Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/72336
Title: Role of L-Ascorbic acid in renal pathophysiology in streptozotocin-induced diabetic rats
Other Titles: บทบาทของกรดแอล-แอสคอร์บิคต่อการเปลี่ยนแปลงพยาธิสรีรวิทยาของไตในหนูขาวที่ถูกชักนำให้เป็นเบาหวานด้วยสเตรปโตโซโตซิน
Authors: Mariem Yusuksawad
Advisors: Narongsak Chaiyabutr
Other author: Chulalongkorn University. Graduate School
Advisor's Email: Narongsak.C@Chula.ac.th
Subjects: Diabetes
Vitamin C
Streptozotocin
เบาหวาน
วิตตามินซี
Issue Date: 2005
Publisher: Chulalongkorn University
Abstract: The present study was performed to investigate whether L-ascorbic acid supplementation is able to ameliorate the renal dysfunction and pathology in streptozotocin-induced diabetic rats. Male Sprague-Dawley rats were randomly induced diabetes mellitus by intravenous injection of streptozotocin (STZ) (55 mg/kg BW) while the control rats were injected with citrate buffer as placebo. Hyperglycemic stage (blood glucose concentration>200 mg/dl) was verified two days after the diabetic induction. L-ascorbic acid (AA) I g/L in drinking water was given to either a control group (CON-AA) or a diabetic group(STZ- AA) in ad libilum. Another control group (CON) or diabetic group (STZ) was given with water. The experimental studies were carried out for 4, 8, 16 and 24 week of the adminstrations. At the end of specified period, blood glucose was measured and renal clearance studies of inulin and para-aminopippuric acid were performed to determine the glomerular filtration rate (GFR) and the effective renal plasma flow (ERPE), respectively. Systemic blood pressure was measured throughtout the clearance study. Urine flow rate (V),urinary. excretion (UE) of Na+ , K+ and Cl and plasma concentration of the elctrolytes were determined. Filtration fraction (FF), V/GFR, fraction excretion (FE) of the electrolytes, renal vascular resistance (RVR) and percentage of kidney weight to body weight (KW/BW) were calculated. In addition, mitochondrial activity was studied. The concentrations of malondialdehyde (MDA), transforming growth factor-B l (TGF-B l ) and glucose transporter-l (Glut l) expression in renal cortex were determined. A number of abnormal glomeruli (glomerulosclerosis) was examined by the periodic acid-Schiff staining under light microscope for the renal pathological study. GFR and ERPF of STZ-AA were significantly increased (p<0.05 ) and RVR was decreased (p<0.05 ) as compared with STZ at week 16. As compared with STZ, FE of Na+ and K+ were decreased (p<0.05 ) in STZ-AA at week 8. The significant decreases in UE of NA+, K+ and plasma concentration of Na+ were seen in STZ-AA at week 24. In addition, the blood glucose concentration and the percentage of KW/BW were significantly decreased (p <0.05 ) at week 16. On the study of renal mitochondrial activity, both STZ and STZ-AA demonstrated the increased oxygen consumption rates in both the resting stage and the stimulated stage (p <0.05 ) as compared with CON at week 24, using glutamate and malate as the substrates. In the case of using succinate as the substrate, STZ showed the significant increase in the value of P/O (p<0.05 ) as compared with that of CON. AA could normalize the mitochondrial activity in STZ-AA STZ rats showed the increases in the MDA concentration in the renal cortex at week 8 and 24 as compared with that of CON. The MDA concentration of STZ-AA was significantly decreased (p<0.05 ) as compared with that of STZ at week 16. The TGF- B l concentrations in the renal cortex of STZ were significantly increased (p<0.05) as compared with those of CON since at week 8 to week 24. STZ-AA showed the significant decrease in the TGF- B l concentration, which were not different from CON at week 16 and 24. The TGF- B l concentration of STZ-AA was significant decreased (p<0.05 ) as compared with that of STZ at week 16. In the present study, STZ-AA showed the significant increase (p <0.001) in Glut I expression in the renal cortex as compared with that of STZ at week 16, while STZ showed the expression of Glut l as same as that of CON. The renal pathological study demonstrated the significant increases in a number of abnormal glomeruli of STZ as compared with that of CON at week 16 and 24. AA could significant decrease in (p<0.05 ) the numbers of abnormal glomeruli in STZ-AA as compared with that of STZ at week 16 and 24. In conclusion the present study indicates that AA is able to ameliorate the renal pathophysiology in STZ-induced diabetic rats. The mechanism of AA on the renal pathophysiology may be the inhibition of TGF-B l production via the suppression of oxidative stress by Glut l upregulation.
Other Abstract: การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อการศึกษาบทบาทของกรดแอล-แอสคอร์บิคต่อพยาธิสรีรวิทยาของไตในหนูที่ถูกชักนำให้เป็นเบาหวานด้วยสเตรปโตโซโตซิน โดยการฉีดสารสเตรปโตโซโตซินเข้าทางหลอดเลือดดำที่หางด้วยขนาด 55 มก,/น้ำหนักตัว 1กก. ในขณะที่หนูกลุ่มควบคุมได้รับการฉีดสารละลายซิเตรตบัฟเฟอร์ด้วยปริมาณเท่ากัน ทำการตรวจระดับน้ำตาลในเลือดหลังการฉีดสาร 2 วัน หนูที่เป็นเบาหวานและมีระดับน้ำตาลในเลือดสูงกว่า 200 มก./ดล และหนูกลุ่มควบคุมจะถูกลุ่มเพื่อให้ได้รับสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคความเข้มข้น 1 กรัม/น้ำ 1 ลิตร หรือให้น้ำธรรมดาอย่างเพียงพอเป็นเวลานาน 4 , 8, 16 และ 24 สัปดาห์ เมื่อสิ้นสุดระยะเวลาการทดลอง ตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดและทำการศึกษาเคลียร์รานช์ของอินูลิน และกรดพาราอะมิโนฮิพพูริค เพื่อดูการเปลี่ยนแปลงของอัตราการกรองของไตและอัตราการไหลของพลาสมาเข้าสู่ไตตามลำดับ ตรวจวัดความดันเลือดแดงตลอดการทดลองและการศึกษาการเปลี่ยนแปลงของความต้านทานของหลอดเลือดภายในไต การศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสัดส่วนของการกรอง อัตราการไหลของปัสสาวะ สัดส่วนการไหลของปัสสาวะต่ออัตราการกรอง อัตราการขับทิ้งของโซ เดียม โปแตลเชียมและคลอไรด์อิออน ตลอดจนสัดส่วนของการขับทิ้งอิเลคโตรไลท์เหล่านั้น สัดส่วนของน้ำหนักไตต่อน้ำหนักตัว นอกจากนั้นทำการทดลองเพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงการทำงานของไมโตคอนเดรียของไต ตรวจวิเคราะห์เพื่อดูการเปลี่ยนระดับของสารมาลอนไดอัลดิไฮด์ในเนื้อไตส่วนคอร์เทกซ์ ระดับของสารทีจีเอฟเบตา-วันและการเปลี่ยนแปลงของกลูโคสทรานสปอร์ตเตอร์-วันทำการศึกษาพยาธิวิทยาของไตโดยการย้อมสีพิเศษเพอริออดิแอซิด-ซิฟ และตรวจดูการเปลี่ยนแปลงโครสร้างของหน่วยไตภายใต้กล้องจุลทรรศน์ ผลการศึกษาพบว่า หนูเบาหวานที่ไม่ได้ให้สารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคมีความบกพร่องในการทำงานของไตโดยมีการลดลงของอัตราการกรองและอัตราการไหลของพลาสมาเข้าสู่ไต ความต้านทานของหลอดเลือดในไตเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p< 0.05) การให้สารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคแก่หนูเบาหวานเป็นเวลานาน 16 สัปดาห์ช่วยให้อัตราการกรอกและอัตราการไหลของพลาสมาเข้าสู่ไตเพิ่มขึ้น ความต้านทานของหลอดเลือดในไตลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p< 0.05) เมื่อเปรียบเทียมกับหนูเบาหวานที่ไม่ได้ให้สารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคคอดังนี้ สัดส่วนของการขับทิ้งของโซเดียมและโปแตสเซียม ลดลงที่สัปดาห์ที่ 8 และในสัปดาห์ที่ 24 มีการลดลงของอัตราการขับทิ้งของโซเดียม โปแตสเซียมและระดับความเข้มข้นของโซเดียมในพลาสมา การศึกษานี้ยังพบอีกว่าหนูเบาหวานที่ได้รับสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคมีระดับน้ำตาลในเลือดลดลง และมีสัดส่วนการเพิ่มขึ้นของน้ำหนักไตต่อน้ำหนักตัวลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p< 0.05) ที่สัปดาห์ที่ 16 ผลการศึกษาการทำงานของไมโตคอนเดรียของไต พบว่า ในสัปดาห์ที่ 24 เมื่อให้กลูตาเมทและมาเลทแก่ไมโตคอนเดรียหนูเบาหวานทั้งสองกลุ่มที่ได้รับและไม่ได้รับสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคมีอัตราการใช้ออกซิเจนเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p< 0.05) ทั้งในระยะพักและระยะถูกกระตุ้น และดัชนีชี้วัดการทำงานของไมโตคอนเดรีย (P/O) ของไตเพิ่มขึ้นอย่างไม่มีนัยสำคัญทางสถิติเมื่อเปรียบเทียบกับหนูกลุ่มควบคุม เมื่อให้ซัคซิเนทแก่ไมโตคอนเดรีย พบว่าหนูเบาหวานที่ไม่ได้รับสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคมีดัชนีชี้วัดการทำงานของไมโตคอนเดรียของไตเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p< 0.05) เปรียบเทียบกับหนูกลุ่มควบคุม ขณะที่หนูเบาหวานที่ได้รับสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคมีดัชนีชี้วัดการทำงานของไมโตคอนเดรียของไตไม่แตกต่างจากกลุ่มควบคุมและหนูเบาหวานที่ไม่ได้รับสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิค หนูเบาหวานทั้งสองกลุ่มที่ได้รับและไม่ได้รับสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคมีระดับของสารมาลองอนุไดอัลดิไฮด์ในเนื้อไตส่วนคอร์เทาซ์สูงกว่ากลุ่มควบคุม (p< 0.05) ที่สัปดาห์ที่ 8 และ 24 ขณะที่สัปดาห์ที่ 16 หนูเบาหวานที่ได้รับสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิค มีระดับของสารมาลอนไดอัลดิไฮด์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ(p< 0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับหนูเบาหวานที่ไม่ได้ให้สารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคและไม่แตกต่างจากกลุ่มควบคุม ระดับของสารทีจีเอฟเบตา-วันในเนื้อไตส่วนคอร์เทกซ์สูงกว่าควบคุม (p< 0.05) ที่สัปดาห์ที่ 8 และ 24 การให้สารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคแก่หนูเบาหวานช่วยให้ระดับที่จีเอฟเบตา-วันลดลงและไม่แตกต่างจากกลุ่มควบคุมในสัปดาห์ที่ 16 และ 24 และลดลงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ(p< 0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับหนูเบาหวานที่ไม่ได้ให้สารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคในสัปดาห์ที่ 16 เมื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงระดับของกลูโคสทรานสปอร์ตเตอร์-วัน พบว่าหนูเบาหวานที่ไม่ได้ให้สารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคมีระดับของกลูโคสทรานสปอร์ตเตอร์-วันเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ(p< 0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับหนูกลุ่มควบคุมและกลุ่มเบาหวานที่ไม่ได้รับสาสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิค ขณะที่หนูเบาหวานที่ไม่ได้รับสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคมีระดับของ กลูโคสทรานสปอร์ตเตอร์-วันไม่แตกต่างจากกลุ่มควบคุม ผลการศึกษาทางพยาธิสภาพของไต พบว่าหนูเบาหวานทั้งสองกลุ่มที่ได้รับและไม่ได้รับสารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิคมีจำนวนหน่วยไตที่ผิดปกติ เกิดโกลเมอรุโลสเคอโรซีสเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ(p< 0.0001) เมื่อเปรียบเทียบกับหนูกลุ่มควบคุมในสัปดาห์ที่ที่ 16 และ 24 การให้สารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิค ช่วยให้จำนวนโกลเมอรุโลสเคอโรซีสลดลงได้อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ(p< 0.05) เมื่อเปรียบเทียบกับหนูเบาหวานที่ไม่ได้ให้สารละลายกรดแอล-แอสคอร์บิค การศึกษานี้สรุปได้ว่า การเสริมกรดแอล-แอสคอร์บิคให้แก่หนูเบาหวานสามารถลดความรุนแรงของการเกิดพยาธิสรีภาพของไตได้ กลไกการออกฤทธิ์ของกรดแอล-แอสคอร์บิคคือการยับยั้งการสร้างสารที่จีเอฟเบตา-วัน ผ่านการลดระดับของออกซิเดทิฟเตรสโดยการเพิ่มปริมาณกลูโคสทรานสปอร์ตเตอร์-วัน ซึ่งคาดว่าเพื่อเพิ่มการผ่านเข้าเซลล์ของกรดแอล-แอสคอร์บิค
Description: Thesis (Ph.D.)--Chulalongkorn University, 2005
Degree Name: Doctor of Philosophy
Degree Level: Doctoral Degree
Degree Discipline: Physiology
URI: http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/72336
ISBN: 9741747543
Type: Thesis
Appears in Collections:Grad - Theses

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Mariem_yu_front_p.pdfหน้าปก และบทคัดย่อ1.25 MBAdobe PDFView/Open
Mariem_yu_ch1_p.pdfบทที่ 1672.49 kBAdobe PDFView/Open
Mariem_yu_ch2_p.pdfบทที่ 21.65 MBAdobe PDFView/Open
Mariem_yu_ch3_p.pdfบทที่ 31.04 MBAdobe PDFView/Open
Mariem_yu_ch4_p.pdfบทที่ 42.72 MBAdobe PDFView/Open
Mariem_yu_ch5_p.pdfบทที่ 51.13 MBAdobe PDFView/Open
Mariem_yu_ch6_p.pdfบทที่ 61.17 MBAdobe PDFView/Open
Mariem_yu_ch7_p.pdfบทที่ 71.49 MBAdobe PDFView/Open
Mariem_yu_ch8_p.pdfบทที่ 8763.64 kBAdobe PDFView/Open
Mariem_yu_ch9_p.pdfบทที่ 9797.16 kBAdobe PDFView/Open
Mariem_yu_back_p.pdfบรรณานุกรม และภาคผนวก1.46 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.