Пигмент эхинохром ослабляет проявления диабетической нефропатии на экспериментальных моделях сахарного диабета 1 и 2 типов

Актуальность. Одним из главных осложнений сахарного диабета обоих типов является диабетическая нефропатия, которая выступает основной причиной почечной недостаточности. Пигмент эхинохром, содержащийся в раковинах и иголках морских ежей, обладает высокой антиоксидантной активностью.

Цель. Изучить способность эхинохрома замедлять прогрессирование диабетической нефропатии.

Материалы и методы. Тридцать шесть крыс-альбиносов линии Wistar мужского пола были разделены на 2 группы: группа сахарного диабета 1 типа (СД1) и группа сахарного диабета 2 типа (СД2). Обе группы были, в свою очередь, разделены на подгруппы: группу контроля, группу диабета и группу эхинохрома. СД1 у мышей вызывали однократным введением стрептозотоцина (60 мг/кг интраперитонеально), а СД2 — повышенным содержанием жиров в пище в течение 4 недель до введения стрептозотоцина (30 мг/кг интраперитонеально). Экспериментальным группам вводили эхинохром (1 мг/кг в 10% растворе диметилсульфоксида) ежедневно в течение 4 недель.

Результаты. В группах эхинохрома было отмечено снижение концентрации глюкозы, малондиальдегида, мочевины, мочевой кислоты и креатинина. Было также отмечено повышение уровней глутатион-S-трансферазы, супероксиддисмутазы, каталазы, восстановленного глутатиона, оксида азота и клиренса креатинина. Гистологические исследования показали отчетливое восстановление микроархитектоники почечной ткани.

Заключение. Предполагается, что введение эхинохрома улучшает функцию почек и улучшает гистологическую картину за счет улучшения метаболизма глюкозы и ингибирования процессов перекисного окисления липидов.

сахарный диабет, эхинохром, нефропатия, оксидативный стресс, почки

1. Yao L, Li L, Li X, et al. The anti-inflammatory and antifibrotic effects of Coreopsis tinctoria Nutt on high-glucose-fat diet and streptozotocin-induced diabetic renal damage in rats. BMC Complement Altern Med. 2015;15:314. doi: 10.1186/s12906-015-0826-x

2. Toma A, Makonnen E, Mekonnen Y, et al. Antidiabetic activities of aqueous ethanol and n-butanol fraction of Moringa stenopetala leaves in streptozotocin-induced diabetic rats. BMC Complement Altern Med. 2015;15:242. doi: 10.1186/s12906-015-0779-0

3. Tian W, Lei H, Guan R, et al. Icariside II ameliorates diabetic nephropathy in streptozotocin-induced diabetic rats. Drug Des Devel Ther. 2015;9:5147-5157. doi: 10.2147/DDDT.S90060

4. Tan AL, Forbes JM, Cooper ME. AGE, RAGE, and ROS in diabetic nephropathy. Semin Nephrol. 2007;27(2):130-143. doi: 10.1016/j.semnephrol.2007.01.006

5. Zhang S, Xu H, Yu X, et al. Simvastatin ameliorates low-dose streptozotocin-induced type 2 diabetic nephropathy in an experimental rat model. Int J Clin Exp Med. 2015;8(4):6388-6396.

6. Mitra SK, Gopumadhavan S, Muralidhar TS, et al. Effect of a herbomineral preparation D-400 in streptozotocin-induced diabetic rats. J Ethnopharmacol. 1996;54(1):41-46. doi: 10.1016/0378-8741(96)01439-0

7. Mohamed AS, Soliman AM, Marie MA. Mechanisms of echinochrome potency in modulating diabetic complications in liver. Life Sci. 2016;151:41-49. doi: 10.1016/j.lfs.2016.03.007

8. Amarowicz R, Synowiecki J, Shahidi F. Sephadex LH-20 separation of pigments from shells of red sea urchin (Strongylocentrotus franciscanus). Food Chemistry. 1994;51(2):227-229. doi: 10.1016/0308-8146(94)90262-3

9. Lennikov A, Kitaichi N, Noda K, et al. Amelioration of endotoxin-induced uveitis treated with the sea urchin pigment echinochrome in rats. Mol Vis. 2014;20:171-177.

10. Freund A, Johnson SB, Rosenbloom A, et al. Subjective Symptoms, Blood Glucose Estimation, and Blood Glucose Concentrations in Adolescents With Diabetes. Diabetes Care. 1986;9(3):236-243. doi: 10.2337/diacare.9.3.236

11. Schirmeister J, Man NK, Hallauer W, Gropp H. [Discrepancy in serum urea and creatinine concentrations following acute renal failure]. Dtsch Med Wochenschr. 1969;94(10):482-485. doi: 10.1055/s-0028-1108975

12. Fawcett JK, Scott JE. A Rapid and Precise Method for the Determination of Urea. J Clin Pathol. 1960;13(2):156-159. doi: 10.1136/jcp.13.2.156

13. Barham D, Trinder P. An improved colour reagent for the determination of blood glucose by the oxidase system. The Analyst. 1972;97(1151):142. doi: 10.1039/an9729700142

14. Ohkawa H, Ohishi N, Yagi K. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal.Biochem. 1979;95(2):351-358. doi: 10.1016/0003-2697(79)90738-3

15. Beutler E, Duron O, Kelly BM. Improved method for the determination of blood glutathione. J Lab Clin Med. 1963;61:882-888.

16. Montgomery H, Dymock JF. Determination of nitrite in water. The Analyst. 1961;86(102): 414.

17. Habig WH, Pabst MJ, Jakoby WB. Glutathione S-transferases. The first enzymatic step in mercapturic acid formation. J Biol Chem. 1974;249(22):7130-7139.

18. Nishikimi M, Appaji Rao N, Yagi K. The occurrence of superoxide anion in the reaction of reduced phenazine methosulfate and molecular oxygen. Biochem. Bioph. Res. Common. 1972;46(2):849-854. doi: 10.1016/s0006-291x(72)80218-3

19. Aebi H. Catalase in vitro. Methods enzymol. 1984;105:121-126. doi: 10.1016/s0076-6879(84)05016-3

20. Gambaro G, Venturini AP, Noonan DM, et al. Treatment with a glycosaminoglycan formulation ameliorates experimental diabetic nephropathy. Kidney International. 1994;46(3):797-806. doi: 10.1038/ki.1994.335

21. Onarliogu B, Gürsoy E. Renal ultrastructure in experimental diabetes mellitus. Tr J Med Sci. 1990;(14): 409 - 415.

22. Seyer-Hansen K, Hansen J, Gundersen HJG. Renal hypertrophy in experimental diabetes. Diabetologia. 1980;18(6). doi: 10.1007/bf00261707

23. BULUT HE, ONARLIOĞLU B, KALOĞLU C, et al. Effects of experimental diabetes and insulin treatment on rabbit renal morphology: a quantitative and qualitative study. Tr J Med Sci. 2001;31(3):209-216.

24. Maxine M, Benjamin B. Outline of veterinary clinical pathology. Colorado State University Rekha Printers, New Delhi OpenURL. 1985.

25. Arroyo V, Jiménez W. Complications of cirrhosis. II. Renal and circulatory dysfunction. Lights and shadows in an important clinical problem. J Hepatol. 2000;32:157-170. doi: 10.1016/s0168-8278(00)80423-7

26. Bennet J, Braunwald E, Fauci A, et al. Harrison’s principles of internal medicine. Harrison’s Principles of Internal Medicine. 2001.

27. Veeramani C, Pushpavalli G, Pugalendi KV. Antihyperglycaemic effect of Cardiospermum halicacabum Linn. leaf extract on STZ-induced diabetic rats. J Appl Biomed. 2008;6(1):19-26.

28. Onat A, Uyarel H, Hergenc G, et al. Serum uric acid is a determinant of metabolic syndrome in a population-based study. Am J Hypertens. 2006;19(10):1055-1062. doi: 10.1016/j.amjhyper.2006.02.014

29. Baghel M, Modala S, Kumar P, et al. Correlation of creatinine clearance and urine microalbumin in type 2 diabetes mellitus. Int. J. Basic. Appl. Med. Sci. 2014; 4(2):182-186.

30. Fabbrini E, Serafini M, Colic Baric I, et al. Effect of plasma uric acid on antioxidant capacity, oxidative stress, and insulin sensitivity in obese subjects. Diabetes. 2014;63(3):976-981. doi: 10.2337/db13-1396

31. Dave G, Kalia K. Hyperglycemia induced oxidative stress in type-1 and type-2 diabetic patients with and without nephropathy. Cell Mol Biol (Noisy-le-grand). 2007;53(5):68-78.

32. Dellamea B, Leitão C, Friedman R, Canani L. Nitric oxide system and diabetic nephropathy. Diabetology & Metabolic Syndrome. 2014;6(1):17. doi: 10.1186/1758-5996-6-17

33. Takahashi T, Harris RC. Role of endothelial nitric oxide synthase in diabetic nephropathy: lessons from diabetic eNOS knockout mice. J Diabetes Res. 2014;2014:590541. doi: 10.1155/2014/590541

34. Salt IP, Morrow VA, Brandie FM, et al. High glucose inhibits insulin-stimulated nitric oxide production without reducing endothelial nitric-oxide synthase Ser1177 phosphorylation in human aortic endothelial cells. J Biol Chem. 2003;278(21):18791-18797. doi: 10.1074/jbc.M210618200