مطالعه اثرات پیشگیرانه متفورمین از آسیب ایسکمی- بازخونرسانی کلیه در موش صحرایی

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، استادیار گروه علوم درمانگاهی دامپزشکی، تهران، ایران.

2 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، دانشجوی دکترای حرفه‌ای دامپزشکی، تهران، ایران.

3 دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، استادیار گروه پاتوبیولوژی دامپزشکی، تهران، ایران.

چکیده

ایسکمی کلیه باعث استرس اکسیداتیو شده که منجر به پاسخ­های شدید و طولانی التهابی پس از بازخونرسانی می­شود. آسیب بازخونرسانی در کلیه یکی از عوامل نارسایی حاد کلیوی می­باشد که در حیوانات و مدل­های کلینیکی مختلف مطالعه شده است. متفورمین یک داروی ضد دیابت خوراکی بوده که به تنهایی یا همراه با سایر داروها برای درمان دیابت نوع 2 مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف از این مطالعه، ارزیابی تاثیر متفورمین بر آسیب ایسکمی-بازخونرسانی کلیه در موش­ صحرایی می‌باشد. بدین منظور30 سر موش صحرایی نر ویستار به­طور تصادفی به 3 گروه 10تایی شامل: شاهد جراحی، ایسکی-بازخونرسانی (I/R) و ایسکمی- بازخونرسانی به­علاوه تیمار با متفورمین (I/R+MET) تقسیم شدند. در گروه­های شاهد جراحی و  I/Rاز هیچ دارویی استفاده نشد. در گروه  I/R+METقبل از القا ایسکی-بازخونرسانی به­مدت یک هفته متفورمین با دوز mg/kg100 گاواژ گردید.برای القا ایسکمی-بازخونرسانی هر دو پدیکول کلیه­ بسته شد و بعد از 45 دقیقه آزاد گردید. در هر 3 گروه نفرکتومی کلیه چپ در دو نوبت به ترتیب 4 و 8 ساعت بعد انجام شد. نمونه­های خونی در روز صفر (قبل از تجویز دارو) و روز بعد از پایان ایسکمی در زمان برداشت کلیه‌ها‌ جمع‌آوری شد و مقادیر کراتینین و اوره سرم مورد سنجش قرار گرفت. در نهایت داده­های به­دست آمده توسط آزمون تحلیل واریانس یک­طرفه در سطح معنی­داری 05/0p< مورد واکاوی آماری قرار گرفت. نتایج آسیب­شناسی بافتی کلیه در گروه I/R+METحاکی از بهبود معنی­دار آسیب کلیه در مقایسه با گروه  I/Rبود به‌طوری­که، تغییرات دژنراتیو و نکروز در سلول­های پوششی توبول­های ادراری بسیار خفیف بود و اکثر توبول­ها وضعیت طبیعی هسته و سیتوپلاسم را نشان می‌دادند. نتایج سرولوژیکی نشان‌دهنده‌ کاهش اندک و غیرمعنی­دار مقادیر اوره و کراتینین سرم در گروه I/R+MET در مقایسه با گروه  I/Rبود.نتایج این مطالعه نشان داد که متفورمین تا حدودی از آسیب ایسکمی-بازخونرسانی کلیه جلوگیری می­کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Preventive effects of metformin on renal ischemia-reperfusion injury in the rat

نویسندگان [English]

  • ahmad asghari 1
  • ghazal kashfiyeganeh 2
  • pejman mortazavi 3
چکیده [English]

   Renal ischemia causes oxidative stress which leads to severe and prolonged inflammatory responses following reperfusion. Re-perfusion injury in the kidney is a causal factor of acute renal failure which has been studied in different animals and clinical models. Metformin is an oral medication used alone or with other medications to treat type 2 diabetes. The purpose of this study was to evaluate the effect of metformin following the induction of ischemia-reperfusion in the rat kidney. In this study, 30 adult male Wistar rats weighing 200-250g were used which were divided randomly into three groups of 10 which include the sham group; this  group had not received any medication and after only a week, the abdominal cavity was opened then left renal nephrectomy was performed and the abdominal cavity reclosed. The control group (IR): this group had not received any medication until induction of ischemia-reperfusion and after a week the abdominal cavity was opened and following ischemia- reperfusion, left kidney nephrectomy was performed. I/R+MET group: this group was gavaged with a dose of metformin (100 mg/kg) each day for a week at a same time and after a week the abdominal cavity was opened and then ischemia-reperfusion was induced and left kidney nephrectomy performed. In all groups except sham, both the renal pedicles were closed and released after 45 minutes for induction of ischemia-reperfusion. After 4 and 8 hours, left kidney nephrectomy was performed. At day zero (before drug administration) and after the end of ischemia-reperfusion and during renal nephrectomy, blood samples were collected and serum creatinine and BUN levels were examined. The data obtained analyzed by ANOVA on significant levels (p<0.05). Histopathological results of I/R+MET group showed degeneration and cell swelling in some tubules at low levels and mild pyknosis and the nucleus and cytoplasm of most tubules were normal. The serological results obtained indicated a slight and insignificant decrease in BUN and serum creatinine in I/R+MET group compared with the I/R group. This study showed that metformin relatively protects the kidney from ischemia-reperfusion injury.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • kidney
  • Ischemia-reperfusion
  • Metformin
  • Rat

مقدمه

   کلیه­­ها ارگانی خارج صفاقی می­باشند که همواره در حال تنظیم ترکیبات شیمیایی، فشار اسمزی خون و حجم مایعات بدن هستند. کلیه‌ها به راحتی تحت تاثیر عوامل مختلفی همچون عوامل فیزیکی، شیمیایی، باکتریایی و ویروسی قرار می­گیرند و در نهایت بر اثر اختلالات ایجاد شده در کارکرد آنها، سایر قسمت‌های بدن نیز متاثر می‌شوند‌‌‌‌‌. به آسیب سلولی که بر اثر بازگشت مجدد خون به بافت ایسکمیک رخ می­دهد، آسیب ایسکمی‌-بازخونرسانی گویند که در موارد مختلفی از جمله پیوند عضو، درمان با ترومبولیتیک‌ها، سکته و... ممکن است، رخ می­دهد (Morales et al., 2010). متفورمین یا گلوکوفاژ از دسته­ی داروهای بیگوانیدها است و به صورت خوراکی مصرف می‌شود و اولین داروی انتخابی بیماران مبتلا به دیابت نوع دو محسوب می‌شود. متفورمین به عنوان یک داروی ضد افزایش قند خون و نه یک داروی پایین آورنده‌ قند خون شناخته می‌شود. متفورمین تولید گلوکز کبدی را از طریق مهار گلوکونئوژنز کاهش داده و میزان جذب گلوکز را با تحریک انسولین در عضله و بافت چربی افزایش می‌دهد. مکانیسم عمل متفورمین از طریق فعال کردن AMPK (پروتئین کیناز وابسته به آدنوزین مونوفسفات) است که از این طریق سبب وقوع مکانیسمی شده که نتیجه ­آن جلوگیری از افزایش قندخون است (Detaille at al., 2005). در سال‌های اخیر توجه زیادی به نقش آنتی­اکسیدانی متفورمین شده است (Cicero et al., 2012). متفورمین دارای اثرات بهبود دهنده بر عملکرد کلیه متعاقب سمیت کلیوی القا شده توسط جنتامایسین می‌باشد (Rafieian-Kopaei et al., 2013).‌‌ آپوپتوزی که توسط استرس اکسیداتیو در سلول­های آندوتلیال به وجود آمده در درمان با متفورمین کاهش یافته است (Bonnefont-Rousselot et al., 2003). متفورمین قادر به کاهش عوارض    رادیکال­های آزاد مثل گونه­های فعال اکسیژن (Reactive oxygen species; ROS) از طریق ذخیره آنتی­اکسیدان­ها و پاکسازی یون هیدروکسیل است. اما این دارو توانایی پاکسازی سوپراکسید را ندارد و با پراکسید هیدروژن هم واکنش نشان نمی­دهد (Bonnefont-Rousselot and Rajai, 2003) .متفورمین از طریق کاهش ترشح اینترلوکین 6، با واسطه­گری TNF-α  (فاکتور نکروزدهنده توموری آلفا) و جلوگیری از تولیدIL1،IL6  وIL8  دارای اثر ضد التهابی است (Cheng and Truong, 2010). با توجه به تاثیر به­سزای رادیکال­های آزاد در ایجاد آسیب­های ایسکمی-بازخونرسانی به نظر می­رسد که متفورمین با دارا بودن خاصیت آنتی­اکسیدانی و تاثیر بر پیش­سازهای التهابی در کاهش آسیب­های ایسکمی-بازخونرسانی موثر باشد. از این­رو، در مطالعه حاضر به ارزیابی اثرات متفورمین بر عملکرد کلیه متعاقب القای آسیب ایسکمی-بازخونرسانی در کلیه موش صحرایی پرداخته شده است.

 

مواد و روش‌ها

   مطالعه حاضر در مرکز تحقیقات دانشگاه آزاداسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران انجام و کلیه ملاحظات اخلاقی و پروتکل‌های کار روی حیوانات آزمایشگاهی، مورد تائید کمیته نظارت بر حقوق حیوانات آزمایشگاهی مرکز تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم‌ و تحقیقات تهران بود. در این مطالعه از 30 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار بالغ و سالم با محدوده وزنی 250-200 گرم استفاده شد که به­صورت تصادفی به 3 گروه 10 تایی تقسیم شدند. موش­ها از بخش تکثیر و نگهداری حیوانات آزمایشگاهی انستیتو پاستور ایران تهیه و در قفس‌های مخصوص واقع در دانشکده دامپزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران نگهداری شدند.

   به منظور پرهیز از استرس و سازگار شدن حیوانات با محیط، هیچگونه آزمایشی به مدت یک هفته روی موش­ها صورت نگرفت و تمامی حیوانات تحت شرایط تغذیه­ای و محیطی یکسان (12 ساعت روشنایی/تاریکی و دمای 2±21 درجه سلسیوس) نگهداری شدند و تغذیه موش­ها با استفاده از پلت آماده مخصوص حیوانات آزمایشگاهی صورت گرفت و آب نیز به­ صورت مصرف آزاد با استفاده از آب لوله­کشی شهری تامین شده و در اختیار حیوانات قرار گرفت.

   متفورمین هیدروکلراید (1,1-Dimethylbiguanide hydrochloride) ترکیبی با فرمول خطی NH2C(=NH)NHC(=NH)N(CH3)2·HCl (ساخت شرکت سیگما آمریکا) به صورت پودر خالص تهیه شده و جهت تهیه غلظت­ مناسب  جهت گاواژ، نرمال سالین مورد استفاده قرار گرفت.

موش ها به سه گروه ده­تایی تقسیم شدند.

1. گروه کنترل جراحی (Sham): این گروه فقط نرمال سالین را به میزان 10 میلی­لیتر به ­ازای هر کیلوگرم وزن بدن به مدت یک هفته از طریق گاواژ دریافت کرد. پس از این مدت عمل نفرکتومی کلیه چپ انجام شد.

2. گروه ایسکمی-بازخونرسانی(I/R): این گروه نیز تا زمان ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی فقط نرمال سالین را به میزان 10 میلی­لیتر به ­ازای هر کیلوگرم وزن بدن به مدت یک هفته از طریق گاواژ دریافت کرد. بعد از یک هفته محوطه بطنی حیوانات باز شده و پس از ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی، نفرکتومی کلیه چپ انجام گردید.

3. گروه ایسکمی-بازخونرسانی به­علاوه تیمار با متفورمین (I/R+MET): این گروه هر روز، در یک ساعت مشخص به­مدت یک هفته، تحت گاواژ با متفورمین با دوز 100 میلی­گرم به­ازای هر کیلوگرم وزن بدن قرار گرفت (Soraya et al., 2012). بعد از یک هفته محوطه بطنی حیوانات باز شده و پس از ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی، نفرکتومی کلیه چپ انجام گردید. لازم به ذکر است که عمل خوراندن دارو توسط سوزن مخصوص گاواژ حیوانات آزمایشگاهی انجام گردید.

   تمامی حیوانات توسط داروهای کتامین هیدروکلراید (ﺳــﺎﺧﺖ ﺷــﺮﻛﺖ آﻟﻔﺎﺳــﺎن ﻫﻠﻨــﺪ) با دوز 60 میلی‌گرم به ­ازای هر کیلوگرم وزن بدن  و زایلازین (ﺳــﺎﺧﺖ ﺷــﺮﻛﺖ آﻟﻔﺎﺳــﺎن ﻫﻠﻨــﺪ) با دوز 10 میلی‌گرم به­ازای هر کیلوگرم وزن بدن با تزریق داخل صفاقی بیهوش شده و ناحیه خط وسط شکم برای انجام جراحی تراشیده و اسکراب گردید و برای جراحی آماده شد. جهت جلوگیری از پائین آمدن دمای بدن حیوانات از تشک برقی مخصوص استفاده شد. بعد از گذشت یک هفته از خوراندن متفورمین، جهت ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی، خط میانی شکم را برش داده، سپس هر دو پدیکول کلیه‌ها‌ توسط پنس غیر­ضربه­ای (Non-traumatic) بسته شده و بعد از 45 دقیقه آزاد ‌گردید (Vesey et al., 2004). جهت مرطوب نگاه داشتن ناحیه، از تامپون خیس شده با نرمال سالین گرم استفاده شد. سپس پنس­­­­­ها برداشته شده و خط میانی شکم طبق روش­های متداول بخیه گردید. پس از گذشت 4 ساعت، 5 سر از موش­ها به صورت تصادفی انتخاب گردیده و جهت انجام آزمایشات سرولوژی، از قلب آنها خون‌گیری به­عمل آمد و به آزمایشگاه مربوطه ارسال گردید. سپس محوطه بطنی باز شده و کلیه سمت چپ نفرکتومی‌گردیده و بلافاصله به محلول فرمالین 10 درصد منتقل شد و جهت رنگ‌آمیزی معمول هماتوکسیلین و ائوزین به آزمایشگاه پاتولوژی ارسال گردید. پس از گذشت 8 ساعت از ایجاد ایسکمی، 5 موش باقی­مانده مانند روش ذکر شده تحت خون‌گیری و نفرکتومی کلیه چپ قرا گرفت و نمونه‌های اخذ شده  به آزمایشگاه ارسال شد. در روز صفر (قبل از تجویز دارو) و بعد از پایان ایسکمی و در زمان برداشت کلیه‌ها‌ نمونه خونی جمع­آوری شده و مقادیر اوره و کراتینین سرم (Taheri et al., 2012) مورد بررسی قرار گرفت. درجه­بندی پاتولوژی طبق جدول زیر انجام گرفت.

 

 

جدول 1- درجه­بندی آسیب­شناسی بافتی کلیه

امتیاز

تورم سلولی

نکروز

التهاب

-

عدم تورم سلولی

عدم نکروز

عدم التهاب

+1

کمتر از 25 % لوله­ها

کمتر از 25 % لوله­ها

کمتر از 25 % بافت

+2

بین از 50-25 % لوله­ها

بین از 50-25 % لوله­ها

بین از 50-25 % بافت

+3

بین از 75-50 % لوله­ها

بین از 75-50 % لوله­ها

بین از 75-50 % بافت

+4

وسیع و گسترده

وسیع و گسترده

وسیع و گسترده

 


تحلیل آماری

   برای تحلیل آماری داده‌ها از بسته نرم‌افزاری SPSS-16 استفاده شد. اختلاف معنی‌دار بین گروه‌ها توسط آزمون آماری تحلیل واریانس یک­طرفه (ANOVA) و آزمون کروسکال والیس (Kruskal Wallis Test) مورد بررسی قرار گرفت.  اختلافات در سطح 05/0p<  معنی‌دار تلقی شدند.

 

یافته­ها

   در این مطالعه با وجود درمان با متفورمین تغییرات دژنراتیو و تورم سلولی در برخی از لوله‌ها و پیکنوز هسته‌ها به‌صورت پراکنده همچنان وجود داشت ولی اکثر لوله‌ها وضعیت نسبتاً طبیعی هسته و سیتوپلاسم را نشان دادند (شکل‌های 1 تا 5). گروه متفورمین پس از 4 و 8 ساعت از ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی کاهش معنی‌داری در مقدار اوره و کراتینین سرم در مقایسه با گروه  IRنشان نداد (نمودارهای 1 و 2). میزان کاهش التهاب پس از 4 ساعت از ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی در مقایسه با گروه  IRمعنی­داری نبوده، ولی پس از 8 ساعت از ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی اختلاف معنی‌داری (05/0 p<) را نشان می­داد. مقایسه تورم سلولی و نکروز ایجاد شده پس از ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی تفاوت معنی­داری را نشان نمی­داد (جداول 2 و 3).

 

 

 

 

جدول 2- مقایسه آسیب­شناسی بافتی کلیه بین گروه­های مورد مطالعه در 4 ساعت بعد از ایسکمی-بازخونرسانی

گروه­­ها

 

پارامترهای مورد سنجش

تورم سلولی

نکروز

التهاب

گروه شاهد جراحی

-

-

-

گروه I/R

a+++

a+++

a +++

گروه I/R+MET

a-/+++

a+++

a-/+++

a              ،b،c: حروف غیر یکسان نشان­دهنده اختلاف معنی­دار است (05/0>p).

 

جدول 3- مقایسه آسیب­شناسی بافتی کلیه بین گروه­های مورد مطالعه در 8 ساعت بعد از ایسکمی-بازخونرسانی

گروه­­ها

 

پارامترهای مورد سنجش

تورم سلولی

نکروز

التهاب

گروه شاهد جراحی

-

-

-

گروه I/R

a+++

a-/+++

a ++

گروه I/R+MET

a+++

a+++

b-/+

a           ،b،c: حروف غیر یکسان نشان­دهنده اختلاف معنی­دار است (05/0>p).

 

 

 

 

شکل 1- نمای ریزبینی از کلیه یک موش از گروه ایسکمی-بازخونرسانی پس از 4 ساعت از ایجاد آسیب؛ دژنراسیون و تورم سلولی (پیکان­ها) در   لوله­های ادراری همراه با پیکنوز شدن هسته­ها (نوک پیکان­ها) و نکروز لوله‌ها مشاهده می­گردد (رنگ­آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، درشتنمایی ×640).

 

 

 

 

 

شکل 2- نمای ریزبینی از کلیه یک موش از گروه تیمار با متفورمین پس از 4 ساعت از ایجاد آسیب؛ دژنراسیون و تورم سلولی (پیکان­ها) و پیکنوز هسته‌ها (نوک پیکان­ها) در برخی لوله مشاهده می­شود (رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، درشتنمایی ×640).

 

 

شکل 3- نمای ریزبینی از کلیه یک موش از گروه ایسکمی-بازخونرسانی پس از 8 ساعت از ایجاد آسیب؛ دژنراسیون و تورم سلولی (پیکان­ها) در لوله­های ادراری همراه با پیکنوز شدن هسته­ها (نوک پیکان­ها) و نکروز لوله­ها به­طور گسترده مشاهده می‌گردد (رنگ­آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، درشتنمایی ×640).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 4- نمای ریزبینی از کلیه یک موش از گروه تیمار با متفورمین پس از 8 ساعت از ایجاد آسیب؛ دژنراسیون و تورم سلولی (پیکان­ها) در برخی لوله­ها به همراه پیکنوز هسته­ها (نوک پیکان­ها) مشاهده می­شود. G: گلومرول (رنگ­آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، درشتنمایی ×640).

 

 

 

 

شکل 5- نمای ریزبینی از کلیه یک موش از گروه کنترل جراحی؛ لوله­های ادراری وضعیت طبیعی هسته (نوک پیکان­ها) و سیتوپلاسم (پیکان­ها) را نشان می‌دهند (رنگ­آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، درشتنمایی ×640).

 

 

 

 

 

 

 

نمودار 1- مقایسه مقدار اوره سرم بین گروه‌های مختلف پس از گذشت 4 و 8 ساعت از ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی

 

 

 

 

نمودار 2- مقایسه مقدار کراتینین سرم بین گروه‌های مختلف پس از گذشت 4 و 8 ساعت از ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی

 


 

 

بحث و نتیجه‌گیری

   در این مطالعه پس از ایجاد آسیب ایسکمی-بازخونرسانی در بافت کلیه اثرات متفورمین بر آسیب‌شناسی بافتی و عملکرد آن بررسی شد و نشان داده شد که علی­رغم درمان با متفورمین تغییرات دژنراتیو و تورم سلولی در برخی از لوله‌های ادراری و تغییرات پیکنوز در هسته‌ها همچنان مشاهده می‌شود لکن، اکثر لوله‌ها وضعیت نسبتاً طبیعی هسته و سیتوپلاسم را نشان دادند. متفورمین کاهش معنی­داری در میزان  BUNو کراتینین سرم ایجاد نکرد، اما میزان التهاب را به طور معنی‌داری کاهش داد. در مطالعه‌ای که توسط طاهری و همکاران در سال 2012 انجام شده است، اثرات متفورمین بر عملکرد و ساختار کلیه پس از ایجاد آسیب ایسکمی-بازخونرسانی بررسی گردیده و مشخص شده است که متفورمین با داشتن اثرات محافظتی تا حدودی از تغییرات پاتولوژی ممانعت   می­کند ولی تغییر قابل ملاحظه­ای در پارامترهای سرولوژی در مقایسه با گروه IR ایجاد نمی‌کند. این مطلب احتمالاً به دلیل وقوع هیپوکسی و کاهش جریان خون کلیه ناشی از کاهش برون­ده قلبی به علت اسیدوز لاکتیک، که از عوارض متفورمین است، روی می­دهد که به دنبال آن کاهش اندکی در BUN و کراتینین سرم رخ می­دهد (Taheri et al., 2012). در هر صورت نتایج این مطالعه با یافته­های مطالعه حاضر همخوانی دارد. متفورمین ممکن است سبب مهار زنجیره­ تنفسی میتوکندریایی شود. در مواردی که افزایش خطر ابتلا به اسیدوز لاکتیک در بیماران وجود داشته باشد، این دارو را نمی‌توان استفاده کرد (Nye and Herrington, 201). خطر وقوع اسیدوز لاکتیک همراه متفورمین، با جلوگیری از استفاده‌ این دارو در بیماران با ریسک ابتلا به سپتی­سمی، نارسایی کلیه، شوک هیپوولمیک، کاهش ظرفیت کلیه در افراد مسن، کم می­شود (Ansari, 2011). در سال­های اخیر بیشتر مطالعات در مورد متفورمین متوجه امکان اثر محافظتی این دارو روی کلیه و همچنین اثر آنتی­اکسیدانی آن بوده است (Cicero et al., 2012). متفورمین  می­تواند سبب کاهش واکنش‌های اکسیداتیو سلولی شود که حاکی از اثرات ارزشمند این دارو حتی در افراد غیر دیابتی می‌باشد (Tankova, 2002). متفورمین می­تواند سبب جمع­آوری و پاکسازی مستقیم یون هیدروکسیل (OH-) شود در صورتی که این دارو در رابطه با یون سوپراکسید (O-2) این توانایی را ندارد. از سوی دیگر پراکسید هیدروژن (H2O2) هم با متفورمین واکنش نمی­دهد. بنابراین متفورمین به‌طور مستقیم می­تواند ROS­  را جمع­آوری کند، یا به طور غیرمستقیم تولید O-2 را تعدیل کند (Bonnefont-Rousselot and Raji, 2003). متفورمین از طریق فعال‌سازی AMPK (پروتئین کیناز وابسته به آدنوزین مونوفسفات) که منجر به القای آنتی­اکسیدان Trx (Thioredoxin) می‌شود، می‌تواند سبب کاهش سطح ROS شود (Hou and Song, 2010). همچنین این دارو می­تواند از تولید سایتوکین­های پیش­التهابی همانند IL8، IL6 و IL1 جلوگیری کند (Cheng and Truong, 2010). نشان داده شده که متفورمین می­تواند باعث کاهش تولید mRNA مربوط به پروتئین­های چسبناک دیواره آندوتلیال همانند VCAM و ICAM-1 با واسطه­گری مهار  TNF-αگردد (Hansson, 2005). آسیب لوله­های ادراری کلیه که توسط جنتامایسین به وجود آمده می­تواند توسط متفورمین بهبود یابد (Morales et al., 2010). بنابراین، متفورمین با ترمیم تغییرات بیوشیمیایی و بهبود اثرات استرس اکسیداتیو روی توبول­‌های کلیه، اثر محافظتی دارد. البته در برخی مطالعات نشان داده شده که پس از تجویز این دارو گلوکزاوری دیده می‌شود که با اثر محافظتی متفورمین بر کلیه در تناقض است (Behradmanesh and Nasri, 2013). اگرچه تعداد زیادی از محققین بر این باورند که متفورمین سبب اسیدوز لاکتیک می­شود ولی مطالعه­ سیستمیک روی تمام آزمایشات موجود و مطالعات به روش کوهرت (Cohort studies) از این موضوع حمایت نمی­کند. در واقع شواهد نشان می­دهند که دیابت نوع دو، خود عامل کاهش پاکسازی لاکتات است و به این ترتیب ریسک فاکتور مهم­تری نسبت به متفورمین، برای اسیدوز لاکتیک به حساب می­آید (Nye and Herrington, 2011). در بررسی حاضر مشخص شد که متفورمین توانسته است سبب کاهش عوارض ناشی از ایسکمی-بازخونرسانی شود، لکن عدم کاهش معنی­دار BUN و کراتینین حاصله، می­تواند ناشی از اسیدوز لاکتیک در اثر متفورمین باشد. با توجه به یافته‌های حاصل از این بررسی پیشنهاد می­گردد که مطالعات آتی گسترده­تری با ایجاد ایسکمی-بازخونرسانی به مدت­های طولانی­تر در کلیه و مصرف متفورمین با دوزهای مختلف انجام شود.

  • Ansari, M. (2011). Renoprotective effects of combining ACE inhibitors and statins in experimental diabetic rats. DARU Journal of Pharmaceutical Sciences, 19(5): 322-325.
  • Behradmanesh, S. and Nasri, H. (2013). Association of serum calcium with level of blood pressure in type 2 diabetic patients. Journal of Nephropathology, 2(4): 254.
  • Bonnefont-Rousselot, D. and Raji, B. (2003). An intracellular modulation of free radical production could contribute to the beneficial effects of metformin towards oxidative stress. Metabolism, 52(5): 586-589.
  • Cheng, J. and Truong, L.D. (2010). Serum-and glucocorticoid-regulated kinase 1 is upregulated following unilateral ureteral obstruction causing epithelial–mesenchymal transition. Kidney International, 78(7): 668-678.
  • Cicero, A., Tartagni, E. and Ertek, S. (2012). Metformin and its clinical use: new insights for an old drug in clinical practic, Archive Medical Science, 8: 907-917.
  • Detaille, D., Guigas, B., Chauvin, C., Batandier, C., Fontaine, E., Wiernsperger, N., et al. (2005). Metformin prevents high-glucose–induced endothelial cell death through a mitochondrial permeability transition-dependent process. Diabetes, 54(7): 2179-2187.
  • Hansson, G.K. (2005). Inflammation, atherosclerosis, and coronary artery disease. New England Journal of Medicine, 352(16): 1685-1695.
  • Hou, X., Song, J., Li, X.N., Zhang, L., Wang, X., Chen, L., et al. (2010). Metformin reduces intracellular reactive oxygen species levels by upregulating expression of the antioxidant thioredoxin via the AMPK-FOXO3 pathway. Biochemical and biophysical research communications, 396(2): 199-205.
  • Morales, A.I., Detaille, D., Prieto, M., Puente, A., Briones, E., Arévalo, M., et al. (2010). Metformin prevents experimental gentamicin-induced nephropathy by a mitochondria-dependent pathway. Kidney International, 77(10): 861-869.
  • Nye, H.J. and Herrington, W.G. (2011). Metformin: the safest hypoglycaemic agent in chronic kidney disease? Nephron Clinical Practice, 118(4): c380-c383.
  • Rafieian-Kopaei, M., Baradaran, A., Merrikhi, A., Nematbakhsh, M., Madihi, Y. and Nasri H. (2013). Efficacy of co-administration of garlic extract and metformin for prevention of gentamicin–renal toxicity in wistar rats: A biochemical study. International Journal of Preventive Medicine, 4(3): 258.
  • Soraya, H., Farajnia, S., Khani, S., Rameshrad, M., Khorrami, A., Banani, A., et al. (2012). Short-term treatment with metformin suppresses toll like receptors (TLRs) activity in isoproterenol-induced myocardial infarction in rat: Are AMPK and TLRs connected? International Immunopharmacology,  14(4): 785-791.
  • Taheri, N., Azarmi,Y., Neshat, M., Garjani, A. and Doustar, Y. (2012). Study the effects of metformin on renal function and structure after unilateral ischemia-reperfusion in rat. Research in Pharmaceutical Sciences, 7(5): S77.
  • Tankova, T. (2002). Current indications for metformin therapy. Romanian journal of internal medicine. Revue Roumaine de Medecine Interne, 41(3): 215-225.
  • Vesey, D.A., Cheung, C., Pat, B., Endre, Z., Gobé, G. and Johnson, D.W. (2004). Erythropoietin protects against ischaemic acute renal injury. Nephrology Dialysis Transplantation, 19(2): 348-355.