Preventive role of gum Arabic administration on STZ induced diabetic kidney disease in rats; renal antioxidant and histopathological evidence

Muataz-E, Mohammed; Rehab-M, Badi; Osama-M, Osman; Mohamed-D, Morsy; Amr-M, Abbas; Salah-Omer, Bashir; Amal-M, Saeed

This study was set to investigate the effect of gum Arabic (G.A.) on diabetic kidney disease. We divided sixty male Sprague rats randomly into six groups. Normal control, normal rats treated with G.A., untreated diabetic rats, diabetic rats treated with insulin, diabetic rats treated with G.A., and diabetic rats treated with both insulin and G.A. Diabetes was induced by a single intraperitoneal injection of STZ. Forty eight hr post injections. Insulin was injected subcutaneously (1.6/IU/100g/day). We provided G.A. in drinking water (10 %w/ v).). At the end of the twelve weeks, blood was drawn for measurement of blood glucose, glycosylated hemoglobin (HbA1C), serum lipids, serum creatinine, and blood urea. Renal tissue oxidative stress (O.S.) was assessed by measuring the activities of superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT), and the concentrations of reduced glutathione (GSH) and malondialdehyde (MDA). For histological assessments, sections from segments of kidneys were processed and stained with hematoxylin and eosin (H&E) for assessment under the light microscope. STZinduced diabetes caused an elevation of blood glucose, HbA1c, urea and creatinine, triglycerides LDL and cholesterol, MDA with reduction of HDL, GSH level, and CAT and SOD activities. Histologically, kidneys from diabetic rats showed marked glomerular and tubular changes. Administration of G.A. alone to diabetic rats had a significant hypoglycemic, hypolipidemic, and antioxidant effect, although the levels achieved remained significantly abnormal compared with the untreated group with no effect on urea and creatinine levels. Co-administration of G.A. with insulin reversed the impact of D.M. on all parameters evaluated including the histological changes and led to normal urea and creatinine levels. We concluded that G.A., in combination with insulin, improves chemically-induced diabetes and its renal complications, possibly by modulation of oxidative stress.

En este estudio se evaluó el efecto de la goma arábiga (GA) en la enfermedad renal diabética. Dividimos sesenta ratas macho Sprague Dawley al azar en seis grupos. Control normal, ratas normales tratadas con GA, ratas diabéticas no tratadas, ratas diabéticas tratadas con insulina, ratas diabéticas tratadas con GA y ratas diabéticas tratadas con insulina y GA. La diabetes fue inducida por una sola inyección intraperitoneal de STZ. Cuarenta y ocho horas después se inyectó insulina por vía subcutánea (1,6 / UI / 100 g / día). A los animales se les dió GA en agua potable (10 % p / v)). Al final de las doce semanas, se extrajo sangre para medir la glucosa, la hemoglobina glicosilada (HbA1C), los lípidos en suero, la creatinina en suero y la urea en sangre. El estrés oxidativo del tejido renal (SO) se evaluó midiendo las actividades de la enzima superóxido dismutasa (SOD) y la catalasa (CAT), y las concentraciones de glutatión reducido (GSH) y malondialdehído (MDA). Para las evaluaciones histológicas, se procesaron secciones de segmentos de riñones y se tiñeron con hematoxilina y eosina (H & E) para análisis bajo microscopio óptico. La diabetes inducida por STZ causó una elevación de la glucosa en sangre, HbA1c, urea y creatinina, triglicéridos LDL y colesterol, MDA con reducción de las actividades de HDL, GSH y CAT y SOD. Histológicamente, los riñones de ratas diabéticas mostraron marcados cambios glomerulares y tubulares. La administración de GA solo en las ratas diabéticas tuvo un efecto hipoglucémico, hipolipidémico y antioxidante significativo, aunque los niveles alcanzados permanecieron significativamente anormales en comparación con el grupo no tratado, sin ningún efecto sobre los niveles de urea y creatinina. La dministración conjunta de GA con insulina revirtió el impacto de DM en todos los parámetros evaluados, incluidos los cambios histológicos y condujeron a niveles normales de urea y creatinina. Concluimos que GA en combinación con insulina, mejora la diabetes inducida químicamente y sus complicaciones renales, posiblemente mediante la modulación del estrés oxidativo.