Effets des flavonoïdes totaux des feuilles d'aubépine sur l'activité des enzymes antioxydantes et l'expression des gènes associés chez les souris diabétiques induites par la streptozotocine
Le diabète est une maladie métabolique caractérisée par une hyperglycémie. Son taux de prévalence augmente d'année en année dans le monde, et il est devenu la quatrième maladie prioritaire. Une concentration excessive de sucre dans le sang peut provoquer des troubles métaboliques dans l'organisme, entraînant des lésions tissulaires et des troubles fonctionnels. La forme la plus courante de cette maladie est le diabète de type 1 et de type 2. Les caractéristiques de ces deux types, qui sont dues à une production insuffisante d'insuline (type 1) ou à une perte de sensibilité des cellules à l'insuline entraînant une hyperglycémie, sont appelées résistance à l'insuline (type 2). Bien que ces deux types de diabète aient des causes différentes, ils sont tous deux affectés par le stress oxydatif cellulaire. Le mécanisme central du diabète de type 1 est la détérioration spécifique des cellules β des îlots pancréatiques causée par l'interaction de facteurs génétiques, environnementaux et immunitaires, entraînant une carence absolue en insuline. À l'heure actuelle, l'insuline est le principal médicament utilisé pour traiter la maladie, mais comme le mode d'administration particulier de l'insuline affecte l'observance du patient et son propre effet thérapeutique, y compris les événements hypoglycémiques, la prise de poids, l'acidocétose et d'autres effets secondaires, la recherche de médicaments autres que l'insuline pour aider les patients atteints de diabète de type 1 à contrôler leur glycémie revêt une importance clinique considérable.

L'aubépine (Crataegus Pinnatifida Bunge) est à la fois comestible et médicinale. Les feuilles d'aubépine ont diverses activités pharmacologiques telles que la réduction des lipides sanguins, de la glycémie et de la pression artérielle, ainsi que des propriétés antioxydantes. Les feuilles d'aubépine sont riches en divers composants bioactifs. Les recherches de Li et al. ont montré que les composés polysaccharides des feuilles d'aubépine ont la capacité de piéger les radicaux libres DPPH et OH. Hu et al. ont découvert que les flavonoïdes des feuilles d'aubépine peuvent favoriser la clairance du cholestérol libre dans le foie de souris hyperlipidémiques en régulant à la hausse l'expression du LDLR, améliorant ainsi les troubles du métabolisme lipidique chez les souris. Zhang et al. ont découvert que l'injection intrapéritonéale de flavonoïdes totaux issus de feuilles d'aubépine peut inhiber l'apoptose cellulaire et favoriser la récupération de la fonction motrice chez les rats souffrant de lésions de la moelle épinière. Li et al. ont découvert que les flavonoïdes totaux des feuilles d'aubépine peuvent augmenter de manière significative les niveaux de superoxyde dismutase (SOD), de catalase (CAT) et de glutathion peroxydase (GSH-PX) dans les cellules hépatiques atteintes de stéatose hépatique non alcoolique, réduire la teneur en malondialdéhyde (MDA), renforcer la capacité antioxydante de l'organisme et ainsi retarder ou prévenir la progression de la stéatose hépatique non alcoolique.
Dans cette expérience, le modèle de souris diabétique a d'abord été établi par injection de streptozotocine (STZ), puis les souris diabétiques établies avec succès par gavage de flavonoïdes totaux de feuilles d'aubépine (TFHL) à différentes concentrations ont été utilisées pour explorer l'effet antioxydant des flavonoïdes de feuilles d'aubépine sur les souris diabétiques, fournissant ainsi une référence pour le développement et l'utilisation de l'aubépine ainsi que pour la prévention et le traitement du diabète.

Le sucre dans le sang est une source d'énergie importante pour les cellules, les tissus et les organes de l'organisme. Le test oral de tolérance au glucose permet d'évaluer la fonction des cellules bêta du pancréas et le métabolisme du glucose dans l'organisme. Huang et al. ont montré que les flavonoïdes totaux de Houttuynia cordata Thunb pouvaient réduire la glycémie chez les souris atteintes de diabète de type 1. Les recherches ci-dessus montrent que les flavonoïdes ont des effets positifs sur le traitement du diabète. Les résultats de cette expérience montrent que les flavonoïdes des feuilles d'aubépine peuvent réduire la concentration de glucose dans le sang et améliorer le temps de culmination du glucose chez les souris diabétiques, ce qui est cohérent avec les résultats de la recherche susmentionnée. L'insuline est la seule hormone hypoglycémiante dans l'organisme, et sa teneur peut être utilisée pour juger du degré des changements pathologiques dans le diabète. Les résultats de cette expérience montrent que la flavone de feuilles d'aubépine peut augmenter la teneur en insuline chez les souris et réduire la concentration de sucre dans le sang chez les souris diabétiques, ce qui est cohérent avec les résultats de la recherche de Zeng et al. selon lesquels la flavone de feuilles d'aubépine peut réduire de manière significative le taux de sucre dans le sang chez les souris diabétiques et améliorer leur métabolisme du glucose. Dans les résultats de cette expérience, les flavonoïdes de feuilles d'aubépine à faible dose ont montré le meilleur effet sur la réduction du taux de sucre dans le sang. Cela peut être dû au fait que les flavonoïdes de feuilles d'aubépine à faible dose agissent d'abord sur le pancréas, favorisant la sécrétion d'insuline et réduisant la glycémie, tandis que les flavonoïdes de feuilles d'aubépine à forte dose agissent d'abord sur le foie, réparant les lésions hépatiques et améliorant l'expression des gènes correspondants. Ces résultats sont conformes aux conclusions des recherches de Zhang, Lu et d'autres chercheurs.

Les recherches actuelles montrent que la pathogenèse du diabète est complexe et que l'accumulation de radicaux libres réactifs de l'oxygène réduit la capacité antioxydante de l'organisme. Les recherches de Liu et al. montrent que les trois flavonoïdes présents dans les feuilles de l'aubépine Jungar ont pour fonction de piéger les radicaux libres. Selon cette expérience, les données de différents groupes ont montré que les flavonoïdes des feuilles d'aubépine peuvent augmenter de manière significative l'activité des enzymes antioxydantes dans le sérum et le foie, et réduire la teneur en MDA. Plusieurs raisons peuvent expliquer ce phénomène. Tout d'abord, en raison de la nature stable des radicaux libres semi Kun, les radicaux libres présents dans l'organisme peuvent réagir avec les groupes hydroxyle phénoliques des flavonoïdes de feuilles d'aubépine pour générer des radicaux libres semi Kun stables, mettant ainsi fin à la réaction en chaîne des radicaux libres. L'arrêt de la réaction en chaîne renforce la capacité antioxydante de l'organisme. Deuxièmement, la teneur en MDA peut augmenter en raison de la peroxydation des lipides, qui peut être causée par un excès de radicaux libres dans l'organisme. Les flavonoïdes des feuilles d'aubépine peuvent inhiber la peroxydation des lipides, et la teneur en MDA dans le sérum et le foie n'augmentera pas en conséquence, renforçant ainsi la capacité antioxydante de l'organisme. Troisièmement, les feuilles d'aubépine contiennent de nombreux types de flavonoïdes. En présence d'un groupe hydroxyle voisin dans l'anneau B, les doubles liaisons 2,3 perdent des électrons au profit de l'anneau B et tournent pour générer des radicaux libres stables. Le groupe carbonyle en position 4 peut former des liaisons hydrogène avec le groupe hydroxyle voisin, ce qui rend l'intermédiaire des radicaux libres plus stable. En outre, il existe une réaction de Fenton (Fe2++H2O2 → Fe3++- OH+- OH -) dans les cellules, et la vitexine peut subir une réaction de complexation avec Fe2+, avec le site de complexation entre 4-carbonyl-5-hydroxy. La complexation avec Fe2+ peut réduire efficacement la génération de - OH, former des précipitations complexes, réduire les radicaux libres et améliorer la capacité antioxydante de l'organisme. Les flavonoïdes des feuilles d'aubépine peuvent augmenter l'activité des enzymes antioxydantes dans le foie et le sérum des souris atteintes de diabète de type 1, réduire la teneur en MDA et améliorer la capacité antioxydante de l'organisme. L'expression des gènes antioxydants est étroitement liée à l'activité antioxydante des enzymes antioxydantes.

Lorsque le degré d'oxydation de l'organisme dépasse sa capacité à éliminer les oxydes, la stabilité des systèmes d'oxydation et d'antioxydation est perturbée, ce qui entraîne des dommages oxydatifs. En cas de stress oxydatif de faible intensité, les protéines antioxydantes de l'organisme sont activées par les éléments agissant en cis des éléments de réponse antioxydante (ARE) ou des éléments de réponse électrophile (EpRE). Les ARE peuvent réguler la réponse des enzymes antioxydantes au stress oxydatif dans l'organisme au niveau transcriptionnel. Dans des conditions physiologiques normales, le facteur 2 lié au facteur nucléaire E2 (Nrf2) se lie à l'epoxy chloropropane kelch sample related protein-1 (Keap1) dans le cytoplasme, et son activité est inhibée. Elle est dégradée sous l'action de la protéase ubiquitine pour maintenir la faible activité transcriptionnelle de Nrf2 dans des conditions physiologiques. Lorsque la cellule est soumise à un stress oxydatif, le Nrf2 initialement lié est découplé de Keap1, et le Nrf2 activé entre dans le noyau et forme un dimère avec de petites protéines Maf, reconnaissant et se liant ainsi aux éléments ARE, initiant la transcription des gènes en aval, et la transcription des enzymes antioxydantes dans l'organisme. L'activité est ainsi augmentée, ce qui permet d'équilibrer les dommages oxydatifs de l'organisme.

Dans cette expérience, après que les souris diabétiques ont été nourries avec des flavonoïdes de feuilles d'aubépine pendant 4 semaines, l'expression de quatre gènes antioxydants, à savoir SOD-1, SOD-2, GPX-1 et GPX-4, dans le foie des souris diabétiques a augmenté de manière significative, ce qui peut être dû à deux raisons. D'une part, en raison du stress oxydatif sévère dans l'organisme des souris diabétiques, le système antioxydant de l'organisme n'a pas pu équilibrer l'attaque des radicaux libres, ce qui a entraîné de graves dommages oxydatifs aux cellules et le système antioxydant endogène de l'organisme n'a pas pu éliminer les radicaux libres. Les flavonoïdes des feuilles d'aubépine peuvent non seulement éliminer les radicaux libres dans l'organisme, mais aussi former des complexes avec les ions métalliques, réduire les dommages oxydatifs des radicaux libres et des ions métalliques dans les cellules, favoriser la translocation nucléaire de Nrf2 et augmenter les radicaux libres. et ensuite augmenter l'expression des gènes SOD-1, SOD-2, GPX-1 et GPX-4 dans le foie des souris diabétiques. D'autre part, la diminution de l'activité des enzymes antioxydantes chez les souris diabétiques peut conduire à l'augmentation des radicaux libres dans l'organisme, ce qui entraîne des dommages oxydatifs des cellules, une alimentation énergétique insuffisante du système mitochondrial et un blocage de la transcription de l'ADN et de l'ARN, ce qui réduit considérablement l'expression des gènes antioxydants dans le foie des souris malades. Comme les flavonoïdes des feuilles d'aubépine ont pour effet de piéger les radicaux libres in vivo, après administration intragastrique, la transcription de l'ADN et de l'ARN dans les cellules de souris a été améliorée, et l'expression des gènes SOD-1, SOD-2, GPX-1 et GPX-4 dans le foie des souris diabétiques a été augmentée. Deng et al. ont constaté que la quercétine peut activer l'expression de la translocation nucléaire de Nrf2 dans des cellules hépatiques primaires humaines incubées avec de l'éthanol. Les recherches de Ganesan, Zhang et al. montrent que la vitexine améliore la sécrétion d'insuline en activant des protéines clés impliquées dans la régulation de l'apoptose dans les cellules bêta, notamment NF - κ B et Nrf2. Tous ces éléments sont cohérents avec les résultats de cette expérience.

Les résultats ont montré que les flavonoïdes des feuilles d'aubépine pouvaient réduire de manière significative la teneur en MDA et augmenter de manière significative les activités de T-AOC, SOD et GSH-PX dans le sérum et le foie des souris diabétiques induites par STZ. Les flavonoïdes de feuilles d'aubépine peuvent augmenter de manière significative l'expression des gènes SOD-1, SOD-2, GPX-1 et GPX-4 dans le foie des souris atteintes de diabète induit par la STZ. En résumé, les flavones de feuilles d'aubépine peuvent réduire les dommages oxydatifs dans le diabète et ont un bon effet antioxydant. Elle offre de bonnes perspectives de développement dans le traitement du diabète et dans la recherche et le développement de médicaments connexes.