اثر اولئوروپین بر میزان گلوکز خون و بیان ژن پیروات کیناز در موش های صحرایی نر دیابتی شده با استرپتوزوتوسین
محورهای موضوعی : نشانگر های زیستی پلاسما
اکرم اسدی
1
(علم و هنر یزد)
مریم رفیعی راد
2
(گروه زیست شناسی دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایذه)
آمنه جاوید
3
(گروه زیست شناسی دانشکده مهندسی و علوم دانشگاه علم و هنر یزد)
کلید واژه: دیابت, اولئوروپین, پیروات کیناز, موش صحرایی,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: با توجه به خواص آنتی اکسیدانی اولئوروپین و نقش آنتی اکسیدان ها در بهبود دیابت، این مطالعه با هـدف بررسی اثر اولئوروپین بر میزان گلوکز خون و بیان ژن پیروات کیناز در موش های صحرایی نر دیابتی انجام شد. مواد و روش ها : با تزریق استرپتوزوتوسین (mg/kg60) در موش هاي صحرایی نر (250-200گرم) دیابت ایجـاد شـد. ح پس از تزریق داخل صفاقی STZ، حیوانات دارای قند خون بالای 200mg/dL، دیابتی تلقی شدند. گروه‌های کنترل و گروه دیابتی فقط سالین و گروه‌های دیابتی درمان شده به مدت چهار هفته روزانه بصورت گاواژ اولئوروپین mg/kg 10،20دریافت کردند. سپس رت ها با دارو بی هوش و تشریح شدند. بافت کبد جداسازی و برای بررسی بیان ژن پیروات کیناز به روش Real-time PCR استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از آزمون توکی در سطح P<0.05 انجام شد. نتایج : نتایج نشان داد در گروه دیابتی دریافت کننده دوزهای mg/kg 20و10 اولئوروپین نسبت به گروه دیابتی به طور معناداری کاهش یافت. بررسی بیان ژن پیروات کیناز نیز نـشان داد در گروه دیابتی ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ گروه کنترل ﺳﺎﻟﻢ ﺩﺍﺭﺍﻱ کاهش ﺑﻮﺩ ﺍﻣﺎ ﺍﻳﻦ کاهش ﺍﺯ ﻧﻈﺮ ﺁﻣﺎﺭﻱ ﺩﺭ ﺣﺪ ﻣﻌﻨﻲﺩﺍﺭﻱ ﺑﻴﺎﻥ ﻧﺸﺪ. از طرفی ﺩﺭ گروه دیابتی تحت درمان با دوز های mg/kg 20 و 10 اولئوروپین میزان بیان ژن پیروات کیناز نسبت به گروه دیابتی به طور معناداری افزایش داشته است. نتیجه گیری: نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که احتمالا تجویز اولئوروپین توانسته از طریق تغییر میزان بیان ژن پیرووات کیناز باعث کاهش گلوکز خون شود
Background & Aim: Considering the antioxidant properties of oleuropein and the role of antioxidants in improving diabetes, this study was conducted with the aim of investigating the effect of oleuropein on blood glucose levels and pyruvate kinase gene expression in diabetic male rats. Materials & Methods: 40 rats aged 2-3 months (weighing 200-250 grams) were divided into four groups of ten. By injecting streptozotocin (60 mg/kg), type 1 diabetes was induced in male rats. After intraperitoneal injection of STZ, animals with blood glucose above 200 mg/kg were considered diabetic. The control groups and the diabetic group only received saline and the treated diabetic groups received 10, 20 mg/kg oleuropein daily by gavage for four weeks. At the end of the experiment period, all the rats were dissected after anesthesia with ether by drawing blood from the heart and liver tissue was isolated and used to check the expression of pyruvate kinase gene by Real-time PCR method. Data analysis was performed using Tukey's test at P<0.05 level. Results: The results showed that in the diabetic group receiving doses of 10 and 20 mg/kg of oleuropein, the blood glucose level decreased significantly compared to the diabetic group. Examining the expression of pyruvate kinase gene also showed that there was a decrease in the diabetic group compared to the healthy control group, but this decrease was not statistically significant. On the other hand, in the diabetic group treated with 20 and 10 mg/kg doses of oleuropein, pyruvate kinase gene expression increased significantly compared to the diabetic group. Conclusion: The results of the present study showed that the administration of oleuropein has been able to reduce blood glucose by changing the expression of the pyruvate kinase gene.
1.Risbridger G, Wang H, Young P, Kurita T,Wang YZ, Lubahn D, et al. Evidences That Epithelial And Mesenchymal Estrogen ReceptorAlpha Mediates Effects Of Estrogen On Prostatic Epithelium. Dev Biol .2001; 229(2): 432-42. 2. Karabag-Coban F, Hazman O, Bozkurt MF, Ince S. Antioxidant Status And Anti-Inflammatory Effects Of Oleuropein In Streptozotocin-Induced Diabetic Nephropathy In Rats. Eur J Med Plants. 2017; 18(2): 1-10. 3.Jemai H, Sayadi S. Heart Histopathology And Oxidative Features In Diabetic Rats And Protective Effects Of Oleuropein. Advances in Bioscience and Biotechnology .2015; 6(6): 383-9. 4.Meyer K, Deutscher J, Anil M, Berthold A, Bartsch G, Kiess W. Serum Androgen Levels In Adolescents With Type I Diabetes: Relationship To Pubertal Stage And Metabolic Control. J Endocrinol Invest. 2000; 23: 362-8. 5.Kumar S, Malhotra R, Kumar D. Antidiabetic And Free Radical Scavenging Potential Of Euphorbia Hirta Flower Extract. Indian J Pharm Sci .2010; 72(4): 533-7. 6. Wooll JO, Friesen RHE, White MA, Watowich SJ, Fox RO, Ching Lee J, et al. Structural and functional linkages between subunit interfaces in mammalian pyruvate kinase. Journal of Molecular Biology 2001; 312: 525- 40. 7. Noguchi R, Yamada K, Inove H, Matsuda T, Tanaka T. The L-and R-type isozymes of rat pyruvate kinase are produced from a single gene by use a different promoters. The Journal of Biological Chemistry 1987; 262(29): 14366- 71. 8. Noguchi T, Inove H, Tanaka T. The M1-and M2-type isozymes of rat pyruvate kinase are produced from the same gene by alternative RNA splicing. The Journal of Biological Chemistry 1986; 261(29): 13807-12. 9.Omar SH. Oleuropein in olive and its pharmacological effects. Sci Pharm 2010;78(2):133-54. 10.Al Jamal AR, Ibrahim A Effects Of Olive Oil On Lipid Profiles And Blood Glucose In Type2 Diabetic Patients. Int J Diabetes Metab 2011; 19:19-22. 11. Anup KM, Smriti T, Zabeer A, Ram KS.Antidiabetic and antihhyperlipidemic effect of Euphorbia hirta in Streptozotocin induced diabetic rats. Scholars Research Library. 2012;4(2):703-7. 12. Özlem S, Aslan T, Tülay AÇ. Antioxidant, cytotoxic and apoptotic activities of extracts from medicinal plant Euphorbia platyphyllos L. Journal of Medicinal Plants Research. 2013;7(19):1293-304. 13.Anup KM, Smriti T, Zabeer A, Ram K S. Antidiabetic and antihhyperlipidemic effect of Euphorbia hirta in Streptozotocin induced diabetic rats. Scholars Research Library 2012; 4 (2):703-7. 14. Omar SH. Oleuropein in olive and its pharmacological effects. Science Pharmacology.2010;30;78(2):133-54. 15.Lee OH, Lee BY, Lee J, Lee HB, Son JY, Park CS, et al. Assessment of phenolics-enriched extract and fractions of olive leaves and their antioxidant activities. Bioresource Technology.2009;100(23):6107-13. 16. Omar SH. Cardio protective and neuroprotective roles of oleuropein in olive. Saudi Pharmaceutical Journal. 2011;18(3):111-21. 17.Nediani C, Ruzzolini J, Romani A, Calorini L.Oleuropein, a Bioactive Compound from Olea europaea L., as a potential preventive and therapeutic agent in non-communicable diseases.Antioxidants. 2019;8(12):578. 18. Karabag-Coban F, Hazman O, Bozkurt MF, Ince S. Antioxidant status and anti-inflammatory effects of oleuropein in Streptozotocin-induced diabetic nephropathy in rats. European Journal of Medicinal Plants. 2017;18(2):1-10. 19.Ahmadvand H, Noori A, Ghasemi Dehnoo M, Bagheri S, Cheraghi R. Hypoglycemic, hypolipidemic and antiatherogenic effects of oleuropein in alloxan-induced type 1 diabetic rats. Asian Pacific Journal of Tropical Disease. 2014;4(1):421-25. 20. Karabag-Coban F, Hazman O, Bozkurt MF, Ince S. Antioxidant status and anti-inflammatory effects of oleuropein in Streptozotocin-induced diabetic nephropathy in rats. European Journal of Medicinal Plants. 2017;18(2):1-10. 21. Rafieirad M, Abdolhassan Doulah AH, Goudarzi S. Evaluation of the Effect of Alpha-pinene on Blood Glucose and Lipid Profiles, in Diabetic Rats. Journal of Animal Biology.2022; 14(3): 171-180. 22.Ghasemzadeh Dehkordi S, Doulah A, Rafieirad M. The Effect of Four Weeks Swimming Practice and Oleuropin Supplementation on Memory Impairment and Parkinson's Pain in Adult Male Rats. The Quarterly Journal of Applied Biology.2022;35(1):180-195. 180-195. 23.Darvish Sargazi M, Sabbagh S, Miri H R, Najafi S, Sabbagh K. The effect of hydro-alcoholic Prosopis farcta fruit extract on blood glucose and gene expression of pyruvate kinase in type 1 diabetic rats. yafte 2016; 17 (4) :54-61. 24.Can A, Akev N, Ozsoy N, Bolkent S, Arda BP, Yanardag R, et al. Effect of Aloe vera leaf gel and pulp extracts on the liver in type-II diabetic rat models. Biological and Pharmaceutical Bulletin.2004; 27(5): 694-8. 25.Chahardoli M, Mahmoodi M, Hajizadeh M, Khoramdel Azad H, Khoshdel A, Mirzaei M. Effect of Aloe Vera Hydroalcoholic Extract on Blood Glucose, Serum Insulin and the Key Enzymes in Metabolic Pathways of Glycolysis and Gluconeogenesis in Hepatocytes of Type 1 Diabetic Rats. JRUMS.2015; 13 (8) :669-682. 26.Zhang X, Yang S, Chen J, Su Z.Unraveling the regulation of hepatic gluconeogenesis. Front Endocrinol.2019; 9: 802. 27.Biyani MK, Banavalikar MM, Suthar AC, Shahani S, Sivakami S, Vidri J. Antihyperglycemic effects of three extract from momoridaca charantia. Journal of Ethnopharmocology.2003; 88: 107-11. 28. Rajala A, Soni K, Rajala RVS. Metabolic and Non-metabolic Roles of Pyruvate Kinase M2 Isoform in Diabetic Retinopathy. Sci Rep. 2020 May 4;10(1):7456. 29- Lee IK. The role of pyruvate dehydrogenase kinase in diabetes and obesity. Diabetes Metab J. 2014 Jun;38(3):181-6. 30-Can A, Akev N, Ozsoy N, Bolkent S, Arda BP, Yanardag R, et al. Effect of Aloe vera leaf gel and pulp extracts on the liver in type-II diabetic rat models. Biological and Pharmaceutical Bulletin.2004;27(5): 694-8. 31- Yeylaghi Ashrafi MR, Abednatanzi H, Ghazalian F. The effect of eight weeks of high intensity interval training and nchromosomal royal jelly on G6Pase gene expression in hepatocytes, glucose levels and insulin resistance in type 2 diabetic rats.RJMS 2020; 27(8): 135-150 (Persian). 32- Haeusler RA, Camastra S, Astiarraga B, Nannipieri M, Anselmino M, Ferrannini E. Decreased expression of hepatic glucokinase in type 2 diabetes. Mol Metabol. 2015;4(3):222-6. 33- Rui L. Energy metabolism in the liver. Comprehen Physiol. 2014;4(1):177-97. 34-Postic C, Dentin R, Girard J. Role of the liver in the control of carbohydrate and lipid homeostasis. Diabetes Metab. 2004;30(5): 398-408. 35-Rahimi N, Delfan B, Motamed-Gorji N, Dehpour AR. Effects of oleuropein on pentylenetetrazol-induced seizures in mice: involvement of opioidergic and nitrergic systems. J Nat .2017;71(2):389-96. 36- Pourkhodadad S, Alirezaei M, Moghaddasi M, Ahmadvand H, Karami M, Delfan B, et al. Neuroprotective effects of oleuropein against cognitive dysfunction induced by colchicine in hippocampal CA1 area in rats .J Physiol Sci. 2016 Sep;66(5):397-405. 37.Rahimi N, Delfan B, Motamed-Gorji N, Dehpour AR. Effects of oleuropein on pentylenetetrazol-induced seizures in mice: involvement of opioidergic and nitrergic systems. J Nat .2017;71(2):389-96. 38.Dekanski D, Selaković V, Piperski V, Radulović Ž, Korenić A, Radenović L. Protective effect of olive leaf extract on hippocampal injury induced by transient global cerebral ischemia and reperfusion in Mongolian gerbils. Phytomedicine.2011;18(13):1137-43. 39.De La Cruz JP, Del Río S, Arrebola MM, López-Villodres JA, Jebrouni N, González-Correa JA. Effect of virgin olive oil plus acetylsalicylic acid on brain slices damage after hypoxia-reoxygenation in rats with type 1-like diabetes mellitus. Neurosci Lett.2010; 471(2):89-93. 40. Kuem N, Song SJ, Yu R, Yun JW, Park T. Oleuropein attenuates visceral adiposity in high‐fat diet‐induced obese mice through the modulation of WNT10b‐and galanin‐mediated signaling. Mol Nutr Food Res. 2014;58(11):2166-76. 41. Khalatbary AR, Ghaffari E, Mohammadnegad B. Protective role of oleuropein against acute deltamethrin-induced neurotoxicity in rat brain. Iran Biomed .2015;19(4):247-53. 42.Khalatbary AL. Olive oil phenols and neuroprotection. Nutr Neurosci. 2013;16(6):243-9. 43. Barzin M, Hosseinpanah F, Arzhan S, Azizi F. Trends of obesity and abdominal obesity in Tehranian adults. Pajoohandeh Journal.2011; 16(5):212-8. (In Persian) 44.Janghorbani M, Amini M, Willett WC, Gouya MM, Delavari A, Alikhani S, et al. First nationwide survey of prevalence of overweight, underweight, and abdominal obesity in Iranian adults. Obesity.2007;15(11):2797-808. 45.Mahmoodi M, Hosseini-Zijoud SM, Kazemi Arababadi M, Khorramdelazad H. Effect of Persian shallot (Allium hirtifolium Boiss. extract on glucokinase (GCK), glycogen phosphorylase and phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) genes expression in diabetic rats. African J Pharmacy and Pharmacol 2013; 7(7): 389-96. 46. Hosseini-Zijoud SM, Mahmoodi M. The effects of Persian shallot extract on the levels of some blood biochemical parameters in streptozotocin-induced diabetic rats. African Journal of Agricultural Research 2012; 7(22): 3308-13. 47. Nazari M, Hajizadeh MR, Mahmoodi M, Mirzaei MR, Hassanshahi G. The regulatory impacts of Morus Alba leaf extract on some enzymes involved in glucosemetabolism pathways in diabetic rat liver. Clin Lab 2012; 59(5-6): 497-504. 48.Bazi Shad A, Miri H R, Esmaeilzadeh Bahabadi S, Hajinezhad M R, Dahmardeh Ghale no F, Sabori H et al. The effect of hydroalcoholic extract of Prosopis farcta on weight, blood glucose and gene expression of Pyruvate Kinase in Diabetic Rats (Type1). Jms.2017; 4 (4) :1-9 49.Arsalandeh F, Hoseini SM, Hoseini J.Effects of Allium hirtifoliu extract on gene expression of glycogene phosphorylase and phosphoenol pyruvate carboxykinase. First National Student Conference of Biotechn.2012;46-56. (In Persian) 50.Shahsavari G, Ehsani A, Hooshmand M. Effect of essential oils of Satureia khuzestanica Jamzad on enzyme activity and gene expression of some regulatory enzymes of glucose in diabetic and normal rats. Yafte.2008; 10(4): 71-80. (In Persian) 51.Yılmaz, S.The Levels of Pyruvate Kinase Activity in Renal and Hepatic Tissues of Rats with Diabetes Induced by Streptozotocin. Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences.2002;26 (3):549-553. 52.Zheng S, Huang K, Tong T.Efficacy and Mechanisms of Oleuropein in Mitigating Diabetes and Diabetes Complications. J Agric Food Chem.2021; 9;69(22):6145-6155. 53.Drira R, Chen S, Sakamoto K. Oleuropein and hydroxytyrosol inhibit adipocyte differentiation in 3 T3-L1 cells. Life Sci.2011; Nov 7;89(19-20):708-16. 54.Ahmadvand H, Shahsavari G, Tavafi M, Bagheri S, Moradkhani MR, Kkorramabadi RM, Khosravi P, Jafari M, Zahabi K, Eftekhar R, Soleimaninejad M, Moghadam S. Protective effects of oleuropein against renal injury oxidative damage in alloxan-induced diabetic rats; a histological and biochemical study. J Nephropathol.2017;6(3):204-209. 55.Nekooeian AA, Khalili A, Khosravi MB. Effects of oleuropein in rats with simultaneous type 2 diabetes and renal hypertension: a study of antihypertensive mechanisms. J
Asian Nat Prod Res.2014;16(9):953-62.
اثر اولئوروپین بر میزان گلوکز خون و بیان ژن پیروات کیناز در موش های صحرایی نر دیابتی شده با استرپتوزوتوسین
اکرم اسدی1 ،مریم رفیعی راد2، آمنه جاوید1
1- دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه زیست شناسی،دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایذه، ایذه، ایران.
2- دانشیار گروه زیست شناسی،دانشکده فنی مهندسی و علوم،دانشگاه علم و هنر یزد، یزد، ایران.نویسنده مسئول: rafieirad.m@gmail.com
3- استادیار گروه زیست شناسی،دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایذه، ایذه، ایران.
تاریخ دریافت:11/12/1402 تاریخ پذیرش: 19/02/1403
چکیده
زمینه و هدف: با توجه به خواص آنتی اکسیدانی اولئوروپین و نقش آنتی اکسیدان ها در بهبود دیابت، این مطالعه با هـدف بررسی اثر اولئوروپین بر میزان گلوکز خون و بیان ژن پیروات کیناز در موش های صحرایی نر دیابتی انجام شد.
مواد و روش ها : تعداد 40 سر موش صحرایی 2تا3 ماهه (با وزن 250-200گرم) به چهار گروه ده‌تایی تقسیم شدند.با تزریق استرپتوزوتوسین (mg/kg60) در موش هاي صحرایی نر دیابت نوع 1 ایجـاد شـد. پس از تزریق داخل صفاقی STZ، حیوانات دارای قند خون بالای mg/kg 200، دیابتی تلقی شدند. گروه‌های کنترل و گروه دیابتی فقط سالین و گروه‌های دیابتی درمان شده به مدت چهار هفته روزانه بصورت گاواژ اولئوروپین mg/kg 10،20دریافت کردند. در پایان دوره آزمایش تمام رت ها پس از بیهوشی بوسیله اتر با خون گیری از قلب تشریح شده و بافت کبد جداسازی و برای بررسی بیان ژن پیروات کیناز به روش Real-time PCR استفاده شد. تجزیه و تحلیل داده‌ها با استفاده از آزمون توکی در سطح P<0.05 انجام شد.
نتایج : نتایج نشان داد در گروه دیابتی دریافت کننده دوزهای mg/kg 20و10 اولئوروپین میزان گلوکز خون نسبت به گروه دیابتی به طور معناداری کاهش یافت. بررسی بیان ژن پیروات کیناز نیز نـشان داد در گروه دیابتی ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ گروه کنترل ﺳﺎﻟﻢ ﺩﺍﺭﺍﻱ کاهش ﺑﻮﺩ ﺍﻣﺎ ﺍﻳﻦ کاهش ﺍﺯ ﻧﻈﺮ ﺁﻣﺎﺭﻱ ﺩﺭ ﺣﺪ ﻣﻌﻨﻲﺩﺍﺭﻱ ﺑﻴﺎﻥ ﻧﺸﺪ. از طرفی ﺩﺭ گروه دیابتی تحت درمان با دوز های mg/kg 20 و 10 اولئوروپین میزان بیان ژن پیروات کیناز نسبت به گروه دیابتی به طور معناداری افزایش داشته است.
نتیجه گیری: نتایج تحقیق حاضر نشان داد که احتمالا تجویز اولئوروپین توانسته از طریق تغییر میزان بیان ژن پیرووات کیناز باعث کاهش گلوکز خون شود.
کلمات کلیدي: اولئوروپین، پیروات کیناز، دیابت، موش صحرایی
مقدمه
بیماري دیابت شیرین سندرم پیچیده اي است کـه بـا افزایش گلوکز خون، اختلال در متابولیـسم کربوهیـدرات و لیپید همـراه مـی باشـد. رونـد ابـتلا بـه دیابـت بـه عنـوان شایعترین بیماري ناشی از اختلال متابولیسم در سـالهـاي اخیر رو به افزایش است. در دیابت نوع یک سلول هاي بتـاي پانکراس دچار تخریب شده و به دنبال آن تولیـد انـسولین کاهش می یابد. به دلیل این که اندام هاي اصلی بدن بـراي مصرف سوخت خود که عمدتاً گلوکز می باشد بـه هورمـون انسولین نیاز دارند، این کـاهش منجـر بـه کـاهش مـصرف گلوکز توسط اندام ها و افزایش قند خون و گلوکونئوژنز می شود. انسولین با اثر تحریکی بر مسیر گلیکولیز و مکـانیزم کنترل منفی بر مسیرگلوکونئوژنز باعث افزایش گلیکـولیز و مهار گلوکونئوژنز در بافت ها و کاهش قند خون می شود (1). روش هاي مختلفی براي درمان دیابت پیشنهاد شده اسـت که می توان به داروهاي شیمیایی پایین آورنده گلوکز خون و استفاده از انسولین اشاره نمود (2). همچنین روش هـاي پیوند پانکراس، پیوند جزایرلانگرهانس و حتی اسـتفاده از سلول هاي بنیـادي مـورد توجـه مـی باشـند (4-3). اثـرات جانبی داروهاي شیمیایی و تداخلات آنها با یکـدیگر کـه در بدن انسان یا در هنگام آزمایش هاي مختلف آشکار می شـود مسئله مهمی است که باید مدنظر باشد (5). آنـزيم پيـروات (ATP :phosphotransferase)(Pyruvate 2-O- ،EC 2.7.1.40;PK) كينـاز آخـــرين واكـــنش در مـــسير گليكوليـــز را كاتاليـــز مـيكنـــد. در طـــي ايـــن واكنـــش انتقــــال گــروه فــسفريل از فــسفواينول پيــروات بــه(Adenosine diphosphate) ADPانجــام شــده و پيــروات و ATP تولید می شوند. در پـستانداران چهـار ايزوآنـزيم از پيـروات كيناز وجود دارد. اين ايزوآنزيم ها را براساس نوع بـافتي كـه در آن به ميزان بيشتري وجود دارند، نامگذاري كرده اند، كـه شامل ايزوآنزيم هاي (Muscle) M2وM1 ،(Red blood cell)R ، (Liver)L مي باشند(6). اين ايزوآنزيم ها از لحـاظ خـواص سـينتيك، الكتروفورتيـك و ايمونولوژيـك بـا يكـديگر تفـاوت دارند و به نظر ميرسد كه متعلق به دو گروه مجزا هـستند و هر گروه تحت كنترل يك ژن خاص قـرار دارد. دو ايزوآنـزيم Lو Rاز ژن PKLRو با استفاده از پروموتورهـاي جداگانـه توليد مي شوند (7) ،در حالي كه دو ايزوآنزيم M1و M2از ژن PKMو بــه كمــك فرآينــد alternative splicingايجــاد مي شوند(8).
پیـروات کینـاز نقش متابولیکی مهمی در گیاهان، باکتری ها و جـانوران دارد. ایزوزیم هاي مختلف پیـروات کینـاز مصرف کربن متابولیکی به منظور بیوسنتز و اسـتفاده پیـروات بـراي تولیـد انـرژي را کنتـرل میکند (9). مطالعات کمی در زمینه تغییـرات بیـان ژن هـاي مسیر گلیکولیز تحت تأثیر عصاره هاي گیاهی صورت گرفته است. به عنوان مثال گزارش شده است عصاره گیاه دارویـی دارچین، بیان ژن پیـروات کربوکـسی کینـاز (PEPCK) و ناقل 2گلوکز(GLUT 2) را در موش دیابتی افـزایش داد و از کاهش بیـان پیـروات کینـاز جلـوگیري کـرد (10). امروزه استفاده از داروهاي گیاهي به دلیل تأثیر مثبت، عوارض جانبي كمتر و هزینه نسبتا پایین رو به گسترش است، لذا تحقیق بر روي گیاهان دارویي حائز اهمیت فراواني است. استفاده از طب گیاهي براي درمان بیماري دیابت در دنیا اهمیت فراواني پیدا كرده است (11). بیشترین تركیبات فعال موجود در میوه ها، سبزیجات و گیاهان دارویي تركیبات فنلي، نیتروژني، ویتامین ها، ترپنوئیدها (كاروتنوئیدها و تري ترپن ها) و آلكالوئیدها هستند كه برخي از آنها فعالیت آنتي اكسیداني قوي دارند. آنتي اكسیدان ها در حیات انسان نقش مهم و اساسي ایفا ميكنند. به طوري كه مصرف آنتي اكسیدان ها با كاهش خطر بیماريهاي قلبي، دیابت و دیگر بیماريهاي مرتبط با پیري از قبیل سرطان همراه است ( 12). مواد مؤثره موجود در گیاهان دارویـی مختلـف، از طریق مکانیزم هـاي متفـاوتی قـادر بـه کـاهش قنـد خـون هستند. عمده ایـن مکـانیزم هـا عبارتنـد از: افـزایش ترشـح انسولین، فعال کردن مسیر کاتابولیسم گلوکز، مهـار یـا غیـر فعال کردن مـسیر گلوکونئـوژنز، هـدایت گلـوکز بـه داخـل ســلول، جــذب گلــوکز آزاد و ممانعــت از اتــصال آن بــه پروتئین ها، افـزایش ظرفیـت آنتـی اکـسیدانی و ممانعـت از آسیب زایی اکسیدان ها می باشد(13). برگ زیتون یك منبع قابل ملاحظه تركیبات فنلي است كه به لحاظ بیولوژیكي فعال هستند و ظرفیت آنتي اكسیداني، ضد التهابي و قدرت پاک كنندگي رادیكالي بهتري دارند (15،14). همچنین تركیبات فنلي مشتق از برگ و روغن زیتون با داشتن مقادیر قابل توجهي اولئوروپین(Oleuropein) از اكسیداسیون لیپوپروتئیني جلوگیري ميكنند ( 16). اولئوروپین یك تركیب فنلي است كه به لحاظ فارماكولوژیكي فعال ترین ماده موجود در روغن زیتون است ( 17). همچنین تحقیقات نشان داده شده كه اولئوروپین اثرات آنتي اكسیدان، ضد التهابي و ضد سرطاني دارد و قادر است در شرایط invitroاز اكسیداسیون لیپیدي جلوگیري نماید ( 19-18). تحقیقات انجام شده توسط Karabag-Coban در سال 2017اثرات تزریق داخل صفاقي اولئوروپین با دوز mg/kg 20 را بر وضعیت آنتي اكسیداني و ضد التهابي در موش صحرایي دیابتي شده تایید نموده است ( 20). در مطالعه حاضر اثر محافظتي اولئوروپین خوراكي بر میزان گلوکز خون و بیان ژن پیروات کیناز (آخـرین آنـزیم مسیر گلیکولیز) در موش های صحرایي نر دیابتي شده با استرپتوزوتوسین مورد بررسي قرار گرفت.
مواد و روش ها
در اين پژوهش تجربي 40 سر موش صحرايي نر نژاد ويستار 2 تا 3 ماهه با میانگین وزنی 250-200گرم از مرکز تحقیقات فیزیولوژی اهواز تهیه شد. اين موش ها در قفس هاي ويژه اي نگاهداري شده و دماي اتاق حيوانات حدود 3±22درجه سانتي گراد بود. برنامه نوري مورد استفاده 12ساعت روشنايي و 12ساعت تاريكي با شروع روشنايي صبحگاهي در ساعت 8تعيين و حيوانات آزادانه به آب تازه و غذا به صورت نامحدود دسترسي داشتند. غذاي موش ها از كارخانه خوراك دام پارس تهيه شد. علاوه بر اين، بررسي هاي باليني نيز به منظور يافتن علائم عام آسيب شناسي، به طور متناوب انجام مي گرفت. در برنامه مطالعاتي، در ابتدا وزن گيري انجام شد و طبق وزن هاي به دست آمده، موش ها در قفس ها قرار گرفتند. با اين عمل ميانگين وزن هر قفس در يك رنج قرارگرفت و عامل وزن حذف شد.
برای دیابتی نمودن موش های صحرایی از داروی استرپتوزوتوسین (STZ)(شرکت سیگماکانادا) به صورت تک دوز داخل صفاقی به میزان۶۰ میلی گرم برکیلوگرم به صورت محلول سالین فیزیولوژیک سرد استفاده می شود و پس از مشاهده علایم دیابت حدود 72 ساعت بعد از تزریق(کاهش وزن،افزایش قندخون به میزان بیش از25۰میلی گرم بر دسی لیتر و پرنوشی)، تیمار داروها (۳ روز پس ازتزریق استرپتوزوسین) به صورت گاواژ به مدت۴هفته به صورت روزانه انجام می شود. میزان وزن در ابتدا و انتهای مطالعه تعیین می شود. همچنین میزان گلوکز سرم نیز در انتهای هر هفته اندازه گیری می شود(با استفاده از ورید دمی). 48 ساعت پس ازآخرین گاواژ، ضمن رعايت شرايط ناشتاي 14ساعته، موش های صحرایی توسط کتامین بیهوش شده و خونگیری ازقلب آن ها به عمل می آید (21). در پایان آزمایش موش‌ها را کشته وکبد را جدا کرده و بیان ژن پیروات کیناز را با روش Real-time RT-PCR بررسی می‌شود. حیوانات جهت انجام آزمایش به 4گروه 10تایی (n=10) بصورت زیر تقسیم بندی شدند.
1-گروه کنترل سالم (در طول مطالعه فقط آب و غذا معمولی استفاده کردند)
2- گروه دیابتی (با تزریق استرپتوزوتوسین (60 mg/kg))
3-گروه¬ تجربی 1 گروه دیابتی دریافت کننده استرپتوزوتوسین + دوز10 میلی¬گرم بر کیلوگرم اولئوروپین را روزانه و به مدت 28 روز به صورت خوراکی دریافت کردند.
4- گروه¬ تجربی 2 گروه دیابتی دریافت کننده استرپتوزوتوسین + دوز20 میلی¬گرم بر کیلوگرم اولئوروپین را روزانه و به مدت 28 روز به صورت خوراکی دریافت کردند. (22).
نحوه تهیه اولئوروپین: اولئوروپین از شرکت گل اکسیرس پارس مشهد ایران خریداری گردید و در دوزهای مشخص تجویز گردید.
اندازه گیري گلوکز خون
براي انـدازه گیـري گلـوکز خـون یک قطره خون از انتهاي دم موش روي دسـتگاه گلوکـومتر ریخته و میزان گلوکز ناشتاي خون آنها سـنجیده شـد. در طی مطالعـه وزن مـوش هـا نیـز بوسـیله تـرازوي دیجیتـال اندازه گیري و ثبت شد (23).
بررسی بیان ژن پیروات کیناز
استخراج RNAاز بافت کبدي کل طبق دسـتورالعمل کیت (Geneall Hybrid-RTM)شـرکت پیـشگام انجـام گرفت. پس از استخراج ،RNAکمیت و کیفیت آن بـا روش اسپکتروفتومتري و الکتروفـورز ژل آگـارز مـورد ارزیـابی قـرار Revert Aid First از کیـتcDNA گرفت. جهت سنتز ،(شــرکت پیــشگامStrand cDNA Synthesis Kit) استفاده شد (23).
توالی پرایمرهاي اختصاصی براي بیان ژن PKو GAPDH همچنـین ژن به عنوان استاندارد درونی در جدول 1نشان داده شده است.
جدول 1- توالی پرایمر های ژن کنترل داخلی و PK
Primer pair | Gene |
Forward: 5'-GGAGAAACCTGCCAAGTATG-3' Reverse:5'- GAGTTGCTGTTGAAGTCACA-3' | GAPDH |
Forward: 5'-CGAAGGCGTGAAGAGGTTTGA -3' Reverse:5'- GCAGCGCCCAATCATCATCT-3' | PK |
میزان بیان ژن پیروات کیناز با روش Real time PCR:
بر اساس روش استاندارد به صورت نسبی صورت گرفت. کمیت نسبی به وسیله اندازه گیري افزایش تشعشع فلورسنس در نتیجه اتصال رنگ (Eva Green)با استفاده از دستگاه (RG-3000 Corbett Research) انجام گرفت. میزان بیان ژن PKدر نمونه با رقت سازي از نمونه cDNAنرمال براي ژن و رسم منحنی استاندارد به دست آمد (23).
تجزيه و تحليل داده‌ها
داده‌های این تحقیق به صورت Mean±SEM ارائه و سپس با روش‌های مناسب آماری در محیط‌های نرم افزارهای SPSS و Dunnett.test ، مقایسه گروهها و بررسی اثر اولئوروپین بر متغیرهای مورد مطالعه با استفاده از آزمون واریانس یک طرفه و تست پشتیبان Tukey انجام شد. تفاوت نتایج بین گروه های مختلف با حداقل P<0.05 معنی دار تلقی می شود.
تحليل يافته ها نشان داد میزان وزن در موش های گروه دیابتی در مقایسه با موش های گروه کنترل سالم به طور معنی داری کاهش یافت (p<0.001). علاوه بر این نتایج نشان داد گروه تجربی 1 دریافت کننده دوز 10 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین در روز باعث افزایش وزن موش های دیابتی شده نسبت به موش های گروه دیابتی شده است (p<0.001). همچنین نتایج حاصل از مشاهدات نشان داد که گروه تجربی 2 دریافت کننده دوز 20 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین در روز باعث افزایش وزن موش های دیابتی شده نسبت به موش های گروه دیابتی شده است(p<0.001).
نمودار 1: مقایسه (میانگین ± انحراف معیار از میانگین) اثر مصرف خوراكي اولئوروپین بر ميزان وزن موش های گروه کنترل، گروه دیایتی، گروه دیابتی دریافت کننده دوزهای 10و 20 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین.
علامت (***)بیانگر اختلاف معنی دار با گروه کنترل(p<0.001) و علامت### بیانگر اختلاف معنی دار با گروه های دیابتی(p<0.001). (n=10)آنالیز واریانس یک طرفه و تست پشتیبان Tukey)
ﺑﺮﺭﺳﻲ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺗﺎﺛﻴﺮ ﺗﺠﻮﻳﺰ اولئوروپین ﺑﺮ غلظت گلوکز خون ﻣﻮﺵﻫﺎﻱ ﻣﻮﺭﺩ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ: همان طور که در نمودار 2 نشان داده شده است ﻣﻘﺪﺍﺭ غلظت گلوکز ﺧﻮﻥ در موش های گروه دیابتی در مقایسه با موش های گروه کنترل سالم به طور معناداری افزایش یافت (p<0.01). نتایج نشان داد که اختلاف غلظت گلوکز خون در موش های گروه دیابتی دریافت کننده دوز 10 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین نسبت به موش های گروه دیابتی به طور معناداری کاهش یافت (p<0.001). همچنین اختلاف غلظت گلوکز خون در موش های گروه دیابتی دریافت کننده دوز 20 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین کاهش معناداری را نسبت به موش های گروه دیابتی نشان داد (p<0.001).
نمودار 2 : مقایسه (میانگین ± انحراف معیار از میانگین) میزان گلوکز خون موش های گروه کنترل و گروه دیایتی، گروه دیابتی دریافت کننده دوزهای 10و 20 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین.
علامت (***)بیانگر اختلاف معنی دار با گروه کنترل(p<0.001) و علامت### بیانگر اختلاف معنی دار با گروه های دیابتی(p<0.001). (n=10)آنالیز واریانس یک طرفه و تست پشتیبان Tukey)
نمودار 3 مربوط به منحنی ذوب ژن GAPDH در کبد نمونه موش
نمودار 4 نمودار مربوط به منحنی ذوب ژن PK در کبد نمونه موش
ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﺮﺭﺳﻲ ﺑﻴﺎﻥ ژﻥ پیروات کیناز : همانطور که در نمودار 4 مشاهده می شود میزﺍﻥ ﺑﻴﺎﻥ ژﻥ پیرﻭﺍﺕ کیناز ﺩﺭ موش های گروه ﺩﻳﺎﺑﺘﻲ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ گروه کنترل ﺳﺎﻟﻢ کاهش داشت اما از لحاظ آماري معنی دار نبود. همچنین میزان بیان ژن پیروات کیناز ﺩﺭ موش های دیابتی دریافت کننده دوز 10 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین افزایش معنی داری نسبت به گروه دیابتی داشته است (p<0.001). همچنین میزان بیان ژن پیروات کیناز در موش های دیابتی دریافت کننده دوز 20 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین به مدت 28 روز در مقایسه با گروه دیابتی افزایش معنی داری را نشان داد (p<0.001).
نمودار 5 مقایسه (میانگین ± انحراف معیار از میانگین) تغییرات ﺑﻴﺎﻥ ژﻥ پیرﻭﺍﺕ کیناز موش های گروه کنترل، گروه دیایتی، گروه دیابتی دریافت کننده دوزهای 10و 20 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین. علامت (***)بیانگر اختلاف معنی دار با گروه کنترل (p<0.001)و علامت### بیانگر اختلاف معنی دار با گروه های دیابتی(p<0.001). (n=10)آنالیز واریانس یک طرفه و تست پشتیبان Tukey).
ﺑﺤﺚ
ﺍﻳﻦ پژﻭﻫﺶ ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮﺭ ﺑﺮﺭﺳﻲ ﺍﺛﺮ اولئوروپین ﺑﺮ ﺭﻭﻱ گلوکز ﻧﺎﺷﺘﺎﻱ ﺧﻮﻥ ﻭ ﻣﻴﺰﺍﻥ ﺑﻴﺎﻥ ژﻥ پیرﻭﺍﺕ کیناز ﺩﺭ ﻣﻮﺵﻫﺎﻱ ﺻﺤﺮﺍﻳﻲ ﺩﺭ چهار گروه کنترل ﺳﺎﻟﻢ، گروه ﺩﻳﺎﺑﺘﻲ ﻭ گروه ﺩﻳﺎﺑﺘﻲ ﺗﺤﺖ ﺗﻴﻤﺎﺭ ﺑﺎ دوزهای 10 و 20 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین ﺻﻮﺭﺕ گرفت. از سوی دیگر، نتایج مطالعه حاضر نشان داد که القای دیابت تجربی در موش های صحرایی به طور معناداری سبب کاهش وزن این حیوانات نسبت به گروه کنترل می شود. وزن تمامی گروه های دریافت کننده اولئوروپین نسبت به گروه دیابتی افزایش نشان داد.
انسولین با اثر تحریکی بر آنزیم کلیدی مسیر گلیکولیز، یعنی گلوکوکیناز و مکانیسم کنترل منفی بر مسیر گلوکونئوژنز و آنزیم کلیدی آن فسفو انول پیروات کربوکسی‌کیناز، باعث افزایش گلیکولیز و مهار گلوکونئوژنز در بافت‌ها و کاهش قند خون می‌شود (25). دیابت از طریق تاثیرگذاری بر فعالیت ژن پیروات کربوکسی کیناز ، سبب کاهش میزان فعالیت این آنزیم در انتقال فسفات از فسفوانول پیرووات به ADP می شود که نتیجه این کاهش سطح فعالیت آنزیمی ، بالارفتن سطح بیان ژن پیروات کیناز در افراد دیابتی می شود (26). کبد اندام اصلی هموستاز گلوکز بدن محسوب می‌شود. سلول‌های کبدی از طریق برداشت گلوکز خون، اثر روی مسیرهای گلیکولیز، گلوکونئوژنز و پنتوز فسفات در تنظیم گلوکز خون دخیل می‌باشند. در مسیرگلیکولیز آنزیم گلوکوکیناز و در مسیر گلوکونئوژنز، آنزیم فسفوانول پیروات کربوکسی‌کیناز نقش کلیدی دارند و کاهش یا افزایش فعالیت آنها تأثیر چشمگیری بر تنظیم گلوکز خون دارد (27).
پیروات کیناز یک آنزیم است که در مسیر تجزیه گلوکز در سلول‌ها نقش دارد، اما تأثیر گلوکز خون در دیابت بیشتر به تغییرات در سطح گلوکز خون، ترشح انسولین، مقاومت به انسولین و سایر فرایندهای متابولیکی مرتبط با دیابت مرتبط است. به علاوه، پیروات کیناز به طور مستقیم تحت تأثیر گلوکز خون قرار نمی‌گیرد. در بیماران دیابتی، نقش اصلی گلوکز خون در مسیر مولکولی پیروات کیناز به صورت غیرمستقیم است. افزایش سطح گلوکز خون در بیماران دیابتی ممکن است منجر به افزایش تولید پیرووات در سلول‌ها شود. این پیرووات میتواند به میتوکندری‌ها منتقل شده و در فرایند اکسید استفاده شود تا ATP تولید کند. اما در بیماران دیابتی، بخصوص در مواردی که مقاومت به انسولین وجود دارد، سلول‌ها ممکن است نتوانند گلوکز را به طور کامل جذب کنند و بخشی از آن به پیرووات تبدیل نشود. این ممکن است منجر به کاهش تولید ATP و کمبود انرژی در سلول‌ها شود(28).
افزایش گلوکز در بیماران دیابتی میتواند تأثیرات متعددی بر مسیر مولکولی پیروات کیناز داشته باشد. در بیماری دیابت نوع 2، که به نام مقاومت به انسولین معروف است، بدن قادر به استفاده کامل از گلوکز نیست و سطح گلوکز در خون بالا می‌ماند. در ادامه، نحوه تأثیر افزایش گلوکز بر مسیر مولکولی پیروات کیناز توضیح داده شده است.
افزایش سطح گلوکز در خون ممکن است منجر به کاهش فعالیت آنزیم پیروات کیناز شود. این آنزیم در مسیر گلیکولیز نقش دارد و وظیفه تبدیل فسفوئنول‌پیرووات (PEP) به پیرووات را دارد. با افزایش سطح گلوکز، نیاز به تجزیه آن افزایش می‌یابد و ممکن است فعالیت پیروات کیناز در کنترل تولید ATP کاهش یابد(28).
افزایش سطح گلوکز در خون منجر به افزایش تجزیه گلوکز و تولید بیشتر پیرووات می‌شود. در شرایط طبیعی، پیرووات به میتوکندری‌ها منتقل شده و در فرایند اکسیداسیون به انرژی تبدیل می‌شود. اما در بیماران دیابتی، کاهش فعالیت پیروات کیناز میتواند به تجمع پیرووات در
سلول‌ها و خون منجر شود(28). پیرووات کیناز نقش مهمی در تولید ATP دارد. با کاهش فعالیت این آنزیم، تولید ATP نیز کاهش می‌یابد. این موضوع میتواند کمبود انرژی در سلول‌ها و بافت‌ها را به همراه داشته باشد و عوارضی مانند خستگی، ضعف عضلانی، و کاهش عملکرد سیستم‌های بیولوژیکی را ایجاد کند. افزایش گلوکز در خون در بیماران دیابتی باعث افزایش تراکم گلوکز در خون می‌شود. این موضوع میتواند به تغییرات دیگری در مسیر مولکولی پیروات کیناز و سایر مسیرهای متابولیکی منجر شود. به عنوان مثال، افزایش تراکم گلوکز در خون میتواند به فعال‌سازی پروتئین کیناز فعال شده با میتوژن (AMPK) منجر شود، که در نتیجه تحریک فعالیت این آنزیم، تنظیم متابولیسم گلوکز و تولید انرژی را تغییر می‌دهد(28).
در شرایطی که سطح گلوکز در خون بیش از حد بالا باشد، سلول‌ها ممکن است ترجیح دهند گلوکز را تجزیه کنند و پیرووات را به لاکتات تبدیل کنند به جای آنکه آن را به میتوکندری‌ها منتقل کرده و در فرایند تأکسید استفاده کنند. این پدیده به عنوان "تراکم لاکتات" شناخته می‌شود. افزایش تراکم لاکتات میتواند منجر به اسیدوز لاکتیک (یا لاکتیک اسیدوز) شود که ممکن است به علت کاهش pH خون و اختلالات متابولیکی و عملکردی، عوارض جدی را برای بیمار داشته باشد(29).
افزایش سطح گلوکز در خون میتواند تأثیری بر تولید ATP در میتوکندری‌ها داشته باشد. پیرووات که از تجزیه گلوکز به دست می‌آید، به میتوکندری‌ها منتقل می‌شود تا در فرایند اکسایش اکسید شده و ATP تولید کند. با افزایش سطح گلوکز، تجمع پیرووات ممکن است مسیر تأکسید درون میتوکندری را محدود کند و تولید ATP را کاهش دهد. این موضوع ممکن است باعث کمبود انرژی و عوارضی مانند خستگی، ضعف عضلانی و اختلالات عملکردی سایر سلول‌ها و بافت‌ها شود(29).
افزایش گلوکز در بیماران دیابتی میتواند به اختلالات در هموستازیس (تعادل داخلی سلولی) منجر شود. سطح بالای گلوکز در خون ممکن است باعث افزایش ترشح انسولین از سلول‌های بتا در جزیره لانگرهانس و کاهش حساسیت سلول‌ها به انسولین شود. این اختلالات می‌توانند به مرور منجر به کاهش توانایی سلول‌ها برای جذب گلوکز و کاهش تولید ATP شود(29).
در کل، افزایش گلوکز در بیماران دیابتی میتواند منجر به تغییراتی در مسیر مولکولی پیروات کیناز شود، از جمله کاهش فعالیت آنزیم پیروات کیناز، تجمع پیرووات، تأثیر بر تولید ATP، و تأثیر بر تراکم گلوکز در خون. این تغییرات می‌توانند عوارضی مانند کاهش تولید انرژی، نارسایی عضلانی، و تغییرات متابولیکی را در بیماران دیابتی ایجاد کنند.
کـاهش تولیـد انسولین مهمترین مشخصـه ي بیمـاري دیابـت مـی باشـد. انسولین با اثر تحریکی بر آنزیم کلیـدي مسـیر گلیکـولیز، یعنـی گلوکوکینـاز و مکانیسـم کنتـرل منفـی بـر مسـیر گلوکونئــوژنز و آنــزیم کلیــدي آن فســفو انــول پیــروات کربوکسی کیناز، باعث افزایش گلیکولیز و مهار گلوکونئوژنز در بافت ها و کاهش قند خون می شود(30). با توجه به روش مولکـولی کـه در ایـن مطالعـه بکار برده شـده اسـت ایـن مطالعـه نیـز صـحت مطالعـات گذشته را تأیید می نماید. از آنجا که در دیابت با دو مشکل اساسی یعنی عدم ترشح انسولین و قند خـون بـالا مواجـه هسـتیم و اثـر انسـولین نیـز از طریـق تـأثیر بـر بیـان ژن آنزیم هاي مسیر گلیکولیز و گلوکونئوژنز اعمـال مـی شـود.
نتایج این مطالعه نشان داد در گروه دیابتی دریافت کننده دوزهای mg/kg 20و10 اولئوروپین میزان گلوکز خون نسبت به گروه دیابتی به طور معناداری کاهش یافت. همچنین بررسی بیان ژن پیروات کیناز نیز نـشان داد ﺩﺭ گروه دیابتی تحت درمان با دوز های mg/kg 20و 10 اولئوروپین میزان بیان ژن پیروات کیناز نسبت به گروه دیابتی به طور معناداری افزایش یافته است. این بررسی اثر ضد دیابتی اولئوروپین را تایید میکند کـه در گذشته نیـز بـه اثبـات رسـیده اسـت.
از طرفی، به این نکتـه نیـز می توان اشاره کرد کـه مسیرهاي سیگنالینگ انسولین نقش مهمـی را در کنتـرل بیان ژن هاي گلوکونئوژنیـک نظیـر G6Paseو PEPCK که سرعت گلوکونئوژنز کبدي را تنظیم میکنند، بـازي میکند. فسـفوانول پیـروات کربوکسـیلاز (PEPCK) یکـی از آنزیم هـاي کلیـدي درگیـر در گلوکونئـوژنز هست. بیان ژن PEPCKبا انسولین و گلوکاگون کنتـرل می شود. بر پایه شواهد موجود، افزایش بیان ژن PEPCK در گروه ژل رویال را میتوان به نوعی به افـزایش بیشـتر سطوح انسولین در پاسـخ بـه مصـرف طـولانی مـدت ژل رویال نسبت داد(31). G6Pase کبدي نقش مهمی در هموسـتاز گلـوکز خون ایفا میکند. یک ویژگـی مشـخص دیابـت نـوع 2 افزایش تولید گلوکز درون زا، عمدتا به دلیل افزایش تولید گلوکز کبدي است (32). در طول ناشتایی، گلوکونئوژنز کبدي منبع اصلی تولیـد گلـوکز درون زا اسـت و آنـزیم اصلی تنظیم گلوکونئوژنز، G6Paseاسـت (33).
مواد دارای خاصیت آنتی‌اکسیدانی با ایجاد پایداری در کمپلکس نسخه‌برداری ژن فاکتور باز تولید سلول‌های بتای پانکراس، سبب بازتولید و حفاظت این سلول‌ها در برابر آسیب‌های مسمومیت سلولی استرپتوزوتوسین می‌شوند (34). پلی‌‌فنول‌ها ترکیبات آنتی‌اکسیدانی طبیعی هستند که قادرند رادیکال‌های آزاد را جذب نموده و از بدن در برابر بسیاری از بیماری‌ها محافظت کنند (35). اولئوروپیین (Oleuropein) جزء اصلی فعال عصاره برگ زیتون (یک محصول طبیعی از گروه سکوئیریروئید) و مهمترین پلی فنول یافت شده در آن می باشد(37-35). مطالعات نشان داده است که اولئوروپیین دارای خواص فارماکولوژیک فراوانی از جمله ضد آپپتوزی ،ضددیابتی، ضد آریتمی، ضدتشنج، خاصیت متفاوت نوروپروتکتیو در ناهنجاری‌های مختلف عصبی از جمله آسیب‌های عصبی هیپوکامپ طی ایسکمی مغزی، آسیب مغزی پس از هیپوکسی و اکسیژن‌رسانی مجدد در مدل موش دیابتی دارد (42-38). ﻣﻮﺍﺩ ﻣﺆﺛﺮ ﻣﻮﺟﻮﺩ ﺩﺭ گیاهان ﺩﺍﺭﻭﻳﻲ ﺑﺎ مکاﻧﻴﺰﻡﻫﺎﻱ ﻣﺘﻔﺎﻭﺗﻲ ﻣﺎﻧﻨﺪ: ﺍﻓﺰﺍﻳﺶ ﺗﺮﺷﺢ ﺍﻧﺴﻮﻟﻴﻦ، ﻓﻌﺎﻝ کﺮﺩﻥ ﻣﺴﻴﺮ کاﺗﺎﺑﻮﻟﻴﺴﻢ گلوکز، ﻣﻬﺎﺭ ﻳﺎ ﻏﻴﺮ ﻓﻌﺎﻝ کردن ﻣﺴﻴﺮ گلوکوﻧﺌﻮژﻧﺰ، ﻫﺪﺍﻳﺖ گلوکز ﺑﻪ ﺩﺍﺧﻞ ﺳﻠﻮﻝ، ﺟﺬﺏ گلوکز ﺁﺯﺍﺩ ﻭ ﻣﻤﺎﻧﻌﺖ ﺍﺯ ﺍﺗﺼﺎﻝ ﺁﻥ ﺑﻪ پرﻭﺗﺌﻴﻦﻫﺎ ﻭ ﻣﻤﺎﻧﻌﺖ ﺍﺯ ﺟﺬﺏ گلوکز ﺍﺯ ﺭﻭﺩﻩ، ﻗﻨﺪ ﺧﻮﻥ ﺭﺍ کاﻫﺶ ﻣﻲﺩﻫﻨﺪ (43). مطالعات نشان داده اند پیروات کیناز يک آنزيم گلیکولیتیک است که به آهستگی کاتالیز می شود و در حضور فسفوانول پیرووات (PEP)منجر به فسفوريلاسیون آدنوزين دي فسفات (ADP) و آدنوزين تري فسفات (ATP)مي شود. ايزوفرم M2پیروات -کیناز (PKM2) يک تنظیم کننده کلیدي سوخت و ساز و واسطه گلیکولیتیک است و توانايي تغییر متابولیسم گلوکز را دارد(44). ﺁﻧﺎﻟﻴﺰ ﺑﻴﺎﻥ ژﻥ ﻣﻲﺗﻮﺍﻧﺪ ﺩﺭ ﻓﺮﺍﻫﻢ کرﺩﻥ ﺍﻃﻼﻋﺎﺗﻲ ﺩﺭ ﺯﻣﻴﻨﻪﻱ ﻋﻮﺍﻣﻞ ﻣﻮﺛﺮ ﺩﺭ پیش آگهی ﺑﻴﻤﺎﺭﻱ ﻣﻔﻴﺪ ﻭﺍﻗﻊ ﺷﻮﺩ. نتایج ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺣﺎﺿﺮ ﻧﺸﺎﻥ ﺩﺍﺩ میزﺍﻥ ﺑﻴﺎﻥ ژﻥ پیرﻭﺍﺕ کیناز ﺩﺭ موش های گروه ﺩﻳﺎﺑﺘﻲ ﻧﺴﺒﺖ ﺑﻪ موش های گروه کنترل ﺳﺎﻟﻢ ﺩﺍﺭﺍﻱ کاهش ﺑﻮﺩ ﺍﻣﺎ ﺍﻳﻦ کاهش ﺍﺯ ﻧﻈﺮ ﺁﻣﺎﺭﻱ ﺩﺭ ﺣﺪ ﻣﻌﻨﻲﺩﺍﺭﻱ ﺑﻴﺎﻥ ﻧﺸﺪ. ﻭﻟﻲ ﺩﺭ موش های گروه دیابتی تحت درمان با دوز 10 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین میزان بیان ژن پیروات کیناز نسبت به موش های گروه دیابتی به طور معناداری افزایش یافت . از طرفی میزان بیان ژن پیروات کیناز در موش های گروه دیابتی تحت درمان با دوز 20 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین به طور معناداری نسبت به موش های گروه دیابتی به مقدار بیشتری افزایش یافت. در بررسی که در گذشته داشتیم نشان داده شد عصاره موسیر باعث کاهش بیان ژن آنزیم فسفوانول پیروات کربوکسی کیناز شده است که با نتایج مطالعه حاضر همخوانی داشت (45).
هم چنین ﺩﺭ ﺍﻳﻦ ﻣﻄﺎﻟﻌﻪ ﺗﺎﺛﻴﺮ اولئوروپین ﺑﺮ ﺳﻄﺢ گلوکز ﺧﻮﻥ ﻣﻮﺵﻫﺎﻱﺩﻳﺎﺑﺘﻲ ﺑﺮﺭﺳﻲ ﺷﺪ. ﺑﺮ ﺍﺳﺎﺱ ﻧﺘﺎﻳﺞ ﺑﻪﺩﺳﺖ ﺁﻣﺪه ﻣﻘﺪﺍﺭ غلظت گلوکز ﺧﻮﻥ در موش های گروه دیابتی در مقایسه با موش های گروه کنترل سالم به طور معناداری افزایش یافت. نتایج نشان داد که اختلاف غلظت گلوکز خون در موش های گروه دیابتی دریافت کننده دوز 10 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین نسبت به موش های گروه دیابتی به طور معناداری کاهش یافت. همچنین اختلاف غلظت گلوکز خون در موش های گروه دیابتی دریافت کننده دوز 20 میلی گرم بر کیلوگرم اولئوروپین کاهش معناداری را نسبت به موش های گروه دیابتی نشان داد. در مطالعه قبلی استفاده از گیاه موسیر ایرانی به دلیل تقویت ترشح انسولین سرمی، باعث کاهش قند خون شده که نتایج آن با این مطالعه همخوانی دارد (46). در مطالعه ي دیگري که انجام شد، عصاره برگ توت با خاصیت آنتی اکسیدانی باعث افزایش ترشح انسولین، کاهش قند خون و افزایش بیان ژن آنزیم گلوکوکیناز شد که نتایج حاصل با نتایج حاصل از مطالعه ما همخوانی داشت (47).
ﻣﻄﺎﻟﻌﺎﺕ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﻧﺸﺎﻥ ﺩﺍﺩﻩﺍﻧﺪ کﻪ ﻣﻮﺍﺩ ﻣﺆﺛﺮ ﻣﻮﺟﻮﺩ ﺩﺭ گیاهان ﺩﺍﺭﻭﻳﻲ، ﺍﺯ ﻃﺮﻳﻖ مکانیزﻡﻫﺎﻱ ﻣﺘﻔﺎﻭﺗﻲ ﻗﺎﺩﺭ ﺑﻪ کاهش ﻗﻨﺪ ﺧﻮﻥ ﻫﺴﺘﻨﺪ. يک مطالعه ای که به بررسي اثر عصار هیدرو الکلي ريشه گیاه جغجغه بر وزن، میزان گلوکز خون و بیان ژن پیروات کیناز در موشهاي صحرايي ديابتي پرداخته است نشان مي دهد که تجويز عصاره هیدروالکلي ريشه گیاه جغجغه توانسته از طريق تغییر میزان بیان ژن پیرووات کیناز باعث کاهش گلوکز خون شود (48). در يک تحقیقي دیگری که چهاردولي و همکارانش در سال 2015انجام دادند مشاهد شد که عصاره هیدروالکلي آلوئه ورا با تأثیر بر روي ترشح انسولین و متعاقباً تأثیر بر بیان ژن آنزيم هاي کلیدي مسیر گلیکولیز و گلوکونئوژنز ميتواند در بهبود شرايط ديابتي موثر باشد(25).
ارسلانده و همکاران (1391)گزارش کردند موسیر ايراني به طور معنی داري سطح گلوکز خون را احتمالاً از طريق کاهش بیان ژن آنزيم فسفوانول پیروات کربوکسي کیناز کبد، يکي از آنزيم هاي گلوکونئوژنز کاهش داد (49).
همچنین در مطالعه ديار اسانس روغني ساتوريا خوزستانیکا جمزاد به واسطه يک افزايش متوسط در میزان بیان ژن آنزيم هاي گلوکوکیناز و گلیکوژن فسفريلاز و کاهش میزان بیان ژن آنزيم فسفو انول پیروات کربوکسي کیناز باعث کاهش قند در موشهاي ديابتي شد(50).
Yilmazدر مطالعه اي در سال 2006تغییرات در فعالیت آنزيم پیروات کیناز در بافت کبد و کلیه موش هاي صحرايي ديابتي القا شد توسط استرپتوزوتوسین مورد بررسي قرار داد. نتايج آنها نشان داد که سطوح آنزيم پیروات کیناز کبد در موش هاي ديابتي ناشي از استرپتوزوتوسین در روزهاي 3و 12نسبت به مقدار به دست آمد از گرو کنترل کاهش يافت. فعالیت پیرووات کیناز در کلیه در روز سوم در گروه ديابتي تفاوت معني داري با گروه کنترل نداشت. با اين حال، در روز، 12سطوح پیرووات کیناز به طور قابل توجهي در کلیه هاي گرو ديابتي بالاتر از گروه کنترل بود (51).
Zheng و همکاران در سال 2021 در مطالعه اي اثربخشي و مکانیسم اولئوروپین در کاهش ديابت و عوارض ديابت مورد بررسي قراردادند. اولئوروپین میتواند عوارض ديابت از جمله نفروپاتي ديابتي، عوارض قلبي عروقي ديابت، رتینوپاتي ديابتي، بهبود ضعیف زخم، نوروپاتي ديابتي و اختلال عملکرد بیضه ديابتي را تسکین دهد. اولئوروپین آپوپتوز سلولي را معکوس مي کند، بافت ها را بازسازي مي کند، سازمان بافت شناسي را بازسازي مي کند و استرس اکسیداتیو را در درمان عوارض ديابت کاهش مي دهد. در
مجموع اولئوروپین يک ترکیب امیدوارکننده براي مديريت ديابت و عوارض ديابت است و مي تواند به عنوان يک ماده غذايي براي مبارزه با اين بیماري ها استفاد شود(52). همچنین گزارش شد است که اولئوروپین از تمايز سلول هاي چربي T3-L13 جلوگیري مي کند (53). در مطالعات ديابت، اولئوروپین به عنوان کاهش سطح گلوکز خون در موش هاي ديابتي ناشي از آلوکسان (54 ) شناخته شده است. Nekooeianو همکاران در سال 2014 نقش استرس اکسیداتیو در اثرات محافظتي اولئوروپین در مدل موش ديابت نوع 2و فشار خون کلیوي همزمان انجام دادند. يافته ها اين مطالعه نشان مي دهد که اولئوروپین محافظت از قلب را ارائه ميدهد، که ممکن است تا حدي به واسطه خواص آنتي اکسیداني اولئوروپین باشد (55). با توجه به روش مولکـولی کـه در ایـن مطالعـه بکار برده شـده اسـت ایـن مطالعـه نیـز صـحت مطالعـات گذشته را تأیید می نماید. از آنجا که در دیابت با دو مشکل اساسی یعنی عدم ترشح انسولین و قند خـون بـالا مواجـه هسـتیم و اثـر انسـولین نیـز از طریـق تـأثیر بـر بیـان ژن آنزیم هاي مسیر گلیکولیز اعمـال مـی شـود، این بررسی نشان داد اثر ضد دیابتی اولئوروپین کـه در گذشته نیـز بـه اثبـات رسـیده اسـت، از طریـق بیـان ژن آنزیم ها و سطح انسولین نیز قابل اثبات و تأییـد مـی باشـد.
با بررسی نتایج بهدست آمده از این تحقیق میتوان نتیجه گرفت که اثـر ضـد دیـابتی اولئوروپین در مطالعه حاضر مشهود است. بنابراین مدت زمانی که موش هاي دیابتی تحت تیمار بـا ماده موثره اولئوروپین قرار می گیرند می تواند درکاهش میزان گلوکز خون مؤثر باشد. در مطالعه حاضر بیـان ژن آنـزیم پیـروات کینـاز تحـت تـأثیر اولئوروپین به طـور معنـی داري در گروه دیابتی افزایش یافت. به طور کلی نتایج تحقیق حاضر نشان مـی دهد تجویز اولئوروپین احتمـالاً از طریق افزایش بیان ژن PKکه یکـی از ژن هـاي کاتالیزکننـده آخرین مرحله گلیکولیز می باشد، باعث کاهش گلوکز خـون در موش هاي دیابتی می شود. لذا اولئوروپین میتواند به صورت کمکی در درمان و بهبود دیابت مؤثر واقع شود.
ملاحظات اخلاقی
پژوهش حاضر در مرکز تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی واحد ایذه با رعایت تمام ملاحظات اخلاقی بین المللی و روش های کار بر روی حیوانات آزمایشگاهی انجام شد و مورد تایید کمیته اخلاق با کد IR.IAU.D.REC.1402.102 قرار گرفت در مراحل مختلف ضمن رعایت مسایل اخلاقی سعی شد از هر گونه آزار جسمی و روش غیرضروری اجتناب گردد.
حامی مالی
این مقاله برگرفته از پایان نامه دانشجوی کارشناسی ارشد ژنتیک از دانشگاه علم و هنر یزد می باشد و در دانشگاه واحد ایذه انجام شده است و هزینه های تحقیق بر عهده دانشجو بوده است.
تعارض در منافع
هیچ گونه تعارض منافعی بین نویسندگان وجود ندارد.
فهرست منابع
1.Risbridger G, Wang H, Young P, Kurita T,Wang YZ, Lubahn D, et al. Evidences That Epithelial And Mesenchymal Estrogen ReceptorAlpha Mediates Effects Of Estrogen On Prostatic Epithelium. Dev Biol .2001; 229(2): 432-42.
2. Karabag-Coban F, Hazman O, Bozkurt MF, Ince S. Antioxidant Status And Anti-Inflammatory Effects Of Oleuropein In Streptozotocin-Induced Diabetic Nephropathy In Rats. Eur J Med Plants. 2017; 18(2): 1-10.
3.Jemai H, Sayadi S. Heart Histopathology And Oxidative Features In Diabetic Rats And Protective Effects Of Oleuropein. Advances in Bioscience and Biotechnology .2015; 6(6): 383-9.
4.Meyer K, Deutscher J, Anil M, Berthold A, Bartsch G, Kiess W. Serum Androgen Levels In Adolescents With Type I Diabetes: Relationship To Pubertal Stage And Metabolic Control. J Endocrinol Invest. 2000; 23: 362-8.
5.Kumar S, Malhotra R, Kumar D. Antidiabetic And Free Radical Scavenging Potential Of Euphorbia Hirta Flower Extract. Indian J Pharm Sci .2010; 72(4): 533-7.
6. Wooll JO, Friesen RHE, White MA, Watowich SJ, Fox RO, Ching Lee J, et al. Structural and functional linkages between subunit interfaces in mammalian pyruvate kinase. Journal of Molecular Biology 2001; 312: 525- 40.
7. Noguchi R, Yamada K, Inove H, Matsuda T, Tanaka T. The L-and R-type isozymes of rat pyruvate kinase are produced from a single gene by use a different promoters. The Journal of Biological Chemistry 1987; 262(29): 14366- 71.
8. Noguchi T, Inove H, Tanaka T. The M1-and M2-type isozymes of rat pyruvate kinase are produced from the same gene by alternative RNA splicing. The Journal of Biological Chemistry 1986; 261(29): 13807-12.
9.Omar SH. Oleuropein in olive and its pharmacological effects. Sci Pharm 2010;78(2):133-54.
10.Al Jamal AR, Ibrahim A Effects Of Olive Oil On Lipid Profiles And Blood Glucose In Type2 Diabetic Patients. Int J Diabetes Metab 2011; 19:19-22.
11. Anup KM, Smriti T, Zabeer A, Ram KS.Antidiabetic and antihhyperlipidemic effect of Euphorbia hirta in Streptozotocin induced diabetic rats. Scholars Research Library. 2012;4(2):703-7.
12. Özlem S, Aslan T, Tülay AÇ. Antioxidant, cytotoxic and apoptotic activities of extracts from medicinal plant Euphorbia platyphyllos L. Journal of Medicinal Plants Research. 2013;7(19):1293-304.
13.Anup KM, Smriti T, Zabeer A, Ram K S. Antidiabetic and antihhyperlipidemic effect of Euphorbia hirta in Streptozotocin induced diabetic rats. Scholars Research Library 2012; 4 (2):703-7.
14. Omar SH. Oleuropein in olive and its pharmacological effects. Science Pharmacology.2010;30;78(2):133-54.
15. Lee OH, Lee BY, Lee J, Lee HB, Son JY, Park CS, et al. Assessment of phenolics-enriched extract and fractions of olive leaves and their antioxidant activities. Bioresource Technology.2009;100(23):6107-13.
16. Omar SH. Cardio protective and neuroprotective roles of oleuropein in olive. Saudi Pharmaceutical Journal. 2011;18(3):111-21.
17. Nediani C, Ruzzolini J, Romani A, Calorini L.Oleuropein, a Bioactive Compound from Olea europaea L., as a potential preventive and therapeutic agent in non-communicable diseases.Antioxidants. 2019;8(12):578.
18. Karabag-Coban F, Hazman O, Bozkurt MF, Ince S. Antioxidant status and anti-inflammatory effects of oleuropein in Streptozotocin-induced diabetic nephropathy in rats. European Journal of Medicinal Plants. 2017;18(2):1-10.
19.Ahmadvand H, Noori A, Ghasemi Dehnoo M, Bagheri S, Cheraghi R. Hypoglycemic, hypolipidemic and antiatherogenic effects of oleuropein in alloxan-induced type 1 diabetic rats. Asian Pacific Journal of Tropical Disease. 2014;4(1):421-25.
20. Karabag-Coban F, Hazman O, Bozkurt MF, Ince S. Antioxidant status and anti-inflammatory effects of oleuropein in Streptozotocin-induced diabetic nephropathy in rats. European Journal of Medicinal Plants. 2017;18(2):1-10.
21. Rafieirad M, Abdolhassan Doulah AH, Goudarzi S. Evaluation of the Effect of Alpha-pinene on Blood Glucose and Lipid Profiles, in Diabetic Rats. Journal of Animal Biology.2022; 14(3): 171-180.
22.Ghasemzadeh Dehkordi S, Doulah A, Rafieirad M. The Effect of Four Weeks Swimming Practice and Oleuropin Supplementation on Memory Impairment and Parkinson's Pain in Adult Male Rats. The Quarterly Journal of Applied Biology.2022;35(1):180-195. 180-195.
23. Darvish Sargazi M, Sabbagh S, Miri H R, Najafi S, Sabbagh K. The effect of hydro-alcoholic Prosopis farcta fruit extract on blood glucose and gene expression of pyruvate kinase in type 1 diabetic rats. yafte 2016; 17 (4) :54-61.
24. Can A, Akev N, Ozsoy N, Bolkent S, Arda BP, Yanardag R, et al. Effect of Aloe vera leaf gel and pulp extracts on the liver in type-II diabetic rat models. Biological and Pharmaceutical Bulletin.2004; 27(5): 694-8.
25. Chahardoli M, Mahmoodi M, Hajizadeh M, Khoramdel Azad H, Khoshdel A, Mirzaei M. Effect of Aloe Vera Hydroalcoholic Extract on Blood Glucose, Serum Insulin and the Key Enzymes in Metabolic Pathways of Glycolysis and Gluconeogenesis in Hepatocytes of Type 1 Diabetic Rats. JRUMS.2015; 13 (8) :669-682.
26. Zhang X, Yang S, Chen J, Su Z.Unraveling the regulation of hepatic gluconeogenesis. Front Endocrinol.2019; 9: 802.
27. Biyani MK, Banavalikar MM, Suthar AC, Shahani S, Sivakami S, Vidri J. Antihyperglycemic effects of three extract from momoridaca charantia. Journal of Ethnopharmocology.2003; 88: 107-11.
28. Rajala A, Soni K, Rajala RVS. Metabolic and Non-metabolic Roles of Pyruvate Kinase M2 Isoform in Diabetic Retinopathy. Sci Rep. 2020 May 4;10(1):7456.
29. Lee IK. The role of pyruvate dehydrogenase kinase in diabetes and obesity. Diabetes Metab J. 2014 Jun;38(3):181-6.
30. Can A, Akev N, Ozsoy N, Bolkent S, Arda BP, Yanardag R, et al. Effect of Aloe vera leaf gel and pulp extracts on the liver in type-II diabetic rat models. Biological and Pharmaceutical Bulletin.2004;27(5): 694-8.
31.Yeylaghi Ashrafi MR, Abednatanzi H, Ghazalian F. The effect of eight weeks of
high intensity interval training and nchromosomal royal jelly on G6Pase gene expression in hepatocytes, glucose levels and insulin resistance in type 2 diabetic rats.RJMS 2020; 27(8): 135-150 (Persian).
32. Haeusler RA, Camastra S, Astiarraga B, Nannipieri M, Anselmino M, Ferrannini E. Decreased expression of hepatic glucokinase in type 2 diabetes. Mol Metabol. 2015;4(3):222-6.
33. Rui L. Energy metabolism in the liver. Comprehen Physiol. 2014;4(1):177-97.
34. Beppu H, Shimpo K, Chihara T, Kaneko T,Tamai I, Yamaji S and et al. Antidiabetic effects of dietary administration of Aloe arborescensMiller components on multiple low-dose streptozotocin-induced diabetes in mice: Investigation on hypoglycemic action and systemic absorption dynamics of aloe components. J Ethnopharmacol 2006; 103: 468-77.
35.Rahimi N, Delfan B, Motamed-Gorji N, Dehpour AR. Effects of oleuropein on pentylenetetrazol-induced seizures in mice: involvement of opioidergic and nitrergic systems. J Nat .2017;71(2):389-96.
36. Pourkhodadad S, Alirezaei M, Moghaddasi M, Ahmadvand H, Karami M, Delfan B, et al. Neuroprotective effects of oleuropein against cognitive dysfunction induced by colchicine in hippocampal CA1 area in rats .J Physiol Sci. 2016 Sep;66(5):397-405.
37. Rahimi N, Delfan B, Motamed-Gorji N, Dehpour AR. Effects of oleuropein on pentylenetetrazol-induced seizures in mice: involvement of opioidergic and nitrergic systems. J Nat .2017;71(2):389-96.
38.Dekanski D, Selaković V, Piperski V, Radulović Ž, Korenić A, Radenović L. Protective effect of olive leaf extract on hippocampal injury induced by transient global cerebral ischemia and reperfusion in Mongolian gerbils. Phytomedicine.2011;18(13):1137-43.
39.De La Cruz JP, Del Río S, Arrebola MM, López-Villodres JA, Jebrouni N, González-Correa JA. Effect of virgin olive oil plus acetylsalicylic acid on brain slices damage after hypoxia-reoxygenation in rats with type 1-like diabetes mellitus. Neurosci Lett.2010; 471(2):89-93.
40. Kuem N, Song SJ, Yu R, Yun JW, Park T. Oleuropein attenuates visceral adiposity in high‐fat diet‐induced obese mice through the modulation of WNT10b‐and galanin‐mediated signaling. Mol Nutr Food Res. 2014;58(11):2166-76.
41.Khalatbary AR, Ghaffari E, Mohammadnegad B. Protective role of oleuropein against acute deltamethrin-induced neurotoxicity in rat brain. Iran Biomed .2015;19(4):247-53.
42.Khalatbary AL. Olive oil phenols and neuroprotection. Nutr Neurosci. 2013;16(6):243-9
43. Barzin M, Hosseinpanah F, Arzhan S, Azizi F. Trends of obesity and abdominal obesity in Tehranian adults. Pajoohandeh Journal.2011; 16(5):212-8. (In Persian)
44.Janghorbani M, Amini M, Willett WC, Gouya MM, Delavari A, Alikhani S, et al. First nationwide survey of prevalence of overweight, underweight, and abdominal obesity in Iranian adults. Obesity.2007;15(11):2797-808.
45.Mahmoodi M, Hosseini-Zijoud SM, Kazemi Arababadi M, Khorramdelazad H. Effect of Persian shallot (Allium hirtifolium Boiss. extract on glucokinase (GCK), glycogen phosphorylase and phosphoenolpyruvate carboxykinase (PEPCK) genes expression in diabetic rats. African J Pharmacy and Pharmacol 2013; 7(7): 389-96.
46. Hosseini-Zijoud SM, Mahmoodi M. The effects of Persian shallot extract on the levels of some blood biochemical parameters in streptozotocin-induced diabetic rats. African Journal of Agricultural Research 2012; 7(22): 3308-13.
47. Nazari M, Hajizadeh MR, Mahmoodi M, Mirzaei MR, Hassanshahi G. The regulatory impacts of Morus Alba leaf extract on some enzymes involved in glucosemetabolism pathways in diabetic rat liver. Clin Lab 2012; 59(5-6): 497-504.
48.Bazi Shad A, Miri H R, Esmaeilzadeh Bahabadi S, Hajinezhad M R, Dahmardeh Ghale no F, Sabori H et al. The effect of hydroalcoholic extract of Prosopis farcta on weight, blood glucose and gene expression of Pyruvate Kinase in Diabetic Rats (Type1). Jms.2017; 4 (4) :1-9
49.Arsalandeh F, Hoseini SM, Hoseini J.Effects of Allium hirtifoliu extract on gene expression of glycogene phosphorylase and phosphoenol pyruvate carboxykinase. First National Student Conference of Biotechn.2012;46-56. (In Persian)
50.Shahsavari G, Ehsani A, Hooshmand M. Effect of essential oils of Satureia khuzestanica Jamzad on enzyme activity and gene expression of some regulatory enzymes of glucose in diabetic and normal rats. Yafte.2008; 10(4): 71-80. (In Persian)
51.Yılmaz, S.The Levels of Pyruvate Kinase Activity in Renal and Hepatic Tissues of Rats with Diabetes Induced by Streptozotocin. Turkish Journal of Veterinary and Animal Sciences.2002;26 (3):549-553.
52.Zheng S, Huang K, Tong T.Efficacy and Mechanisms of Oleuropein in Mitigating Diabetes and Diabetes Complications. J Agric Food Chem.2021; 9;69(22):6145-6155.
53.Drira R, Chen S, Sakamoto K. Oleuropein and hydroxytyrosol inhibit adipocyte differentiation in 3 T3-L1 cells. Life Sci.2011; Nov 7;89(19-20):708-16.
54.Ahmadvand H, Shahsavari G, Tavafi M, Bagheri S, Moradkhani MR, Kkorramabadi RM, Khosravi P, Jafari M, Zahabi K, Eftekhar R, Soleimaninejad M, Moghadam S. Protective effects of oleuropein against renal injury oxidative damage in alloxan-induced diabetic rats; a histological and biochemical study. J Nephropathol.2017;6(3):204-209
55.Nekooeian AA, Khalili A, Khosravi MB. Effects of oleuropein in rats with simultaneous type 2 diabetes and renal hypertension: a study of antihypertensive mechanisms. J Asian Nat Prod Res.2014;16(9):953-62.
.
Effect of Oleuropein on blood glucose and gene expression of pyruvate kinase in Streptozotocin-induced diabetic male rats
Akram Asadi1, Maryam Rafiei Rad2,Ameneh Javid3
1- Master's student, Department of Biology, Islamic Azad University, Izeh branch, Izeh, Iran.
2- Associate Professor, Department of Biology, Faculty of Engineering and Science, Yazd University of Science and Art, Yazd, Iran. Corresponding Author: rafieirad.m@gmail.com
3- Assistant Professor, Department of Biology, Islamic Azad University, Izeh Branch, Izeh, Iran..
Received:2024.03.01 Accepted: 2024.05.08
Abstract
Background & Aim: Considering the antioxidant properties of oleuropein and the role of antioxidants in improving diabetes, this study was conducted with the aim of investigating the effect of oleuropein on blood glucose levels and pyruvate kinase gene expression in diabetic male rats.
Materials & Methods: 40 rats aged 2-3 months (weighing 200-250 grams) were divided into four groups of ten. By injecting streptozotocin (60 mg/kg), type 1 diabetes was induced in male rats. After intraperitoneal injection of STZ, animals with blood glucose above 200 mg/kg were considered diabetic. The control groups and the diabetic group only received saline and the treated diabetic groups received 10, 20 mg/kg oleuropein daily by gavage for four weeks. At the end of the experiment period, all the rats were dissected after anesthesia with ether by drawing blood from the heart and liver tissue was isolated and used to check the expression of pyruvate kinase gene by Real-time PCR method. Data analysis was performed using Tukey's test at P<0.05 level.
Results: The results showed that in the diabetic group receiving doses of 10 and 20 mg/kg of oleuropein, the blood glucose level decreased significantly compared to the diabetic group. Examining the expression of pyruvate kinase gene also showed that there was a decrease in the diabetic group compared to the healthy control group, but this decrease was not statistically significant. On the other hand, in the diabetic group treated with 20 and 10 mg/kg doses of oleuropein, pyruvate kinase gene expression increased significantly compared to the diabetic group.
Conclusion: The results of the present study showed that the administration of oleuropein has been able to reduce blood glucose by changing the expression of the pyruvate kinase gene.
Key words: Oleuropein, Pyruvate kinase, Diabetes, Rat
