Published December 1, 2023 | Version v1
Publication

Dose-dependent anti-hyperglycemic & anti-dyslipidemic potential of aqueous leaves extract of Typha elephantina in-vivo and in-vitro

  • 1. University of Malakand
  • 2. Islamia College University
  • 3. University of Vienna
  • 4. University of Calgary
  • 5. King Saud University

Description

Diabetes mellitus is among the fundamental causes of illness and millions of deaths around the globe are directly attributed to it each year. Current antidiabetic medications often lack sustained glycemic control and carry significant risks of side effects. As a result, the use of plant-based treatments has gained popularity. In this experimental study, we evaluated the aqueous extracts (LQE) of Typha elephantina (also known as Elephant grass) leaves collected from freshwater marshes, for their potential anti-hyperglycemic and anti-hyperlipidemic antioxidant effects in healthy streptozotocin caused diabetic-mice. We employed glucose adsorption tests at different glucose levels and glucose diffusion tests to assess the in-vitro antidiabetic action of plant extract. For the in-vivo trail, we measured fasting blood glucose (FBG), glucose tolerance (GTT), as well as long-term anti-diabetic, anti-hyperlipidemic, and antioxidant activities. Our results from the glucose diffusion test indicated that the extract was highly effective at both low glucose concentrations (5 mmol L) and high glucose concentrations (100 mmol L). However, the glucose-diffusion ability reached its peaked at an excessively high dosage of the aqueous extract, suggesting a dose-related effect. Similarly, we observed that high doses of TEL.AQ extracts (400 mg/kg body weight) significantly reduced blood glucose levels in healthy mice during the glucose tolerance test (GTT) at 3 h and fasting blood glucose studies (FBG) at 6 h. Furthermore, the high-dose TEL.AQ extract effectively reduced liver-related serum markers and blood-glucose concentration (BGC) in severely chronic diabetic rats. The extract dosage also influenced lipid profile, conjugate and unconjugated bilirubin levels, cholesterol, triglycerides, HDL, and total bilirubin levels. Additionally, after administering a high extract dose, we observed considerable improvement in the liver homogenate markers CAT, POD, and SOD. In contrast, the extract at a low dosage (100 mg/kg), showed minimal, while a moderate dose (200 mg/kg), yielded promising results.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

مرض السكري هو من بين الأسباب الأساسية للمرض وملايين الوفيات في جميع أنحاء العالم تعزى إليه مباشرة كل عام. غالبًا ما تفتقر الأدوية الحالية المضادة لمرض السكري إلى السيطرة المستمرة على نسبة السكر في الدم وتحمل مخاطر كبيرة من الآثار الجانبية. ونتيجة لذلك، اكتسب استخدام العلاجات النباتية شعبية. في هذه الدراسة التجريبية، قمنا بتقييم المستخلصات المائية (LQE) لأوراق Typha elephantina (المعروفة أيضًا باسم عشب الفيل) التي تم جمعها من مستنقعات المياه العذبة، لتأثيراتها المضادة لارتفاع السكر في الدم ومضادات الأكسدة المضادة للدهون في الستربتوزوتوسين الصحية التي تسببها فئران السكري. استخدمنا اختبارات امتزاز الجلوكوز على مستويات الجلوكوز المختلفة واختبارات انتشار الجلوكوز لتقييم العمل المضاد لمرض السكري في المختبر للمستخلصات النباتية. بالنسبة للمسار داخل الجسم الحي، قمنا بقياس نسبة الجلوكوز في الدم الصائم (FBG)، وتحمل الجلوكوز (GTT)، بالإضافة إلى الأنشطة طويلة الأجل المضادة للسكري، والمضادة للدهون، والمضادة للأكسدة. أشارت نتائجنا من اختبار انتشار الجلوكوز إلى أن المستخلص كان فعالًا للغاية في كل من تركيزات الجلوكوز المنخفضة (5 ملليمول لتر) وتركيزات الجلوكوز العالية (100 ملليمول لتر). ومع ذلك، وصلت قدرة انتشار الجلوكوز إلى ذروتها عند جرعة عالية بشكل مفرط من المستخلص المائي، مما يشير إلى وجود تأثير مرتبط بالجرعة. وبالمثل، لاحظنا أن الجرعات العالية من مستخلصات TEL.AQ (400 ملغ/كغ من وزن الجسم) قللت بشكل كبير من مستويات الجلوكوز في الدم لدى الفئران الصحية أثناء اختبار تحمل الجلوكوز (GTT) في 3 ساعات ودراسات الجلوكوز في الدم الصائم (FBG) في 6 ساعات. علاوة على ذلك، قلل مستخلص TEL.AQ عالي الجرعة بشكل فعال من علامات المصل المرتبطة بالكبد وتركيز الجلوكوز في الدم (BGC) في الفئران المصابة بداء السكري المزمن بشدة. كما أثرت جرعة المستخلص على ملف الدهون ومستويات البيليروبين المترافقة وغير المترافقة والكوليسترول والدهون الثلاثية و HDL ومستويات البيليروبين الإجمالية. بالإضافة إلى ذلك، بعد إعطاء جرعة عالية من المستخلص، لاحظنا تحسنًا كبيرًا في علامات تجانس الكبد CAT و POD و SOD. في المقابل، أظهر المستخلص بجرعة منخفضة (100 ملغ/كغ)، الحد الأدنى، في حين أن جرعة معتدلة (200 ملغ/كغ)، أسفرت عن نتائج واعدة.

Translated Description (French)

Le diabète sucré est l'une des causes fondamentales de la maladie et des millions de décès dans le monde lui sont directement attribués chaque année. Les médicaments antidiabétiques actuels manquent souvent d'un contrôle glycémique soutenu et comportent des risques importants d'effets secondaires. En conséquence, l'utilisation de traitements à base de plantes a gagné en popularité. Dans cette étude expérimentale, nous avons évalué les extraits aqueux (LQE) de feuilles de Typha elephantina (également connues sous le nom d'herbe d'éléphant) collectés dans les marais d'eau douce, pour leurs effets antioxydants anti-hyperglycémiques et anti-hyperlipidémiques potentiels dans la streptozotocine saine causée par les souris diabétiques. Nous avons utilisé des tests d'adsorption du glucose à différents niveaux de glucose et des tests de diffusion du glucose pour évaluer l'action antidiabétique in vitro de l'extrait de plante. Pour la piste in vivo, nous avons mesuré la glycémie à jeun (FBG), la tolérance au glucose (GTT), ainsi que les activités antidiabétiques, antihyperlipidémiques et antioxydantes à long terme. Nos résultats du test de diffusion du glucose ont indiqué que l'extrait était très efficace à la fois à de faibles concentrations de glucose (5 mmol L) et à des concentrations élevées de glucose (100 mmol L). Cependant, la capacité de diffusion du glucose a atteint son pic à une dose trop élevée de l'extrait aqueux, suggérant un effet lié à la dose. De même, nous avons observé que des doses élevées d'extraits de TEL.AQ (400 mg/kg de poids corporel) réduisaient significativement la glycémie chez les souris saines lors du test de tolérance au glucose (GTT) à 3 h et des études de glycémie à jeun (FBG) à 6 h. De plus, l'extrait à forte dose de TEL.AQ a efficacement réduit les marqueurs sériques liés au foie et la concentration de glucose dans le sang (BGC) chez les rats diabétiques sévèrement chroniques. La posologie de l'extrait a également influencé le profil lipidique, les taux de bilirubine conjuguée et non conjuguée, le cholestérol, les triglycérides, les HDL et les taux de bilirubine totale. De plus, après l'administration d'une dose élevée d'extrait, nous avons observé une amélioration considérable des marqueurs d'homogénat hépatique CAT, POD et SOD. En revanche, l'extrait à faible dose (100 mg/kg), a montré un minimum, tandis qu'une dose modérée (200 mg/kg), a donné des résultats prometteurs.

Translated Description (Spanish)

La diabetes mellitus se encuentra entre las causas fundamentales de la enfermedad y millones de muertes en todo el mundo se le atribuyen directamente cada año. Los medicamentos antidiabéticos actuales a menudo carecen de control glucémico sostenido y conllevan riesgos significativos de efectos secundarios. Como resultado, el uso de tratamientos a base de plantas ha ganado popularidad. En este estudio experimental, evaluamos los extractos acuosos (LQE) de hojas de Typha elephantina (también conocida como hierba elefante) recolectadas de pantanos de agua dulce, por sus posibles efectos antioxidantes antihiperglucémicos y antihiperlipidémicos en ratones diabéticos sanos causados por estreptozotocina. Empleamos pruebas de adsorción de glucosa a diferentes niveles de glucosa y pruebas de difusión de glucosa para evaluar la acción antidiabética in vitro del extracto vegetal. Para el Trail in vivo, medimos la glucosa en sangre en ayunas (FBG), la tolerancia a la glucosa (GTT), así como las actividades antidiabéticas, antihiperlipidémicas y antioxidantes a largo plazo. Nuestros resultados de la prueba de difusión de glucosa indicaron que el extracto fue altamente efectivo tanto a bajas concentraciones de glucosa (5 mmol L) como a altas concentraciones de glucosa (100 mmol L). Sin embargo, la capacidad de difusión de glucosa alcanzó su punto máximo a una dosis excesivamente alta del extracto acuoso, lo que sugiere un efecto relacionado con la dosis. Del mismo modo, observamos que las dosis altas de extractos de TEL.AQ (400 mg/kg de peso corporal) redujeron significativamente los niveles de glucosa en sangre en ratones sanos durante la prueba de tolerancia a la glucosa (GTT) a las 3 h y los estudios de glucosa en sangre en ayunas (FBG) a las 6 h. Además, el extracto de TEL.AQ en dosis altas redujo eficazmente los marcadores séricos relacionados con el hígado y la concentración de glucosa en sangre (BGC) en ratas diabéticas severamente crónicas. La dosificación del extracto también influyó en el perfil lipídico, los niveles de bilirrubina conjugada y no conjugada, el colesterol, los triglicéridos, el HDL y los niveles de bilirrubina total. Además, después de administrar una dosis alta de extracto, observamos una mejora considerable en los marcadores de homogeneizado hepático CAT, POD y SOD. Por el contrario, el extracto a una dosis baja (100 mg/kg), mostró resultados mínimos, mientras que una dosis moderada (200 mg/kg), arrojó resultados prometedores.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تعتمد الجرعة على إمكانات مضادة لارتفاع السكر في الدم ومضادة لخلل شحميات الدم للأوراق المائية مستخلص من Typha elephantina في الجسم الحي وفي المختبر
Translated title (French)
Potentiel antihyperglycémique et anti-dyslipidémique dose-dépendant de l'extrait aqueux de feuilles de Typha elephantina in vivo et in vitro
Translated title (Spanish)
Potencial antihiperglucémico y antidislipidémico dependiente de la dosis del extracto acuoso de hojas de Typha elephantina in vivo e in vitro

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4388366339
DOI
10.1016/j.sjbs.2023.103868

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1492946553
  • https://openalex.org/W1508167383
  • https://openalex.org/W1524200184
  • https://openalex.org/W1736250634
  • https://openalex.org/W1911016506
  • https://openalex.org/W1931016857
  • https://openalex.org/W1964858015
  • https://openalex.org/W1969288551
  • https://openalex.org/W1993583654
  • https://openalex.org/W1994151432
  • https://openalex.org/W1996067821
  • https://openalex.org/W1996141009
  • https://openalex.org/W1998669952
  • https://openalex.org/W2000440407
  • https://openalex.org/W2009276074
  • https://openalex.org/W2011470760
  • https://openalex.org/W2017806914
  • https://openalex.org/W2020267609
  • https://openalex.org/W2021109031
  • https://openalex.org/W2028037324
  • https://openalex.org/W2029073240
  • https://openalex.org/W2054135505
  • https://openalex.org/W2054513303
  • https://openalex.org/W2063386518
  • https://openalex.org/W2069886199
  • https://openalex.org/W2110584833
  • https://openalex.org/W2112463249
  • https://openalex.org/W2116946345
  • https://openalex.org/W2130363888
  • https://openalex.org/W2137315655
  • https://openalex.org/W2150184964
  • https://openalex.org/W2151241130
  • https://openalex.org/W2153804622
  • https://openalex.org/W2162695817
  • https://openalex.org/W2163540400
  • https://openalex.org/W2182211960
  • https://openalex.org/W2280695295
  • https://openalex.org/W2463034250
  • https://openalex.org/W2563002970
  • https://openalex.org/W2571636518
  • https://openalex.org/W2580155875
  • https://openalex.org/W2607197422
  • https://openalex.org/W2768674344
  • https://openalex.org/W2771477087
  • https://openalex.org/W2801833235
  • https://openalex.org/W2809895466
  • https://openalex.org/W2899420964
  • https://openalex.org/W2901563832
  • https://openalex.org/W2910539925
  • https://openalex.org/W2919334769
  • https://openalex.org/W2937074474
  • https://openalex.org/W2996942268
  • https://openalex.org/W3023980677
  • https://openalex.org/W3027998826
  • https://openalex.org/W3047879827
  • https://openalex.org/W3152937173
  • https://openalex.org/W4240644295
  • https://openalex.org/W4253545088
  • https://openalex.org/W4254965081
  • https://openalex.org/W4285719527
  • https://openalex.org/W4380576206