Obez Sıçan Modelinde Gelincik Somniferum Tohumlarının Anti-Obezite Potansiyelinin Araştırılması

Özet

Çalışma, obezitenin neden olduğu Albino sıçanlarında Papaver somniferum tohumlarının anti-obezite etkinliğini araştırıyor. Yıkanmış haşhaş tohumları, ağırlığı etkili bir şekilde azalttı, glikoz seviyelerini düşürdü ve toksisite olmadan lipit profillerini iyileştirdi. Buna karşılık, yıkanmamış tohumlar kan parametrelerini değiştirdi, bu da potansiyel toksisiteyi ve daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu düşündürdü.

Özet

Obezite, dünya çapında nüfusun yaklaşık %30'unu etkileyen önemli bir küresel sağlık sorunudur. Obezite prevalansına rağmen, şu anda Papaver somniferum'un anti-obezite ve metabolik etkileri hakkında veri mevcut değildir. Çalışmanın amacı, yüksek yağlı diyet (HFD) ile indüklenen obez sıçanlarda Papaver somniferum (haşhaş) tohumlarının anti-obezite ve metabolik etkilerini doğrulamak ve kilo verme, lipit profili ve organ toksisitesi üzerindeki etkilerini değerlendirmekti. Deney iki aşamada gerçekleştirildi: 4 haftalık haşhaş tohumu müdahalesi ve 6 haftalık obezite indüksiyon denemesi. Sıçanlar gruplara ayrıldı ve hem yıkanmış hem de yıkanmamış haşhaş tohumu, HFD ve kilo kaybı için reçeteli bir ilaç verildi. Bulgular, haşhaş tohumlarının yıkanmasının kilo alımını önemli ölçüde azalttığını ve lipid profillerini geliştirdiğini, özellikle trigliseritleri, düşük yoğunluklu lipoproteini (LDL) ve çok düşük yoğunluklu lipoproteini (VLDL) azalttığını gösterdi. Ek olarak, tedavi edilen gruplar glikoz seviyelerinde bir azalma gösterdi. Bununla birlikte, daha yüksek dozlarda yıkanmamış haşhaş tohumu, yüksek alanin aminotransferaz (ALT) ve aspartat aminotransferaz (AST) seviyeleri ile gösterilen orta düzeyde karaciğer stresine neden oldu ve renal histopatoloji hafif inflamasyon gösterdi, ancak hematolojik parametreler sabitti. Bu sonuçlar, yıkanmış haşhaş tohumlarının obeziteyi azaltma ve olumsuz zarar vermeden metabolik sağlığı geliştirme potansiyeline sahip olabileceğini ve bu da terapötik potansiyellerini keşfetmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç olduğunu göstermektedir.

Giriş

Obezite, vücut kitle indeksi (VKİ) 20'nin altında olmasına rağmen aşırı yüksek vücut yağ yüzdesi ile karakterize tıbbi bir durumdur ^1,2. Vücudun kontrollü sistemi, vücudun düzenleyici sistemindeki besinler ve enerji arasındaki uygun dengeyi sağlayamadığında, vücutta biriken fazla vücut yağının birikmesine neden olur³. BMI, normal kilo, aşırı kilo ve obezite durumunu belirlemek için kullanılan birincil tanı aracıdır. Aşırı kilolu veya obezitesi olan bireyleri tanımlamak için klinik araştırmalarda yaygın olarak kullanılır. Araştırmalar, obezitenin herhangi bir kronik hastalığın ana nedeninden ziyade kendi başına bir hastalık olduğunu göstermektedir⁴. Başlıca olarak aşırı kalori içeren gıdaların tüketimi ve hareketsiz bir yaşam tarzından kaynaklanır⁵. Genetik kilo alma mekanizmaları ve enerjisi yüksek gıdalara uzun süre ve aşırı maruz kalmak da obeziteye katkıda bulunabilir. Obezitenin küresel prevalansı son yıllarda hızla artmıştır ve dünya çapında tahmini 2,1 milyar insan veya dünya nüfusunun %30'u obeziteden muzdarip ve aşırı kiloludur. Mevcut trendlerin artmaya devam etmesi halinde bu oranın 2030 yılına kadar %40'a ulaşacağı tahmin ediliyor. Ekosistem ve sosyal sorunlar gibi çevresel faktörler de obezitenin gelişimini etkilemektedir ^6,7. Obezite, rahim, meme ve kolon kanseri dahil olmak üzere çeşitli kanser türlerinin yanı sıra dislipidemi, diyabet ve kas-iskelet sistemi bozuklukları (özellikle osteoartrit) gibi komorbiditelerle ilişkilendirilmiştir. Ayrıca obezite, hiperglisemi ve yüksek vücut kitle indeksi dahil olmak üzere kardiyak risk faktörleri ile de ilişkilidir. Obeziteye katkıda bulunan en iyi bilinen faktörler arasında hormonal problemler ve kompulsif yeme yer alır⁸. Obezite için geleneksel tedaviler kapsamlı bir şekilde çalışılmamış olsa da, genellikle minimum risk oluştururlar. Öte yandan, batı ilaçları genellikle önemli sağlık riskleri oluşturabilecek maliyetli yan etkilerle birlikte gelir. Bu nedenle, güvenli, etkili anti-obezite ilaçları oluşturmak için alternatif bir yaklaşım, obeziteye karşı doğal ürünleri araştırmak olabilir. Fitokimyasal çalışmaların ilerlemesi, obezite için alternatif bir tedavi olarak kullanılabilecek terapötik bitkilerin⁹ geleneksel kullanımını desteklemektedir. Çeşitli bilimsel araştırmalar, bitkisel ilaçların yüzyıllardır obezite tedavisinde etkinliğini göstermiştir. Daha önce yapılan çalışmalar, çeşitli farmakolojik bileşenler içeren şifalı bitkilerin gıda olarak tüketildiğini göstermiştir¹⁰. Doğal bitkilerin ilaç olarak kullanılmasına olan ilgi hakkında tartışmalar olmuştur. Bu bitkileri kullanmak çok az olumsuz sonuçla ilişkilendirilmiştir¹¹; Bu bitkiler sindirimi iyileştirebilir ve kilo vermeyi hızlandırabilir¹². Tıbbi bitkiler, obeziteyi ele almak için beş ana mekanizmayı kapsayan çok yönlü bir yaklaşım kullanır: iştah bastırma, termojenez ve lipid metabolizmasının uyarılması, pankreas lipaz aktivitesinin inhibisyonu, patogenezin önlenmesi ve lipolizin teşviki¹³. Ayrıca, doğal otlar genellikle sindirim enzimi inhibitörleri olarak işlev gören biyoaktif bileşikler içerir, böylece diyet karbonhidratlarının ve yağlarının hidrolizini ve emilimini engeller¹⁴.

Alt kıtada yaygın olarak afyon haşhaşı veya Khashkhash olarak bilinen papur somniferum, zengin bir kullanım geçmişine sahip, dünya çapında tanınan geleneksel bir bitkidir. Morfin, kodein, noskapin, papaverin ve tebain gibi alkaloidler dahil olmak üzere çeşitli fitokimyasallar afyon^15'ten izole edilmiştir. Haşhaş bitkisi öncelikle psikoaktif ve analjezik özellikleri ile ilişkilendirilirken, tohumları potansiyel sağlık yararları nedeniyle giderek daha fazla tanınmaktadır. Haşhaş tohumu, kilo yönetimi ile bağlantılı olan çoklu doymamış yağ asitleri, özellikle omega-3 yağ asitleri açısından zengin bir kaynaktır¹⁶. Özellikle, haşhaş tohumu, anti-obezite potansiyeli büyük ilgi gören bir omega-3 yağ asidi olan α-linolenik asit içerir. α-linolenik asidin 10 ve 12 izomeri, özellikle kilo kaybında rol oynamıştır. Çok sayıda insan çalışması, bu izomerlerin bir kombinasyonu ile takviyenin vücut yağ yüzdesini^{azaltabileceğini göstermiştir 17}. Bu araştırmanın temel amacı, P. somniferum'un bir hayvan modelinde kilo kaybı üzerindeki etkilerini değerlendirmekti. Ek olarak, çalışma lipid profili, hematolojik parametreler, böbrek ve karaciğer fonksiyonu ve yağ dokusu histolojisi üzerindeki etkisini değerlendirmeyi amaçladı.

Protokol

Tüm işlemler 21-04-2021 tarihinde yapılan toplantıda Pakistan Lahor Üniversitesi etik kurulu tarafından onaylandıktan sonra Kayıt No: REG. # EPZOOL02193026

1. Hayvanların barınması

1. 35 erkek Wistar albino sıçanını (3 haftalık) ayrı ayrı standart laboratuvar kafeslerinde barındırın. Deney boyunca kemirgen yemine ve suya ad libitum erişimi sağlayın.
2. Vivaryum ortamını 22 ± 1 °C sabit sıcaklıkta ve %50 ± %10 bağıl nemde tutun. Yapay aydınlatma kullanarak 12 h:12 h aydınlık-karanlık döngüsü uygulayın.

2. Hayvanların gruplandırılması

1. Deneyin başlangıcında, hayvanları 2 gruba ayırın: obez ve obez olmayan. Obez gruba normal diyete ek olarak yüksek yağlı bir diyet sağlayın. Obez olmayan grubu normal bir diyetle besleyin ve deneyde kontrol grubu (kontrol negatif) olarak kullanın.

3. Yüksek yağlı diyetin (HFD) hazırlanması

1. Hem bitki hem de hayvan kaynaklarından elde edilen yağların oranını artırarak yüksek yağlı bir diyet (HFD) formüle edin. Peletleri hazırlamak için HFD'yi standart yemekle birleştirin.
2. HFD'deki yağ içeriğini 30 g besleme başına 4 g olarak ayarlayın. Peletleri 24 saat boyunca hayvan kafeslerine koyun. 24 saat sonra kalan peletleri tartın ve kaydedin, ardından çıkarın. Her gün taze peletler sağlayın. Obeziteyi indüklemek için bu HFD besleme rejimini 6 hafta boyunca sürdürün.
3. Hayvanların vücut ağırlığını izleyin ve artıp artmadığını kontrol etmek için her hafta kaydedin. Vücut ağırlığını ölçmek için kavanozu ağırlık makinesine koyun ve üzerini kapatın. Ağırlığı kontrol etmek için fareyi kavanozun içine ekleyin.
4. Potansiyel kilo verme etkilerini araştırmak için kalan 4 hafta boyunca aynı peletleri haşhaş tohumu ile destekleyin.

4. Obez hayvanların gruplandırılması

1. 6 hafta sonra, obez hayvanları dört gruba ayırın: Grup 1, HFD ile beslenmeye devam eden ancak herhangi bir tedavi sağlanmayan obez kontroldür (kontrol pozitif). Grup 2 (Standart), obezite kontrolü için ticari olarak temin edilebilen ilaçlarla (Malzeme Tablosuna bakınız) tedavi edilir. Grup 3 (yıkanmamış) ve Grup 4 (Yıkanmış) sırasıyla yıkanmış ve yıkanmamış haşhaş tohumu ile beslenir.

5. Haşhaş tohumlarının hazırlanması

1. Mağazalarda kolayca bulunabildiği için yerel bir ticari tedarikçiden haşhaş tohumu (P. somniferum) edinin. Tohumları birkaç saat güneşte kurutun. Tohumları iki gruba ayırın: yıkanmamış ve yıkanmış.
2. Yıkanmış grup haşhaş tohumlarını 7x damıtılmış suyla yıkayın, ardından güneşte kurutun. 1 L'lik bir behere 500 g haşhaş tohumu ekleyin, su ekleyin ve elinizle karıştırın. Ardından suyu atın ve tohumlardaki tüm yabancı maddeleri, tozu ve diğer parçacıkları çıkardığınızdan emin olmak için prosedürü 7 kez tekrarlayın. Yıkadıktan sonra tohumları kuruması için güneş ışığına koyun.

6. Dozajın hesaplanması ve yemin hazırlanması

1. Hayvanın yem alımına göre dozu, birey başına 30 g olarak standartlaştırılmış olarak belirleyin. Haşhaş tohumlarını 30 g yem başına 0,5 g konsantrasyonda uygulayın.
2. Haşhaş tohumlarını, bir pelet oluşturmak için damıtılmış suyla karıştırarak yemlere dahil edin. Peletleri 4 haftalık deney süresi boyunca günlük olarak taze olarak hazırlayın.

7. Sıçanların diseksiyonu ve kan alma

1. Fareleri 24 saat oruç tutun. Hayvanı kloroform kullanarak kurban edin ve aşağıda açıklandığı gibi daha sonraki prosedürler için kan ve organ örneklerini toplayın.
2. Sıçanları kloroform kullanarak uyuşturun. Kloroformu, eğitimli bir laboratuvar teknisyeni tarafından% 1 inhale kloroform (0.05 mL / L) oranında uygulayın ve sıçanın ayağını sıkıştırarak sıçanın uygun şekilde uyuşturulduğundan emin olun.
3. Standart diseksiyon kutusu aletlerini kullanarak diseksiyon yapın. Diseksiyona başlamadan önce keskin bir bıçağı, makası ve forsepsleri dezenfekte edin. Diseksiyon sırasında böbrek, karaciğer ve yağ dokusu örneklerini çıkarın. Eksize edilen numuneleri formalin dolgulu santrifüj tüplerinde saklayın.
4. Kan örneklerini EDTA kaplı şişelerde toplayın. Her hayvandan 12 mL kan çıkarın ve daha sonra böbrek fonksiyonunu, karaciğer fonksiyon testini ve lipid profilini test etmek için her biri 3 mL'yi bölün.
5. Toplanan kan örneklerini 5 dakika boyunca 1.957 x g'da santrifüjleyin. Kan serumunu diğerlerinden berrak veya sarımsı bir sıvı olarak ayırın. Serumu ayırın ve daha fazla biyokimyasal analiz için mikro santrifüj tüplerine ayırın.

8. Numune analizi

1. Standart enzimatik kolorimetrik yöntemleri kullanarak toplam kolesterol, HDL-kolesterol, LDL-kolesterol, trigliseritler ve VLDL dahil olmak üzere toplam lipid profilini belirleyin¹⁸. HDL kolesterol tayinini zaman alıcı bir çökeltme prosedürüne dayandırın¹⁸.
2. Bir kan şekeri monitörü GL-110¹⁹ kullanarak tüm deney boyunca sıçan glikoz seviyelerini düzenli olarak izleyin.

9. Toksisitenin değerlendirilmesi

1. Papaver somniferum'un karaciğer fonksiyon testlerini kullanarak ALT, AST, ALP, TP ve bilirubin parametreleri üzerindeki toksikolojik etkisini değerlendirin²⁰. ^21'de belirtilen metodolojiyi izleyerek serum kreatinin seviyelerini ölçün.
2. Bir Neubauer hemositometresi kullanarak kırmızı kan hücresi (RBC) ve beyaz kan hücresi (WBC) sayıları dahil olmak üzere hematolojik parametreleri belirleyin. Siyanmethemoglobin yöntemini kullanarak hemoglobin konsantrasyonunu değerlendirin.
3. Toplanan doku örneklerinin histopatolojik incelemesini yapın. Mikroskobik değerlendirme için hematoksilen ve eozin (H & E) ile kesitleri boyayın.

10. İstatistiksel analiz

1. İstatistiksel analiz için SPSS yazılımının 16 sürümünü kullanın. Obezite indüksiyon denemesi için ilk ayın verilerine bağımsız bir t-testi uygulayın.
2. İkinci aşama için tekrarlanan ölçümler ANOVA'yı LSD sonrası hoc testinden yararlanın. Toksisite değerlendirmesi için kan parametrelerini analiz etmek için LSD ile tek yönlü ANOVA kullanın
3. İstatistiksel anlamlılığı p ≤ 0.05 olarak tanımlayın, p ≤ 0.001 oldukça anlamlı kabul edilir.

Sonuçlar

Başlangıç vücut ağırlığı 40-45 g (sütten kesme aşaması) olan sıçanlar, iki aşamaya ayrılan 70 günlük deney için seçildi. 6 hafta süren ilk aşama, standart yiyeceklerini yüksek yağlı bir diyetle (HFD; Şekil 1). Sonraki 4 haftalık aşamada, obez sıçanlara Papaver somniferum uygulandı. Deneyin başında ve sonunda vücut ağırlığı ölçüldü. Tekrarlanan ölçümler ANOVA, kontrol ve deney grupları a...

Tartışmalar

Protokol, dikkat edilmesi gereken aşağıdaki kritik adımlara sahiptir. İlk kritik adım, yüksek yağlı diyet kullanarak hayvanlarda obeziteyi indüklemekti. İkinci adım, yüksek yağlı diyet uygulayan hayvanların, HFD'ye bağlı diyabet veya başka bir hastalık geliştirmediklerini izlemekti.

Protokol ayrıca aşağıdaki sınırlamalara sahiptir. Akademik kısıtlamalar nedeniyle, haşhaş tohumlarının kesin etkisini incelemek için deney süresi...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Blood glucose monitor GL-110	Certeza	GL-110	A portable device used to measure blood glucose levels.
Centrifuge	Eppendorf	22620005	A laboratory equipment that spins samples at high speeds to separate components based on density.
EDTA-coated vials	BD Vacutainer	367861	Tubes used for collecting blood samples, preventing clotting by binding calcium ions.
Eppendorf tubes	Eppendorf	0030 120.094	Small plastic tubes used for storing and handling small volumes of liquid.
Falcon tubes	Corning	352059	Conical tubes used for centrifugation and various laboratory applications.
Microscope	Olympus	CX23RF100	An optical instrument used for viewing small objects, typically magnified through lenses.
Neubauer hemocytometer	Hawksley	H.H1	A specialized slide used for counting cells under a microscope.
Orlistat120 mg	Windlas Biotech Ltd
Pipette tips	Eppendorf	0030 073.435	Disposable tips used with pipettes for transferring liquids accurately.
Serological pipettes	Falcon	357551	Graduated pipettes used for transferring liquids in larger volumes.
SPSS software version 16	IBM	N/A (software, not a physical product)	A statistical software package used for data analysis.
Standard laboratory cage (Super Mouse 750)	Lab Products, Inc.	10021	A cage designed to house laboratory mice, providing a controlled environment.