نوع مقاله: علمی پژوهشی
نویسندگان
1 گروه فیزیولوژی، واحد علوم و تحقیقات زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران .
2 استادیار گروه فیزیولوژی، واحد تبریز، دانشگاه آزاد اسلامی، تبریز، ایران .
3 گروه فیزیولوژی، مرکز تحقیقات بیولوژی، واحد زنجان، دانشگاه آزاد اسلامی، زنجان، ایران.
چکیده
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
Diabetes is a chronic disease characterized by disordering is the metabolism of proteins, fats and carbohydrates. Most blood glucose lowering drugs that are introduced for treatment, have side effects when used for long-term. Therefore, nowadays, in order to control diabetes and its complications, the use of drugs from plant origin is considered widely. In this study, 40 adult male Wistar rats weighting 250±20 gr were equally divided in to 4 groups randomly: 1- control group or intact animals, 2- Diabetic animals, 3- Treatment 1 group which received 500 mg/kg extract and 4- Treatment 2 group: which received250 mg/kg extract. Animals in the two treatment groups received E. cyparissias extract for 21 days by gastric gavage. At the end of the treatment, levels of triglyceride, cholesterol, LDL, HDL, VLDL and blood glucose were determined. The results showed that triglyceride and LDL levels decrease significantly in treatment 1 group compared with the diabetic group (p<0.05). Also HDL level increased significantly in treatment 1 group compared with the diabetic group (p<0.05). In addition, blood glucose level of treatment -1 group had decreased significantly in comparison with the diabetic group (p<0.05). This study showed that oral administration of E. cyparissias alcoholic extract has hypoglycemic effects. It can reduce the serum levels of lipids and lipoproteins in streptozotocin induced diabetic male rats.
کلیدواژه‌ها [English]
مقدمه
دیابت یک اختلال مزمن در غدد درونریز است که با افزایش قند خون در اثر مقاومت انسولینی یا ترشح ناکافی انسولین مشخص میشود. دیابت باعث افزایش لیپید و لیپوپروتئینهای خون از جمله تریگلیسیرید،LDL ،VLDL و کاهش HDL میگردد. عدم کنترل دیابت منجر به عوارض دیابت میشود که عامل افزایش هزینههای پزشکی و کاهش کیفیت زندگی هستند. دیابت ملیتوس یکی از مهمترین عواملی است که بهطور وسیعی میزان ابتلا به بیماریهای قلبی-عروقی با منشاء آرترواسکلروتیک را افزایش میدهد (Kumar et al., 2010a; Kanter et al., 2004).
اگرچه مکانیسمهایی که موجب تغییرات در دیابت میشوند هنوز ناشناخته است، اما افزایش قندخون موجب افزایش استرس اکسیداتیو میگردد (Palmeria, 2001).
امروزه استفاده از داروهای گیاهی بهدلیل تاثیر مثبت، عوارض جانبی کمتر و هزینه نسبتاً پایین رو به گسترش است. بنابراین، تحقیق روی گیاهان دارویی حایز اهمیت فراوانی است. استفاده از طب گیاهی برای درمان بیماری دیابت در دنیا اهمیت فراوانی پیدا کرده است (Annup et al., 2012). گیاه فرفیون (Euphorbia cyparissias) معروف به cypress spurge متعلق به خانواده افوربیاسه است که در برگیرنده بیش از 5000 گونه میباشد که در مناطق مختلف جهان وجود دارند. ارتفاع این گیاه تا 40 سانتیمتر میرسد. ساقه گیاه باریک بوده و اغلب به‌وسیله کرکهای زبر مایل به زرد پوشیده میشود. برگهای نوکتیز و گلهای کوچک متراکم خوشهای در رأس گیاه دیده می شوند (Nasiri Semnani et al., 2013). ترکیبات جداشده از جنس افوربیا شامل فلاونوئیدها، تریترپنوئیدها، آلکانها، اسیدهای آمینه و آلکالوئیدها است. اثرات ضدالتهابی، آنتیاکسیدانی و ضدتوموری فلاونوئیدهای خانواده افوربیاسه کاملا شناخته شدهاست (Ozlem et al., 2013). مطالعهای نشان داده است که عصاره الکلی E. hirta موجب افزایش HDL و کاهش تریگلیسیرید، کلسترول، LDL و VLDL در سرم موشهای صحرایی دیابتیشده با استرپتوزوسین میشود (Annup et al., 2012). در سالهای اخیر بررسی لیپیدهای پلاسما و الگوهای لیپوپروتئینی در افراد مبتلا به دیابت مورد توجه بودهاست، زیرا سطوح غیرطبیعی چربی به پیشرفت بیماری شریان کرونری در افراد دیابتی منجر میشود (Scheen, 1997). کاهش ترشح انسولین و نقص در عملکرد آن باعث افزایش متابولیسم چربیها از بافت چربی به پلاسما میگردد (Shukla, 2006).
در ارتباط با گونه E. cyparissias تاکنون هیچ مطالعهای اثرات هیپوگلیسمیک و آنتیاکسیدانی آن را بررسی نکرده است. بنابراین، در این مطالعه اثر عصاره الکلی گیاه فرفیون بر سطح سرمی گلوکز، لیپیدها و لیپوپروتئینهای موشهای صحرایی دیابتیشده با استرپتوزوتوسین بررسی گردید.
مواد و روشها
برای تهیه عصاره، نمونههای تازه گل گیاه فرفیون در فصل بهار از منطقه جاده زنجان–بیجار جمعآوری و با استفاده از جریان هوای خشک در سایه خشک گردید. سپس گلهای خشک شده گیاه فرفیون آسیاب شده و بهصورت پودر درآمد.100 گرم از پودر حاصل با استفاده از اتانول عصارهگیری شد. پس از تبخیر حلال با استفاده از دستگاه روتاری اواپراتور، باقیمانده بهعنوان عصاره مورد استفاده قرار گرفت (Kumar et al., 2010 b; Nasiri semnani et al., 2013).
برای انجام مطالعه، تعداد 40 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار با وزن 20±250 گرم از مرکز پرورش حیوانات آزمایشگاهی انیستیتو پاستور ایران تهیه و در مرکز پرورش حیوانات آزمایشگاهی دانشکده دامپزشکی دانشگاه آزاد تبریز در شرایط یکسان با دسترسی آزاد به آب و غذا و در دمای 2±22 درجه سلسیوس و چرخه نوری 12/12 روشنایی–تاریکی نگهداری شدند. موشهای صحرایی بهصورت تصادفی به 4 گروه 10تایی بهشرح زیر تقسیم شدند:
1) گروه کنترل: شامل حیوانات سالم بودند.
2) گروه دیابتی: حیواناتی که با تزریق داروی استرپتوزوتوسین دیابتی شدند.
3) گروه تیمار 1: پس از ایجاد دیابت بهمدت 21 روز عصاره فرفیون را به میزان mg/kg500 دریافت کردند.
4) گروه تیمار 2: پس از ایجاد دیابت بهمدت 21 روز عصاره فرفیون را به میزان mg/kg250 دریافت کردند (Kumar et al., 2010).
جهت ایجاد دیابت از داروی استرپتوزوتوسین به میزان mg/kg 60 بهصورت داخل صفاقی استفاده شد. قبل از تزریق دارو و نیز پس از 72 ساعت، با استفاده از دستگاه گلوکومتر(مدل Gluco DR agm ساخت کره) گلوکز خون حیوانات اندازهگیری شد تا از ایجاد دیابت اطمینان حاصل شود. حیواناتی که قند خون آنها بالای mg/dl300 بود، بهعنوان مدل دیابتی انتخاب شدند (Iwata et al., 2010). همچنین در ابتدای دوره تجویز عصاره، تمامی حیوانات وزن شدند. در گروههای تیمار 1 و تیمار 2 حیوانات عصاره را از طریق گاواژ دریافت کردند. حیوانات گروههای کنترل و دیابتی، همحجم عصاره سرم فیزیولوژی را از طریق گاواژ دریافت کردند. در پایان دوره تجویز، مجدداً وزن و گلوکز خون حیوانات اندازهگیری شد. سپس تحت بیهوشی خفیف با اتر سر موشها قطع و نمونه خون اخذ شد (Najla et al., 2013). برای اندازهگیری غلظت سرمی پروفایل چربی در پلاسما از کیتهای تجاری شرکت پارس آزمون استفاده شد و طبق دستورالعمل کیت عمل گردید.
دادههای بدستآمده با استفاده از نرمافزار Spss و روش آماری تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) و سپس آزمون تعقیبی دانکن (Duncan) مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سطح معنیداری در این مطالعه 05/0p< در نظر گرفته شد.
یافتهها
مقایسه میانگین غلظت سرمی گلوکز نشان داد که بین گروههای مختلف مورد مطالعه در آغاز دوره، اختلاف معنیداری وجود ندارد. مقایسه آماری میانگین غلظت سرمی گلوکز در پایان دوره تجویز عصاره در حیوانات مشخص کرد که غلظت سرمی گلوکز در مقایسه با سایر گروهها بهطور معنیداری (05/0p<) افزایش یافته است (جدول 1).
مقایسه میانگین وزن حیوانات در ابتدای دوره، نشان داد که بین گروههای مورد مطالعه تفاوت معنیداری وجود ندارد. مقایسه میانگین وزن حیوانات در پایان دوره مطالعه مشخص کرد که بین گروههای کنترل و تیمار 1 با سایر گروهها اختلاف معنیداری وجود دارد (05/0p<)، اما بین گروه دیابتی و تیمار 2 تفاوت معنیداری دیده نشد (جدول 1).
مقایسه میانگین غلظت سرمی تریگلیسیرید در حیوانات گروههای مورد مطالعه نشان داد که در گروههای کنترل و تیمار 1 غلظت سرمی تریگلیسیرید نسبت به گروههای دیابتی و تیمار 2 بهطور معنیداری کاهش یافته است (05/0p<).
مقایسه میانگین غلظت سرمی کلسترول در گروههای مختلف مورد مطالعه مشخص کرد که بین گروه کنترل با سایر گروهها تفاوت معنیدار (05/0p<) وجود دارد (جدول 2).
مقایسه میانگین غلظت سرمی LDL در گروههای مختلف مشخص کرد که در گروه دیابتی در مقایسه با سایر گروهها افزایش معنیداری (05/0p<) در غلظت سرمی LDL وجود دارد (جدول 2).
مقایسه میانگین غلظت سرمی VLDL در حیوانات مورد مطالعه نشان داد که در گروه دیابتی در مقایسه با سایر گروهها افزایش معنیداری (05/0p<) در غلظت سرمی VLDL وجود دارد ( جدول 2)، در حالی که در گروه تیمار 1 غلظت سرمی LDL و VLDLدر مقایسه با گروه دیابتی بهطور معنیداری (05/0p<) کاهش یافته است (جدول 2).
مقایسه میانگینهای غلظت سرمی HDL در حیوانات مورد مطالعه نشان داد که بین گروه کنترل با سایر گروهها اختلاف معنیداری (05/0p<) وجود دارد. همچنین، بین گروههای تیمار 1 و 2 با بقیه گروهها نیز تفاوتی معنیدار (05/0p<) برآورد گردید.
جدول 1- میانگین وزن و سطح گلوکز خون موشهای صحرایی نر بالغ درگروههای مختلف در ابتدا و انتهای مطالعه (mean ± SEM).
|
گروهها |
پارامترهای مورد سنجش |
|||
|
وزن قبلی (گرم) |
وزن بعدی (گرم) |
گلوکزخون قبلی (میلیگرم بر دسی لیتر) |
گلوکز خون بعدی (میلیگرم بردسی لیتر) |
|
|
کنترل |
a8/6±6/261 |
a03/6±2/263 |
a82/4±8/137 |
a82/3±8/140 |
|
دیابتی |
a05/6±8/252 |
c87/14±2/185 |
a15/17±6/168 |
d09/12±6/566 |
|
تیمار 1 |
a22/2±2/256 |
ab37/9±2/230 |
a95/4±6/162 |
b49/32±273 |
|
تیمار 2 |
a44/5±8/258 |
bc79/9±2/219 |
a51/3±4/143 |
c25/13±4/495 |
abc ، میانگینهای دارای حروف غیرمشابه در هر ستون اختلاف معنیدار دارند (05/0p<).
جدول 2- میانگین سطح پروفایل چربی سرم موش صحرایی نر بالغ درگروههای مختلف مورد مطالعه (meam ± SEM).
|
گروهها |
پارامترهای مورد سنجش |
||||
|
تری گلیسیرید (میلیگرم بردسی لیتر) |
کلسترول (میلیگرم بردسی لیتر) |
لیپوپروتئین با دانسیته پائین (میلیگرم بردسی لیتر) |
لیپوپروتئین با دانسیته خیلی پائین (میلیگرم بردسی لیتر) |
لیپوپروتئین با دانسیته بالا (میلیگرم بردسی لیتر) |
|
|
کنترل |
a06/0±2/93 |
a12/9±6/82 |
a64/2±2/35 |
a66/0±19 |
a84/0±7/31 |
|
دیابتی |
c46/2±176 |
d92/1±2/163 |
d56/1±8/74 |
d75/0±8/38 |
c49/0±25 |
|
تیمار 1 |
b83/8±4/118 |
b45/4±114 |
b1/1±4/50 |
b60/0±2/29 |
b06/1±6/28 |
|
تیمار 2 |
c9/2±160 |
c4/1±8/140 |
c21/1±2/60 |
b60/0±2/30 |
bc72/0±4/26 |
abc، میانگینهای دارای حروف غیرمشابه در هر ستون اختلاف معنیدار دارند (05/0p<).
بحث و نتیجهگیری
در مطالعه حاضر، در توافق با مطالعات دیگر، مشخص گردید که با تزریق استرپتوزوسین در موشهای صحرایی دیابت ایجاد شده و قند خون افزایش مییابد (Kiasalari et al., 2009; Li et al., 2007).
همچنین مطالعه حاضر نشان داد که عصاره الکلی فرفیون قادر است اثرات مفیدی بر غلظت سرمی گلوکز موشهای دیابتی داشته باشد. نتایج بررسی نشان داد که تجویز عصاره الکلی فرفیون با دز mg/kg 500 وزن بدن توانسته است سطح سرمی گلوکز را بهطور معنیداری کاهش دهد.
این نتایج با یافتههای مطالعه آنوپ و همکاران در سال 2012 در خصوص تاثیر گونه دیگر افوربیا بهنام E. hirtaبر کاهش سطح سرمی گلوکز خون در موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوسین مطابقت دارد (Annup et al.,, 2012). مکانیسم احتمالی تاثیر عصاره الکلی E. hirta در کاهش گلوکز خون در موشهای صحرایی دیابتیشده میتواند به تقویت اثر انسولین مربوط باشد. این اثر یا ناشی از افزایش ترشح انسولین از سلولهای بتای موجود است و یا به آزاد شدن انسولین از شکل متصل آن مربوط میباشد (Annup et al., 2012).
مقایسه میانگین وزن حیوانات مورد مطالعه در پایان دوره نشان داد که کاهش وزن در گروه دیابتی در مقایسه با گروههای کنترل و تیمار با عصاره الکلی فرفیون (mg/kg 500) معنیدار است. این نتایج با مطالعه انجام گرفته توسط ایرکاوی و همکاران در سال 2006 و یافتههای مطالعه سانیل و همکاران در سال 2010 مطابقت دارد (Airkawe et al., 2006; Sunil et al., 2010). این یافتهها نشان میدهند که تجویز عصاره الکلی فرفیون در موشهای صحرایی دیابتی بهطور معنیداری از کاهش وزن جلوگیری کرده است بهطوری که، بین گروه کنترل و گروه تیمار با عصاره الکلی فرفیون (mg/kg 500) تفاوت معنیداری دیده نشد.
مقایسه میانگین غلظت سرمی تریگلیسرید و کلسترول تام در حیوانات گروههای مختلف نشان داد که میزان تریگلیسرید و کلسترول تام در گروه دیابتی نسبت به گروه کنترل بهطور معنیداری بالاتر است. همچنین این نتایج مشخص نمود که غلظت سرمی تریگلیسیرید و کلسترول تام در گروه تیمار با عصاره الکلی فرفیون (mg/kg 500) در مقایسه با گروه دیابتی بهطور معنیداری کاهش یافته است.
بهطور کلی، در موشهای دیابتی سطوح کلسترول و تریگلیسیرید افزایش مییابد. در هر حال، به نظر میرسد که ساختار لیپیدی غشاهای سلولی در جریان بیماری دیابت بهعلت قنددار شدن غیرآنزیمی برخی ترکیبات، پراکسیداسیون لیپیدها و برهم خوردن نسبت کلسترول به فسفولیپید غشاء تا حدود زیادی تخریب میشود (Mahboob et al., 2005).
همچنین مقایسه میانگین غلظت سرمیVLDL و LDL در حیوانات مورد مطالعه نشان داد که میزان LDLو VLDL در حیوانات گروه دیابتی بهطور معنیداری بالاتر از گروه کنترل است. این نتایج نشان داد که غلظت سرمی LDL در گروههای تیمار 1 و 2 بهطور معنیداری پایینتر از گروه دیابتی میباشد. هرچند میزان کاهش در گروه تیمار 1 بیشتر بود.
مقایسه میانگین غلظت سرمی HDL در حیوانات مورد مطالعه مشخص نمود که میزان HDL سرم در موش صحرایی دیابتی شده بهطور معنیداری از گروه کنترل پایینتر است. همچنین نتایج نشان داد که با تجویز عصاره الکلی فرفیون غلظت HDL در گروه تیمار 1 بهطور معنیداری در مقایسه با گروههای دیابتی افزایش یافته است.
در بررسی تمامی فاکتورهای سرمی ارزیابی شده در این مطالعه میتوان تاثیر مثبت و مفید عصاره الکلی گیاه E. cyparissiasرا در موش صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین مشاهده نمود.
در تمامی موارد اثر عصاره الکلی فرفیون موقعی که با دز mg/kg 500 وزن بدن تجویز شده است، بهتر است. بنابراین، پاسخ هیپوگلیسمیک، در فقدان انسولین در موشهای صحرایی دیابتی که با عصاره الکلی E. cyparissiasتیمار شدهاند، میتواند تا حدودی بهدلیل کاهش لیپیدهای خون توسط عصاره الکلی گیاه فرفیون باشد.
گیاه E. hirta که گونه دیگر جنس افوربیا بوده و بومی هند است توسط محققین مطالعه شده است و تعدادی از ترکیبات فعال آن از قبیل میریسیتسن (Myricetin)، کوئرسیتین (Quercetin)، آفزلین (Afzelin) از عصاره الکلی آن جدا شده است. مشخص شده است که این گیاه جهت درمان تب، اسهال، دیابت و بیماریهای دستگاه ادراری مفید است ( Kumar et al., 2010c).
نتایج مطالعه حاضر با یافتههای مطالعهای که تاثیر عصاره الکلی E. hirtaرا در موشهای صحرایی دیابتیشده با استرپتوزوسین روی پروفایل چربی بررسی کرده است، سازگاری دارد. این مطالعه نشان داده است که عصاره E. hirtaموجب کاهش تریگلیسیرید، کلسترول تام، VLDL و LDL و نیز باعث افزایش در میزان HDL شده است (Annup etal., 2012).
تغییر در الگوی لیپیدی و لیپوپروتئینی مشاهده شده در موشهای صحرایی دیابتی، میتواند بهدلیل نقص در ترشح انسولین و یا اثر آن باشد زیرا، افزایش غلطت اسیدهای چرب غیراشباع در پلاسما بهعنوان یکی از علل اصلی مقاومت انسولینی پیشنهاد میشود که احتمالاً باعث کاهش ترشح انسولین در جریان دیابت میشود (Maboob etal.,2005; Randle, 1998). این یافتهها با نتایج مطالعهای که اثرات ضددیابتی عصاره E. hirtaرا بررسی کرده است، مطابقت دارد (Kumar et al 2010a).
استرپتوزوسین آنتیبیوتیکی است که بهدلیل تولید رادیکالهای آزاد و کاهش فعالیت آنتیاکسیدانی مکرراً برای ایجاد تجربی دیابت نوع 1 و یا عوارض ناشی از دیابت نوع 2 در موشهای صحرایی استفاده میشود (Jeong et al., 2012).
استرپتوزوسین در سلولهای بتا اثرات سیتوتوکسیک دارد و دارای اثرات ضدسرطانی خفیفی است. اگرچه اثر سیتوتوکسیک آن کاملاً شناخته نشده است، اما تصور میشود با مهار آنزیمهای پاککننده رادیکالهای آزاد و افزایش تولید رادیکالهای سوپراکسید عمل کند (Kanter et al., 2004).
مطالعات متعددی نشان دادهاند که دیابت ملیتوس با افزایش تشکیل رادیکالهای آزاد و کاهش پتانسیل آنتیاکسیدانی همراه است. در هر دو نوع دیابت وابسته و غیروابسته به انسولین افزایش قندخون و استرس اکسیداتیو وجود دارد. بنابراین تعداد سلولهای بتا که هنوز عملکرد خود را حفظ کردهاند، عامل مهم و سرنوشتساز در پیشرفت و توسعه بیماری محسوب میشود (Kumar et al., 2010a; jeong et al., 2012; Shapiro et al., 2006).
بهنظر میرسد تغییر در پروفایل چربی بیماران دیابتی عامل مهمی در پیشرفت تصلب شرائین و از جمله افزایش سطوح تریگلیسیرید و کلسترول باشد (Ugochukwu et al., 2003). در این مطالعه تجویز عصاره الکلی فرفیون در موشهای صحرایی دیابتیشده توانست سطح تریگلیسیرید و کلسترول را در مقایسه با موشهای تیمارنشده بهطور معنیداری کاهش دهد. این کاهش میتواند در پیشگیری از عوارض متعدد دیابت و بهبود متابولیسم چربی در حیوانات دیابتیشده مفید باشد.
بهطور کلی، گیاه فرفیون شاید با کاهش رادیکالهای آزاد و بهبود جزایر پانکراس و افزایش ترشح انسولین سبب کاهش سطح سرمی گلوکز و در نتیجه بهبود عوارض ناشی از افزایش قندخون میشود. البته مطالعات بیشتری نیاز است تا همه مکانیسمهای احتمالی دیگر در بهبود دیابت مشخص شوند.
نتایج این مطالعه نشانداد که عصاره الکلی گیاه فرفیون دارای اثرات هیپوگلیسمیک میباشد و موجب بهبودی غلظت سرمی لیپوپروتئینها میگردد. بهویژه زمانیکه با دز mg/kg 500 مصرف میشود. لازم به ذکر است، مکانیسم اثر عصاره الکلی گیاه فرفیون در این مطالعه ناشناخته مانده و برای تعمیم این نتایج در مورد انسان به بررسیهای بیشتری نیاز است.
)