Dergiler / Hacettepe Journal of Biology and Chemistry / 2022 / Cilt: 50 - Sayı: 2

Poliol Yolunun Kontrolünde Antibiyotiklerin Rolü: Bir in Vitro ve in Siliko Yaklaşım

The Role Of Antibiotics in The Management of the Polyol Pathway: an in Vitro and in Silico Approach

Sayfa
131–142
Yayın Tarihi
2022-10-17
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Elde edilen sonuçlar, gelecekteki çalışmalarda daha iyi inhibitörlerin sentezlenmesi için referans olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Aldoz redüktaz (AR) ve sorbitol dehidrogenazın (SDH) artan aktivitesi, diyabetik komplikasyonların başlıca nedenleridir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Çalışmamızda, yeni ve etkili AR ve SDH enzim inhibitörlerinin sentezi oldukça zor olduğundan, halihazırda tıpta yaygın olarak kullanılan antibiyotiklerin AR ve SDH enzimleri üzerindeki inhibisyon etkileri araştırılmıştır.
💡
Sonuç & Katkı:Elde edilen sonuçlar, gelecekteki çalışmalarda daha iyi inhibitörlerin sentezlenmesi için referans olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Aldoz redüktaz (AR) ve sorbitol dehidrogenazın (SDH) artan aktivitesi, diyabetik komplikasyonların başlıca nedenleridir. Bu nedenle, bu iki enzimin inhibisyonu, diyabetik komplikasyonların önlenmesinde hayati önem taşımaktadır. Çalışmamızda, yeni ve etkili AR ve SDH enzim inhibitörlerinin sentezi oldukça zor olduğundan, halihazırda tıpta yaygın olarak kullanılan antibiyotiklerin AR ve SDH enzimleri üzerindeki inhibisyon etkileri araştırılmıştır. AR ve SDH enzimleri sığır böbreğinden saflaştırılmış, antibiyotiklerin enzimler üzerindeki in vitro etkileri belirlenmiş ve inhibisyon mekanizmalarının aydınlatılması amacıyla moleküler docking simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Ampisilin ve amikasin antibiyotikleri hem AR hem de SDH enzimlerini çok düşük konsantrasyonlarda inhibe etmiştir. AR için en iyi inhibitörlerin sırasıyla 28.75 μM, 49.28 μM ve 58.42 μM IC50 d eğerleri i le s eftriakson, t ylosin v e m etronidazol a ntibiyotikleri o lduğu b ulunmuştur. E n i yi S DH i nhibitörlerinin sırasıyla 2,4 mM, 2,62 mM ve 3,76 mM IC50 değerleri ile amikasin, ampisilin ve seftazidim olduğu görülmüştür. İnhibisyon ve docking çalışmalarının sonuçları, antibiyotiklerin bu enzimler üzerinde oldukça etkili olduğunu göstermiştir. Elde edilen sonuçlar, gelecekteki çalışmalarda daha iyi inhibitörlerin sentezlenmesi için referans olarak kullanılabileceği düşünülmektedir.

Abstract

Increased activity of aldose reductase (AR) and sorbitol dehydrogenase (SDH) are the major causes of diabetic complications. Thus, inhibition of these two enzymes is vital in preventing diabetic complications. As the synthesis of new and effective AR and SDH enzyme inhibitors is quite difficult, we have investigated the inhibition effects of antibiotics, which are already widely used in medicine, on AR and SDH enzymes. AR and SDH enzymes were purified from bovine kidney, in vitro effects of antibiotics on enzymes were determined, and molecular docking simulations were carried out to understand inhibition mechanisms. The antibiotics ampicillin and amikacin inhibited both AR and SDH enzymes at very low concentrations. The best inhibitors for AR were found to be ceftriaxone, tylosin, and metronidazole with IC50 values of 28.75 μM, 49.28 μM and 58.42 μM, respectively. The best inhibitors for SDH were seen to be amikacin, ampicillin, and ceftazidime with IC50 values of 2.4 mM, 2.62 mM, and 3.76 mM, respectively. The results of inhibition and docking studies showed that antibiotics are highly effective on these enzymes. The results obtained can be used as a reference for synthesizing better inhibitors in future studies.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

KILINÇ, N., BEYDEMİR, Ş. (2022). Poliol Yolunun Kontrolünde Antibiyotiklerin Rolü: Bir in Vitro ve in Siliko Yaklaşım. Hacettepe Journal of Biology and Chemistry, Cilt: 50 - Sayı: 2, 131–142. https://ajindex.com/articles/528919

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (15)

  1. J.A. Fain, Understanding diabetes mellitus and kidney disease. Nephrol. Nurs. J., 36 (2009) 465
  2. American Diabetes Association, Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes care, 37 (2014) 81-90
  3. R.G. González, P. Barnett, J. Aguayo, H.M. Cheng, L.T. Chylack, Direct measurement of polyol pathway activity in the ocular lens. Diabetes, 33 (1984) 196-199
  4. T. Nishikawa, D. Edelstein, X.L. Du, S.I. Yamagishi, T. Matsumura, Y. Kaneda, I. Giardino, Normalizing mitochondrial superoxide production blocks three pathways of hyperglycaemic damage. Nature, 404 (2000) 787
  5. S.K. Srivastava, K.V. Ramana, A. Bhatnagar, Role of aldose reductase and oxidative damage in diabetes and the consequent potential for therapeutic options. Endocr. Rev., 26 (2005) 380-392
  6. B. Tesfamariam, Free radicals in diabetic endothelial cell dysfunction. Free Radic. Biol. Med., 16 (1994) 383-391
  7. E.M. Kurowska, Nitric oxide therapies in vascular diseases. Curr. Pharm. Des., 8 (2002) 155-166
  8. R. Ramasamy, H. Liu, P.J. Oates, S. Schaefer, Attenuation of ischemia induced increases in sodium and calcium by the aldose reductase inhibitor zopolrestat. Cardiovasc. Res., 42 (1999), 130-139
  9. Y.C. Hwang, S. Sato, J.Y. Tsai, S. Yan, S. Bakr, H. Zhang, R. Ramasamy, Aldose reductase activation is a key component of myocardial response to ischemia. FASEB J., 16 (2002) 243- 245
  10. K.V. Ramana, S.K. Srivastava, Mediation of aldose reductase in lipopolysaccharide-induced inflammatory signals in mouse peritoneal macrophages. Cytokine., 36 (2006) 115- 122
  11. W.T. Regenold, M.A. Kling, P. Hauser, Elevated sorbitol concentration in the cerebrospinal fluid of patients with mood disorders. Psychoneuroendocrinology, 25 (2000), 593-606
  12. W.T. Regenold, P. Phatak, M.A. Kling, P. Hauser, Postmortem evidence from human brain tissue of disturbed glucose metabolism in mood and psychotic disorders. Mol. Psychiatry., 9 (2004) 731
  13. P. Alexiou, K. Pegklidou, M. Chatzopoulou, I. Nicolaou, V.J. Demopoulos, Aldose reductase enzyme and its implication to major health problems of the 21st century. Curr. Med. Chem., 16 (2009) 734-752
  14. W.R. Meyer, M.B. Doyle, J.A. Grifo, K.J. Lipetz, P.J. Oates, A.H. DeCherney, M.P. Diamond, Aldose reductase inhibition prevents galactose-induced ovarian dysfunction in the Sprague-Dawley rat. Am. J. Obstet. Gynecol., 167 (1992) 1837-1843
  15. G.T. Berry, The role of polyols in the pathophysiology of hypergalactosemia. Eur. J. Pediatr., 154 (1995)