Межі в ендокринології

Експериментальна ендокринологія

Редаговано
Оліана Карневалі

Політехнічний університет Марке, Італія

Переглянуто
Тайсен Ігучі

Національний інститут основної біології Вищого університету перспективних досліджень (Sokendai), Японія

Ліла Ояма

Федеральний університет Сан-Паулу, Бразилія

Приналежності редактора та рецензентів є останніми, наданими в їхніх дослідницьких профілях Loop, і вони не можуть відображати їх ситуацію на момент огляду.

прикордонна

  • Завантажити статтю
    • Завантажте PDF
    • ReadCube
    • EPUB
    • XML (NLM)
    • Додаткові
      Матеріал
  • Експортне посилання
    • EndNote
    • Довідковий менеджер
    • Простий текстовий файл
    • BibTex
ПОДІЛИТИСЯ НА

СТАТТЯ Оригінального дослідження

  • 1 Кафедра фармацевтичної хімії фармацевтичного факультету Університету Табук, Табук, Саудівська Аравія
  • 2 Кафедра біохімії фармацевтичного факультету Університету Загазіг, Загазіг, Єгипет
  • 3 Кафедра фармакології, медичний факультет, Університет Табук, Табук, Саудівська Аравія
  • 4 Кафедра фармакології медичного факультету Університету Суецького каналу, Ісмаїлія, Єгипет
  • 5 Кафедра фізіології медичного факультету університету Тайба, Медіна, Саудівська Аравія
  • 6 Кафедра фізіології медичного факультету Університету Суецького каналу, Ісмаїлія, Єгипет
  • 7 Кафедра біохімії фармацевтичного факультету Університету Суецького каналу, Ісмаїлія, Єгипет
  • 8 Кафедра патології медичного факультету Університету Аль-Азхар, Каїр, Єгипет
  • 9 Кафедра клінічної патології, медичний факультет, Університет Суецького каналу, Ісмаїлія, Єгипет
  • 10 Кафедра внутрішньої медицини відділення гастроентерології медичного факультету університету Аль-Азхар, Каїр, Єгипет
  • 11 Кафедра фармакології та токсикології фармацевтичного факультету Університету Табук, Табук, Саудівська Аравія
  • 12 Кафедра фармакології та токсикології фармацевтичного факультету Університету Суецького каналу, Ісмаїлія, Єгипет

Вступ

Клінічні спостереження показали тверду зв'язок між ожирінням та безпліддям у жінок (1). Повні жінки страждають на резистентність до інсуліну та лептину, викликаючи гіперандрогенемію, модуляцію стероїдогенезу та синдром полікістозних яєчників (СПКЯ) (2–5). Ожиріння посилює системне запалення та порушує репродуктивні функції через негативний вплив на яєчники (2). Відомо, що рівень інсуліну, естрону, лютеїнізуючого гормону (ЛГ) та андростендіону підвищується. Ці гормональні зміни погіршують осі гіпоталамус-гіпофіз-гонади, що призводить до різних гінекологічних наслідків (6).

Жирова тканина виділяє різноманітні молекули, відомі як адипокіни, які регулюють багато функцій. Деякі з основних адипокінів, що виділяються з жирової тканини, - лептин, адипонектин та вісфатин. Адіпокіни вважаються ключовими гравцями в регулюванні репродуктивної функції (7).

Лептин - це білок 16 кД, що складається з 146 амінокислот, який головним чином секретується жировою тканиною (8), яка функціонує як інгібітор годування (9). Крім того, він має різний вплив на ендокринну систему, ремоделювання тканин та фертильність (10). Лептин впливає на секрецію гонадотропіну та стероїдогенез яєчників у людини (11) та щурів (12). Відсутність лептину або рецепторів лептину пов’язано з безпліддям та затримкою розвитку статевого дозрівання у людей та гризунів (13).

З іншого боку, адипонектин підвищує чутливість до інсуліну, а його рівень знижується із ожирінням та зростає зі зниженням ваги (14, 15). Рецептори адипонектину широко розташовані в репродуктивних тканинах жінки, включаючи яєчники, ендометрій та плаценту (16). Повідомляється, що це корисно для репродуктивної функції (17). Вісфатин - це інсуліноміметичний адипокін, який сприяє синтезу та накопиченню жиру, регулює метаболізм глюкози та ліпідів в природних умовах, Вісфатин контролює баланс енергетичного обміну і пов’язаний з репродуктивною функцією (18). Повідомлялося, що він безпосередньо корелює з СПКЯ (19).

Олія примули вечірньої (олія EPR), отримана з Oenothera biennis L насіння рослин, містить високий відсоток незамінних жирних кислот для здоров'я організму, що включає лінолеву кислоту омега-6 (LA) та γ-LA (20). Він має пряму та непряму протизапальну дію завдяки вмісту стеринів (21) або тому, що вміст γ-LA діє як попередник простагландину Е1 (22).

У галузі гінекології багато акушерки широко пропонують олію ЕПР для прискорення дозрівання шийки матки, щоб скоротити час пологів та частоту переношень вагітності (23). Цікаво, що повідомлялося, що γ-LA полегшує передменструальний синдром та дисменорею (24). Тому масло EPR є, можливо, хорошим засобом для лікування цих станів. Попередні клінічні дослідження свідчили про корисність олії ЕПР при ревматоїдному артриті (25), виразковому коліті (26), а також при резистентності до інсуліну при застосуванні у поєднанні з вітаміном D (27).

Намагаючись визначити корисність олії ЕПР у самок щурів, що страждають ожирінням, його ефект оцінювали з точки зору контролю системної резистентності до інсуліну та запалення на додаток до модуляції рівнів адипокіну та гонадотропіну. Також було визначено вплив олії EPR на індуковану ожирінням патологію яєчників та циклічність еструсу. Позитивні результати можуть запропонувати масло EPR як кандидата на СПКЯ, пов’язану з ожирінням.

Матеріали і методи

Дієта та лікування

Дієта з високим вмістом жиру (HFD) часто використовується для індукції ожиріння у самок щурів. Її готували, змішуючи стандартну дієту чау (87,7% мас.) З такими жирними компонентами: 10% мас./Свинячого жиру, 2% мас./Холестерину та 0,3% мас./Жовчних солей (28, 29). Кожна желатинова капсула Primaleve (GlaxoSmithKline) містила 1000 мг масла EPR (включаючи 9-10% γ-LA). Жирний вміст капсули відбирали гострою голкою 3-мл шприца.

Дизайн експерименту

Всі процедури поводження з тваринами відповідали Посібнику з догляду та використання лабораторних тварин, опублікованому Національним інститутом охорони здоров’я США (Публікація NIH № 80-23, переглянута в 1978 році). Усі експериментальні процедури були затверджені Комітетом з етики інституційних досліджень на фармацевтичному факультеті Університету Суецького каналу [номер затвердження 201605RA2].

Двадцять чотири самки щурів-альбіносів Wistar були придбані у компанії Moustafa Rashed Company в Саккара (Гіза, Єгипет). Щури віком 8–9 тижнів на початку експерименту. Самки щурів утримувались у пластикових клітках при кімнатній температурі (27 ± 5 ° C) та нормальних світло-темних фазах з безперешкодним доступом до їжі та води. Початкова вага тіла щурів дорівнювала 110–142 г. Шість щурів отримували стандартну дієту протягом 14 тижнів (ВК), отримували пероральні дози дистильованої води (10 мл/кг, тижні 8–14) і класифікувались як нормальну групу; інші щури отримували HFD протягом 14 тижнів, щоб розпочати модель дієтичного ожиріння. Щурів, які отримували HFD, розділили порівну на три групи. Перша отримувала пероральні дози дистильованої води (10 мл/кг, 8–14 тижнів) і розглядала контрольну групу із ожирінням, тоді як інші дві групи отримували пероральне лікування олією EPR (5 або 10 г/кг/день, перорально) ( 30, 31). Лікування дистильованою водою або EPR-олією розпочали з початку 8-го тижня і продовжували разом з HFD до кінця 14-го тижня (7-тижневий терапевтичний період). Час дослідження показаний на малюнку 1.

Фігура 1. Схема описує хід експерименту.

Виявлення порушень в циклічності еструсу

Відсоток тварин з нерегулярним циклом визначали за допомогою вагінальних мазків. Цитологічні зразки збирали щодня рано вранці (8: 30–9: 30 ранку) протягом мінімум 2 послідовних циклів (32), застосовуючи змочену водою ватяну паличку, яку потрібно вставити на 1 см внутрішньо вагінально, щоб забезпечити завантаження достатньої кількості клітини на мазку. Потім видалені водні рідини розподіляли на предметних стеклах для приготування мазків і залишали при кімнатній температурі до повного висихання. Приготовлені мазки негайно занурювали в банку, що містить 70% спирту, на 1 або 2 хв для фіксації з подальшим швидким фарбуванням 0,5% розчином метиленового синього Loba chemie (Мумбаї, Індія) на 3 хв. Після цього промивали водопровідною водою і досліджували за допомогою світлового мікроскопа (33, 34). Виділяючі фази циклу можна класифікувати наступним чином як еструс (E), метеструс (M), діеструс (D) та проеструс (P). Типовий регулярний цикл триває 4 дні. Якщо цикл еструса становить 5 днів, цикл позначається як нерегулярний (35).

Вимірювання глюкози в крові та збір проб

Наприкінці 14 тижня вимірювали масу тіла тварин і розраховували% приросту маси тіла відносно базового значення. Після ночі визначали рівень цукру в крові натще (FBS), використовуючи зразки крові, отримані з кінчика хвоста за допомогою глюкометра крові. Потім щурів знеболювали і приносили жертви шляхом вивиху шийного хребця. Зразки крові відбирали з орбітальної пазухи, витримували 20 хв при кімнатній температурі та центрифугували при 1600 × g протягом 8 хв. Потім сироватки відокремлювали і зберігали при -20 ° C до моменту аналізів. Більше того, загальну кількість білих жирових тканин живота збирали з брижових, параметриальних та заочеревинних тканин та зважували. Після цього індекс жирової тканини визначали як відсоток співвідношення між масою жирової тканини (г) і масою всього тіла (г) × 100.

Визначення рівня сироваткового гормону та цитокінів

Рівень інсуліну вимірювали за допомогою набору ELISA для інсуліну для щурів SunRed Bio (Шанхай, Китай). Набір ELISA для щурячого естрогену (E) (MBS703614) використовує техніку імуноферментного аналізу конкурентного інгібування, кількісний стимулюючий гормон фолікула щурячого фолікула (FSH) ELISA (MBS017508), набір сендвіч-ELISA для щурів LH (MBS 2509833), сендвіч ELISA для щурів пролактин (PRL) (MBS727546) та набір ELISA для тестостерону щурів (MBS262661) були отримані від MyBioSource (Сан-Дієго, Каліфорнія, США). Набір ELISA на прогестеронових щурах (CSB-E07282r) використовував конкурентну техніку імуноферментного аналізу, отриману від CUSABIO (Хубей, Китай). Рівні адипонектину, лептину, інтерлюкіну1β (IL1β) та фактору некрозу пухлини-α (TNF-α) у сироватці крові оцінювали за допомогою наборів ELISA для щурів CUSABIO (8400 Baltimore Avenue, MD, США) відповідно до інструкцій виробника.

Розрахунок індексу резистентності до інсуліну

Для розрахунку індексу резистентності до інсуліну [HOMA-IR] за моделлю гомеостазу застосовували наступну формулу: HOMA-IR індекс = [FBS мМ на L х інсуліну мкУ на мл] /22,5 (36).

Колориметричні аналізи печінкових ферментів та ліпідного профілю

Рівень активності ферментів печінки в сироватці крові, включаючи аланінамінотрансферазу (ALT) та аспартатамінотрансферазу (AST), визначали колориметрично. Крім того, фракції ліпідного профілю в сироватці крові, що містять тригліцериди (TG), загальний холестерин (TC) на додаток до ліпопротеїнів-холестерину низької та високої щільності (LDL-C, HDL-C), визначали за допомогою наборів для аналізу від Biodiagnostic (Каїр, Єгипет) та ультрафіолетовий видимий спектрофотометр UNICO 7200 Спектрофотометр (Нью-Джерсі, США).

Кількісна ланцюгова реакція зворотної транскрипції полімерази в реальному часі для мРНК адипокінів у жировій тканині

Експресію білої жирової тканини лептину, рецептора лептину, адипонектину та вісфатину визначали за допомогою одного етапу кількісної ПЛР у реальному часі, як описано раніше (37). GAPDH вимірювали як ген ведення домашнього господарства. Таблиця 1 демонструє конкретні праймери та температури відпалу, що використовуються для кожного визначеного гена. Відносне кількісне визначення гена в кожному зразку оцінювали методом LIVAK (38).

Таблиця 1. Послідовність праймерів для вимірюваних генів.

Гістопатологія

Ретроперитонеальні жири фіксували на 48 год у формаліновому спирті, вводили у парафін, розрізали на зразки товщиною 3 мкм і, нарешті, проводили фарбування гематоксиліном та еозином (ВІН). Зрізи досліджували за допомогою мікроскопа CX21 (Олімп, Токіо, Японія) та знімали зображення при збільшенні 20. Діаметри простору адипоцитів вимірювали у двох різних мікроскопічних полях, а потім розраховували середнє значення.

Крім того, зразки відбирали з тканин яєчників і фіксували у 10% параформальдегіді протягом 1 доби. Після цього зрізи занурювали у воду з подальшим послідовним розведенням спирту. Потім зрізи вставляли в парафіновий віск і розділяли на 4 мкм. Зрізані зразки тканин фарбували ВІН або трихромом Массона та оглядали світловим мікроскопом (39) для виявлення патологічних змін. Калібрована цифрова мікроскопічна камера (Tucsen ISH1000, Yuscen Photonics Co. Ltd., Китай) з використанням мікроскопа Olympus ® CX21, з роздільною здатністю 10 мегапікселів (3656 × 2740 пікселів для кожного зображення). Всі трихромні забруднені ділянки Массона були захоплені при початковому збільшенні 400x (Objective 40x), оптична система UIS (Universal Infinity System, Olympus, Tokyo, Japan).

Статистика

Для дослідження отриманих результатів було використано програмне забезпечення SPSS 21. Кількісні дані були представлені як середні значення ± SEM. Оцінка була завершена односторонньою ANOVA з подальшим тестом Бонферроні. Для якісних даних щодо% нерегулярності циклу еструса застосовано тест хі-квадрат. Усі дані, про які повідомлялося, були двосторонніми P # відрізняється від контрольної групи з ожирінням в P # відрізняється від контрольної групи з ожирінням в P # відрізняється від контрольної групи з ожирінням в P # відрізняється від контрольних щурів із ожирінням.

Більше того, у самок щурів, які страждали ожирінням, спостерігалася гіперпролактинемія та більший рівень тестостерону та естрогену в сироватці порівняно з нормальними самками щурів. На відміну від них, рівень прогестерону, ФСГ та ЛГ у сироватці крові був нижчим у порівнянні зі звичайними самками щурів. Лікування обома дозами олії EPR (5 або 10 г/кг) суттєво покращило рівень цих гормонів у сироватці порівняно з жінками, які страждають ожирінням (рис. 6).

Малюнок 6. Вплив олії примули вечірньої (5 або 10 г/кг) на рівень гормонів у сироватці крові у самок щурів із ожирінням. (A) Пролактин, (B) Тестостерон, (C) ФСГ, (D) Естроген (Е), (E) ЛГ та (F) Рівень прогестерону. Дані є середніми ± S.E.M. Тест Бонферроні використовувався для визначення відмінностей між окремими групами. * На відміну від нормальної групи, # суттєво відрізняється від контрольної групи із ожирінням, $ відрізняється від групи ожиріння + ЕПР (5 г/кг) у P Ключові слова: самки щурів, що страждають ожирінням, циклічність еструсу, олія вечірньої примули, гіперлептінемія, порушення репродуктивних гормонів, резистентність до інсуліну

Цитата: Atteia HH, Alzahrani S, El-Sherbeeny NA, Youssef AM, Farag NE, Mehanna ET, Elhawary R, ​​Ibrahim GA, Elmistekawy A and Zaitone SA (2020) Гіперлептинемія масляної примули і гіполептинемія та порушення репродуктивних гормонів у жінок із ожирінням Вплив на циклічність еструсу. Спереду. Ендокринол. 10: 942. doi: 10.3389/fendo.2019.00942

Отримано: 01 жовтня 2019 р .; Прийнято: 31 грудня 2019 р .;
Опубліковано: 30 січня 2020 р.

Оліана Карневалі, Політехнічний університет Марке, Італія

Тайсен Ігучі, Національний інститут основної біології, Японія
Ліла Ояма, Федеральний університет Сан-Паулу, Бразилія

‡ Поточна адреса: Савсан А. Зайтоне, фармацевтичний факультет, Університет Табук, Табук, Саудівська Аравія