.1943924