Tăng tốc độ phát triển bệnh võng mạc tiểu đường thí nghiệm ở chuột nhờ axit béo omega-3

Springer Science and Business Media LLC - Tập 39 - Trang 251-255 - 1996
H. -P. Hammes1, A. Weiss1, D. Führer1, H. J. Krämer1, C. Papavassilis1, F. Grimminger1
1Department of Internal Medicine, Justus-Liebig-University of Giessen, Giessen, Germany

Tóm tắt

Axit béo omega-3 có tác động sinh học quan trọng đến các yếu tố có thể làm tăng nguy cơ mắc bệnh võng mạc tiểu đường. Các cơ chế bệnh lý tiềm năng bao gồm sự rối loạn tiểu cầu, sự thay đổi trong sản xuất eicosanoid, tăng độ nhớt của máu liên quan đến khả năng biến dạng tế bào suy giảm và tương tác bệnh lý giữa bạch cầu và nội mô. Do đó, chúng tôi đã kiểm tra xem việc bổ sung dầu cá (750 mg Maxepa, 5 lần mỗi tuần) trong vòng 6 tháng, chứa 14% axit eicosapentaenoic (EPA) và 10% axit docosahexaenoic, có thể ức chế sự phát triển của bệnh võng mạc thí nghiệm ở chuột tiểu đường streptozotocin hay không. Hiệu quả của việc bổ sung dầu cá được đánh giá bằng cách đo nồng độ EPA trong các axit béo tổng, huyết tương và màng, và bằng cách đo sự hình thành các chất trung gian lipid (leukotrienes và thromboxanes). Các mẫu chuẩn bị từ võng mạc được phân tích một cách định lượng để xác định sự mất mát pericyte và sự hình thành các mao mạch không tế bào. Việc bổ sung axit béo omega-3 cho chuột tiểu đường dẫn đến sự tăng gấp đôi nồng độ EPA 20∶5 trong tổng số axit béo, và giảm tỷ lệ thromboxane2/3 từ 600 (chuột tiểu đường không điều trị) xuống 50 (chuột tiểu đường có điều trị). Mặc dù có những thay đổi sinh hóa này, sự mất mát pericyte liên quan đến tiểu đường vẫn không bị ảnh hưởng và sự hình thành các mao mạch không tế bào, bị tắc nghẽn đã tăng 75% ở nhóm chuột tiểu đường được điều trị bằng dầu cá (115.1±26.8; chuột tiểu đường không điều trị 65.2±15.0 đoạn mao mạch không tế bào/mm2 vùng võng mạc). Chúng tôi kết luận từ nghiên cứu này rằng việc bổ sung dầu cá trong chế độ ăn uống có thể gây hại cho vi mạch tiểu đường trong võng mạc.

Từ khóa

#omega-3 fatty acids; diabetic retinopathy; EPA; thromboxanes; pericyte loss

Tài liệu tham khảo

Cunha-Vaz JG, Fonseca JR, de Abreu JF, Ruas MA (1979) Detection of early retinal changes in diabetes by vitreous fluorophotometry. Diabetes 28: 16–19 Ishibashi T, Tanaka K, Taniguchi Y (1980) Disruption of blood-retinal barrier in experimental diabetic rats: An E.M. study. Exp Eye Res 30: 401–410 Cogan DG, Toussaint D, Kuwabara T (1961) Retinal vascular pattern. IV. Diabetic retinopathy. Arch Ophthalmol 66: 366–378 Papachristodoulou D, Heath H, Kang SS (1976) The development of retinopathy in sucrose-fed and streptozotocin-diabetic rats. Diabetologia 12: 367–374 Kador PF, Robison WG, Kinoshita JH (1985) The pharmacology of aldose reductase inhibitors. Ann Rev Pharmacol Toxicol 25: 691–714 Ruderman NN, Williamson JR, Brownlee M (1992) Glucose and diabetic vascular disease. FASEB J 6: 2905–2914 Greene DA, Lattimer SA, Sima AAF (1987) Sorbitol, phosphoinositide and the sodium-potassium ATPase in the pathogenesis of diabetic complications. New Engl J Med 316: 599–606 Lee TS, Saltsman KA, Ohashi K, King GL (1989) Activation of protein kinase C by elevation of glucose concentration. Proposal for a mechanism in the development of diabetic vascular complications. Proc Natl Acad Sci USA 86: 5141–5145 Schröder S, Palinski W, Schmid-Schönbein GW (1991) Activated monocytes and granulocytes, capillary nonperfusion, and neovascularization in diabetic retinopathy. Am J Pathol 139: 81–100 Juhan I, Buonocore M, Jouve R et al. (1982) Abnormalities of erythrocyte deformability and platelet aggregation in insulin-dependent diabetics corrected by insulin in vivo and in vitro. Lancet I:535–538 Barnes AJ, Locke P, Scudder PR et al. (1977) Is hyperviscosity a treatable component of diabetic microcirculatory disease? Lancet II:789–791 Jones DB, Haitas B, Bown EG et al.(1986) Platelet aggregation in non-insulin dependent diabetes is associated with platelet fatty acids. Diabet Med 3: 52–55 Szirtes M (1970) Platelet aggregation in diabetes mellitus. Adv Card 4: 179–186 Malasanos TH, Stacpoole PW (1991) Biological effects of Ω-3 fatty acids in diabetes mellitus. Diabetes Care 14: 1160–1179 Axelrod L (1989) Ω-3 fatty acids in diabetes mellitus. Gift from the sea? Diabetes 38: 539–543 Pace-Asciak CR (1989) One-step rapid extractive methylation of plasma nonesterified fatty acids for gas chromatographic analysis. J Lipid Res 30: 451–454 Grimminger F, Scholz C, Bhakdi S, Seeger W (1991) Subhemolytic doses of Escherichia coli hemolysin evoke large quantities of 4- and 5-series leukotrienes in human neutrophils in dependence on exogenous fatty acid supply. J Biol Chem 266: 14262–14269 Grimminger F, Dürr U, Seeger W (1992) Ligand-operated synthesis of 4-series and 5-series leukotrienes in human neutrophils: critical dependence on exogenous free fatty acid supply. Mol Pharmacol 41: 757–766 KrÄmer HJ, Stevens J, Seeger W (1993) Analysis of 2- and 3- series prostanoids by post-HPLC ELISA. Anal Biochem 214: 535–543 Kuwabara T, Cogan DG (1960) Studies of retinal vascular patterns. I. Normal architecture. Arch Ophthalmol 64: 904–911 Hammes HP, Martin S, Federlin K, Geisen K, Brownlee M (1991) Aminoguanidine treatment inhibits the development of experimental diabetic retinopathy. Proc Natl Acad Sci USA 88: 11555–11558 Engerman RL, Kern TS (1987) Progression of incipient diabetic retinopathy during good glycaemic control. Diabetes 36: 808–812 Sachs L (1992) Angewandte Statistik. 7 th edn. Springer, Berlin Heidelberg New York Tilvis RS, Rasi V, Viinika L et al. (1987) Effects of purified fish oil on platelet lipids and function in diabetic women. Clin Chim Acta 164: 315–322 Lorenz R, Spengler U, Fischer S et al. (1983) Platelet function, thromboxane formation and blood pressure control during supplementation of the western diet with cod liver oil. Circulation 67: 504–511 Landgraf-Leurs MMC, Drummer C, Fröschl H et al. (1990) Pilot study on Q-3 fatty acids in type I diabetes mellitus. Diabetes 39: 369–375 Needleman P, Raz A, Minkes MS (1979) Triene prostaglandins: prostacyclin and thromboxane biosynthesis and unique biological properties. Proc Natl Acad Sci USA 76: 944–948 Fischer S, Weber PC (1984) Prostaglandin I3 is formed in vivo in man after dietary eicosapentaenoic acid. Nature 307: 165–168 Jensen T, Stender S, Goldstein K et al. (1989) Partial normalisation by dietary cod-liver oil of increased microvascular albumin leakage in patients with insulin-dependent diabetes and microalbuminuria. N Engl J Med 321: 1572–1577 Lee TH, Hoover RL, Williams JD et al. (1985) Effect of dietary enrichment with eicosapentaenoic and docosahexaenoic acids on in vitro neutrophil and monocyte leukotriene generation and neutrophil function. N Engl J Med 312: 1217–1223 Kamada T, Yamashita T, Yasutada B et al. (1986) Dietary sardine oil increases erythrocyte membrane fluidity in diabetic patients. Diabetes 35: 604–611 Woodcock BE, Smith E, Lambert WH et al. (1983) Effect of oral administration of highly purified eicosapentaenoic acid on platelet function, blood viscosity and red cell deformability in healthy human subjects. Atherosclerosis 46: 321–331 Lehr HA, Hübner C, Finckh B et al. (1991) Dietary fish oil reduces leukocyte/endothelium interaction following systemic administration of oxidatively modified low density lipoprotein. Circulation 84: 1725–1731 Glauber H, Wallace P, Griver K et al. (1988) Adverse effects of omega-3 fatty acids in non-insulin dependent diabetes mellitus. Ann Intern Med 108: 663–668 Pryor WA (1982) Free radical biology: xenobiotics, cancer and aging. Ann NY Acad Sci 393: 1–22 Baynes J (1991) Perspectives in diabetes. Role of oxidative stress in development of complications in diabetes. Diabetes 40: 405–412 Armstrong D, al Awadi F (1991) Lipid peroxidation and retinopathy in streptozotocin-induced diabetes. Free Radic Biol Med 11: 433–436 Wautier JL, Wautier MP, Schmidt AM et al. (1994) Advanced glycation end products (AGEs) on the surface of diabetic erythrocytes bind to the vessel wall via a specific receptor inducing oxidant stress in the vasculature: a link between surface-associated AGEs and diabetic complications. Proc Natl Acad Sci USA 91: 7742–7746 Young IS, Torney JJ, Trimble ER (1991) The effect of ascorbate supplementation on oxidative stress in the streptozotocin diabetic rat. Free Radic Biol Med 13: 41–46 Halliwell B, Gulteridge JMC (1985) Free radicals in biology and medicine. 1st edn. Clarendon Press, Oxford McLennan S, Yue DK, Fisher E et al. (1988) Deficiency of ascorbic acid in experimental diabetes: relationship with collagen and polyol pathway abnormalities. Diabetes 37: 359–361 Karpen CW, Cataland S, O'Dorisio TM, Panganamala RV (1984) Interrelation of platelet vitamin E and thromboxane synthesis in type I diabetes mellitus. Diabetes 33: 239–243 Vatassery GT (1989) Oxidation of vitamin E in red cell membranes by fatty acids, hydroperoxides and selected oxidants. Lipids 24: 299–304 Toborek M, Hennig B (1994) Fatty acid-mediated effects on the glutathione redox cycle in cultured endothelial cells. Am J Clin Nutr 59: 60–65