Die Wirkung von Tropisetron auf oxidativen Stress, SIRT1, FOXO3a und Claudin-1 im Nierengewebe von STZ-induzierten diabetischen Ratten

edmund.chen@wecistanche.com

Abstrakt

Tropisetron ist ein 5-HT3-Rezeptorantagonist, der eine Schutzwirkung gegen DN ausübt. Das Ziel dieser Studie war es, die möglichen molekularen Mechanismen im Zusammenhang mit den renoprotektiven Wirkungen von Tropisetron bei STZ-induzierten diabetischen Ratten zu untersuchen. Die Tiere wurden in 5 gleiche Gruppen unterteilt; Kontrolle, Tropisetron, Diabetes, Tropisetron plus Diabetes und Glibenclamid plus Diabetes (n=7). Zur Induktion von Typ-1-Diabetes wurde den Tieren eine einzelne Injektion von STZ (55 mg/kg, ip) verabreicht. Diabetische Ratten wurden 2 Wochen lang mit Tropisetron (3 mg/kg) und Glibenclamid (1 mg/kg) behandelt. Gemäß der durchgeführten Analyse führte Diabetes zuNieren- Dysfunktion (Verringerung der glomerulären Filtrationsrate und von Urinharnstoff und -kreatinin sowie Erhöhung von Plasmaharnstoff und -kreatinin) und Anomalien des antioxidativen Abwehrsystems (Verringerung von TAC und Erhöhung von MDA) im Vergleich zur Kontrollgruppe, die durch Tropisetron verhindert wurde Behandlung. Reverse-Transkription-quantitative Polymerase-Kettenreaktion und Western-Blotting-Analyse zeigten, dass die SIRT1-Genexpression abnahm, während die FOXO3a- und NF-κB-Genexpression sowie das Verhältnis von phosphoryliertem FOXO3a/Gesamt-FOXO3a-Protein und der Claudin-1-Proteinspiegel anstiegenNierevon diabetischen Ratten im Vergleich zur Kontrollgruppe. Hier zeigten die Ergebnisse dieser Forschung, dass die Tropisetron-Behandlung diese Veränderungen umkehrte. Außerdem wurden alle diese Veränderungen mit denen verglichen, die durch Glibenclamid als positive Kontrolle hervorgerufen wurden. Daher verbesserte sich TropisetronNierenschädenaufgrund diabetischer Nephropathie, möglicherweise durch Unterdrückung von oxidativem Stress und Veränderung der SIRT1-, FOXO3a- und Claudin-1-Spiegel.

Schlüsselwörter:Nierenschaden; Nierenfunktion; Nierenkrankheit; Niere; Nierengewebe

CISTANCHE WIRD NIEREN-/NIERENVERSAGEN VERBESSERN

Einführung

Die diabetische Nephropathie (DN) ist eine mikrovaskuläre Erkrankung, die durch eine exzessive Proteinurie mit einer Morbidität von 25–40 Prozent gekennzeichnet ist (Chen et al. 2011; Ritz et al. 2010). Morphologische und funktionelle Veränderungen, einschließlich glomerulärer Hypertrophie, übermäßiger Ansammlung von extrazellulärer Matrix und Glomerulosklerose und schließlich Verlust vonNierenfunktionin demNieresind mit Hyperglykämie und in der Folge mit Störungen des Glukosestoffwechsels assoziiert (Kanwar et al. 2008; Vikram et al. 2014). Daher wurde der wirksamen Behandlung oder Behandlung, die zur Bekämpfung der Krankheit im Frühstadium erforderlich sein kann, besondere Aufmerksamkeit geschenkt. Immer mehr Beweise deuten darauf hin, dass die Produktion von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) als direktes Problem der Hyperglykämie und die nachfolgende Produktion von entzündlichen Zytokinen Hauptmechanismen bei der Entwicklung diabetischer Komplikationen sind (Beckman und Ames 1998; Giacco und Brownlee 2010; Jaimes et al. 2010). ; Kiritoshi et al. 2003). Es ist offensichtlich, dass ein Ungleichgewicht zwischen prooxidativer und antioxidativer Abwehrkapazität zu einer Anhäufung freier Radikale führt, die zelluläre Makromoleküle einschließlich DNA sowie Proteinmodifikation und Lipidperoxidation schädigen können (Peluso und Raguzzini 2016).

Die Säugetier-Sirtuine sind eine Familie von NAD plus -abhängigen Deacetylasen, einschließlich sieben Mitgliedern (SIRT1-7). Unter ihnen wurde SIRT1, das erste Familienmitglied, am ausführlichsten untersucht (Dong et al. 2014). Jüngste Studien haben gezeigt, dass SIRT1 eine wichtige Rolle bei der Regulation von Zelltod/Langlebigkeit sowie einer akuten und chronischen Stressreaktion bei Säugetieren spielt, indem es DNA-Schäden, Entzündungen und Apoptose abschwächt (Hasegawa et al. 2013; Yun et al. 2012 ). Mehrere Studien weisen auf ein höheres Maß an ROS-induzierter Herunterregulierung der SIRT1-Aktivität bei Diabetikern hinNieren,sowohl in vivo als auch in vitro (Akhtar und Siragy 2019; Du et al. 2016; Kumar et al. 2014; Papadimitriou et al. 2015; Park et al. 2016; Shi und Huang 2018).

SIRT1 kann seine Wirkung ausüben, indem es mehrere Proteine ​​reguliert, wie die Transkriptionsfaktoren des Kernfaktors kappaB (NF-κB) und der FOXO-Familie (Brunet et al. 2004; Langley et al. 2002; Motta et al. 2004; Yeung et al . 2004). Kürzlich wurde mitgeteilt, dass SIRT1 den Glukosestoffwechsel reguliert, indem es zu FOXOs beiträgt (Kobayashi et al. 2005). FOXO3a ist eine Untergruppe der FOXO-Familie von Transkriptionsfaktoren, die eine wichtige Rolle bei oxidativem Stress spielen (Accili und Arden 2004). Modifikationen von FOXO3a erfolgen durch Phosphorylierung und Acetylierung, die unter verschiedenen Bedingungen gleichzeitig auftreten können. Laut Literatur kann SIRT1 FOXO3a deacetylieren, wodurch dessen Ubiquitinierungsniveau erhöht und vor Stressoren geschützt wird (Wang et al. 2017a). Es gibt nur wenige Informationen über den Mechanismus der Wechselwirkungen zwischen SIRT1 und FOXO während hyperglykämischer Zustände (Yun et al. 2012). Es wurde jedoch vermutet, dass SIRT1 die Aktivität der FOXO wahrscheinlich durch ihre Kerntranslokation moduliert (Brunet et al. 2004) und auch die genspezifische Transkription kontrolliert (Kobayashi et al. 2005). Daher wird die Translokation von FOXO3a aus dem Zytoplasma in den Zellkern hauptsächlich durch die Deacetylierungsaktivität von SIRT1 verursacht, insbesondere im oxidativen Stresszustand (Yun et al. 2012).

Wanget al. berichteten, dass eine Behandlung mit hohem Glukosespiegel die SIRT1- und FOXO3a-Proteinexpression beim Menschen modulierteNiereEpithelzellen (Wang et al. 2017b). Darüber hinaus fungiert FOXO3a als positiver Regulator der NF-κB-Signalgebung, in der es eingesetzt werden könnte, um Zellüberlebensstrategien unter Stressbedingungen zu beeinflussen (Li et al. 2012). Claudin-1 ist ein putativer Parietalepithelzellen (PEC)-spezifischer Marker (Huby et al. 2009; Ohse et al. 2009; Rincon-Choles et al. 2006), der negativ mit der SIRT1-Expression in beiden proximalen Zellen assoziiert ist Tubuli und glomeruläre Region. Es wurde gezeigt, dass die SIRT1-Herunterregulierung bei Diabetes durch die Hochregulierung des Tight-Junction-Proteins Claudin-1 in Podozyten bestätigt wird, das zur Albuminurie beiträgt (Gong et al. 2017; Hasegawa et al. 2013). Da oxidativer Stress, ein entzündliches Zytokin und ihre molekularen Mediatoren wichtige Themen bei der schädlichen Wirkung von Diabetes sind, könnten antioxidative und entzündungshemmende Mittel neue Therapien gegen DN bieten (Elmarakby und Sullivan 2012).

Tropisetron ist ein kürzlich aufkommender 5-HT3-Rezeptorantagonist, der als Antiemetika während einer Chemotherapie identifiziert wurde (Barzegar-Fallah et al. 2015). Mehrere Berichte haben gezeigt, dass Tropisetron antiapoptotische, antidiabetische, krebshemmende, antilipidämische, neuroprotektive und kardioprotektive Wirkungen bieten kann, die wahrscheinlich durch antioxidative und entzündungshemmende Mechanismen vermittelt werden (Aminzadeh 2017; Asadi et al. 2016; Barzegar-Fallah et al. 2015; Barzegar-Fallah ua 2014; Gholizadeh-Ghaleh Aziz ua 2019; Rashidi und Bazi 2020). Es gibt einige Studien, die die antioxidative Wirkung von Tropisetron belegen, sowohl in vitro als auch in vivo, wie z. B. die schützende Wirkung von Tropisetron auf Hyperglykämie-induzierte oxidative Störungen in PC12-Zellen (Aminzadeh 2017), Verbesserung der mitochondrialen Schädigung durch Senkung des Nitrergspiegels die Aktivität des Gehirnsystems (Haj Mirzaian et al. 2016) oder die Abschwächung von oxidativem Stress gegen die Gehirnalterung bei Mäusen (Mirshafa et al. 2020).

Kürzlich haben Barzegar Fallah et al. zeigte, dass Tropisetron den Blutzucker und auch verbessertNierenfunktionwie durch abnehmenden Serum-Blut-Harnstoff-Stickstoff (BUN), Serum-Kreatinin-Spiegel und Urin-Albumin-Ausscheidung belegt. Zusätzlich waren Malondialdehyd (MDA)-Gehalt, Glutathion (GSH)-Spiegel, Superoxid-Dismutase (SOD) und Katalase (CAT)-Aktivitäten bei mit Tropisetron behandelten diabetischen Tieren verbessert (Barzegar-Fallah et al. 2015). Es gibt jedoch keine anderen starken Beweise für die Modulation von DN durch Tropisetron und seinen molekularen Mechanismus. Diese Studie zielt daher darauf ab, zunächst Folgendes zu bewerten: die Wirkungen von Tropisetron auf molekulare Mediatoren, einschließlich SIRT1, NF-κB und FOXO3a, sowie Claudin-1, ein Protein, das an engen Epithelverbindungen beteiligt ist und eine Rolle spielt Hauptrolle dabeiNieren-diabetische Nephropathie; zweitens, um die Wirkung von Tropisetron mit dem handelsüblichen Antidiabetikum Glibenclamid zu vergleichen, um ein vorteilhafteres und sichereres Mittel als Goldstandard-Antidiabetikum zu finden.

CISTANCHE WIRD NIEREN-/NIERENERKRANKUNGEN VERBESSERN

Materialen und MethodenDiese Studie wurde gemäß den Grundsätzen der Labortierpflege der Urmia University of Medical Sciences durchgeführt. Die ethische Zulassung wurde von der EU-Richtlinie 2010/63/EU für Tierversuche gemäß den Richtlinien des Medical Ethics Committee, Ministry of Health, Iran (IR.UMSU.REC.1397.291) erreicht. Fünfunddreißig männliche Wistar-Ratten (230–270 g Gewicht, 3–4 Monate alt) wurden in 5 Gruppen eingeteilt (sieben Ratten in jeder Gruppe): 1. Kontrollgruppe: Ratten erhielten intraperitoneal normale Kochsalzlösung für 2 Wochen. 2. Tropisetron-Gruppe: Ratten erhielten 2 Wochen lang intraperitoneal Tropisetron. 3. Diabetes-Gruppe: Diabetes wurde durch Streptozotocin (STZ)-Injektion bei Ratten induziert. 4. Tropisetron plus Diabetes-Gruppe: Die Ratten erhielten 3 mg/kg Tropisetron (Gholizadeh-Ghaleh Aziz et al. 2019) intraperitoneal für 2 Wochen nach der Diabetesinduktion. 5. Glibenclamid-plus-Diabetes-Gruppe: Die Ratten erhielten 1 mg/kg Glibenclamid (Gholizadeh-Ghaleh Aziz et al. 2019) intraperitoneal für 2 Wochen nach der Diabetes-Induktion.

Induktion von DiabetesStreptozotocin (50 mg/kg) wurde in einer Einzeldosis intraperitoneal injiziert, um bei Ratten Diabetes zu induzieren. Basierend auf dieser Methode wurde bei den Ratten 72 h nach der Injektion Typ-I-Diabetes induziert. Diabetes wurde diagnostiziert und bestätigt, indem eine kleine Verletzung unter Verwendung einer Lanzette im Schwanz nüchterner Ratten erzeugt wurde, und dann wurde ein Blutstropfen auf einen Glukometerstreifen gegeben. Dann wurde sie mit einem Glukometer (Boehringer Mannheim, Indianapolis, IN) gemessen, und Blutglukosespiegel über 300 mg/dl wurden als Indikator für eine Diabetesinduktion angesehen. Nach 2 Wochen und 24 Stunden vor der Anästhesie wurden die Ratten einzeln in Stoffwechselkäfige gesetzt und der Urin gesammelt. Dann wurden Urinproben sofort mit der transparenten Oberfläche von Proben zentrifugiert, die bei –20 Grad für die Analyse von Harnstoff und Kreatinin gelagert wurden. Danach wurden die Ratten gewogen und durch intraperitoneale Injektion einer Mischung aus Ketamin (60 mg/kg) und Xylazin (4 mg/kg) anästhesiert. Dann wurde die Bauchhöhle eröffnet; das Blut wurde mit einer schmalen Spritze aus dem Herzen entnommen und mit Ethylendiamintetraessigsäure (EDTA) vermischt und 20 min bei 4000 xg zentrifugiert. Dann wurde das erhaltene Plasma bei –80 Grad zur späteren Messung von Harnstoff, Kreatinin und der gesamten antioxidativen Kapazität (TAC) gelagert. BeideNierender Tiere wurden herausgeschnitten, mit kaltem physiologischem Serum gewaschen und gewogen. Die linkeNiereDie Gewebe wurden mit Ultra Turrax (T10B, IKA und Deutschland) in einer RNAase-haltigen Lösung homogenisiert, um die Expressionsniveaus von SIRT1, NF-κB und FOXO3a mit der Real-Time-PCR-Methode zu testen. RechtNierewurde bei –80 Grad für die MDA-Messung und die Western-Blot-Analyse eingefroren (gesamtes und phosphoryliertes FOXO3a und Claudin-1).

Blutzucker nüchternAm Ende des Protokolls wurden nach Fasten über Nacht (14 bis 18 h) Blutproben von der Schwanzspitze entnommen und dann die Glukosespiegel unter Verwendung eines digitalen Glukometers (Elegance, CT-X10, Frankenberg, Deutschland) gemessen.Harn- und Plasmaharnstoff und KreatininZu diesem Zweck werden die Urin- und Plasmaharnstoff- und Kreatininspiegel mit wirtschaftlichen Kits gemessen, die spezifisch für die Messung von Harnstoff und Kreatinin sind (Biotechnical; Varginha, Minas Gerais, Brasilien).Glomeruläre FiltrationsrateDie glomeruläre Filtrationsrate (GFR) ist der beste Gesamtindex vonNierenfunktionen, die durch Berechnung der Kreatinin-Clearance (GFR=[UCr × V]/SCr) und unter Verwendung von Plasma- und Urin-Kreatininkonzentrationen und der Urinflussrate oder -volumen bewertet wurde.

Malondialdehyd und gesamte antioxidative KapazitätMDA als Endprodukt der Lipidperoxidation wurde durch eine Reaktion mit Thiobarbitursäure (Sigma-Aldrich; USA) in der untersuchtNiereProben nach Herstellerprotokoll (Esterbauer und Cheeseman 1990). Kurz gesagt, 0,3–0,4 g derNierengewebewurde in eiskaltem KCl (150 mM) homogenisiert und anschließend 10 min bei 3000 xg zentrifugiert. Dann wurden 0,5 ml des Überstands mit 3 ml Phosphorsäure (1 Prozent, v/v) kombiniert und nach dem Vortexmischen wurden 2 ml 6,7 g/l TBA zu den Proben gegeben. Die Proben wurden 45 min lang auf 100 Grad erhitzt. Nach Abkühlen auf Eis wurde n-Butanol (3 ml) zugegeben und die Produkte weitere 10 min bei 3000 xg zentrifugiert. Dann wurde die Extinktion der Produkte bei 532 nm durch Spektrophotometrie betrachtet. Der Extinktionsgrad wurde mit der Standardkurve verglichen. TAC wurde mit einem Total Antioxidans Status Kit von Randox gemessen, in dem ABTS 2,2′-Azino-bis(3-ethylbenzothiazolin-6-sulfonat) mit Peroxidase und H2O2 inkubiert wird, was zur Bildung des Radikalkations ABTS plus führt . Dieses hat eine stabile blaugrüne Farbe, die mit einem automatischen 600-nm-Analysator ausgewertet wird (Amini et al. 2020).

CISTANCHE WIRD NIEREN-/NIERENSCHMERZEN VERBESSERN

Primerdesign und Echtzeit-PCRDie RNA wurde zuerst mit dem entsprechenden Kit (GENALL) extrahiert, und die kondensierte RNA wurde qualitativ (Elektrophorese) und quantitativ (Nanotropfen) bewertet, um die RNA-Extraktion und Anwendung in nachfolgenden molekularen Techniken sicherzustellen. Anschließend wurde aus allen extrahierten RNA-Proben die entsprechende cDNA synthetisiert. Die Primer der Zielgene und das Glyceraldehyddehydrogenase (GAPDH)-Gen als Haushaltsgen wurden auf der NCBI-Site mit der Generunner-Software (Ergänzungstabelle) untersucht. Dann wurde die Genexpression unter Verwendung der synthetisierten Primer durch ein PCR-Kit analysiert, gefolgt von einer statistischen Analyse der Daten.

westlicher FleckDie Western-Blot-Methode wurde verwendet, um die FOXO3a- (gesamt und phosphoryliert) und Claudin-1-Proteinspiegel in der zu bestimmenNiere.Zur Herstellung des Elektrophoresegels werden zwei Trenn- und Sammelgele verwendet. Nachdem das Trenngel hergestellt und in die Form gegossen worden war, wurde nach einer Stunde und nach dem Stapeln ein Stapelgel hinzugefügt. Die Proben wurden in Vertiefungen geladen, die durch einen speziellen Kamm hergestellt wurden. Dann wurden sie durch SDS-PAGE getrennt. Innerhalb einer Stunde wurden alle beladenen Proben auf die PVDF-Membran übertragen. Anschließend wurden die Proben mit 5 % Magermilchpuffer, einschließlich 0,1 % Tween 20, blockiert und dann mit primären Antikörpern über Nacht bei 4 Grad in einem Schüttelinkubator inkubiert. Dann wurden die Membranen mit Meerrettichperoxidase-konjugiertem Sekundärantikörper inkubiert. Schließlich wurde Beta-Aktin als interner Standard für die Western-Blot-Analyse verwendet. Am Ende wurden die Effekte der geblotteten Proben in Abhängigkeit von der Menge des Zielproteins auf dem Röntgenfilm in einer Dunkelkammer bewertet. Um die Zielproteine ​​zu quantifizieren, wurden die Ergebnisse des Filmscans mit einem Densitometer relativ zum Aktinspiegel berechnet. Die in Western-Blotting-Assays verwendeten Antikörper sind in der Ergänzungstabelle (Katalognummern und Firmen) aufgeführt.

statistische AnalyseDie Ergebnisse wurden als Mittelwert ± SEM dargestellt. Die statistische Analyse wurde mit SPSS 16 durchgeführt.0. Der Vergleich zwischen den Gruppen wurde durch den ANOVA-Test gefolgt von Tukey's Post-Hoc-Test geschätzt. Die Unterschiede wurden bei P < 0,05="" als="" statistisch="" signifikant="">

Ergebnisse

Tropisetron senkte den Nüchtern-Blutzucker (mg/dl), das Nierengewicht (g) und den Nierenindex (mg/g), während es das Körpergewicht (g) bei STZ-induzierten diabetischen Ratten erhöhteÄhnlich wie bei früheren Studien in dieser Arbeit zeigten Diabetikergruppen im Vergleich zur Kontrollgruppe eine schwere (P < {{0}}.001)="" hyperglykämie.="" die="" einnahme="" von="" tropisetron="" (p="">< 0,01)="" und="" glibenclamid="" (p="">< 0,05)="" über="" 2="" wochen="" reduzierte="" den="" blutzuckerspiegel="" in="" stz-induzierten="" diabetikergruppen="" signifikant,="" war="" aber="" immer="" noch="" signifikant="" höher="" als="" in="" der="" kontrollgruppe="" (p="">< 0,001="" ).="" es="" gab="" keinen="" signifikanten="" unterschied="" im="" körpergewicht="" (kg)="" zwischen="" den="" gruppen="" zu="" beginn="" dieser="" studie="" (daten="" nicht="" gezeigt).="" die="" induktion="" von="" diabetes="" durch="" stz="" nahm="" bei="" diabetischen="" ratten="" signifikant="" ab="" (p="">< 0,001)="" und="" schließlich="">NiereGewicht (KW) war zwischen den Gruppen zunächst nicht signifikant; jedoch war es in der diabetischen Gruppe erhöht und nach Interventionen verringert.NiereIndex (KW/BW) war signifikant erhöht (P < {{0}}.001)="" bei="" t1dm="" im="" vergleich="" zur="" kontrollgruppe.="" interessanterweise="" modulierte="" kw/kg="" nach="" 2-wöchiger="" verabreichung="" von="" tropisetron="" und="" glibenclamid="" (p="">< 0,05)="" (tabelle="">

Tropisetron verbesserte die biochemische Analyse bei STZ-induzierten diabetischen RattenWie in früheren Studien waren die Harnstoffspiegel im Plasma und Urin der Diabetikergruppe signifikant höher als die der Kontrollgruppe (P < {{0}}.001)="" .="" in="" der="" tropisetron-plus-diabetes-gruppe="" plasma="" (p="">< 0.{{10}}01)="" und="" urin="" (p="">< 0.0="" 5)="" die="" harnstoffspiegel="" nahmen="" im="" vergleich="" zu="" denen="" in="" den="" diabetesgruppen="" signifikant="" ab.="" der="" urinharnstoff="" war="" jedoch="" immer="" noch="" signifikant="" niedriger="" als="" in="" der="" kontrollgruppe="" (p="">< 0,01).="" es="" gibt="" keinen="" signifikanten="" unterschied="" im="" plasmaharnstoffspiegel="" zwischen="" tropisetron="" plus="" diabetes="" und="" den="" kontrollgruppen.="" der="" kreatininspiegel="" im="" plasma="" (p="">< 0,001)="" und="" im="" urin="" (p="">< 0,05)="" zeigte="" einen="" signifikanten="" anstieg="" bei="" den="" diabetischen="" ratten="" im="" vergleich="" zu="" dem="" in="" der="" kontrollgruppe.="" die="" verabreichung="" von="" tropisetron="" reduzierte="" die="" urin-="" und="" plasma-kreatininspiegel="" signifikant="" (p="">< 0,001)="" im="" vergleich="" zur="" diabetischen="" gruppe.="" bei="" diabetischen="" tieren="" war="" die="" kreatinin-clearance="" als="" indikator="" für="" die="" glomeruläre="" filtrationsrate="" signifikant="" niedriger="" als="" in="" der="" kontrollgruppe="" (p="">< 0,05).="" die="" behandlung="" mit="" tropisetron="" erhöhte="" signifikant="" die="" kreatinin-clearance="" im="" vergleich="" zu="" der="" in="" der="" diabetes-gruppe="" (p="">< 0,001).="" die="" gleichen="" ergebnisse="" wurden="" in="" der="" mit="" glibenclamid="" behandelten="" gruppe="" erzielt.="" der="" harnstoff="" im="" plasma="" ist="" jedoch="" in="" der="" mit="" tropisetron="" behandelten="" gruppe="" viel="" niedriger="" als="" in="" der="" glibenclamid-plus-diabetes-gruppe="" (p="">< 0,01)="" (tabelle="">

Tropisetron erhöhte den Plasma-TAC-Gehalt und schwächte den MDA-Spiegel bei STZ-induzierten diabetischen Ratten abDer MDA-Spiegel in der Kontroll-, Tropisetron-, Diabetes mellitus-, Tropisetron plus Diabetes- und Glibenclamid plus Diabetesgruppe betrug 8,65 ± 1,01, 10,89 ± 1,6 35,54 ± 7,1, 18,76 ± 3,6 bzw. 16,89 ± 4,1 nmol/mg Protein. Unsere Studie hat zusammen mit anderen Studien den höchsten MDA-Spiegel in der Diabetesgruppe gezeigt, die einen signifikanten Anstieg im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigte (P < 0.00="" 1).="" der="" mda-spiegel="" in="" den="" tropisetron-plus-diabetes-="" und="" glibenclamid-plus-diabetes-gruppen="" zeigte="" eine="" signifikante="" reduktion="" (p="">< {{30}}.01)="" im="" vergleich="" zur="" diabetes-gruppe="" (abb.="" 1a).="" die="" tac-spiegel="" in="" der="" kontroll-,="" tropisetron-,="" diabetes-,="" tropisetron-plus-diabetes-="" und="" glibenclamid-plus-diabetes-gruppe="" waren="" 0,65="" ±="" 0.{{40}}3,="" {{44}="" }.76="" ±="" 0.06,="" 0,26="" ±="" 0,08,="" 0,45="" ±="" 0,06="" bzw.="" 0,57="" ±="" 0,08="" nmol/ml.="" die="" tac-spiegel="" nahmen="" in="" der="" diabetesgruppe="" im="" vergleich="" zu="" denen="" der="" kontrollgruppe="" ab="" (p="">< 0,001),="" wie="" zuvor="" gezeigt.="" sowohl="" tropisetron-="" als="" auch="" glibenclamid-verabreichungen="" erhöhten="" signifikant="" (p="">< 0,01)="" die="" plasma-tac-spiegel="" bei="" diabetischen="" tieren="" im="" vergleich="" zur="" diabetischen="" gruppe="" (fig.="">

Tropisetron erhöhte SIRT1 und verringerte die FOXO3a- und NF-κB-Genexpression. Die Genexpression wurde durch Echtzeit-PCR bewertet, was wichtige Beweise für einen Unterschied zwischen den Gruppen lieferte. Dementsprechend war Diabetes mit einer signifikanten Abnahme (0.65 ± 0.08) der SIRT1-Genexpression (P < 0.01="" )="" und="" ein="" signifikanter="" anstieg="" (p="">< 0.001)="" von="" foxo3a="" (1,98="" ±="" 0.08)="" und="" nf-κb="" (1,71="" ±="" 0.14)="" genexpression="" im="" vergleich="" zur="" kontrollgruppe.="" die="" behandlung="" mit="" tropisetron="" erhöhte="" sirt1="" (0,88="" ±="" 0,3)="" und="" verringerte="" foxo3a="" (1,53="" ±="" 0,08)="" (p="">< 0,05)="" und="" nf-κb="" (1,27="" ±="" 0,03)="" (p="">< 0,01)="" mrna-spiegel="" signifikant="" bei="" diabetischen="" ratten="" (abb="" 2a–c).="" ähnliche="" ergebnisse="" wurden="" bei="" den="" mit="" dem="" standardarzneimittel="" glibenclamid="" behandelten="" tieren="">

Tropisetron verringerte die FOXO3a- und Claudin-1-ProteinexpressionUm die Expression von FOXO3a (gesamt und phosphoryliert) und Claudin- 1-Protein nach einer Behandlung mit Tropisetron und Glibenclamid zu bewerten, wurde Western Blotting verwendetNiereverschiedener Gruppen. Die Datenanalyse zeigt einen signifikanten Anstieg der phosphorylierten FOXO3a/Gesamt-FOXO3a-Proteinverhältnisse (4,6 ± 0,17) und Claudin-1 (3,02 ± 0,16 ) Proteinspiegel in der Diabetikergruppe verglichen mit der Kontrolle (P < 0.001).="" die="" verabreichung="" von="" tropisetron="" verringerte="" das="" verhältnis="" von="" phosphoryliertem="" foxo3a/gesamt-foxo3a-protein="" (2,14="" ±="" 0,31)="" und="" die="" claudin-1-spiegel="" (2,4="" ±="" 0,12)="">Nierevon diabetischen Ratten (P < {{0}}.01).="" die="" behandlung="" mit="" glibenclamid="" schwächte="" sowohl="" das="" verhältnis="" von="" phosphoryliertem="" foxo3a/gesamt-foxo3a-protein="" (2,57="" ±="" 0,5)="" (p="">< 0,001)="" als="" auch="" das="" verhältnis="" von="" claudin-1="" (2,2="" ±="" 0,11)="" (p="">< 0,05)="" signifikant="" ab="" )="" proteinspiegel="" bei="" stz-induzierten="" diabetischen="" ratten="" (abb.="" 3a="" –="">

Diskussion Die Ergebnisse der aktuellen Studie sind in den folgenden Abschnitten aufgeführt: Eine einzelne Injektion von STZ-induziertem T1DM war mit schwerer Hyperglykämie, Gewichtsverlust undNiereDysfunktion, die sich durch einen deutlichen Anstieg von Plasma-Kreatinin und -Harnstoff und eine deutliche Abnahme der Kreatinin-Clearance als Index der GFR im Vergleich zur Kontrollgruppe manifestiert. STZ störte das oxidative Gleichgewicht in derNiereGewebe, das durch Erhöhen von MDA und Verringern des TAC-Gehalts nachgewiesen wurde. Weitere molekulare Analysen zeigten, dass Diabetes die SIRT1-mRNA verringerte und die NF-κB-mRNA sowie das Verhältnis von phosphoryliertem FOXO3a/Gesamt-FOXO3a-Protein und den Claudin-1-Proteinspiegel imNierevon männlichen Ratten. Signifikante Verbesserung von Harnstoff, Kreatinin, Kreatinin

Clearance sowie SIRT1-mRNA, NF-κB-mRNA, Verhältnisse von phosphoryliertem FOXO3a/Gesamt-FOXO3a-Protein und Claudin-1-Protein, ähnlich denen der Kontrolltiere, wurden in der Tropisetron-plus-Diabetes-Gruppe beobachtet. DN, die durch mehrere Merkmale gekennzeichnet ist, wie z. B. Unterbrechung inNieren-strukturelle und funktionelle Integrität, Zunahme inNiereGröße sowie glomeruläre und tubuläre Hypertrophie ist eine der Hauptursachen für das EndstadiumNierenkrankheit(Singh et al. 2018; Yaribeygi et al. 2018). Progressive Albuminurie, verringerte GFR und arterieller Blutdruckanstieg sind die ausgeprägtesten funktionellen Symptome, die bei Diabetikern beobachtet werden (Alzahrani et al. 2020). Der früheste Marker von DN ist Albuminurie, die durch fortschreitende glomeruläre Schädigung als zentrales Merkmal bei der Initiierung verursacht wirdNierenverletzung(Elsherbiny et al. 2018). In Übereinstimmung mit unseren Ergebnissen haben frühere Studien hervorgehoben, dass DN von Erhöhungen des Serumkreatinins und des Harnstoffs begleitet wird, was auf eine Dysfunktion desNierengewebe(Sharma et al. 2006; Tang et al. 2018).

Immer mehr Beweise deuten darauf hin, dass die Bildung freier Radikale aufgrund von Hyperglykämie ein Schlüsselereignis beim Einsetzen und Fortschreiten diabetischer mikrovaskulärer Komplikationen, einschließlich DN, ist. Eine übermäßige ROS-Produktion trägt zu oxidativen Schäden bei, indem sie Makromoleküle, Zellen und Gewebe beeinträchtigt und zu irreversiblen Schädigungen oder Funktionsstörungen führt (Kiritoshi et al. 2003).

MDA als Marker der Lipidperoxidation wird durch den Angriff freier Radikale auf membranständig ungesättigte Fettsäuren ausgelöst, die zu diabetischen Komplikationen beigetragen haben (Pieme et al. 2017). Der gesamte Antioxidantienstatus wurde anhand von TAC geschätzt, einem Biomarker zur Bestimmung von oxidativem Stress bei vielen pathologischen Zuständen. Daher spiegeln MDA- und TAC-Beeinträchtigungen bei Diabetikern die Produktion freier Radikale wider, die einen oxidativen Stressstatus induzieren (Peluso und Raguzzini 2016). Übereinstimmend zeigten die Ergebnisse dieser Studie erhöhte MDA- und verringerte TAC-Spiegel bei diabetischen RattenNiere. In Anbetracht dieser Tatsache verbesserte die Abschwächung von oxidativem Stress diabetische Komplikationen, einschließlichNierenverletzung(Alzahrani et al. 2020; Barzegar-Fallah et al. 2015).

Tropisetron zeigt als 5-HT3-Antagonist mit antioxidativer und entzündungshemmender Wirkung Schutzwirkungen bei mehreren pathologischen Zuständen wie Diabetes (Barzegar-Fallah et al. 2015; Rashidi und Bazi 2020). Die nephroprotektive Wirkung von Tropisetron wurde zuvor in Tierversuchen beschrieben. Aus dieser Sicht verbesserte Tropisetron DN auf eine 5-HT3-Rezeptor-unabhängige Weise, indem es erhöhte Blutglukose verhinderte,Nieren-MDA-, CAT-, SOD-, Gpx- und TNF-Spiegel und verminderte Zytokinausscheidung im Urin und Albuminurie (Barzegar-Fallah et al. 2015).

In Übereinstimmung mit dieser Problematik wird in der aktuellen Untersuchung der Nachweis erbracht, dass Tropisetron Hyperglykämie, Gewichtsverlust und oxidativen Stressstatus moduliert, der sich durch Verringerung von MDA und Erhöhung des TAC-Gehalts zeigt, und verbessertNiereDysfunktion (ein signifikanter Abbau von Harnstoff und Kreatinin im Plasma). Glibenclamid wurde nach früheren Studien als Standardmedikament eingesetzt (Amini et al. 2020). Interessanterweise wurde kein signifikanter Unterschied in den genannten Parametern in den Gruppen mit Glibenclamid- und Tropisetron-Gabe beobachtetNierevon diabetischen Ratten. Die genauen Mechanismen hinter der Schutzwirkung von Tropisetron bei DN sind jedoch noch unbekannt. Nach unserem besten Wissen ist dies die erste Studie, die zeigt, dass Tropisetron die SIRT1-Genexpression erhöht und die phosphorylierten FOXO3a/Gesamt-FOXO3a-Proteinverhältnisse, NF-κB- und Claudin- 1-Proteinspiegel in verringertNierevon diabetischen Tieren.

SIRT1 ist eine Proteindeacetylase der Klasse III, die durch die Aktivierung mehrerer Schlüsselproteine ​​am Überleben der Zellen unter Stressbedingungen beteiligt ist. Es ist ein wesentlicher Faktor für die Modulation der Genexpression als Reaktion auf die ROS-Erzeugung wie NF-κB und Foxo-Transkriptionsfaktoren (Brunet et al. 2004; Sengupta et al. 2011). In der Foxo-Familie wird angenommen, dass FOXO3a eine wichtige Rolle bei oxidativem Stress spielt, indem es mehrere Antioxidantien, einschließlich SOD und CAT, hochreguliert

(Hasegawa et al. 2008; Kops et al. 2002). Insbesondere die Inaktivierung von FOXO3a wurde mit der Herunterregulierung von CAT-induziertem oxidativem Stress während Hyperglykämie-Zuständen in Verbindung gebracht (Wang et al. 2017b). SIRT1 verwaltet die Aktivierung von FOXO3a durch Deacetylierung und moduliert direkt oder indirekt die Zellreaktion auf oxidativen Stress (Hori et al. 2013). Es wurde festgestellt, dass es einen funktionellen Zusammenhang zwischen der SIRT1- und der FOXO3-Regulierung des MnSOD-vermittelten antioxidativen Abwehrsystems gibt (Tanaka et al. 2009; Zhang et al. 2015). Dementsprechend haben Zhang et al. (2015) zeigten, dass Icariin die akute Lungenschädigung durch intestinale Ischämie/Reperfusion-vermittelten SIRT1/FOXO3-Signalweg durch Hochregulierung der MnSOD-Expression schützte. Frühere Berichte haben auch impliziert, dass die Hochregulierung von SIRT1 die Cisplatin-induzierte Nephropathie lindert,Nieren-ischämische/Reperfusionsverletzung und diabetische Nephropathie (Funk und Schnellmann 2013; Gu et al. 2016; Kim et al. 2011). Insbesondere führt die diabetesinduzierte Herunterregulierung von SIRT1, die die pathophysiologischen Veränderungen antreibt, zuNieren-Toxizität (Wang et al. 2017b). Hasegawaet al. (2013) zeigten, dass ein verringerter SIRT1 in den proximalen Tubuli die Initiation von DN auslöste und zu einer Albuminurie führte. Entsprechend sanken die ermittelten Ergebnisse dieser RechercheNieren-SIRT1-Genexpression in der Diabetikergruppe. Daher verursachte die Aktivierung von SIRT1 den Widerstand vonNieren-Tubuluszellen gegenüber zellulärem Stress (Kume et al. 2013). Insgesamt haben SIRT1-Aktivatoren bemerkenswerte Aufmerksamkeit als interessante Kandidaten für die Diabetestherapie erlangt (Song et al. 2018)

Darüber hinaus zeigte die vorliegende Forschung auch eine ausgeprägte Entzündungsreaktion bei DiabetikernNierenwie durch NF-κB-Erhöhung belegt. Es ist ein wesentlicher regulierender Faktor im Zusammenhang mit Immunantwort und Entzündung (Hayden und Ghosh 2012). In Übereinstimmung mit den Ergebnissen dieser Forschung haben mehrere Studien berichtet, dass die Aktivierung von NF-κB und seine Kerntranslokation sowohl bei experimenteller als auch bei menschlicher DN zunimmt (Alzahrani et al. 2020; Kuhad und Chopra 2009). Darüber hinaus trägt die SIRT1-Erhöhung zur NF-κB-Inaktivierung bei, um Podozyten vor Verletzungen bei Diabetikern zu rettenNiere(Liu et al. 2014). Interessanterweise schwächt die SIRT1-Überexpression eine Proteinexpression in engen epithelialen Verbindungen, nämlich Claudin-1, bei hyperglykämischen Ratten ab, was mit dem Proteinurie-Level korreliert. Aktiviertes Claudin-1 in Podozyten verschlechtert die glomeruläre Barrierefunktion durch Verringerung der Synaptopodin- oder Podocin-Expression, was zu Albuminurie führt (Hasegawa et al. 2013). Diese Befunde wurden auch in den Nieren der diabetischen Ratten bestätigt.

Hier wurde zum ersten Mal gezeigt, dass die Verabreichung von Tropisetron unter diabetischen Bedingungen zu einer verstärkten SIRT1-Genexpression und gleichzeitig zu einer Verringerung des Verhältnisses von phosphoryliertem FOXO3a/Gesamt-FOXO3a-Protein, NF-κB und Claudin-1-Proteinspiegeln führte. Daher ist es sehr logisch, dass eine solche Aktivierung in SIRT1 und die anschließende Abnahme der Verhältnisse von phosphoryliertem FOXO3a/Gesamt-FOXO3a-Protein, NF-κB und Claudin-1 teilweise für die Verbesserung in der verantwortlich sein könnten DiabetikerNierenfunktion. Forscher berichteten, dass die Schutzwirkung von Tropisetron bei DN unabhängig vom 5-HT3-Rezeptor zu sein scheint, da Granisetron, ein weiterer selektiver 5-HT3-Rezeptorblocker, DN nicht schützen konnte. Es wurde erklärt, dass die antioxidativen und entzündungshemmenden Mechanismen von Tropisetron eine entscheidende Rolle spielen könntenNierengewebeSchutz bei Diabetes (Barzegar-Fallah et al. 2015). Kürzlich beobachtete unser Labor, dass die Behandlung mit Tropisetron die Insulinsekretion erhöhte und den Blutzuckerspiegel senkte, indem es die GLUT2-Genexpression sowie den UCP2/ZnT8-Signalweg erhöhte (Naderi et al. 2020). Tropisetron als Blocker des 5-HT3-Rezeptors erhöhte die Insulinfreisetzung aus der insulinproduzierenden Beta-Zelllinie der Bauchspeicheldrüse, was zu Hypoglykämie führte (Heimes et al. 2009). Daher scheint es, dass die Modulation der Insulinfreisetzung und der anschließenden Glukosehomöostase an antioxidativen und entzündungshemmenden Reaktionen beteiligt sein kann, die dazu beitragenNiereSchutz.

In Übereinstimmung mit den vorliegenden Erkenntnissen kehrte Tropisetron den oxidativen Schaden um, indem es die SIRT1-Genexpression in der Seneszenz bei Mäusen erhöhte (Mirshafa et al. 2020). Darüber hinaus wurde in der Leber von diabetischen Ratten nach gleichzeitiger Behandlung mit Tropisetron eine Abschwächung der Leberschädigung, TNF- und IL-6-Proteinspiegel beobachtet (Amini et al. 2020; Gholizadeh-Ghaleh Aziz et al. 2019). Außerdem zeigte Tropisetron in der vorliegenden Forschung eine ähnliche Reaktion wie ein Standardarzneimittel, Glibenclamid. Dementsprechend erhöhte die Glibenclamid-Exposition SIRT1 und verringerte das Verhältnis von phosphoryliertem FOXO3a/Gesamt-FOXO3a-Protein, die NF-κB- und Claudin-1-Spiegel bei DiabetikernNierenin der aktuellen Studie. Glibenclamid ist ein etabliertes Medikament, das bei der Behandlung von Diabetikern weit verbreitet ist, indem es ATP-sensitive K+-Kanäle hemmt. Da teilweise widersprüchliche Ergebnisse zur Glibenclamid-Wirkung bei DN vorliegen (Akbar et al. 2013; Elmalí et al. 2004; Nakamura et al. 2000), vermutlich aufgrund der Dosierung oder Behandlungsdauer, war dieses Ereignis die Motivation zur Einführung von a neuartiges Medikament für Diabetiker als sicheres und wirksames Mittel mit weniger Nebenwirkungen

Insgesamt verbessert sich Tropisetron effektivNierenfunktionin DN wahrscheinlich durch Veränderung der Expression von SIRT1, der Verhältnisse von phosphoryliertem FOXO3a/Gesamt-FOXO3a-Protein, NF-κB und Claudin-1. Diese Studie hatte einige Einschränkungen bei der Unterstützung dieses Themas. Beispielsweise sollten morphologische Studien versuchen, weitere Beweise zu liefern, um die vorliegende Untersuchung zu validieren. Außerdem verwendeten die Forscher keine Molekülinhibitoren, um den genauen Mechanismus des Signalwegs zu validieren.

Fazit

Zusammenfassend zeigten die Ergebnisse dieser Studie die nephroprotektive Wirkung von Tropisetron bei STZ-induziertem T1DM. Die bemerkenswerten Ergebnisse dieser Untersuchung deuten darauf hin, dass die nephroprotektive Wirkung von Tropisetron möglicherweise mit Veränderungen in der Expression von SIRT1, FOXO3a, NF-κB und Claudin-1 einhergeht. Diese Daten könnten für weitere Forschungen auf diesem Gebiet anregend sein.