Zusammenfassung

Die vorliegende Studie wurde entwickelt, um den oxidativen Stress sowie die therapeutische Wirkung von Agaricus blazei Muril (A. Blazei) bei Ratten mit Streptozotocin-induziertem Diabetes zu bewerten. Wir verwendeten 25 Wistar-Ratten, und DM wurde durch Injektion von Streptozotocin (70 mg / kg i.p.) induziert. Agaricus blazei Muril wurde täglich ab 40 Tagen nach Ausbruch der Krankheit verabreicht. A. Blazei wurde als wässriger Extrakt auf seine phytochemische Zusammensetzung getestet und seine antioxidative Aktivität in vitro ebenfalls bewertet. Lipoperoxidation (LPO) und Superoxiddismutase (SOD), Katalase und Glutathionperoxidase-Aktivitäten wurden im Lungengewebe sowie das Vorhandensein von induzierbarer Stickoxidsynthase (iNOS) durch Immunhistochemie gemessen. Eine anatomopathologische Studie wurde ebenfalls durchgeführt. Das phytochemische Screening von A. Blazei ergab das Vorhandensein von Alkaloiden und Saponinen. Der Extrakt zeigte eine signifikante antioxidative Aktivität in den DPPH-Scavenging- und den Hipoxanthin / Xanthin-Oxidase-Assays. Der pulmonale LPO stieg bei diabetischen Tieren (; ) im Vergleich zur Kontrollgruppe () an, gefolgt von einer Abnahme in der mit A. Blazei behandelten Gruppe (; ). iNOS wurde in der Lunge bei diabetischen Ratten erhöht und in der mit A. Blazei behandelten Gruppe reduziert gefunden. Das Lungengewebe bei diabetischen Ratten zeigte oxidative Veränderungen im Zusammenhang mit der Streptozotocin-Behandlung. Die A. Blazei-Behandlung reduzierte effektiv den oxidativen Stress und trug zur Erholung des Gewebes bei.

1. Einleitung

Diabetes mellitus (DM) ist eine endokrine Stoffwechselerkrankung mit wachsender Inzidenz und klinischer Relevanz mit hohen Morbiditäts- und Mortalitätsraten . Zu den chronischen Komplikationen gehören die Mikro- und Makrogefäßerkrankungen im Zusammenhang mit dem Nieren-, Herz-Kreislauf- und Nervensystem . In den letzten zwei Jahrzehnten wurden jedoch auch Veränderungen der Atemfunktion in klinischen und experimentellen Studien berichtet. Eine Abnahme der Lungenfunktion im Laufe der Jahre im Zusammenhang mit den verringerten Lungenvolumina und -kapazitäten wurde bei Diabetikern mit eingeschränkter Stoffwechselkontrolle nachgewiesen . Strukturelle Veränderungen der Basalmembran des Lungenkapillarendothels sind auch bei DM vorhanden, mit einer Verdickung der Alveolenkapillarmembran und einer Verringerung der Diffusionsfähigkeit . Darüber hinaus sind Diabetiker anfälliger für Lungeninfektionen, insbesondere Tuberkulose, die in dieser speziellen Population viermal häufiger auftritt . Obwohl alle diese Veränderungen in klinischen und experimentellen Studien nachgewiesen wurden, untersuchten nur wenige Studien die wichtigsten physiopathologischen Mechanismen mit pulmonalen Komplikationen im Zusammenhang mit DM.

Es gibt 4 Wege, die mit chronischen Komplikationen von DM verbunden sind, nämlich der Polyolweg, die Aktivierung der Proteinkinase C (PKC), ein erhöhter Fluss im Hexosaminweg und der Weg fortgeschrittener Glykosilierungsendprodukte (AGE). Obwohl oxidativer Stress (OS) in jedem Fall unterschiedlich auftritt, ist er an den vier oben genannten Wegen beteiligt .

Es gibt zahlreiche Hinweise darauf, dass der Anstieg von Stickoxid (NO), der durch die Wirkung der induzierbaren Stickoxidsynthase (iNOS) gebildet wird, einer der Faktoren ist, die sowohl für die Pathogenese als auch für die Komplikationen verantwortlich sind, die sich aus DM ergeben . Die Verwendung von exogenen Antioxidantien kann ein großes therapeutisches Potenzial für die Behandlung von DM darstellen

Der Basidiomycete Agaricus blazei Murill (A. Blazei), im Volksmund als „Sonnenpilz“ bekannt, stammt aus Brasilien und ist aufgrund seiner medizinischen Eigenschaften in Japan weit verbreitet. Dieser Pilz wird traditionell zur Behandlung von Atherosklerose, Hepatitis, Hyperlipidämie, Dermatitis und Krebs eingesetzt und hat sowohl in vivo als auch in vitro immunmodulierende und antimutagene Wirkungen gezeigt. Die Polysaccharide α-Glycan und β-Glycan sind für die Funktion der immunologischen und antitumoralen Stimulation verantwortlich .

A. Blazei hat sich bereits als vorteilhaft bei der Insulinresistenz im Zusammenhang mit Typ-2-Diabetes erwiesen, aber keine Studie hat das antioxidative Potenzial von A. Blazei in vivo bei DM gezeigt . Daher wurde diese Studie entwickelt, um den oxidativen Stress sowie die therapeutische Wirkung von A. Blazei im Lungengewebe von Tieren mit Streptozotocin-induzierter DM zu bewerten.

2. Methoden

2.1. Pilze

Luftgetrocknete Pilze der Art Agaricus blazei Murill (Typ C) waren ein Geschenk von Dr. Luiz Antônio Graciollo, Abteilung für Ingenieurwissenschaften an der Staatlichen Universität von São Paulo (UNESP), Brasilien.

2.2. Herstellung von A. blazei Wässrigem Extrakt

Luftgetrocknete Teile (100 g) wurden gemahlen und der wässrige Extrakt durch Infusion (1/10 Pilz/Lösungsmittel) hergestellt. Die Infusion stand 30 Minuten bei Raumtemperatur. Nach Abkühlen und Filtration wurde der Extrakt eingefroren und fünf Tage über Nacht lyophilisiert, um den A. blazei wässrigen Extrakt zu erhalten.

2.3. Chemikalien und Reagenzien

2,2-Diphenil-1-picrylhidrazyl (DPPH), Hypoxanthin, Xanthinoxidase, Trolox und Salicylsäure wurden von Sigma (St. Louis, USA) bezogen.

2.4. Phytochemisches Screening

Die phytochemische Analyse (Flavonoide, Tannine, Anthrachinone, Alkaloide, Saponine, Cumarine und Herzglykoside) von A. blazei wurde nach den von Harborne beschriebenen Methoden durchgeführt. Die dünnschichtchromatographischen Analysen wurden nach den von Wagner und Bladt angegebenen Systemen und Entwicklern durchgeführt.

2.5. Hypoxanthin/Xanthinoxidase-Assay

Die Methode zur Bestimmung der Hydroxylradikal-Scavenging-Fähigkeit der Extrakte basierte auf der Methode von Owen et al. . Kurzzeitig wurde der Extrakt in dem Assaypuffer (Hypoxanthin, Fe(III), EDTA und Salicylsäure) in einer Konzentration von 2,0 mg/ml gelöst und entsprechend (in dreifacher Ausfertigung) in Assaypuffer auf ein Endvolumen von 1 verdünnt.0 ml, was einen Bereich von 0,1–2,0 mg / ml ergibt. Zur Initiierung der Reaktion wurde ein 5 L Aliquot Xanthinoxidase gelöst in 3,2 M (NH4)2SO4 zugegeben. Die Probenröhrchen wurden 3 Stunden bei 37°C inkubiert, wobei die Reaktion beendet war. Ein 30 L Aliquot des Reaktionsgemisches wurde mittels HPLC unter chromatographischen Bedingungen, wie von Owen et al. . Die chromatographische Analyse erfolgte mit einem Gradienten auf Basis Methanol/Wasser/Essigsäure mit einer µBondaPak C18 Reverse Phase Säule und Nachweis bei 325 nm. Die HPLC-Ausrüstung hatte ein 2695-Trennmodul und einen UV-Detektor 2487. Die Hydroxylierung von Salicylsäure und Hypoxanthin wurde bei A = 325 bzw. A = 278 nm überwacht. Die Menge an Dihydroxyphenolen (2,5-Dihydroxibenzoesäure und 2,3-Dihydroxibenzoesäure) (2,5-DHBA und 2,3-DHBA), die durch Angriff von Hydroxylradikalen (OH•) auf Salicylsäure erzeugt wurden, wurde aus Standardkurven bestimmt, die mit den jeweiligen reinen Dihydroxyphenolen hergestellt wurden.

2.6. DPPH-Scavenging Assay

Das Abfangen von DPPH-freien Radikalen wurde mit einer modifizierten Methode gemessen, die von Yamaguchi et al. in dem die verschiedenen methanolischen Pflanzenextrakte zu Tris–HCl (100 mM)-Puffer, pH 7,0, mit 250 mM DPPH gelöst in Methanol gegeben wurden. Mindestens sechs verschiedene Verdünnungen jedes Extrakts wurden getestet und 20 Minuten im Dunkeln stehen gelassen, bevor die Absorption bei 517 nm mit einem Shimadzu-Spektralphotometer Modell UV-1602PC (Kyoto, Japan) gemessen wurde. Das Experiment wurde in dreifacher Ausfertigung durchgeführt. Die antioxidative Aktivität (AOA) wurde als IC50 ausgedrückt (Hemmkonzentration in g / ml Proben oder Positivkontrollen, die erforderlich ist, um die Absorption von DPPH im Vergleich zur Negativkontrolle um 50% zu verringern). Je niedriger der IC50, desto höher ist der AOA .

2.7. Tiere und Versuchsprotokoll

Das verwendete Versuchsprotokoll entsprach den vom Ausschuss für Ethik- und Gesundheitsforschung der Gruppe für Forschung und Aufbaustudien des Hospital de Clínicas von Porto Alegre festgelegten Normen sowie den Grundsätzen für die Forschung an Tieren (NAS). Es wurden nur männliche Wistar-Ratten verwendet, die aus der Zuchtkolonie des Instituto de Ciências Básicas da Saúde da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) stammen. Das mittlere Gewicht der Tiere zu Beginn der Studie betrug 200-300 Gramm. Sie wurden unter einem 12: 12-Stunden-Hell / Dunkel-Zyklus (Licht von 7 bis 7 Uhr) in einer temperaturkontrollierten Umgebung (22 ± 4 ° C) aufbewahrt.

DM wurde durch eine einmalige Injektion von Streptozotocin i.p. (STZ, Sigma Chemical Company, St. Louis, MO, EUA) in einer Dosis von 70 mg/ kg Körpergewicht induziert . STZ wurde in Natriumcitratpuffer (0,1 M, pH 4) gelöst.5) und in der linken Bauchregion des Tieres etwa 10 Minuten nach Auflösung in der Pufferlösung verabreicht. Die Tiere der Kontrollgruppe erhielten nur NaCl 0,9% i.p. bei gleichem Volumen des Puffers, der zur Auflösung von STZ verwendet wurde. Der A. blazei-Extrakt wurde in einer Lösung aus destilliertem Wasser auf die Konzentration von 0,1 g/ml (10%) verdünnt und 2 Stunden bei Raumtemperatur belassen. Der Verabreichungsweg war eine Magensonde mit einer Endlösung von 2 ml, und die Behandlung wurde ab dem 40. Die Tiere wurden in den verschiedenen Gruppen randomisiert: kontrolle (CO), Diabetiker behandelt mit NaCl (DM) und Diabetiker behandelt mit A. blazei (DM + A. blazei). Blutproben wurden einen Tag vor der Induktion und 2 und 30 Tage nach Beginn des Experiments aus dem Plexus retroorbitalis entnommen. Am Ende des 60-tägigen Versuchs wurde das Tier zur Euthanasie durch Blutentnahme gezwungen, nachdem es mit Xilasin und Ketamin betäubt worden war. Blut aus dem retroorbitalen Plexus wurde entnommen und die rechte Lunge wurde seziert und zur histologischen Analyse in 4% Formaldehyd aufbewahrt. Die linke Lunge wurde entnommen und für weitere Analysen bei -80 ° C eingefroren.

2.8. Serumanalysen

Die Blutproben wurden in ein Reagenzglas mit Heparin (Liquemin) gegeben, um eine Gerinnung zu vermeiden. Anschließend wurde 15 Minuten bei 1,800 g zentrifugiert. Der Niederschlag wurde verworfen und das Plasma entfernt.

Zur Bestimmung des Glukose-, Cholesterin- und Triglyceridspiegels verwendeten wir den kolorimetrischen enzymatischen Test (Kit Labtest, Bio Diagnóstica) und die Absorption wurde im Spektralphotometer (CARY 3E-UV-Visible Spectrophotometer Varian) gemessen. Tiere mit einer Glukosekonzentration über 250 mg / dl wurden als Diabetiker angesehen.

2.9. Biochemische Analysen von oxidativem Stress und Antioxidans-Assay

Die Lungen wurden mit 9 ml Phosphatpuffer (KCL 140 mM, Phosphat 20 mM, pH 7,4) pro Gramm Gewebe homogenisiert. Die Proteinkonzentration in diesen Lungenhomogenaten wurde mit einer Standardlösung von Rinderalbumin nach Lowry et al. .

Die pulmonale Lipoperoxidation wurde nach der Methode der thiobarbitursäurereaktiven Substanzen (TBA-RS) bestimmt .

Die Aktivität der Superoxiddismutase (SOD) im Lungengewebe wurde unter Verwendung einer Technik bestimmt, die auf der Hemmung der Adrenochrombildung bei der Epinephrin-Autoxidation basiert . Die Katalase (CAT) -Aktivität im Lungengewebe wurde wie an anderer Stelle beschrieben bestimmt, und die Bestimmung der selenabhängigen Glutathionperoxidase im Lungengewebe wurde durch eine Technik erhalten, die darin bestand, die NADPH-Oxidation durch Glutathionreduktase zu messen .

2.10. Histologische Untersuchung

Für die histologische Analyse wurden die Proben zweimal in Paraffin eingebettet. Mit einem Mikrotom wurden die Paraffinblöcke in 3-m-Reihenschnitte geschnitten. In der Färbephase wurden die Objektträger in Hämatoxylin-Eosin und Picrosirius getaucht. In der Dehydratisierungsphase durchliefen die Strukturen drei Behälter mit absolutem Alkohol und zwei Behälter mit Xylol. Das Lesen wurde mit Lichtmikroskopie (Nikon Labophot) bei 100 durchgeführt. Die Analyse wurde von 2 Pathologen durchgeführt, die die Studiendetails nicht kannten.

2.11. Immunhistochemischer Nachweis von iNOS

Immunhistochemische Reaktionen wurden in den Lungengewebeschnitten durch die Technik des Streptavidin-Biotin-Peroxidase-Komplexes (StreptABC, DAKO) durchgeführt. Die Objektträger wurden zuvor mit einer in 4% Aceton verdünnten Silanlösung (APTS, Sigma) beschichtet. 3 m dicke Schnitte wurden mit einem mechanischen Mikrotom erhalten. Anschließend wurden die Schnitte entparaffiniert und nacheinander in Xylol und Ethanol getaucht und durch Bestrahlungswärme im Schnellkochtopf (Eterna, Nigro) mit Citratpuffer (10 mM, pH 6,0) 15 Minuten einer Antigenrückgewinnung unterzogen. Die Peroxidaseblockierung wurde mit einer Wasserstoffperoxidlösung bei 3% durchgeführt, gefolgt von einer Inkubation mit Primärantikörper gegen NOS-2 (iNOS, 1 : 40, Santa Cruz). Die Reaktionen wurden mit Diaminobenzidin (DAB, Sigma)-Lösung bei 60 mg% markiert und mit Harris’s Hematoxylin (Merck) gegengefärbt. Für jede Reaktion wurde eine Positivkontrolle für Gewebe verwendet, von dem bekannt war, dass es positiv für den getesteten Antikörper war. Es wurden auch zwei Negativkontrollen verwendet, die erste durch Abwesenheit des Primärantikörpers und die zweite durch Entfernen des Sekundärantikörpers während der Reaktionsschritte. Die Fälle wurden als iNOS-positiv angesehen, wenn die Braunfärbung von mindestens mäßiger Intensität im Zellzytoplasma und in mehr als 10% der Zellen sichtbar war.

2.12. Statistische Analyse

Die Daten werden als Mittelwert ± Standardabweichung (SD) dargestellt und mit der Statistiksoftware SPSS 15.0 analysiert. Die Variablen wurden durch den Kolmogorov-Smirnov-Test auf Normalität getestet. Für Intergruppendifferenzen wurde eine Einweg-Varianzanalyse (ANOVA) verwendet. Der Newman-Keuls-Post-hoc-Test wurde für parametrische Variablen und Kruskal-Wallis für die nichtparametrischen Variablen verwendet. Das verwendete Signifikanzniveau war .

3. Ergebnisse

3.1. Phytochemische Analysen

Phytochemische Analysen von A. blazei zeigten das Vorhandensein von Saponinen und Alkaloiden. Andere sekundäre Metaboliten wie Anthrachinone, Herzglykoside, Cumarine, Flavonoide, Fenolsäuren und Tannine wurden nicht nachgewiesen.

3.2. Hypoxanthin / Xanthinoxidase-In-vitro-Assay

Die in-vitro-antioxidative Aktivität des Extrakts wurde durch Überwachung der Produktion von Hydroxylbenzoesäuren (DHBA) als Produkt des Hydroxylradikal-Angriffs auf Salicylsäure im Hipoxanthin-Xanthinoxidase-Assay bestimmt. Die Reduktion der Gesamtoxidationsprodukte in Abhängigkeit von der Konzentration des dem Assay zugesetzten wässrigen Extrakts von A. blazei führte dosisabhängig zu einer in vitro antioxidativen Kapazität. Der wässrige Extrakt von A. blazei reduzierte die Bildung beider DHBA-Spezies auf 45.2 % in der höchsten verwendeten Konzentration (2 mg/ml). Der IC50-Wert wurde berechnet und betrug 0,99 mg / ml. Eine zweite Pilzart (Lentinula edodes), bei der die Autoren keine Alkaloide fanden, wurde als Kontrollprobe verwendet (IC50 von 1, 95 mg / ml). Trolox (Vitamin E) wurde als Positivkontrolle verwendet und zeigte einen IC50 von 0,34 mg/ml (Abbildung 1).

Abbildung 1

Hemmung der Erzeugung reaktiver Sauerstoffspezies durch wässrige Extrakte von oberirdischen Teilen von Agaricus blazei (), Lentinula edodes () und Trolox, verwendet als Positivkontrolle () unter Verwendung des Hypoxanthin / Xanthinoxidase-Systems. Datenpunkte werden als Mittelwert von ± SD, = 3 dargestellt.

3.3. DPPH-Scavenging Assay

Der Radikalfänger-Effekt der Synthese von A. blazei wässrigem Extrakt, L. edodoes wässriger Extrakt sowie Trolox als Positivkontrolle wurden mit dem DPPH-Radikalfänger-Assay getestet . Die IC50-Werte für A. blazei wässriger Extrakt und für L. edodes Extrakt sind in Tabelle 1 angegeben. Die Ergebnisse der Radikalfängerwirkung von Trolox (IC50 = 0,02 mg/ml), die als Positivkontrolle verwendet wurde, wurden zur Validierung des Assays verwendet. Obwohl die Radikalfangkapazitäten der Extrakte geringer waren (höhere Konzentrationen sind notwendig, um die Absorption von DPPH um 50% zu reduzieren) als die Wirkung von Trolox, dem A. blazei wässriger Extrakt (mit höchstem Flavanongehalt) zeigte mit einem IC50 von 1,77 mg / ml eine vielversprechende antioxidative Aktivität. L. edodes hingegen hatte die niedrigste Scavenging-Aktivität (IC50 = 3,22 mg / ml), was mit dem Fehlen von Alckloiden bei dieser Pilzart übereinstimmt.

3.4. Körpergewicht und Serumanalysen

Das Körpergewicht diabetischer Tiere war signifikant reduziert, und mit A. Blazei behandelte Tiere verloren noch mehr an Gewicht (Tabelle 2). Der A. Blazei-Extrakt reduzierte anscheinend die Glykämie bei diabetischen Ratten (), aber die glykämische Kurve war bei diabetischen und behandelten Tieren ähnlich. A. Blazei reduzierte jedoch signifikant den Gesamtcholesterin- und Triglyceridspiegel (). Die DM- und DM + A. Blazei-Gruppen hatten aufgrund der höheren Mortalität der Tiere der DM-Gruppe während des Experiments unterschiedliche Stichprobengrößen.

3.5. Biochemische Analyse und oxidativer Stress

A. Blazei reduzierte signifikant () die durch TBA-RS bestimmten Lipoperoxidationswerte (Tabelle 3). Die Aktivität der antioxidativen Enzyme SOD und CAT zeigte jedoch keine Unterschiede zwischen den Gruppen. Die Enzym-GPx-Aktivität war in der Diabetikergruppe signifikant erhöht und in der mit A. Blazei behandelten Gruppe verringert ().

3.6. Histologische Analyse

STZ-induzierter Diabetes mellitus verursachte eine schwere Gefäßverletzung des Lungengewebes (Abbildung 2(c)), wobei auch alveoläre Veränderungen wie Septenrupturen nachgewiesen wurden. Die Picrosirius-Färbung zeigte eine Ausdehnung des Konjunktivgewebes im Alveolokapillarraum der diabetischen Gruppe (Abbildung 2 (d)) und eine offensichtliche Umkehrung dieses Musters in der Ab-behandelten Gruppe (Abbildung 2 (f)).

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

(f)

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(b)
(c)
(d)
(e)
(f)

Figure 2

Histologie von Lungengewebe gefärbt durch HE (a, c und e) und Picrosirius (b, d und f). Tabelle 100: (a) und (b): Kontrolle, (c) und (d): Diabetes mellitus, (e) und (f): Diabetes mellitus, behandelt mit Agaricus blazei.

3.7. Immunhistochemische Analyse von iNOS

Abbildung 3 zeigt die immunhistochemisch nachgewiesene iNOS-Verteilung im Lungengewebe. Die positive Färbung in Braun im pulmonalen Bronchialepithel und Kapillarendothel in der DM-Gruppe zeigte iNOS-Positivität. iNOS Färbung war weniger offensichtlich in der A. Blazei group and absent in the CO group.

(a)

(b)

(c)

(a)
(b)
(c)

Figure 3

iNOS immunohistochemistry in lung tissue. Magnification 400: There was no staining in the control group (a); reduction in the treated group (b) versus DM (c).

4. Diskussion

Die Ergebnisse der Radikalfängerwirkung des wässrigen Extrakts von A. blazei im Hipoxantin / xanthinoxidase-In-vitro-Assay und im DPPH-Radikalfängerassay zeigten eine signifikante antioxidative Aktivität in vitro. In beiden Assays zeigte der Extrakt eine höhere antioxidative Aktivität im Vergleich zum wässrigen Extrakt von L. edodes, einer anderen Pilzart, die nur Saponine, aber keine Alkaloide oder Flavonoide oder Tannine enthält. Es wurde von Ribeiro et al. dass die antioxidative Aktivität mit dem Vorhandensein von Alkaloiden im Pilz zusammenhängen könnte. Mit anderen Worten, höhere Alkaloidkonzentrationen erzeugen eine bessere antioxidative Aktivität .

Das Hauptergebnis dieser Studie war die Verringerung der pulmonalen Lipoperoxidation bei Ratten mit Streptozotocin-induziertem Diabetes nach Behandlung mit Agaricus blazei. Frühere Studien haben eine Glykämie-reduzierende Wirkung gezeigt, die die Insulinresistenz verringert und die Freisetzung durch Pankreaszellen verstärkt . Jedoch, A. Die Blazei-Behandlung zeigte hier eine positive Wirkung in Bezug auf die Variablen, die mit dem oxidativen Stress zusammenhängen, obwohl die Hyperglykämie nicht reduziert wurde.

Kim et al. beschriebene antidiabetogene Wirkungen von -Glucanen, extrahiert aus A. Blazei und seinen enzymatisch hydrolysierten Oligosachariden, Bewertung der in vitro und in vivo Wirkungen in Kultur von -Pankreaszellen und bei Tieren mit Streptozotocin-induziertem Diabetes. Nach der Behandlung mit -Glucanen und Oligosacharid zeigten die Tiere eine Verringerung der Glykämie-, Triglycerid- und Cholesterinspiegel sowie der atherosklerotischen Aktivität . In unserer Studie wurde die Behandlung mit einem groben Extrakt von A. Blazei durchgeführt, ohne eine seiner Verbindungen zu isolieren, und dies ist wahrscheinlich die Erklärung für das Fehlen einer antiglykämischen Wirkung.

Der Extrakt von A. Blazei zeigte in vitro und in vivo antioxidative Aktivität, jedoch reduzierte die Behandlung das Gewicht der Tiere signifikant. Diese Tatsache könnte durch hohe Dosen von A. blazei-Extrakt erklärt werden, die in diesem Experiment verwendet wurden, im Gegensatz zu Dosen, die in anderen Studien verwendet wurden, die keine Gewichtsreduktion zeigen . In einer Studie zur Bewertung der 90-tägigen subchronischen Toxizität eines wässrigen Extrakts bei Ratten gab es jedoch keine konsistenten behandlungsbedingten Veränderungen der klinischen Symptome, des Körpergewichts und der Nahrungsaufnahme bei der Dosis von 2654 mg kg-1 für männliche Ratten, eine höhere Dosis als in unserer Studie verwendet . Weitere Studien waren erforderlich, um die toxische Wirkung von A. Blazei in diesen Dosen mit der Analyse spezifischer Variablen zu bewerten.

GPx war in der Diabetesgruppe signifikant erhöht und nach A. Blazei-Behandlung signifikant reduziert. Dieser Anstieg der GPx kann für die verminderten Spiegel von reduziertem Glutathion verantwortlich sein, da es das Hauptsubstrat ist, das seine Aktivität reguliert. Gumieniczek et al. gezeigt, dass in experimenteller DM der pulmonale oxidative Stress aufgrund der Verringerung der antioxidativen Enzymaktivität und der erhöhten Lipoperoxidation vorhanden ist. Solche Veränderungen sind nach Wochen nach der Induktion signifikanter. Während DM gibt es eine Abnahme der Cu,Zn-SOD-Aktivität und eine Zunahme der Katalaseaktivität . In unserer Studie wurden weder SOD noch Katalase-Aktivität in keiner der verschiedenen Gruppen verändert. Eine mögliche Erklärung für unsere Ergebnisse, die sich von denen von Gumieniczek unterscheiden, ist, dass in unserer Studie die Analyse antioxidativer Enzyme früher durchgeführt wurde.

In unserem experimentellen Modell wurden zahlreiche histologische Veränderungen im Lungensystem beobachtet. Diese Veränderungen stimmen mit den in der Literatur berichteten überein , insbesondere hinsichtlich der Zunahme des Konjunktivgewebes und der Verdickung der Basallamina, die durch die Technik der Picrosirius-Färbung beobachtet wurden. Nach der Behandlung mit A. Blazei wurden solche Veränderungen weniger offensichtlich. Die Bildung einer intra- und intermolekularen Bindung mit Kollagen, die aus dem Prozess der Glykosilierung resultiert, führt zu strukturellen Veränderungen in Gewebeproteinen wie Erhöhung der Steifigkeit, Resistenz gegen proteolytische Verdauung und der extrazellulären Matrix (einschließlich Fibronektin, Prokollagen α2, Typ III, IV und VI Kollagen und Laminina) . In unserer Studie kann der Hauptfaktor für die Umkehrung dieses Prozesses nach der Behandlung mit A. Blazei durch die Verringerung der Schädigung durch oxidativen Stress erklärt werden, die durch die Verringerung der pulmonalen Lipoperoxidation nachgewiesen wurde. Ein langfristiger hyperglykämischer Zustand hängt mit Veränderungen der iNOS-Expression in mehreren Geweben zusammen . In der immunhistochemischen Analyse unserer Studie war iNOS im Lungengewebe der diabetischen Ratten signifikant erhöht und signifikant erniedrigt, wenn die Tiere mit A. Blazei behandelt wurden. Studien haben gezeigt, dass die mRNA-Expression der endothelialen Stickoxidsynthase (eNOS) verringert ist, während iNOS zusammen mit der Erzeugung von cyclischem Guanosinmonophosphat (c-GMP) erhöht sein kann .

In einer kürzlich veröffentlichten Studie wurden Lipoperoxidation, Superoxiddismutaseaktivität und die Verteilung von iNOS- und eNOS-Isoformen im Lungengewebe diabetischer Ratten untersucht. Ein Anstieg des oxidativen Stresses, der mit dem erhöhten iNOS im Lungengewebe diabetischer Ratten einherging, wurde beobachtet, der in der Gruppe, die mit antioxidativer α-Liponsäure behandelt wurde, umgekehrt wurde . Diese Befunde stimmen mit den in der vorliegenden Arbeit berichteten überein, wie der beobachtete erhöhte oxidative Stress, die histologischen Lungenveränderungen und die Wirkung einer antioxidativen Therapie in diesem DM-Modell.

Die vorliegende Studie zeigt die vorteilhafte Wirkung von A. Blazei wässrigem Extrakt in Bezug auf oxidative Stressvariablen und Lungenmorphopathologie bei Streptozotocin-induziertem Diabetes. Diese Ergebnisse können wesentlich zu einem besseren Verständnis der pulmonalen Physiopathologie bei DM beitragen. Unsere Studie ist auch relevant und im Hinblick auf das therapeutische Potenzial von A. Blazei.

Anerkennung

Diese Arbeit wurde durch Zuschüsse der brasilianischen Agenturen „Fundo de Incentvo à Pesquisa e Eventos (FIPE) do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA)“ und „Laboratório de Hepatologia e Fisiologia Experimental da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (HCPA/UFRGS)“ unterstützt.