Diabetik sıçanlarda böbrek poliamin ve hidroksiprolin düzeylerine aminoguanidinin etkisi

Effect of aminoguanidine on renal polyamines and hydroxyproline levels in diabetic rats

Özet

Poliaminler (putresin, spermidin, spermin), hücre büyümesi ve farklılaşmasında önemli rol oynayan polikatyonlardır. Poliaminlerin diabetik renal hipertrofinin ortaya çıkmasında rol oynadığı bildirilmiştir. Diabetin başlangıcından 2 ila 3 yıl sonra veya streptozotosin (STZ) ile diabetik yapılan sıçan modellerinde ilk birkaç haftada, böbrek mezangial matriksinde genişleme, bazal membranda kalınlaşma saptanmıştır. Büyüme faktörleri, glomerüler bazal membran kalınlaşmasından büyük ölçüde sorumlu tutulmaktadır. İleri glikasyon ürünlerinin (AGE) oluşumunu inhibe eden Aminoguanidin (AG)'in diabete bağlı büyüme faktörlerindeki artışı önlediği ifade edilmiştir. Bu çalışmada, 50 mg/kg STZ enjeksiyonu ile deneysel diabet oluşturulan Wistar albino erkek sıçanlarda AG'in diabetik nefropati bulguları üzerine etkisi incelendi. Bu amaçla diabetik sıçanların bir grubuna 1g/L dozda AG oral yolla 10 hafta süreyle verildi. Böbrek dokusu poliamin düzeyleri HPLC yöntemi ile, hidroksiprolin düzeyleri spektrofotometrik olarak ölçüldü. Doku hidroksiprolin içeriği, kollajen indeksi olarak kullanıldı. Kontrol grubu sıçanlardaki putresin (16.0±3.7 nmol/g doku), spermidin (183.9±51.0) ve spermin (290.0±91.7) ortalama değerleri diğer iki diabetik grupta anlamlı bir farklılık göstermedi. Ancak böbrek hidroksiprolin düzeyleri, diabetik grupta anlamlı ölçüde arttı (kontrol: 1.95±0.6l nmol/g doku, DM: 3.43±1.05). AG uygulaması, diabete bağlı böbrek hidroksiprolin artışını engelledi (2.58±0.66).

Abstract

Basement membrane (BM) thickening and expansion of mesangial matrix can be demonstrated in human kidney within the first two to three years after the onset of diabetes and within the first few weeks of diabetes in the streptozotocin (STZ) rat model. Certain growth factors are responsible for the BM thickening. Aminoguanidine (AG), an inhibitor of advanced glycation end products (AGEs) accumulation on tissue proteins, was demonstrated to prevent diabetes-induced increase of some growth factors. The polyamines, putrescine, spermidine and spermine are polycations that play an important role in cell growth and differentiation poliyamines are suggested to be involved in diabetic renal hypertrophy. In this study, experimental diabetes was produced by treating male Wistar albino rats with a single injection of STZ (50 mg/kg, i.v.) Diabetic rats are divided into two groups. One group (DM+AG) was given tap water containing aminoguanidin (1g/L), whereas the other group was kept as diabetic control (DM). After 10 weeks of treatment, animals were sacrificed by cardiac venipuncture. Serum glucose levels were determined enzymatically. Polyamine levels in kidney homogenate were measured by HPLC and hydroxyproline levels which are known as an index for tissue collagen were measured by spectrophotometrically in glomerular basement membrane (GBM) preparations. Polyamine levels in kidney did not change in both diabetes and diabetes + AG groups. But hydroxyproline levels in kidney increased significantly in diabetes AG treatment ameliorated diabetes-induced changes in GBM hydroxyproline content. Some studies suggest that the enhancement in polyamines is not a crucial determinant for kidney hypertrophy. Our results confirm these previous reports. Our experiments also demonstrate that renal hydroxyproline levels increase in diabetic rats and AG treatment prevents this increment.