Hidrolizatul de proteine din cartof conferă protecție hepatică la hamsteri împotriva dietei bogate în grăsimi
Abstract
fundal
Hidrolizat de proteine din cartof, APPH este un potențial ingredient dietetic anti-obezitate. Deoarece obezitatea duce la deteriorarea funcției hepatice și a bolilor hepatice asociate, în acest studiu a fost investigat efectul APPH asupra dietei bogate în grăsimi (HFD) asociate afectărilor hepatice.
Metode
Hamsterii masculi de șase săptămâni au fost separați aleatoriu în șase grupuri ( = 8) ca martor, HFD (HFD hrănit obez), L-APPH (HFD + 15 mg/kg/zi de APPH), M-APPH (HFD + 30 mg/kg/zi), H-APPH (HFD + 75 mg/kg/zi de APPH) și PB (HFD + 500 mg/kg/zi de probucol). Hamsterii alimentați cu HFD au fost administrați cu APPH 50 de zile prin gavaj oral. Animalele au fost eutanasiate și numărul de nuclei apoptotici din țesutul hepatic a fost determinat prin colorarea TUNEL, iar amploarea fibrozei interstițiale a fost determinată prin colorarea tricromului Masson. Modularea evenimentelor moleculare asociate apoptozei și fibrozei a fost elucidată din analiza Western blot a extractelor totale de proteine.
Rezultate
Hamsterii hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi au prezentat simptome de afectare a ficatului, măsurate din markeri serici, cum ar fi nivelurile de alanină aminotransferază și aspartat aminotransferază. Cu toate acestea, o suplimentare de 50 de zile de APPH a ameliorat efectele efectelor HFD. HFD a modulat, de asemenea, expresia proteinelor de supraviețuire și apoptoză în ficatul de hamster. Mai mult, grupurile HFD au prezentat niveluri ridicate de markeri de fibroză în ficat. Creșterea fibrozei și a apoptozei a fost corelată cu creșterea nivelului de kinaze extracelulare fosforilate cu semnal reglat (pERK1/2), relevând un rol potențial al ERK în afectarea hepatică mediată de HFD. Cu toate acestea, tratamentul cu APPH a redus considerabil efectul HFD asupra markerilor apoptozei și fibrozei și a oferit protecție hepato.
Concluzie
Prin urmare, APPH poate fi considerat un agent terapeutic eficient pentru ameliorarea leziunilor hepatice legate de dieta bogată în grăsimi.
fundal
Obezitatea este o problemă gravă de sănătate publică asociată cu boli cronice de îngrijorare, cum ar fi diabetul de tip II, bolile cardiovasculare, rezistența la insulină, afecțiunile ficatului gras, accident vascular cerebral, artrită și astm. Prevalența obezității crește atât în țările dezvoltate, cât și în țările în curs de dezvoltare, unde obezitatea la o vârstă fragedă devine un fenomen obișnuit. Conform estimărilor OMS, prevalența globală a adulților supraponderali este mai mare de 1 miliard și aproximativ 300 de milioane dintre aceștia sunt obezi [1,2,3,4,5]. O dietă bogată în grăsimi (HFD) care conține niveluri ridicate de lipide este un factor cauzal major pentru complicațiile hepatice, cum ar fi hipercolesterolemia, steatohepatita, inflamația, apoptoza și fibroza [6,7,8,9,10]. Cu toate acestea, mecanismele moleculare din spatele patogenității asociate cu HFD rămân neclare și, prin urmare, o strategie terapeutică eficientă de contracarare nu este încă disponibilă.
Ficatul joacă un rol esențial în menținerea metabolismului lipidic prin controlul lipogenezei, lipolizei, gluconeogenezei și glicolizei. Ficatul controlează mai mult de 10.000 de reacții biochimice la un moment dat, ceea ce ajută la homeostazia metabolică normală și la depozitarea carbohidraților, lipidelor, vitaminelor și mineralelor [11, 12]. Obezitatea este una dintre cele mai frecvente afecțiuni asociate cu tulburări hepatice, cum ar fi steatoza hepatică, boli hepatice grase nealcoolice și progresul ulterior la steatohepatită. Aportul de HFD modifică semnificativ evenimentele moleculare și funcția ficatului, care se reflectă cu o modulație considerabilă în markerii funcționali ai ficatului [11].
Mai multe studii care au implicat oameni obezi și modele animale induse de dietă au raportat pe larg despre diferite efecte adverse ale HFD [13,14,15,16,17]. Hamsterul Golden Sirian este un model animal utilizat pe scară largă pentru metabolismul lipoproteinelor și este foarte predispus la obezitate și tulburări asociate [18]. La o dietă bogată în grăsimi, hamsterii prezintă o creștere semnificativă a greutății corporale începând cu a patra săptămână de tratament și continuă să câștige o creștere exponențială cel puțin până la a 12-a săptămână [18]. APPH este un hidrolizat alcalazic al fracției de proteine din cartofi care posedă stimularea lipolizei cu potențial eficient anti-obezitate [19]. Cu toate acestea, efectul APPH asupra dietei hepatice induse de dieta bogată în grăsimi (HFD) și fibroză este incert.
În timp ce modelele de șobolani și șoareci prezintă rezistență la apariția hiperglicemiei Hamsterii aurii sirieni sunt predispuși la obezitate [20]. Pe o dietă bogată în colesterol, hamsterii dezvoltă cu ușurință hipercolesterolemie și hipertrigliceridemie, în plus, HFD induce cu ușurință obezitate și boli ale ficatului gras la hamsteri [18, 21]. Pentru a studia efectele hepato-protectoare ale APPH, hamsterii sirieni de aur masculi au fost hrăniți cu HFD pentru o perioadă de 80 de zile și s-a descoperit că prezintă manifestări de leziuni hepatice. Cu toate acestea, hamsterii alimentați cu HFD, administrați cu doze diferite de APPH timp de 50 de zile, au prezentat o îmbunătățire considerabilă a simptomelor. Nivelurile de ALT (alanină aminotransferază) și AST (aspartat aminotransferază) s-au dovedit a fi crescute la hamsterii obezi, însă administrarea de APPH a redus considerabil nivelurile serice de ALT și AST. Proteinele implicate în apoptoză și fibroză s-au văzut, de asemenea, reduse semnificativ în țesuturile hepatice ale hamsterilor obezi administrați de APPH. Rezultatele noastre arată că aportul prelungit de APPH poate atenua apoptoza hepatică indusă de HFD și fibroza la hamsteri. Administrarea de APPH poate fi deci considerată ca un potențial agent terapeutic pentru ameliorarea leziunilor hepatice legate de HFD.
Metode
Pregătirea APPH
Pregătirea, purificarea și caracterizarea APPH au fost efectuate așa cum sa raportat anterior. Compoziția și caracteristicile APPH au fost, de asemenea, verificate pentru a fi în concordanță cu cele raportate anterior [22]. Pe scurt, proteina din cartof (Han-Sient Corporation, Taipei, Taiwan) și enzima alcalse au fost amestecate (raport 25:10) pentru a obține un hidrolizat proteic cu 81% proteină. APPH a fost caracterizat prin HPLC cu fază inversă și prin MS/MS/TIC așa cum sa menționat în raportul anterior [22].
Experimente pe animale
Determinarea markerilor serici
Pentru analiza serică, probele de sânge au fost extrase de la hamsteri și centrifugate la 2000 rpm timp de 10 min, iar nivelurile de ALT și AST au fost măsurate folosind kituri de testare disponibile în comerț (Abcam, Cambridge, Marea Britanie).
Extracția proteinelor din probele de țesut
Secțiunile de țesut hepatic au fost omogenizate în tampon de liză (100 mg/ml) conținând Tris, EDTA, 2-mercaptoetanol, 10% glicerol, inhibitor de protează și inhibitor de fosfatază (pH = 7,4). Supernatanții care conțin proteine solubile au fost colectate prin centrifugarea omogenatului la 12.000 g timp de 40 min.
Analiza Western blot
Concentrația de proteine a probelor a fost determinată utilizând metoda de testare a proteinelor Lowry. Proteinele au fost separate prin electroforeză pe gel de dodecil sulfat de sodiu - poliacrilamidă (SDS-PAGE) și ulterior au fost transferate în membranele PVDF (GE Healthcare Life Sciences, Pittsburgh, PA, SUA). Membranele au fost blocate utilizând 3% albumină serică bovină (BSA) în tampon TBS și apoi hibridizate cu anticorpi primari (Santa Cruz Biotechnology, Santa Cruz, CA, SUA). După o spălare adecvată cu tampon TBS, membranele au fost hibridizate cu anticorpi secundari marcați cu peroxidază de hrean și pete au fost vizualizate cu ECL într-un sistem de detectare a chemiluminescenței Fujifilm LAS-3000 (GE Healthcare Life Sciences).