Comparative effects of curcumin versus nano-curcumin on histological, immunohistochemical expression, histomorphometric, and biochemical changes to pancreatic beta cells and lipid profile of streptozocin induced diabetes in male Sprague–Dawley rats
Creators
- 1. Suez Canal University
- 2. Ain Shams University
Description
Diabetes mellitus is a worldwide problem characterized by hyperglycemia as well as the damage of the microscopic structure of the beta cells of Langerhans pancreatic islets. In the present study, the histological, immunohistochemical, morphometric, and biochemical alterations to pancreatic beta cells in streptozocin (STZ)-induced diabetes were assessed in rats treated with curcumin (CU) (100 mg/kg/day) or nano-curcumin (nCU) (100 mg/kg/day) for 1 month. Twenty-four adult male Wistar albino rats were distributed into four groups: the nondiabetic control group, the diabetic untreated group, and two diabetic groups treated with CU or nCUR, respectively. Blood glucose, serum insulin levels, and lipid profile were measured. The pancreatic tissues were collected and processed into paraffin sections for histological and immunohistochemical examination, oxidative stress markers, and real-time PCR expression for pancreatic and duodenal homeobox 1 (PDX1). The insulin expression in beta cells was assessed using immunohistochemistry. Morphometrically, the percentage area of anti-insulin antibody reaction and the percentage area of islet cells were determined. STZ-induced deteriorating alteration in beta cells led to declines in the number of functioning beta cells and insulin immunoreactivity. In STZ-treated rats, CU and nCUR significantly reduced blood glucose concentration while increasing blood insulin level. It also caused a significant increase in the number of immunoreactive beta cells to the insulin expression and significant reduction of the immunoreactive beta cells to the caspase-3 expression. In conclusion, CU and nCUR could have a therapeutic role in the biochemical and microscopic changes in pancreatic beta cells in diabetes-induced rats through STZ administration with more bio-efficacy of nCUR.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
داء السكري هو مشكلة عالمية تتميز بارتفاع السكر في الدم وكذلك تلف البنية المجهرية لخلايا بيتا لجزر البنكرياس لانغرهانس. في هذه الدراسة، تم تقييم التغيرات النسيجية والمناعية النسيجية والمورفومترية والكيميائية الحيوية لخلايا بيتا البنكرياس في مرض السكري الناجم عن الستربتوزوسين (STZ) في الفئران المعالجة بالكركمين (CU) (100 ملغ/كغ/يوم) أو الكركمين النانوي (nCU) (100 ملغ/كغ/يوم) لمدة شهر واحد. تم توزيع أربعة وعشرين من الذكور البالغين من فئران ويستار البيضاء إلى أربع مجموعات: المجموعة الضابطة غير المصابة بالسكري، والمجموعة المصابة بالسكري غير المعالجة، ومجموعتين من مرضى السكري الذين عولجوا بـ CU أو nCUR، على التوالي. تم قياس نسبة الجلوكوز في الدم ومستويات الأنسولين في الدم وملف الدهون. تم جمع أنسجة البنكرياس ومعالجتها في أقسام البارافين للفحص النسيجي والكيميائي الهيستولوجي المناعي، وعلامات الإجهاد التأكسدي، والتعبير عن تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي للبنكرياس والاثني عشر المثلي 1 (PDX1). تم تقييم تعبير الأنسولين في خلايا بيتا باستخدام الكيمياء النسيجية المناعية. من الناحية الشكلية، تم تحديد النسبة المئوية لمساحة تفاعل الأجسام المضادة للأنسولين والنسبة المئوية لمساحة الخلايا الجزيرية. أدى التغير المتفاقم الناجم عن STZ في خلايا بيتا إلى انخفاض في عدد خلايا بيتا العاملة والتفاعل المناعي للأنسولين. في الفئران المعالجة بـ STZ، قللت CU و nCUR بشكل كبير من تركيز الجلوكوز في الدم مع زيادة مستوى الأنسولين في الدم. كما تسبب في زيادة كبيرة في عدد خلايا بيتا المناعية إلى تعبير الأنسولين وانخفاض كبير في خلايا بيتا المناعية إلى تعبير caspase -3. في الختام، يمكن أن يكون لـ CU و nCUR دور علاجي في التغيرات الكيميائية الحيوية والمجهرية في خلايا بيتا البنكرياس في الفئران التي يسببها مرض السكري من خلال إدارة STZ مع المزيد من الكفاءة الحيوية لـ nCUR.Translated Description (French)
Le diabète sucré est un problème mondial caractérisé par l'hyperglycémie ainsi que par l'endommagement de la structure microscopique des cellules bêta des îlots pancréatiques de Langerhans. Dans la présente étude, les altérations histologiques, immunohistochimiques, morphométriques et biochimiques des cellules bêta pancréatiques dans le diabète induit par la streptozocine (STZ) ont été évaluées chez des rats traités avec de la curcumine (CU) (100 mg/kg/jour) ou de la nano-curcumine (nCU) (100 mg/kg/jour) pendant 1 mois. Vingt-quatre rats albinos Wistar mâles adultes ont été répartis en quatre groupes : le groupe témoin non diabétique, le groupe diabétique non traité et deux groupes diabétiques traités par CU ou nCUR, respectivement. La glycémie, les taux sériques d'insuline et le profil lipidique ont été mesurés. Les tissus pancréatiques ont été collectés et traités en coupes de paraffine pour examen histologique et immunohistochimique, marqueurs de stress oxydatif et expression PCR en temps réel pour l'homéobox pancréatique et duodénale 1 (PDX1). L'expression de l'insuline dans les cellules bêta a été évaluée par immunohistochimie. Morphométriquement, la surface en pourcentage de la réaction aux anticorps anti-insuline et la surface en pourcentage des cellules des îlots ont été déterminées. La détérioration des cellules bêta induite par la STZ a entraîné une diminution du nombre de cellules bêta fonctionnelles et de l'immunoréactivité à l'insuline. Chez les rats traités par STZ, le CU et le nCUR ont significativement réduit la concentration de glucose dans le sang tout en augmentant le taux d'insuline dans le sang. Il a également provoqué une augmentation significative du nombre de cellules bêta immunoréactives à l'expression de l'insuline et une réduction significative des cellules bêta immunoréactives à l'expression de la caspase-3. En conclusion, le CU et le nCUR pourraient avoir un rôle thérapeutique dans les changements biochimiques et microscopiques des cellules bêta pancréatiques chez le rat induit par le diabète par l'administration de STZ avec une plus grande bio-efficacité du nCUR.Translated Description (Spanish)
La diabetes mellitus es un problema mundial caracterizado por la hiperglucemia, así como por el daño de la estructura microscópica de las células beta de los islotes pancreáticos de Langerhans. En el presente estudio, se evaluaron las alteraciones histológicas, inmunohistoquímicas, morfométricas y bioquímicas de las células beta pancreáticas en la diabetes inducida por estreptozocina (STZ) en ratas tratadas con curcumina (CU) (100 mg/kg/día) o nanocurcumina (nCU) (100 mg/kg/día) durante 1 mes. Veinticuatro ratas Wistar albinas macho adultas se distribuyeron en cuatro grupos: el grupo de control no diabético, el grupo diabético no tratado y dos grupos diabéticos tratados con CU o nCUR, respectivamente. Se midieron la glucosa en sangre, los niveles de insulina en suero y el perfil lipídico. Los tejidos pancreáticos se recolectaron y procesaron en secciones de parafina para el examen histológico e inmunohistoquímico, marcadores de estrés oxidativo y expresión de PCR en tiempo real para homeobox 1 pancreático y duodenal (Pdx1). La expresión de insulina en células beta se evaluó mediante inmunohistoquímica. Morfométricamente, se determinó el porcentaje de área de reacción de anticuerpos anti-insulina y el porcentaje de área de células de los islotes. La alteración del deterioro inducida por STZ en las células beta condujo a disminuciones en el número de células beta en funcionamiento y la inmunorreactividad a la insulina. En ratas tratadas con STZ, CU y nCUR redujeron significativamente la concentración de glucosa en sangre al tiempo que aumentaron el nivel de insulina en sangre. También causó un aumento significativo en el número de células beta inmunorreactivas a la expresión de insulina y una reducción significativa de las células beta inmunorreactivas a la expresión de caspasa-3. En conclusión, CU y nCUR podrían tener un papel terapéutico en los cambios bioquímicos y microscópicos en las células beta pancreáticas en ratas inducidas por diabetes a través de la administración de STZ con más bioeficacia de nCUR.Files
s11356-023-26260-6.pdf.pdf
Files
(1.5 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:1557caf5268118a25f56362fa5c3c5ee
|
1.5 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التأثيرات المقارنة للكركمين مقابل الكركمين النانوي على التعبير النسيجي، والتعبير المناعي النسيجي، والتغيرات النسيجية، والكيميائية الحيوية لخلايا بيتا البنكرياس وملامح الدهون لمرض السكري الناجم عن الستربتوزوسين في ذكور فئران سبراغ داولي
- Translated title (French)
- Effets comparatifs de la curcumine par rapport à la nano-curcumine sur les changements histologiques, immunohistochimiques, histomorphométriques et biochimiques des cellules bêta pancréatiques et du profil lipidique du diabète induit par la streptozocine chez les rats Sprague–Dawley mâles
- Translated title (Spanish)
- Efectos comparativos de la curcumina frente a la nanocurcumina sobre la expresión histológica, inmunohistoquímica, los cambios histomorfométricos y bioquímicos en las células beta pancreáticas y el perfil lipídico de la diabetes inducida por estreptozocina en ratas Sprague–Dawley macho
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4327811547
- DOI
- 10.1007/s11356-023-26260-6
References
- https://openalex.org/W1485239067
- https://openalex.org/W1540138335
- https://openalex.org/W1566675140
- https://openalex.org/W1798441007
- https://openalex.org/W1967383045
- https://openalex.org/W1983818104
- https://openalex.org/W1983974275
- https://openalex.org/W2003771230
- https://openalex.org/W2007108460
- https://openalex.org/W2007176059
- https://openalex.org/W2016949876
- https://openalex.org/W2034275306
- https://openalex.org/W2041091082
- https://openalex.org/W2044269687
- https://openalex.org/W2052840029
- https://openalex.org/W2055148137
- https://openalex.org/W2060085753
- https://openalex.org/W2075993125
- https://openalex.org/W2080322968
- https://openalex.org/W2095627868
- https://openalex.org/W2101653483
- https://openalex.org/W2135326009
- https://openalex.org/W2138013119
- https://openalex.org/W2159416991
- https://openalex.org/W2164373861
- https://openalex.org/W2325596649
- https://openalex.org/W2330303903
- https://openalex.org/W2416427161
- https://openalex.org/W2525831952
- https://openalex.org/W2606328821
- https://openalex.org/W2799891704
- https://openalex.org/W2896226196
- https://openalex.org/W2899220330
- https://openalex.org/W2946769852
- https://openalex.org/W2978938771
- https://openalex.org/W3000781190
- https://openalex.org/W3004641930
- https://openalex.org/W3005345420
- https://openalex.org/W3021034392
- https://openalex.org/W3039748972
- https://openalex.org/W3081351409
- https://openalex.org/W3092136373
- https://openalex.org/W3098741364
- https://openalex.org/W314094498
- https://openalex.org/W3155481424
- https://openalex.org/W3162656374
- https://openalex.org/W3167786838
- https://openalex.org/W3180178271
- https://openalex.org/W3207803940
- https://openalex.org/W4293760985