كاهش مقادير تروپونين I و فعاليت آنزيم CK-MBدر سرم رت‌هاي مبتلا به ديابت مليتوس تيپ I القاشده توسط استرپتوزوتوسين به دنبال تجويز خوراكي نانوذرات اكسيد روي

ORAL ADMINISTRATION OF ZINC OXIDE NANOPARTICLE REDUCED SERUM TROPONIN I AND CK-MB ACTIVITY IN RATS WITH DIABETES MELLITUS INDUCED BY STREPTOZOTOCIN

پيش زمينه وهدف:روي يك عنصر ضروري و آنتي اكسيدانت بوده و نقش مهمي در متابوليسم گلوكز و انسولين ايفا مي نمايد و تغيير مقادير آن مي توانديكي از فاكتورهاي دخيل در پاتوژنز ديابت مليتوس باشد. تغيير در مقادير سرمي روي در بيماران ديابتي مشاهده شده و در اين رابطه گزارش شده است كه سطوح پائين روي يكي از فاكتورهاي اصلي در القاي بيماري هاي قلبي و عروقي در مبتلايان به ديابت مليتوس مي باشد. هدف از اين مطالعه بررسي تأثيرات تجويز خوراكي نانوذرات اكسيد روي جايگزين مكمل هاي سولفات روي بر شاخص هاي اختلالات قلبي (تروپونين I و فعاليت آنزيم CKMB) در رت هاي مبتلا به ديابت مليتوس مي باشد. مواد و روش كار: تعداد 120 سر موش صحرايي نر نژاد ويستار انتخاب و در دو گروه اصلي ديابت و سالم تقسيم شدند. با تجويز استرپتوزوتوسين (45 mg/kg) به صورت داخل پريتوئن بيماري ديابت مليتوس تيپ I القا گرديد. نانوذرات ZnOبا دزهاي 1، 3 و 10 ميلي گرم و سولفات روي با دز 30 ميلي گرم براي هر كيلوگرم وزن بدن به مدت 56 روز به صورت گاواژ تجويز گرديدند. نمونه هاي خون در زمان هاي 7، 28 و 56 روز مستقيماً از قلب اخذ و مقادير گلوكز، انسولين، روي، تروپونين I و فعاليت آنزيم CKMB در سرم اندازه گيري شدند. يافته ها: نتايج اين مطالعه نشان داد در رت هاي ديابتيك به دنبال القاي ديابت، به طورمعني داري مقادير گلوكز افزايش و از مقادير روي و انسولين كاسته شد (P<0.001). در رت هاي مبتلا به ديابت مليتوس تيپ I سطوح سرمي تروپونين I و فعاليت آنزيم CKMB افزايش معني داري داشت (P<0.001). تجويز نانوذرات ZnOدر دز 3 ميلي گرم سطح گلوكز خون را به طورمعني دار كاهش داده و در مقابل مقادير روي و انسولين را افزايش داد (P<0.001). همچنين تجويز نانوذرهZnO اثرات محافظتي بر قلب را با كاهش معني دار تروپونين I و فعاليت آنزيمCKMB نشان داد (P<0.01). در مقابل تجويز نانو ذرات در دز 10 ميلي گرم آسيب هاي قلبي را القا و مقادير سرمي تروپونين I و فعاليت آنزيم CKMB را به طورمعني داري افزايش داد (P<0.01). سولفات روي در دز 30 ميلي گرم اثرات مشابه با نانو ذرات ZnO (دز 3 ميلي گرم) را نشان داد هرچند اين اثرات به اندازه تغييرات مشاهده شده در نانو ذرات ZnO نبودند. بحث و نتيجه گيري: تجويز خوراكي حاوي نانو ذرات ZnO مقادير سرمي تروپونين I و فعاليت CKMBالقاشده در رت هاي مبتلا به ديابت مليتوس را كاهش دهد. اين يافته بيانگر اثرات محافظتي نانوذرات ZnO بر عملكرد قلب مي باشد.

Background Aims: Zinc, as an essential trace element and antioxidant, plays a significant role in the glucose and insulin metabolism and altered zinc content seems to be one of the contributing factors in the pathogenesis of diabetes mellitus (DM). The altered levels of serum zinc content has been observed in diabetic patients and it was reported that low serum Zinc concentration is one of the major factors in inducing cardiovascular diseases in patients with DM. The purpose of this study was to investigate the effects of oral administration of zinc oxide nanoparticles instead of zinc sulfate supplementation on cardiomyopathy indexes (Troponin I and CKMB activity) in rats with T1DM. Materials Methods: In this study, 120 male Wistar rats were divided into two major intact and diabetic groups. DM was induced by single dose of STZ (45 mg/kg as i.p.). Oral administration of ZnO nanoparticles and zinc sulfate were gavaged respectively at doses 1, 3 and 10 and 30 mg/kg for 56 days. Blood sles were taken from heart at 7, 28, and 56 days and concentration of serum glucose, Insulin, zinc, troponin I and the activity of the CKMB were determined. Results: The results of this study revealed that in diabetic rats, serum glucose concentration significantly increased (P<0.001) and insulin and zinc levels significantly decreased (P<0.001). Rats with DM showed increased level of troponin I and induced activity of CKMB (P<0.001). Oral administration of ZnO nanoparticles at dose 3 mg/kg significantly lowered serum glucose level and induced zinc and insulin concentration (P<0.001). It also showed cardioprotective properties by reducing troponin I and CKMB activity significantly (P<0.01). In contrast, ZnO nanoparticles at dose 10 mg/kg induced cardiomyopathy and revealed high concentration of troponin I and CKMB (P<0.01). Zinc sulfate administration at dose 30 mg/kg has similar effects as ZnO nanoparticles (3 mg/kg) but not as exactly as seen on the ZnO nanoparticles. Conclusion: Oral administration of ZnO reduced troponin I content and CKMB activity in serum of diabetic rats, though this findings revealed cardioprotective effects of ZnO nanoparticles. SOURCE: URMIA MED J 2016: 26(11): 983 ISSN: 10273727