Suplimentarea orală a șoarecilor diabetici cu propolis restabilește capacitatea de proliferare și
Abstract
fundal
Diabetul zaharat de tip 1 (T1D) este o boală autoimună cronică cauzată de distrugerea selectivă a celulelor β pancreatice, urmată de hiperglicemie, stres oxidativ și afectarea extinsă ulterioară a funcțiilor celulelor imune, fenomen responsabil de dezvoltarea complicațiilor diabetice cronice. Propolisul, un produs apicol natural care este utilizat pe scară largă în alimente și băuturi, aduce beneficii semnificative sănătății umane. Mai exact, propolisul exercită efecte antioxidante, antiinflamatorii și analgezice care pot îmbunătăți complicațiile diabetice. Pentru a elucida în continuare beneficiile potențiale ale propolisului, studiul de față a investigat efectul suplimentării dietetice cu propolis asupra profilurilor citokinelor plasmatice, nivelurilor de radicali liberi, profilului lipidic și proliferării limfocitelor și chemotaxiei într-un model de șoarece diabetic indus de streptozotocină (STZ).
Metode
Treizeci de șoareci masculi au fost distribuiți în mod egal în 3 grupuri experimentale: grupul 1, șoareci martor non-diabetici; grupa 2, șoareci diabetici; și grupul 3, șoareci diabetici suplimentați zilnic cu un derivat solubil din etanol al propolisului (100 mg/kg greutate corporală) timp de 1 lună.
Rezultate
În primul rând, inducerea diabetului la șoareci a fost asociată cu hiperglicemie și scăderi semnificative ale nivelului de insulină și al numărului de limfocite. În acest context, șoarecii diabetici au prezentat complicații diabetice severe, după cum a demonstrat o scădere semnificativă a nivelurilor de IL-2, IL-4 și IL-7, creșterea prelungită a nivelurilor de citokine pro-inflamatorii (IL-1β, IL- 6 și TNF-α) și specii reactive de oxigen (ROS) și profiluri lipidice modificate comparativ cu controlul șoarecilor non-diabetici. Mai mult, stimularea antigenică a limfocitelor B și T a redus semnificativ capacitatea proliferativă și chimiotaxia acestor celule către CCL21 și CXCL12 la șoarecii diabetici, comparativ cu șoarecii martor. Interesant, comparativ cu inducerea diabetului în monoterapie, tratamentul șoarecilor diabetici cu propolis a restabilit semnificativ nivelul citokinei plasmatice și al nivelului ROS și profilul lipidic la niveluri aproape normale. Cel mai important, comparativ cu șoarecii diabetici netratați, șoarecii diabetici tratați cu propolis au prezentat o proliferare limfocitară semnificativ îmbunătățită și chimiotaxie către CCL21 și CXCL12.
Concluzie
Descoperirile noastre dezvăluie efectele imuno-modulatorii potențiale ale propolisului, care acționează ca un antioxidant natural pentru a spori funcția celulelor imune în timpul diabetului.
fundal
Diabetul zaharat de tip 1 (T1D) este o boală autoimună mediată de celule T cronice care are ca rezultat distrugerea celulelor β secretoare de insulină [1]. Diabetul este asociat cu tulburări metabolice multiple care se caracterizează prin hiperglicemie, care este însoțită de mai multe complicații [2] care rezultă dintr-un deficit absolut sau relativ în secreția sau acțiunea insulinei [3]. Dislipidemia este o caracteristică comună a diabetului, care se caracterizează prin niveluri crescute de trigliceride și lipoproteine cu densitate scăzută (LDL) colesterol (LDL-C) [4]. Hiperglicemia sau dislipidemia induc cu ușurință un stres oxidativ extins care provoacă disfuncții celulare grave la pacienții diabetici [5, 6]. Hiperglicemia persistentă crește producția de radicali liberi, în special specii reactive de oxigen (ROS), în mai multe țesuturi [7]. Creșterea peroxidării lipidelor, caracterizată prin creșterea nivelurilor de malondialdehidă (MDA), are ca rezultat formarea de legături încrucișate între molecule unice din proteine și oxidarea particulelor LDL; LDL oxidat servește drept cel mai comun marker al stresului oxidativ [8, 9].
Inflamația în bolile autoimune se caracterizează printr-un dezechilibru între citokinele pro și antiinflamatoare. Citokinele pro-inflamatorii influențează în mod dăunător sensibilitatea la insulină și funcția celulelor β [10]. Interesant este faptul că nivelurile modificate de citokine afectează secreția de insulină în celulele β [11], iar acumularea de dovezi susține că diabetul este o boală a sistemului imunitar înnăscut [11, 12]. Mai mult, diabetul crește producția de citokine pro-inflamatorii, inclusiv IL-1α, IL-1β, IL-6 și CXCL10 [13, 14]. Cu toate acestea, principalele citokine implicate în patogeneza diabetului sunt IL-1, TNF-α și IL-6 [15]. Producția afectată de IL-1, IL-6, TNF-α și IFN-γ și producția crescută de IL-10 în culturile de celule mononucleare diabetice de tip 1 din sânge periferic (PBMC) pot indica deficiențe în activarea celulelor mononucleare și adaptive imune celulare răspunsuri [16].
Complicațiile diabetice și afectarea răspunsului imun sunt provocări în tratamentul clinic al T1D; astfel, este necesară dezvoltarea unor strategii de tratament mai eficiente. Propolisul este un material natural rășinos produs de albine din exudatele colectate și mugurii plantelor amestecate cu ceară și enzime de albine [26]. Propolisul are mai multe proprietăți biologice și farmacologice, cum ar fi imuno-modulatori, antitumorale, antiinflamatorii, antioxidante, antibacteriene și antivirale [27-30]. Cu toate acestea, mecanismele prin care propolisul modulează sistemul imunitar în timpul diabetului rămân slab înțelese. Prin urmare, studiul actual a fost realizat pentru a investiga efectul direct al suplimentării cu propolis asupra funcției afectate a limfocitelor B și T în timpul T1D.
Materiale și metode
Pregătirea propolisului
Produse chimice
Streptozotocina (STZ) a fost obținută de la Sigma Chemicals Co. (St. Louis, MO, SUA). STZ s-a dizolvat în tampon citrat 0,01 M rece (pH 4,50), care a fost proaspăt preparat (în decurs de 5 minute) după cum este necesar.
Animale și inducerea diabetului
Colectie de mostre
Sângele întreg a fost colectat din aorta abdominală și transferat imediat în tuburile heparinizate. Sângele a fost apoi centrifugat la 4.000 × g timp de 10 min folosind o centrifugă de bancă (MSE Minor, Anglia) pentru a îndepărta celulele roșii din sânge și pentru a recupera plasma. Probele de plasmă au fost separate, colectate folosind pipete Pasteur uscate și depozitate la -80 ° C până la utilizare. După izolarea plasmatică, PBMC au fost izolate utilizând metoda gradientului Ficoll. PBMC proaspăt izolate au fost cultivate în mediu RPMI 1640 suplimentat cu 10% ser fetal de vițel (FCS) și HEPES (mediu R-10) timp de cel puțin 4 ore înainte de începerea experimentelor.
Analiza sângelui
Nivelurile de glucoză din sânge au fost determinate folosind un senzor AccuTrend (Roche Biochemicals; Mannheim, Germania). Luminex (Biotrend; Düsseldorf, Germania) a fost utilizat pentru a analiza nivelurile serice de insulină conform instrucțiunilor producătorului.
Măsurarea nivelurilor de radicali liberi
Nivelurile ROS au fost determinate în aspiratul măduvei osoase, lizatul țesutului splinei, lizatul sângelui și ficatului folosind diacetat de 2,7-diclorodihidrofluoresceină (H2DCF-DA) (Beyotime Institute of Biotechnology, Haimen, China). Oxidarea diclorofluoresceinei 2’-7 ’(H2DCF) la diclorofluoresceina 2’-7’ (DCF) a fost utilizată destul de mult pentru cuantificarea H2O2. Forma de diacetat, H2DCFDA și esterul său acetometilic H2DCFDA-AM sunt preluate de celule unde esterazele celulare nespecifice acționează asupra ei pentru a scinda grupurile lipofile, rezultând un compus încărcat care se crede că este prins în interiorul celulei. Oxidarea H2DCF de către ROS transformă molecula în diclorodihidrofluoresceină (DCF) 2 ’, 7’, care este foarte fluorescentă. Lungimile de undă raportate pentru măsurarea fluorescenței DCF sunt de 498 nm pentru excitație și 522 nm pentru emisie.