Comparing the renoprotective effects of the antioxidants melatonin, vitamin D and vitamin E in diabetic rats

• Published in: Journal of Taibah University Medical Sciences Vol. 15; no. 5; pp. 351 - 357
• Main Authors: Alqasim, Abdulmonim A., Nour Eldin, Essam Eldin M., Hammadi, Sami H., Esheba, Ghada E.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Saudi Arabia Elsevier Ltd 01-10-2020; Taibah University; Elsevier
• Subjects: Diabetes; Diabetic nephropathy; Melatonin; Original; Vitamin D; Vitamin E; اعتلال الكلية السكري; السكري; الميلاتونين; وفيتامين د; وفيتامين هـ; وفيتامين د; Melatonin; السكري; الميلاتونين; Vitamin D; وفيتامين هـ; Vitamin E; Diabetic nephropathy; Diabetes; اعتلال الكلية السكري
• ISSN: 1658-3612; 1658-3612
• DOI: 10.1016/j.jtumed.2020.05.007

يرتبط داء السكري بإجهاد تأكسدي يؤدي إلى التهاب واعتلال الكلية السكري. تهدف هذه الدراسة إلى ملاحظة التأثير المحتمل لمضادات الأكسدة، الميلاتونين وفيتامين د وفيتامين هـ لحماية الكلى لفئران التجارب المصابة بالسكري.
شملت الدراسة ١٠٨ فأرا قسموا إلى ١٢ مجموعة. المجموعة ١ مجموعة ضابطة من فئران طبيعية لم تتلق أي دواء. المجموعات من ٢ إلى ٤ هي لفئران طبيعية عولجت كالتالي: المجموعة ٢ بميلاتونين، والمجموعة ٣ بفيتامين هـ، والمجموعة ٤ بفيتامين د. المجموعات من ٥ إلى ١٢ هي لفئران مصابة معمليا بالسكري ثم عولجت كما يلي: المجموعة ٥ لم تتلق أي دواء، والمجموعة ٦ بالأنسولين، والمجموعة ٧ بالميلاتونين، والمجموعة ٨ بالميلاتونين والأنسولين، والمجموعة ٩ بفيتامين هـ، والمجموعة ١٠ بفيتامين هـ مع الأنسولين، والمجموعة ١١ بفيتامين د، أما المجموعة ١٢ فعولجت بفيتامين د مع الأنسولين. استمر العلاج لشهرين ثم جمعت عينات الكلى للفحص النسيجي، وعينات مصل الدم للفحص الكيميائي لقياس مستويات: سكر الدم، الإجهاد التأكسدي، وظائف الكلى، الهوموسستاين وعامل التنخر الورمي-الفا.
أظهرت النتائج زيادة ذات دلالة إحصائية للقدرة الكلية لمضادات الأكسدة في مجموعات ٢، ٧، ٨، ١٠ و١١. زاد عامل التنخر الورمي-الفا في المجموعة ٢ ولكنه نقص في باقي المجموعات. أظهرت النتائج زيادة ذات دلالة إحصائية للكرياتينين في المجموعات ٥، ٦، ٧، ٨، ٩، ١١، ١٢. الفحص النسيجي للكلى أظهر زيادة في سمك الغشاء المبطن للأوعية الشعرية مع تصلب منتشر في الأغشية المبطنة وتصلب عقدي في الكبيبات الكلوية. العلاج بالميلاتونين أظهر تحسن ملموس في حماية الكلى بينما لم يُحدث العلاج بفيتامين د وفيتامين هـ نفس الأثر.
أظهر الميلاتونين سواء مع الأنسولين أو بدونه نشاطا مفيدا مضادا للأكسدة كيميائيا مع حماية لأنسجة الكلى، بينما فشل فيتامين د وفيتامين هـ في إظهار هذه التأثيرات.
Diabetes mellitus is associated with oxidative stress that leads to inflammation and diabetic nephropathy. This study aimed to determine the possible renoprotective effects of the antioxidants melatonin, vitamin D and vitamin E in diabetic rats.
We divided 108 albino rats into 12 groups. G1 group was fed a normal diet and did not receive any medication. G2 to G4 consisted of non-diabetic rats that were treated as follows: G2 with melatonin; G3 with vitamin E; G4 with vitamin D. Groups G5 to G12 consisted of diabetic rats that were treated as follows: G5 received no medication; G6 treated with insulin; G7 treated with melatonin; G8 treated with melatonin and insulin; G9 treated with vitamin E; G10 treated with vitamin E and insulin; G11 treated with vitamin D and G12 treated with vitamin D and insulin. Two months after treatment commenced, histological and biochemical examinations of glucose profile, oxidative stress status, renal function, homocysteine and TNF-α were performed.
Total antioxidant capacity (TAC) increased significantly in groups G2, 7, 8, 10 and 11. TNF-α significantly increased in G2, but decreased in all other groups. Creatinine increased significantly in groups G5, 6, 7, 8, 9, 11 and 12. In the kidneys of the diabetic rats, thickened capillary basement membrane, diffuse mesangial sclerosis and nodular glomerulosclerosis was observed. Rats treated with melatonin showed marked improvement in these symptoms. However, in those treated with vitamin D and E, thickened capillary basement membrane and mesangial sclerosis was still present.
Melatonin, administered either with or without insulin had a significant biochemical antioxidant effect and histological renoprotective effect. Conversely, vitamin D and E did not appear to have any effects on the parameters measured.