Η επίδραση της χορήγησης κροκίνης, φυσικής αντιοξειδωτικής ουσίας, στη συγκέντρωση του αδρανοποιού του ενεργοποιού του πλασμινογόνου τύπου 1 (PAI-1), στην έκφραση γονιδίων και σε οξειδωτικές παραμέτρους επιμύων, ύστερα από πειραματική πρόκληση σακχαρώδους διαβήτη

Abstract

Diabetes is regarded as an epidemiological threat of the 21st century. Phytochemicals with known pharmaceutical properties have gained interest in the field of alleviating secondary complications of diseases. Such a substance is crocin, a basic constituent of saffron (Crocus sativus). The present study aimed at examining the beneficial effects of per os crocin administration on the antioxidant status, blood biochemical profile, hepatic gene expression and plasminogen activator inhibitor-1 activity (PAI-1) in the liver, kidney and blood plasma (an important marker of pre-diabetic status and major factor of thrombosis in diabetes) of healthy rats, as well as of rats with nicotinamide-streptozotocin-induced diabetes. Diabetes disrupted the oxidation-antioxidation balance, while crocin improved the antioxidant state in the liver by significantly affecting SOD1 gene expression and/or by restoring SOD and total antioxidant capacity (TAC) levels. In the kidney, crocin improved hydrogen peroxide decomposing activity and TAC. In blood serum, hepatic transaminases ALT and AST decreased significantly, while there was a trend of decrease regarding blood urea nitrogen (BUN) levels. The expression of PAI-1 gene was affected in the liver by the dose of 50 mg/kg. Crocin treatment contributed in restoring some parameters after diabetes induction, primarily by affecting significantly hepatic transaminases ALT and AST, SOD1 and PAI-1 gene expression and nephric H2O2 decomposing activity. In conclusion, crocin did contribute to the alleviation of some complications of diabetes.

Ο σακχαρώδης διαβήτης θεωρείται μία επιδημιολογική απειλή για τον 21ο αιώνα. Η χρήση φυτοχημικών ενώσεων, με γνωστές φαρμακολογικές ιδιότητες, έχει στρέψει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας προς την κατεύθυνση του περιορισμού των δευτερογενών επιπλοκών διαφόρων ασθενειών. Μία τέτοια ουσία είναι η κροκίνη, βασικό βιοδραστικό συστατικό του κρόκου του ήμερου (Crocus sativus), γνωστού και ως σαφράν. Η παρούσα διατριβή είχε ως στόχο τη μελέτη της επίδρασης της per os χορήγησης κροκίνης στη συγκέντρωση και γονιδιακή έκφραση του αδρανοποιού του ενεργοποιού του πλασμινογόνου-1 (PAI-1), στην αντιοξειδωτική κατάσταση του ήπατος και του νεφρού, στη γονιδιακή έκφραση αντιοξειδωτικών ενζύμων στο ήπαρ, όπως της καταλάσης, της δισμουτάσης του υπεροξειδίου κυτταροπλασματικής (SOD1) και μιτοχονδριακής προέλευσης (SOD2), όπως, επίσης και σε κλασικές κλινικοβιοχημικές παραμέτρους αίματος σε ένα ζωικό πρότυπο διαβητικών τύπου 1 και υγιών επιμύων. Το πρωτόκολλο πρόκλησης σακχαρώδους διαβήτη τύπου 1 περιλάμβανε τη χρήση στρεπτοζοτοκίνης μαζί με νικοτιναμίδιο. Στον πειραματισμό χρησιμοποιήθηκαν συνολικά 36 αρσενικοί επίμυες albino Wistar, οι οποίοι χωρίστηκαν σε 6 ομάδες. Από αυτές οι 4 (2 υγιείς και 2 διαβητικές) ελάμβαναν κροκίνη μέσω των μπουκαλιών πρόσληψης ύδατος για 4 εβδομάδες. Ο σακχαρώδης διαβήτης μετατόπισε την ισορροπία του οργανισμού προς την πλευρά της οξείδωσης. Στο ήπαρ, η χορήγηση κροκίνης οδήγησε σε μειωμένη οξείδωση, κάτι που αντανακλάται στη μείωση της γονιδιακής έκφρασης της SOD1, στη μείωση της δραστικότητας της δισμουτάσης του υπεροξειδίου (SOD) και στη μείωση της ολικής αντιοξειδωτικής ικανότητας (TAC). Στο νεφρό, παρατηρήθηκε παρόμοια βελτίωση που αντικατοπτρίζεται στις τιμές της αποδόμησης του υπεροξειδίου του υδρογόνου, της TAC και στην τάση μείωσης της συγκέντρωσης του αζώτου ουρίας (BUN). Επιπλέον, ο έλεγχος της ηπατικής λειτουργίας, μέσω της δραστικότητας της αλανινοαμινοτρανσφεράσης (ALT) και της ασπαρτικής αμινοτρανσφεράσης (AST), έδειξε ότι υπάρχει βελτίωση. Η γονιδιακή έκφραση του ΡΑΙ-1 επηρεάστηκε εντυπωσιακά από τη νόσο και η χορήγηση κροκίνης μείωσε σημαντικά την έκφραση του γονιδίου. Στα υγιή ζώα που έλαβαν κροκίνη σε υψηλή δόση διαπιστώθηκε αύξηση της ΤΑC, της δραστικότητας της SOD και της συγκέντρωσης της ανηγμένης γλουταθειόνης (GSH) στο ήπαρ. H δραστικότητας της ALT μειώθηκε και με τις δύο δόσεις κροκίνης, υποδηλώνοντας την έλλειψη τοξικότητας. Γονιδιακά, η SOD1 εμφάνισε τάση αύξησης της γονιδιακής έκφρασης με τη χαμηλή δόση κροκίνης. Συμπερασματικά, η κροκίνη είναι μία ουσία που μπορεί να περιορίσει την οξείδωση που προκαλείται από τη νόσο του σακχαρώδους διαβήτη και επιπλέον στα υγιή ζώα κρίνεται ασφαλής. Οι ιδιότητές της εξαρτώνται τόσο από τη δόση όσο και από τον ιστό-στόχο.