Altered Chief Cell Morphology in the Gastric Gland of Streptozotocin-Diabetic Rats

SUMMARY: Diabetes mellitus (DM) is a metabolic disorder with rising incidences worldwide. Gastric symptoms of DM have been reported, including nausea, vomiting, bloating, and epigastric pain. Moreover, acute to chronic gastritis and atrophic gastritis occur in DM can affect the chief cells of the gastric gland. Chief cells are vital because of their ability to digest and separate vitamin B12 from protein. Lack of vitamin B12 leads to impaired DNA synthesis and abnormal metabolism in red blood cells, and eventually leading to pernicious anemia. Furthermore, decreased vibratory and positional senses, numbness, ataxia with subacute combined degeneration, and dementia are present in pernicious anemic patients. Twenty-four male adult Sprague-Dawley rats were used in this study. The rats were divided into control (n = 12) and diabetic (n = 12) groups. The rats were further separated into two categories: short-term (4 weeks) and long-term (24 weeks) groups. DM model was induced by manually injecting intraperitoneally with streptozotocin in citrate buffer at a dose of 60 mg/kg body weight. The same amount of buffer was injected into the control group. After sacrifice, three regions of the stomach (the cardia, body, and pylorus) were dissected. Histopathology was performed by staining with toluidine blue. Image analysis was used to quantify the zymogen granule accumulation in chief cells. The data were compared between the control and DM rats in each period using Student's t-test. In addition, transmission electron microscopy (TEM) was also used to examine the ultrastructures. There was a significant decrease in the percentage of zymogen granules in DM rats. Under TEM, the destructions of mitochondria, rough endoplasmic reticulum, and Golgi apparatus in the DM rat were observed in the chief cells. In rats with uncontrolled diabetes, there is damage to the chief cells all over the area of the stomach, affecting digestion and malabsorption of vitamin B12. Therefore, this result helps clinicians recognize that diabetic patients with gastric symptoms may have hidden pernicious anemia.

La diabetes mellitus (DM) es un trastorno metabólico con incidencia creciente a nivel mundial. Se han informado síntomas gástricos de DM, que incluyen náuseas, vómitos, distensión abdominal y dolor epigástrico. Además, la gastritis aguda a crónica y la gastritis atrófica que ocurren en la DM pueden afectar las células principales de la glándula gástrica. Las células principales son vitales debido a su capacidad para digerir y separar la vitamina B12 de las proteínas. La falta de vitamina B12 conduce a una síntesis de ADN deteriorada y un metabolismo anormal en los glóbulos rojos, lo que eventualmente conduce a una anemia perniciosa. Además, los pacientes con anemia perniciosa presentan disminución de los sentidos vibratorio y posicional, entumecimiento, ataxia con degeneración combinada subaguda y demencia. En este estudio se usaron 24 ratas Sprague-Dawley macho adultas. Las ratas se dividieron en grupos control (n = 12) y diabéticas (n = 12). Las ratas se separaron además en dos categorías: grupos a corto plazo (4 semanas) y a largo plazo (24 semanas). El modelo de DM se indujo inyectando manualmente por vía intraperitoneal estreptozotocina en tampón de citrato a una dosis de 60 mg/kg de peso corporal. Se inyectó la misma cantidad de tampón en el grupo control. Después del sacrificio, se disecaron tres regiones del estómago (cardias, cuerpo y píloro). La histopatología se realizó mediante tinción con azul de toluidina. El análisis de imágenes se utilizó para cuantificar la acumulación de gránulos de zimógeno en las células principales. Los datos se compararon entre las ratas control y DM en cada período utilizando la prueba t de Student. Además, se utilizó microscopía electrónica de transmisión (TEM) para examinar la ultraestructura celular. Hubo una disminución significativa en el porcentaje de gránulos de zimógeno en ratas DM. Bajo TEM, se observaron en las células principales las destrucción de las mitocondrias, del retículo endoplásmico rugoso y del complejo golgiense en la rata DM. En ratas con diabetes no controlada, hay daño en las células principales de toda el área del estómago, lo que afecta la digestión y la malabsorción de vitamina B12. Por lo tanto, este resultado ayuda a los médicos a reconocer que los pacientes diabéticos con síntomas gástricos pueden tener una anemia perniciosa oculta.

Embriopatía diabética y trastornos en el desarrollo reproductivo materno en ratas con diabetes pregestacional / Diabetic embryopathy and disorders in maternal reproductive development in rats with pregestational diabetes

Resumen OBJETIVOS: Determinar la repercusión de la diabetes pregestacional, con hiperglucemias moderadas, en el rendimiento reproductivo de la rata, crecimiento, desarrollo y morfología embrionaria en ratas Wistar. MATERIALES Y MÉTODOS: Estudio longitudinal, prospectivo y experimental efectuado en la Unidad de Investigaciones Biomédicas de la Universidad de Ciencias Médicas de Villa Clara, Cuba, en un modelo de diabetes moderada inducida neonatalmente a crías hembras de ratas Wistar de dos días de nacidas mediante la administración subcutánea de 100 mg/kg de peso corporal de estreptozotocina en una única dosis. A los 120 días de nacidas, las ratas de ambos grupos de experimentación (diabético y control) se aparearon con machos sanos. Se determinaron el peso y la glucemia durante la gestación y a los 11.5 días se practicó la cesárea. Se analizaron las variables del rendimiento reproductivo materno y de crecimiento, desarrollo y morfología externa en los embriones. Acorde con los desenlaces se utilizaron pruebas no paramétricas para el análisis de las variables cuantitativas y la prueba de χ2 para las variables cualitativas. RESULTADOS: La hiperglucemia moderada pregestacional provocó modificaciones en la ganancia de peso de la madre, la cantidad de reabsorciones, sitios de implantación, pérdidas preimplantación y eficiencia de implantación, así como en la morfología, talla y cantidad de somitas en los embriones. CONCLUSIONES: La diabetes moderada pregestacional alteró el rendimiento reproductivo materno y el crecimiento y desarrollo intrauterino de la descendencia en etapa embrionaria. La embriopatía diabética se manifestó, además, con malformaciones del sistema nervioso central.

Abstract OBJECTIVES: Diabetes mellitus is one of the most frequent disorders of pregnancy with adverse consequences for the mother and a high risk of diabetic embryopathy in the offspring. The objective of the research was to determine the effect of pregestational diabetes with moderate hyperglycemia on maternal reproductive performance, growth, development and embryonic morphology in Wistar rats. MATERIALS AND METHODS: Longitudinal, prospective and experimental study carried out at the Biomedical Research Unit of the University of Medical Sciences of Villa Clara, Cuba. A model of neonatally induced moderate diabetes was used in female Wistar rat pups two days old, by subcutaneous administration of 100 mg/kg of body weight of streptozotocin in a single dose. At 120 days after birth, rats from both experimental groups (diabetic and control) were mated with healthy males. Weight and glycemia were determined during pregnancy and at 11,5 days the cesarean section was performed. The variables of maternal reproductive performance and of growth, development and external morphology in the embryos were analyzed. According to the results, non-parametric tests were used for the analysis of the quantitative variables and the Chi-square test for the qualitative variables. RESULTS: Moderate pregestational diabetes caused changes in maternal weight gain, number of resorptions, implantation sites, preimplantation loss, and implantation efficiency, as well as in morphology, size, and number of somites in embryos. CONCLUSIONS: Moderate pregestational diabetes altered maternal reproductive performance and intrauterine growth and development of embryonic offspring. Diabetic embryopathy was also manifested by malformations of the central nervous system.

Protective effect of NeuroEPO on the reproduction of diabetic rats / Efecto protector de la NeuroEPO en la reproducción de ratas diabéticas

Introduction: Pregestational diabetes constitutes a reproductive risk which requires new treatment strategies. NeuroEPO, a variant of the recombinant human erythropoietin produced in Cuba, has neuroprotective and hypoglycemic effects which can be considered for the treatment of this entity. Objective: To evaluate the protective effect of NeuroEPO on the reproduction of diabetic rats. Material and Methods: Four groups of adult female Wistar rats with streptozotocin-induced diabetes were used. During pregnancy, one group received the vehicle and the rest of the groups received different doses of NeuroEPO (0,5 mg/kg, 0,75 mg/kg, and 1 mg/kg) subcutaneously, on alternate days, for a total of six applications. A group of non-diabetic rats was used as a control group. Glycemia and reproductive variables were evaluated. For comparisons, Analysis of Variance and Fisher's Exact Test were used. There were significant differences with p-values less than 0,05. Results: The group with vehicle presented maintained hyperglycemia, fewer implantations, and embryos, and increased gestational losses. In the group receiving 0,5 mg/kg of NeuroEPO, glycemia decreased significantly and the results of the reproductive variables were similar to the group of non-diabetic rats. With higher doses of NeuroEPO, gestational losses were increased. No congenital malformations were identified in either group. Conclusions: The repeated administration of 0,5 mg/kg of NeuroEPO has a beneficial effect on the reproduction of diabetic rats, which may be associated with the reduction of hyperglycemia. Other cytoprotective mechanisms of NeuroEPO should be evaluated in future studies(AU)

Introducción: la diabetes pre-gestacional constituye un riesgo reproductivo, lo que requiere nuevas estrategias de tratamiento. Teniendo en cuenta que la NeuroEPO, una variante de la eritropoyetina recombinante humana producida en Cuba, tiene efectos neuroprotectores e hipoglicemiantes. Objetivo: evaluar el efecto protector de la NeuroEPO en la reproducción de ratas diabéticas. Material y Métodos: se utilizaron cuatro grupos de ratas Wistar hembras adultas, con diabetes inducida por estreptozotocina. Durante la gestación, un grupo recibió el vehículo y el resto diferentes dosis de NeuroEPO (0,5 mg/kg, 0,75 mg/kg y 1 mg/kg), por vía subcutánea, en días alternos, para un total de seis aplicaciones. Se empleó un grupo de ratas no-diabéticas como control. Se evaluó la glicemia y variables reproductivas. Para las comparaciones se empleó el Análisis de Varianza y la Prueba Exacta de Fisher. Las diferencias se consideraron significativas con valores de p menores que 0,05. Resultados: el grupo con vehículo presentó hiperglicemia mantenida, menor número de implantaciones y embriones, e incremento de las pérdidas gestacionales. En el grupo que recibió 0,5 mg/kg de NeuroEPO, la glicemia disminuyó de forma significativa y los resultados de las variables reproductivas fueron similares al grupo de ratas no-diabéticas. Con las dosis superiores de NeuroEPO se incrementaron las pérdidas gestacionales. No se identificaron malformaciones congénitas en ninguno de los grupos. Conclusiones: la administración reiterada de 0,5 mg/kg de NeuroEPO tiene efecto beneficioso en la reproducción de ratas diabéticas, que puede estar asociado a la reducción de la hiperglicemia. Otros mecanismos citoprotectores de la NeuroEPO deben ser evaluados en futuros estudios(AU)

Efecto hipoglicemiante de la NeuroEPO en ratas con y sin diabetes mellitus / Hypoglycemic effect of NeuroEPO in diabetic and non-diabetic rats

RESUMEN Introducción: La NeuroEPO es una variante no-hematopoyética de la eritropoyetina recombinante humana, que pudiera tener efecto hipoglicemiante. Objetivo: Evaluar la influencia de la NeuroEPO sobre la glicemia de ratas con diabetes mellitus y ratas no-diabéticas. Material y Métodos: Se realizaron experimentos en ratas Wistar con diabetes inducida por estreptozotocina, con y sin tratamiento con insulina, y en ratas no-diabéticas con una sobrecarga de glucosa. En cada experimento, un grupo recibió una inyección subcutánea de NeuroEPO (0,5 mg/kg) y otro el vehículo, y se determinó la glicemia durante 120 minutos. Se realizaron comparaciones mediante análisis de varianza de una y dos vías, seguidas por la prueba de Bonferroni. Las diferencias se consideraron significativas con valores de p < 0,05. Resultados: En las ratas diabéticas sin tratamiento con insulina, los niveles de glicemia del grupo con NeuroEPO disminuyeron de forma significativa. En las ratas no-diabéticas que recibieron NeuroEPO y una sobrecarga de glucosa, la glicemia fue similar al grupo control. En las ratas diabéticas que recibieron NeuroEPO e insulina la reducción de la glicemia fue mayor que en el grupo que solo recibió insulina. Conclusiones: La NeuroEPO tiene un efecto hipoglicemiante en ratas diabéticas, por un mecanismo insulinotrópico que muestra sinergismo con la insulina en el tratamiento de la hiperglicemia. Sin embargo, la NeuroEPO no influye en la tolerancia a la glucosa de ratas no-diabéticas, al menos de forma inmediata. Es necesario profundizar en los mecanismos mediante los cuales la NeuroEPO puede reducir la hiperglicemia, y la influencia de esta sustancia en condiciones de normoglicemia.

ABSTRACT Introduction: NeuroEPO is a non-hematopoietic variant of human recombinant erythropoietin, which may have a hypoglycemic effect. Objectives: To evaluate the influence of NeuroEPO on glycemia in diabetic and non-diabetic rats. Material and Methods: The experiments were conducted in Wistar rats with streptozotocin-induced diabetes with and without insulin treatment, and in non-diabetic rats with glucose overload. In each experiment, one group received a subcutaneous injection of NeuroEPO (0.5 mg/kg) and the other group received a vehicle. Glycemia was determined in 120 min. Comparisons were made using one-and two-way analysis of variance, followed by the Bonferroni test. The differences were considered significant with p values < 0,05. Results: In diabetic rats without insulin treatment, glycemic levels decreased significantly in the group that received NeuroEPO. In nondiabetic rats that received NeuroEPO and a glucose overload, glycemia was similar to that in the control group. In diabetic rats that received NeuroEPO and insulin, the glycemia reduction was greater than in the group that only received insulin. Conclusions: NeuroEPO has a hypoglycemic effect in diabetic rats due to an insulinotropic mechanism that shows synergism with insulin in the treatment of hyperglycemia. However, NeuroEPO does not influence the glucose tolerance in non-diabetic rats, at least immediately. It is necessary to delve into the mechanisms by which NeuroEPO can reduce hyperglycemia and the influence of this substance under conditions of normoglycemia.

The effects of early diabetes on duodenal alterations in the rats / Efectos de la diabetes temprana sobre las alteraciones duodenales en ratas

SUMMARY: Diabetes mellitus (DM) mainly affects functional changes in the duodenum, which plays an important role in the digestion and absorption of food. The impairment of duodenal function contributes to malnutrition, abdominal bloating and pain in diabetic patients. Thus, this study aimed to investigate the histological alterations and quantitative measurements of duodenal structures in the early stage of streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats. Eight male Sprague-Dawley rats were divided into three control and five diabetic rats. Diabetes was induced by a single intraperitoneal dose of 60 mg/kg STZ. After four weeks of diabetic induction, the duodenum was prepared for histological study and morphometric analysis. In diabetic rats, there were deformed villi with disrupted surface epithelium and mildly distorted shapes of crypts, together with an increase in villus height and crypt depth. The epithelial cells detached from their underlying basement membrane. The goblet cells decreased in number, whereas an increased number of Cellula panethensis (Paneth cells) with pale-stained eosinophilic granules occurred in the DM group. A diabetic thickened submucosal layer was observed as enhanced duodenal glands (Brunner's glands) hypertrophy and collagen accumulation. These findings indicated that histopathologic lesions of the duodenum developed in the early stage of diabetes. The destruction of villi, crypts, and epithelium may affect digestion and absorption. The structural changes in goblet and Cellula panethensis and duodenal glands may be associated with malfunction to protect duodenal mucosa from bacteria and stomach acid. These conditions can worsen the quality of life in diabetic individuals, leading to complications such as maldigestion, malabsorption, and duodenal ulcer.

RESUMEN: La diabetes mellitus (DM) afecta principalmente a cambios funcionales en el duodeno, que juega un papel importante en la digestión y absorción de los alimentos. El deterioro de la función duodenal contribuye a la desnutrición, distensión abdominal y dolor en pacientes diabéticos. Por lo tanto, este estudio tuvo como objetivo estudiar las alteraciones histológicas y determinar las mediciones cuantitativas de las estructuras duodenales en la etapa temprana de ratas diabéticas inducidas por estreptozotocina (STZ). Ocho ratas macho Sprague-Dawley fueron distribuidas en dos grupos: tres ratas control y cinco diabéticas. La diabetes se indujo mediante una dosis intraperitoneal única de 60 mg/kg de STZ. Después de cuatro semanas de inducción, se preparó el duodeno para estudio histológico y análisis morfométrico. En ratas diabéticas, había vellosidades deformadas con epitelio superficial destruido y formas ligeramente distorsionadas de las criptas, junto con un aumento en la altura de las vellosidades y la profundidad de las criptas. Las células epiteliales se encontraban separadas de la membrana basal subyacente. Las células caliciformes habían disminuido en número, mientras que en el grupo DM se produjo un aumento en el número de Cellula panethensis (células de Paneth) con gránulos eosinofílicos teñidos pálidos. Se observó una capa submucosa engrosada con aumento de la hipertrofia de las glándulas duodenales (glándulas de Brunner) y acumulación de colágeno. Estos hallazgos indican que las lesiones histopatológicas del duodeno se desarrollaron en la etapa temprana de la diabetes. La destrucción de vellosidades, criptas y epitelio puede afectar la digestión y la absorción. Los cambios estructurales en Cellula panethensis y glándulas duodenales pueden estar asociados con un mal funcionamiento en la protección de la mucosa duodenal tanto de las bacterias como del ácido gástrico. Estas condiciones pueden empeorar la calidad de vida de las personas diabéticas y provocar complicaciones como mala digestión, malabsorción y úlcera duodenal.

Efectos de la inyección neonatal de estreptozotocina sobre indicadores bioquímicos y de estrés oxidativo en ratas / Effects of neonatal injection of streptozotocin on biochemical indicators and oxidative stress in rats

Introducción: Debido a sus propiedades químicas, la estreptozotocina es uno de los agentes diabetogénicos más utilizados para generar modelos biológicos de diabetes, por lo que es necesario estudiar cuáles son sus efectos en el organismo del animal de laboratorio. Objetivo: Evaluar, en un periodo de 90 días, los efectos de la inyección neonatal de estreptozotocina en ratas Wistar sobre indicadores bioquímicos y de estrés oxidativo en hígado y riñón. Métodos: La diabetes fue inducida neonatalmente por 100 mg de estreptozotocina en ratas Wistar. Se realizaron determinaciones de glucemia, insulina e indicadores de estrés oxidativos en hígado y riñón en cinco animales por grupo a los días 5, 10, 20, 30, 60, 90 de nacidos. Resultados: En todas las intervenciones, la glucemia e insulina mostraron diferencias significativas en el grupo-STZ respecto al control. El valor máximo de hiperglucemia se observó al quinto día. La concentración de nitratos y nitritos en hígado fue mayor que en riñón. En comparación con el grupo control, en el tejido hepático del grupo-STZ la concentración de nitratos y nitritos resultó significativamente superior los días 10-20. En todas las intervenciones se detectó consumo de glutatión reducido en ambos órganos. En el hígado de las ratas STZ no se demostró daño a lípidos ni proteínas; sin embargo, en riñón se detectó daño significativo en ambas biomoléculas al quinto día. Conclusiones: Tanto la citotoxicidad de la estreptozotocina neonatal como las concentraciones de glucosa e insulina inducidas repercutieron negativamente sobre los indicadores de estrés oxidativo estudiados en tejido hepático y renal(AU)

Introduction: Streptozotocin is currently one of the most used diabetogenic agents to generate biological models of diabetes due to its chemical properties, so it is necessary to study the consequences of STZ for the organism of the laboratory animal. Objective: To evaluate in a period of 90 days the effects of neonatal injection of streptozotocin in Wistar rats on biochemical indicators and oxidative stress in liver and kidney. Methods: Diabetes was induced neonatally by 100 mg of streptozotocin in Wistar rats. Blood glucose, insulin and oxidative stress indicators in liver and kidney were determined in 5 animals per group at days 5, 10, 20, 30, 60, 90 of birth. Results: Blood glucose and insulin showed significant differences in the STZ-group respect to the control group in all interventions. The maximum value of hyperglycemia was observed on day-5. The concentration of nitrates and nitrites in liver was higher than in kidney. In liver tissue of the STZ-group, this indicator was significantly higher on days 10-20 compared to the control. In all interventions, reduced glutathione consumption was demonstrated in the STZ-group compared to control in both organs. In the liver of STZ rats no lipid or protein damage was demonstrated. However, in the kidney, significant damage in both biomolecules was detected in the STZ-group on day-5. Conclusions: Neonatal streptozotocin cytotoxicity as well as induced glucose and insulin concentrations had a negative impact on oxidative stress indicators studied in liver and kidney tissue(AU)

Investigation of the protective and therapeutic effects of ß-aminoisobutyric acid (BAIBA) and Thymoquinone in the diabetic nephropathy / Investigación de los efectos protectores y terapéuticos del ácido ß-aminoisobutírico (BAIBA) y la timoquinona en la nefropatía diabética

In this study, against streptozotocin (STZ) induced diapetic nephropathy (DN); it is aimed to investigate the use of thymoquinone (TQ) and ß-aminoisobutyric acid (BAIBA) and to compare the effects of these agents. With random selection of 35 male rats, five groups (seven rats in each group) were constituted as follows: Control, STZ, STZ + TQ, STZ + BAIBA, STZ + TQ + BAIBA. In the STZ group; body weight, glutathione (GSH) and insulin levels decreased, relative kidney weight, malondialdehyde (MDA), glucose, blood urea nitrogen (BUN) and creatinine (Cr) levels were increased. Also, in kidney tissue; histopathological changes (such as thickening of the capsular, glomerular and tubular basement membranes, increased mesangial matrix amount, increased cytoplasmic vacuolization in some of the tubular epithelial cells, increased tumor necrosis factor-alpha (TNF-α) expression, and inflammatory cell infiltrations in interstitial tissue) were detected. It was observed that these changes occurring after diabetes mellitus (DM) reversed significantly in TQ, BAIBA and TQ + BAIBA groups.

En este estudio, contra la nefropatía diapética (ND) inducida por estreptozotocina (STZ); tiene como objetivo investigar el uso de timoquinona (TQ) y ácido ß-aminoisobutírico (BAIBA) y comparar los efectos de estos agentes. Con la selección aleatoria de 35 ratas macho, se constituyeron cinco grupos (siete ratas en cada grupo) como sigue: Control, STZ, STZ + TQ, STZ + BAIBA, STZ + TQ + BAIBA. En el grupo STZ; el peso corporal, los niveles de glutatión (GSH) y de insulina disminuyeron, el peso relativo de los riñones, el malondialdehído (MDA), la glucosa, el nitrógeno ureico en sangre (BUN) y los niveles de creatinina (Cr) aumentaron. Además, en tejido renal; se detectaron cambios histopatológicos (como engrosamiento de las membranas basales capsular, glomerular y tubular, aumento de la cantidad de matriz mesangial, aumento de la vacuolización citoplasmática en algunas de las células epiteliales tubulares, aumento de la expresión del factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) e infiltraciones de células inflamatorias en tejido intersticial). Se observó que estos cambios que ocurren después de la diabetes mellitus (DM) se revirtieron significativamente en los grupos TQ, BAIBA y TQ + BAIBA.

Small bronchiolar histopathological changes related to prolonged diabetes / Pequeños cambios histopatológicos bronquiolares relacionados con la diabetes prolongada

SUMMARY: Diabetes mellitus increases the risk of developing chronic obstructive pulmonary disease (COPD). The small bronchiole is a prominent site of airflow obstruction that causes increased airway resistance in patients with the COPD. Therefore, the histological and ultrastructural changes in small bronchioles in streptozotocin (STZ)-induced chronic diabetes were determined. Twenty-four weeks after STZ induction, rats were sacrificed, and the right and left lungs were collected for examination by light and electron microscopy. The alterations to the small bronchioles were the same in both lungs of these diabetic rats. The bronchiolar epithelial cells, both ciliated and secretory club cells, showed pyknotic nuclei and damaged cytoplasmic organelles. Increased thickening of the bronchiolar wall occurred in diabetic rats due to smooth muscle layer thickening, inflammatory cell infiltration, and increased numbers of myofibroblasts with collagen deposition.These results indicated that chronic diabetes caused extreme damage to small bronchioles, which may lead to chronic small airway obstruction and ultimately increase the likelihood of COPD progression. This basic knowledge provides a better understanding of the progression of pathogenesis in the small airways of patients with prolonged diabetes.

RESUMEN: La diabetes mellitus aumenta el riesgo de desarrollar enfermedad pulmonar obstructiva crónica (EPOC). El bronquiolo es un sitio prominente de obstrucción del flujo de aire que causa una mayor resistencia de las vías respiratorias en pacientes con EPOC. Por lo tanto, se determinaron los cambios histológicos y ultraestructurales en los bronquiolos en la diabetes crónica inducida por estreptozotocina (STZ). 24 semanas después de la inducción de STZ, se sacrificaron las ratas y se analizaron los pulmones derecho e izquierdo por microscopía óptica y electrónica. Las alteraciones de los pequeños bronquiolos fueron las mismas en ambos pulmones de estas ratas diabéticas. Las células epiteliales bronquiolares, tanto ciliadas como secretoras, mostraban núcleos picnóticos y orgánelos citoplasmáticos dañados. Se produjo un aumento del engrosamiento de la pared bronquiolar en ratas diabéticas debido al engrosamiento de la capa de músculo liso, infiltración de células inflamatorias y un mayor número de miofibroblastos con colágeno. Estos resultados indicaron que la diabetes crónica causaba daño extremo a los pequeños bronquiolos, lo que puede conducir a una obstrucción crónica de las vías respiratorias pequeñas y además aumentar la probabilidad de progresión de la EPOC. Esta información proporcionará un mejor conocimiento de la patogénesis en las vías respiratorias pequeñas de los pacientes con diabetes prolongada.

Modifications of adrenal gland ultrastructure in streptozotocin-induced diabetic model rats / Modificaciones de la ultraestructura de la glándula suprarrenal en ratas modelo diabéticas inducidas por estreptozotocina

SUMMARY: The adrenal gland has been associated with the development of classical symptoms in diabetes mellitus (DM), including intensive polyuria and hyperglycemia. During DM, there are hormonal changes in the adrenal gland. Ultrastructural changes of adrenocortical and adrenal medulla cells and their effects on adrenocorticomedullary interaction have not been fully investigated. This study evaluated adrenocortical and adrenal medullary cells and adrenocorticomedullary interactions at ultrastructural levels in a streptozotocin-induced DM model, using transmission electron microscopy. Fifteen male, Sprague-Dawley rats were divided into diabetic model (n = 10) and control (n = 5) groups. Rats were sacrificed at four weeks after induction. The nuclei of some diabetic cortical cells were found to be irregularly shaped. In the cytoplasm, increased numbers of mitochondria and dilated smooth endoplasmic reticulum were observed. However, lipid droplets decreased in the DM model animals. The filopodia of diabetic cortical cells extended to contact the fenestrated capillary and other cortical cells and losses of gap junctions were also observed. Alterations of diabetic chromaffin cells resulted in similar appearances, consisting of irregularly shaped nuclei, swollen mitochondria, distended rough endoplasmic reticulum, and disrupted chromaffin vesicles. Examining adrenocorticomedullary interactions showed that the diabetic cortical chromaffin cells resembled those in the medulla. In the DM model group, collagen fibril depositions were observed between adrenal cells, especially near cell interactions. The filopodia of diabetic cortical cells were larger than those observed for diabetic adrenocorticomedullary interactions and adrenal cortex. These adrenal gland ultrastructural modifications represent contributions to the basic knowledge necessary for investigations of adrenal gland impairment during the early diagnosis of DM patients.

RESUMEN: La glándula suprarrenal se ha asociado con el desarrollo de síntomas clásicos en la diabetes mellitus (DM), que incluyen poliuria intensiva e hiperglucemia. Durante la DM, hay cambios hormonales en la glándula suprarrenal. Los cambios ultraestructurales de las células adrenocorticales y de la médula suprarrenal y sus efectos sobre la interacción adrenocorticomedular no se han investigado completamente. Este estudio evaluó las células adrenocorticales y de la médula suprarrenal y las interacciones adrenocorticomedulares a niveles ultraestructurales en un modelo de DM inducida por estreptozotocina, utilizando microscopía elec- trónica de transmisión. Se dividieron quince ratas macho Sprague- Dawley en grupos de modelo diabético (n = 10) y de control (n = 5). Las ratas se sacrificaron cuatro semanas después de la inducción. Se encontró que los núcleos de algunas células corticales diabéticas tenían una forma irregular. En el citoplasma, se observó un mayor número de mitocondrias y retículo endoplásmico liso dilatado. Sin embargo, las gotitas de lípidos disminuyeron en los animales modelo DM. Los filopodios de las células corticales diabéticas se extendieron para entrar en contacto con el capilar fenestrado y otras células corticales y también se observaron pérdidas de uniones gap. Las alteraciones de las células cromafines diabéticas dieron como resultado apariencias similares, que consistían en núcleos de forma irregular, mitocondrias inflamadas, retículo endoplásmico rugoso distendido y vesículas cromafines rotas. El examen de las interacciones adrenocorticomedulares mostró que las células cromafines corticales diabéticos se parecían a las de la médula. En el grupo del modelo de DM, se observaron depósitos de fibrillas de colágeno entre las células suprarrenales, especialmente cerca de las interacciones celulares. Los filopodios de las células corticales diabéticas eran más grandes que los observados para las interacciones adrenocorticomedulares diabéticas y la corteza suprarrenal. Estas modificaciones ultraestructurales de la glándula suprarrenal contribuyen al conocimiento básico para las investigaciones referente al deterioro de la glándula en el diagnóstico temprano de pacientes con DM.

Altered oligodendrocytes in spinal enlargements of streptozotocin diabetic rats / Oligodendrocitos alterados en la intumescencia espinal de ratas diabéticas con estreptozotocina

SUMMARY: Disturbances of sensory and motor nerve conduction velocity in the spinal cord as well as degenerated myelin sheaths are observed in diabetic patients and animal models. Indeed, oligodendrocytes (OLs), which are important neuroglial cells, generate myelin in the central nervous system. Spinal enlargement, including cervical and lumbar enlargements, innervates all limbs. Thus, the purposes of this study were to examine and compare the ultrastructural alterations of OLs in spinal enlargements of streptozotocin (STZ)- induced diabetic rats and controls. Thirteen male Sprague-Dawley rats were induced with STZ in citrate buffer and six control rats were injected with the same buffer solution. All rats were sacrificed after inductions at four (short-term DM) and twenty-four weeks (long-term DM). The selected spinal enlargements were processed for transmission electron microscopy. The OL alterations in both the cervical and lumbar enlargements were apparently the same. In short-term DM, the nuclei of OLs became swelled with chromatin clumping. Cytoplasmic organelles were moderately damaged. In long-term DM, OLs contained shrinkage nuclei with thick heterochromatin clumping. Severely degenerated mitochondria with disrupted cristae and broken membranes were observed. Moreover, distended and fragmented rough endoplasmic reticulum were observed, and large clear areas were present in the cytoplasm. Additionally, the loosening, splitting, and destruction of myelin lamellae were found. This study can provide important preliminary information about the alteration of OLs in the spinal cords of diabetic patients, which might be involve in the impairments of sensory and motor conduction velocities in these individuals.

RESUMEN: En pacientes diabéticos y modelos animales se observan alteraciones de la velocidad de conducción nerviosa sensorial y motora en la médula espinal, así como vainas de mielina degeneradas. De hecho, los oligodendrocitos (OL), que son importantes células neurogliales, generan mielina en el sistema nervioso central. La intumescencia espinal, a nivel cervical y lumbar, inerva los miembros. Por lo tanto, los propósitos de este estudio fueron examinar y comparar las alteraciones ultraestructurales de los OL en la intumescencia espinal de ratas diabéticas inducidas por estreptozotocina (STZ) y controles. Se indujeron trece ratas macho Sprague-Dawley con STZ en tampón citrato y se inyectaron seis ratas de control con la misma solución tampón. Todas las ratas se sacrificaron después de la inducción a las cuatro (DM a corto plazo) y a las veinticuatro semanas (DM a largo plazo). Las ampliaciones de la columna seleccionadas se procesaron para microscopía electrónica de transmisión. Las alteraciones de OL en las intumescencias cervical y lumbar eran aparentemente las mismas. En la DM a corto plazo, los núcleos de los OL se hincharon con la acumulación de cromatina. Los orgánulos citoplasmáticos sufrieron daños moderados. En la DM a largo plazo, los OL contenían núcleos de contracción con aglutinación de heterocromatina gruesa. Se observaron mitocondrias severamente degeneradas con crestas y membranas rotas. Además, se observó un retículo endoplásmico rugoso distendido y fragmentado, y estaban presentes grandes áreas claras en el citoplasma. Además, se encontraron el aflojamiento, la división y la destrucción de las laminillas de mielina. Este estudio puede proporcionar información preliminar importante sobre la alteración de los OL en la médula espinal de los pacientes diabéticos, que podría estar involucrada en las alteraciones de las velocidades de conducción sensorial y motora en estos individuos.

¿Los protocolos experimentales son un símil real de la diabetes humana? / Are experimental protocols an authentic simile of human diabetes?

Resumen Para el estudio de la diabetes se dispone de diversas estrategias metodológicas en modelos animales, tales como, técnicas quirúrgicas, modificaciones dietéticas, incluso manipulación genética y la administración de fármacos específicos, por su toxicidad. En animales, la diabetes experimental se logra con el uso de fármacos, como la aloxana o la estreptozotocina, los cuales producen daño irreversible en las células β-pancreáticas, aunque causan una alta mortalidad, debido a la cetosis asociada al daño agudo de estas células pancreáticas. El objetivo de este trabajo fue analizar los protocolos farmacológicos y otras estrategias disponibles, para determinar si la diabetes experimental realmente emula la diabetes humana. La diabetes es un proceso progresivo y crónico, en el que la mayor parte de las alteraciones clínicas son consecuencia, en el largo plazo, de alteraciones micro y macrovasculares. Por ello, es conveniente diferenciar entre los efectos de una hiperglucemia aguda, con aquellos que se observan cuando la hiperglucemia se prolonga a lo largo del tiempo, a fin de establecer analogías, entre el modelo experimental animal, con el síndrome diabético humano, mediante datos de laboratorio y de tipo clínico, de uso habitual en el diagnóstico y manejo de la diabetes humana.

Abstract For the study of diabetes, several methodological strategies use animal models. Such methodologies involve surgical techniques, diet modifications, some genetic manipulations and specific toxic drugs. The experimental production of diabetes in animal models use the administration of alloxan or streptozotocin and these drugs produce irreversible damage to pancreatic β-cells. However, its use is associated to a ketosis high mortality rate due to the acute damage of pancreatic cells. The aim of this review consisted in the analysis of the pharmacological diabetes production protocols as well as other available strategies, in order to elucidate which is potentially the ideal protocol that emulates human diabetes. Diabetes is a progressive and chronic process, in which most of the clinical alterations are a long-term consequence of micro and macrovascular alterations. Therefore, it is convenient to establish a difference between the effects of acute hyperglycemia, with those effects observable when hyperglycemia is present over the long-term in order to reach enough analogies between the animal experimental model with the human diabetes syndrome, through the use of laboratory and clinical indicators commonly employed for the diagnoses and management of human diabetes.

Cerebellar synaptopathy in streptozotocin-induced diabetic rats / Sinaptopatía cerebelosa en ratas diabéticas inducidas por estreptozotocina

SUMMARY: There is an increasing amount of evidence that supports the diabetic complications of the central nervous system structure and function. The cerebellum, which is one of the primary structure derived from the hindbrain, plays an important role in motor control, motor coordination, and non-motor functions, such as cognitive processing. The synapse is a critical structure that regulates neuronal communication, and well-defined afferent and efferent fibre connections in the cerebellum help in maintaining the proper working order. Thus, the present study sought to investigate the long-term effects of diabetes-induced synaptopathy in the cerebellum, using both histological and ultrastructural studies. Twenty Sprague-Dawley male rats were divided randomly into control and diabetic groups, and diabetes was then induced through a single intraperitoneal injection of streptozotocin (60 mg/kg body weight). Six month later, the rats were sacrificed and the cerebellum was removed. Light and electron microscopic examinations showed a degeneration of Purkinje cells (Neuron purkinjense) with shrunken cells, pyknotic nuclei, and synaptopathy, including the reduction in synapse density, number of synaptic vesicles, and maturation of synapses in the molecular layer of diabetic cerebellum. The disruptions in synaptic profiles, which observed in the diabetic condition, could be related to cerebellar dysfunction, thus leading to the defects in coordinated movement, balance, as well as cognitive learning and memory.

RESUMEN: Actualmente existe una creciente evidencia que apoya las complicaciones diabéticas de la estructura y función del sistema nervioso central. El cerebelo, una de las estructuras primarias del cerebro posterior, desempeña un papel importante en el control motor, la coordinación motora y las funciones no motoras, tanto como en el procesamiento cognitivo. La sinapsis es una estructura crítica que regula la comunicación neuronal y las conexiones de fibras aferentes y eferentes bien definidas en el cerebelo, ayudan a mantener el funcionamiento correcto. Por lo tanto, en el presente estudio se investigaron los efectos a largo plazo de la sinaptopatía inducida por la diabetes en el cerebelo, utilizando estudios histológicos y ultraestructurales. Veinte ratas SpragueDawley macho se dividieron al azar en grupos de control y diabetes, se indujó la diabetes a través de una inyección intraperitoneal única de estreptozotocina (60 mg / kg de peso corporal). Seis meses después, se sacrificaron las ratas y se extrajo el cerebelo. Los exámenes de microscopías óptica y electrónica mostraron una degeneración de las neuronas purkinjenses (células de Purkinje), con células reducidas, núcleos picnóticos y sinaptopatía, como también la densidad reducida de sinapsis, el número de vesículas sinápticas y la maduración de las sinapsis en la capa molecular del cerebelo de las ratas diabéticas. Las interrupciones en los perfiles sinápticos, que se observaron en la condición diabética, podrían estar relacionadas con la disfunción cerebelosa, lo que lleva a defectos en el movimiento coordinado, el equilibrio, así como al aprendizaje cognitivo y la memoria.

Protective effect of Allium cepa (onion) seeds (AC) extract on histopathology of testis in STZ-induced male rats / Efecto protector del extracto de semillas de Allium cepa (cebolla) (AC) en la histopatología del testículo en ratas macho inducidas por STZ

SUMMARY: The aim of the present study was to evaluate the effect of the extract of Allium cepa (Onion) seeds (AC) on morphometric and histology of testis and biochemical parameters in STZ-induced male rats. Forty adult male Wistar rats (2 month old) were allocated into four groups of control, diabetic control, diabetic treated with 200 or 400 mg/kg/day of onion seed extract. Diabetes mellitus was induced using 60 mg/kg body weight of Streptozotocin as a single intraperitoneal injection. The extract was administered by stomach gavage for 28 days. The morphometric and histological structure of the testis, biochemical factors like glucose and testosterone levels were assessed. All analyses were done at the end of the four week study period. Data were compared by using Kruskal Wallis Test, Dunnett T3 and the degree of significance was set at P < 0.05 and P < 0.01. In diabetic+200 rats, the numbers of primary spermatocytes were significantly increased. In diabetic+400 rats, seminiferous tubular diameter was significantly increased and the level of testosterone hormone and testis weight was decreased significantly. In diabetic+200 and 400 rats, the numbers of spermatid, FBS and lumen diameter were significantly increased and the numbers of spermatozoa cells, body weight and volume density (VD) % lumen were decreased. Also, the numbers of spermatid in control diabetic rats was decreased. Our finding indicated that onion seed extract might be useful as a supplementary protective agent against adverse effects of diabetes on reproductive system in diabetic men.

RESUMEN: El objetivo del presente estudio fue evaluar el efecto del extracto de semillas de Allium cepa (cebolla) sobre la morfometría e histología de testículos y parámetros bioquímicos en ratas macho inducidas por estreptozotocina (STZ). Se asignaron cuarenta ratas macho Wistar adultas (2 meses de edad) en cuatro grupos: control diabético y diabético tratados con 200 o 400 mg / kg / día de extracto de semilla de cebolla. Se indujo diabetes mellitus utilizando 60 mg/kg de peso corporal de estreptozotocina por inyección única intraperitoneal. El extracto se administró por sonda gástrica durante 28 días. Se evaluaron la estructura morfométrica e histológica de los testículos, factores bioquímicos como la glucosa y los niveles de testosterona. Todos los análisis se realizaron al final del período de estudio de cuatro semanas. Los datos se compararon mediante el uso de Kruskal Wallis Test, Dunnett T3 y el grado de significación se estableció en P <0,05 y P <0,01. En el grupo diabético + 200, el número de espermatocitos primarios aumentó significativamente. En el grupo diabético + 400, el diámetro tubular seminífero aumentó significativamente en cambio el nivel de testosterona y el peso del testículo disminuyeron significativamente. En el grupo diabéticos + 200 y 400, los números de espermátidas, FBS y diámetro de luz se incrementaron significativamente y el número de espermatozoides, peso corporal y densidad de volumen (VD)% de lumen disminuyeron. Además, disminuyó el número de espermátidas en ratas diabéticas control. Nuestro estudio indicó que el extracto de semilla de cebolla podría ser útil como un agente protector adicional contra los efectos adversos de la diabetes en el sistema reproductivo en hombres diabéticos.

Protective effect of Lepidium sativum seed extract on histopathology and morphology of epididymis in diabetic rat model / Efecto protector de extracto de semilla Lepidium sativum sobre la histopatología y morfología del epidídimo en modelo de rata diabética

Diabetes mellitus is a frequent and serious metabolic illness all over the world and plants have been a desirable source of medicine recently. Diabetes has unpleasant effect on male reproductive system and it may lead to male infertility. It causes erectile dysfunction and reduces ejaculate volume by affecting the health of small blood vessels and the small nerves that control ejaculation and also decreases libido by decreasing testosterone levels. Current study evaluated the possible protective efficiency of Lepidium sativum (Garden cress) seed extract on fasting blood sugar (FBS) and then assessed histopathological change of epididymis in streptozotocine (STZ)-induced diabetic rats. We randomly categorized 50 adult male Wistar rats into five groups (each 10 rats). Group 1 was control placebo group receiving only 0.1 ml normal saline via gastric gavages, Group 2 as control diabetic rats received an intraperitoneal (IP) injection of STZ 60 mg/kg body weight. Rats with FBS >250 mg/dl were considered as diabetic. Group 3 were diabetic rats receiving insulin in dose 3U/100 g body weight and Groups 4 and 5 were diabetic rats that received 0.1 cc of 200 and 400 mg/kg, ethanol extract of Lepidium sativum seed by gavages daily. One day after the last gavages, rats were anesthetized by chloroform. Epididymis duct was removed from abdomen and weighed with a digital scale. Afterwards, samples were putted in Bouin's solution for histological measurement. Administration of 200 and 400 mg/ml doses of Lepidium sativum seed extract increased epithelium height and decreased interstitial volume density and fibro muscular thickness significantly. Also, volume density of epithelium, fibro muscular, lumen and interstitial decreased significantly. Tubular and lumen diameter did not change significantly in different groups. It appears Lepidium sativum seed extract is a beneficial protective supplementary agent against adverse effects of diabetes on male reproductive system.

La diabetes mellitus es una enfermedad metabólica frecuente y grave que afecta a los hombres en todo el mundo. Recientemente, las plantas han sido una fuente deseable de medicina para este tipo de enfermedad. La diabetes tiene un efecto perjudicial en el sistema reproductivo masculino y puede conducir a la infertilidad. Causa disfunción eréctil y reduce el volumen de la eyaculación al afectar los pequeños vasos sanguíneos y los nervios que controlan la eyaculación. También disminuye la libido reduciendo los niveles de testosterona. El presente estudio evaluó la posible eficacia protectora del extracto de semilla de Lepidium sativum en la glucemia en ayunas y también se evaluó el cambio histopatológico del epidídimo en ratas diabéticas inducidas por estreptozotocina (STZ). Se dividieron aleatoriamente 50 ratas Wistar macho adultas en cinco grupos de 10 ratas cada uno. El grupo 1 recibió 0,1 ml de solución salina normal a través de los gavajes gástricos, el grupo 2 de ratas diabéticas control recibió una inyección intraperitoneal (IP) de STZ 60 mg / kg de peso corporal. Las ratas con FBS> 250 mg / dl se consideraron como diabéticas. El Grupo 3 eran ratas diabéticas que recibieron insulina en dosis de 3 U/ 100 g de peso corporal y los Grupos 4 y 5 estaban compuestos por ratas diabéticas que recibieron 0,1 cc con 200 y 400 mg / kg, de extracto de etanol de semillas de Lepidium sativum por gavajes diarios. Un día después de los últimos gavages, las ratas fueron anestesiadas con cloroformo. Se extrajo el epidídimo y se pesó con una pesa digital. Posteriormente, las muestras se pusieron en solución de Bouin para el estudio histológico. La administración de dosis de 200 y 400 mg / ml de extracto de semilla Lepidium sativum aumentó la altura del epitelio y disminuyó significativamente la densidad volumétrica intersticial y el grosor fibromuscular. Además, la densidad volumétrica del epitelio fibromuscular, lumen e intersticio disminuyeron significativamente. El diámetro tubular y el lumen no cambiaron significativamente en los diferentes grupos. El extracto de semilla de Lepidium sativum es un agente complementario beneficioso protector contra los efectos adversos de la diabetes en el sistema reproductor masculino.

Antioxidant and hypoglycemic effects of Momordica cochinchinensis Spreng: (Gac) aril extract on reproductive damages in streptozotocin (STZ)-induced hyperglycemia mice / Efectos antioxidantes e hipoglucémicos del extracto de aril de Momordica cochinchinensis Spreng: (Gac) sobre los daños reproductivos en ratones con hiperglucemia inducida por streptozotocin (STZ)

The aim of present study was to investigate the effect of Momordica cochinchinensis (Gag) aril (GA) aqueous extract on male reproductive system of streptozotocin (STZ)-induced hyperglycemia (HG) mice. GA were extracted with distilled water (DW) and analyzed for in vitro antioxidant capacities. ICR male mice were divided into 7 groups: 1) control, 2) DW, 3) GA 1000 mg/kg BW, 4) HG, 5) HG + glibenclamide, 6 and 7) HG + GA 500 and 1000 mg/kg BW respectively (7 mice/ group). In HG groups, mice were induced by STZ at single dose (150 mg/kg BW). They were treated for consecutive 35 days. All groups were compared for blood glucose levels, weights and histopathologies of reproductive organs, sperm concentration including testicular tyrosine phosphorylation protein patterns by Immuno-Western blotting. The results showed that GA processed antioxidant activities and could significantly decrease blood glucose levels and increase sperm concentration in HG mice. Moreover, GA could change the density of a testicular 70 kDa protein in HG-GA groups. In conclusion, GA extract could improve hyperglycemia and male reproductive damages in STZ-induced HG mice.

El objetivo de este estudio fue investigar el efecto del extracto acuoso de Momordica cochinchinensis (Gag) aril (GA) en el sistema reproductor masculino de ratones hiperglucémicos inducidos por estreptozotocina (STZ). GA fue extraída con agua destilada (DW) y se analizaron las capacidades antioxidantes in vitro. Ratones ICR machos fueron divididos en 7 grupos: 1) control, 2) DW, 3) GA 1000 mg / kg PC, 4) HG, 5) HG + glibenclamida, 6 y 7) HG + GA 500 y 1000 mg / kg PC, respectivamente (7 ratones / grupo). En los grupos HG, los ratones fueron inducidos con STZ en dosis única (150 mg / kg BW). Fueron tratados durante 35 días consecutivos. En todos los grupos se compararon los niveles de glucosa en sangre, los pesos y las histopatologías de los órganos reproductores, la concentración de espermatozoides, incluídos los patrones testiculares de proteínas tirosina fosforilada por Inmuno-Western blot. Los resultados mostraron que GA procesaba actividades antioxidantes y podían disminuir significativamente los niveles de glucosa en sangre y aumentar la concentración de espermatozoides en ratones HG. Además, GA podría cambiar la densidad de una proteína testicular de 70 kDa en grupos HG-GA. En conclusión, el extracto de GA podría mejorar la hiperglucemia y los daños reproductivos masculinos inducidos por STZ en ratones HG.

Tribulus terrestris hydroalcoholic extract administration effects on reproductive parameters and serum level of glucose in diabetic male rats / Efectos de la administración del extracto hidroalcohólico tribulus terrestris sobre los parámetros reproductivos y el nivel sérico de glucosa en ratas macho diabéticas

Usage of medicinal plants for the treatment of diseases is a remarkable strategy considered in both clinical and experimental studies. This study was conducted to evaluate the effect of Tribulus terrestris hydroalcoholic extract administration on the serum level of glucose and reproductive parameters in diabetic male rats. In this experimental study, 30 adult male Wistar rats (200­250 g) were divided into 5 groups (n= 6). Diabetes was induced by a single intraperitoneal injection of 50 mg/kg streptozotocin. Experimental groups received daily Intraperitoneal injection of the extract (100, 250 and 500 mg/kg) since one week after inducing diabetes for two weeks. At the end of the experiment, the serum levels of testosterone and glucose were examined by ELISA and Glucodr devices respectively. Sperm parameters including morphology, count and motility were evaluated from the cauda epididymis. The diameters of seminiferous tubules were assessed based on 5 µm paraffin section of H&E stained section of testes. The data were evaluated by One Way ANOVA followed by post-hoc test using SPSS software. In T. terrestris extract groups, there were significant reductions in the levels of blood glucose while increased sperm motility, sperm count and seminiferous tubules diameter, percentage of sperms with normal morphology, level of testosterone hormone and final body weight compared with diabetic group (p <0.001). In conclusion, T. terrestris hydroalcoholic extract decreases serum level of glucose and diminishes the side effects of diabetes on male reproductive system showing by increasing in the serum level of testosterone, improving sperm parameters and returning the seminiferous tubules to normal diameter by a dose dependent manner.

El uso de plantas medicinales para el tratamiento de enfermedades es una importante estrategia considerada en estudios clínicos y experimentales. El objetivo fue evaluar el efecto de la administración de extracto de Tribulus terrestris hidroalcohólico en el nivel sérico de glucosa y los parámetros reproductivos en ratas macho diabéticas. En este estudio experimental, se dividieron 30 ratas Wistar (200­250 g) macho adultas, en 5 grupos (n= 6). Se indujo diabetes por una sola inyección intraperitoneal (i.p.) de 50 mg/kg de estreptozotocina. Los grupos experimentales recibieron inyección i.p diaria del extracto (100, 250 y 500 mg/kg) una semana después de la inducción de la diabetes durante dos semanas. Al final del experimento, los niveles séricos de testosterona y de glucosa se examinaron por ELISA y el dispositivos Glucodr, respectivamente. Además, fueron evaluados los parámetros de morfología, conteo y motilidad espermática. Los diámetros de los túbulos seminíferos de los testículos se evaluaron sobre la base de secciones de parafina de 5 mm teñidos con H&E. Los datos fueron evaluados por ANOVA de una vía seguido de prueba post-hoc utilizando el programa SPSS (versión 20). En los grupos tratados con extracto de T. terrestris hubo una reducción significativa en los niveles de glucosa en la sangre, mientras que se observó un aumento en el recuento y motilidad espermática, el diámetro de los túbulos seminíferos, el porcentaje de espermatozoides con morfología normal, el nivel de testosterona y el peso corporal final de las ratas en comparación con el grupo de ratas diabéticas (p <0,001). En conclusión, el extracto de T. terrestris hidroalcohólico disminuye los niveles séricos de glucosa y los efectos secundarios de la diabetes en el sistema reproductivo mediante el aumento de los niveles séricos de testosterona, mejorando los parámetros de los espermatozoides y la restitución a diámetro normal de los túbulos seminíferos dependiendo de la dosis.

Acción de la estreptozotocina en un modelo experimental de inducción neonatal de la diabetes / Streptozotocin diabetogenic action in an experimental neonatal induction model

Introducción. El estudio de la diabetes mediante modelos experimentales es fundamental para entender los mecanismos fisiopatológicos de la enfermedad. Objetivos. Comparar en ratas Wistar adultas la acción de inducción de la diabetes de la estreptozotocina según el momento y la vía de inoculación del fármaco durante el periodo neonatal mediante la evaluación de variables bioquímicas, metabólicas e histológicas. Materiales y métodos. Se conformaron ocho grupos con ratas Wistar hembras recién nacidas (n=10). Se evaluó la inducción con estreptozotocina (100 mg/kg de peso corporal) según el día (segundo y quinto después del nacimiento) y la vía de inoculación (subcutánea o intraperitoneal). Los controles se inyectaron con solución tampón de citrato sódico. Durante 12 semanas se evaluaron la glucemia, el peso, y la cantidad de alimento y de agua consumida. Se hicieron pruebas de tolerancia a la glucosa oral, se evaluó la hemoglobina ´glicosilada´, y se hizo el estudio morfométrico e histopatológico del páncreas. Resultados. Casi todos los animales inoculados con estreptozotocina en el quinto día murieron, en tanto que todos los inoculados en el segundo día sobrevivieron. La administración subcutánea de estreptozotocina en el segundo día produjo hiperglucemia, polifagia, polidipsia y disminución de la ganancia de peso corporal, así como alteración de los valores de hemoglobina ´glicosilada´ y en la prueba de tolerancia a la glucosa. Las lesiones histopatológicas del páncreas, así como la disminución del número de islotes, se observaron con mayor frecuencia con la estreptozotocina aplicada de forma subcutánea en el segundo día, lo cual corroboró que el efecto de este agente inoculado de forma subcutánea causa mayor daño. Conclusiones. La inyección subcutánea de una dosis de 100 mg/kg de estreptozotocina en el segundo día después del nacimiento logró mayor efectividad en la inducción de diabetes moderada en ratas Wistar adultas.

Introduction: The use of experimental models is essential to study the pathophysiological mechanisms of diabetes. Objectives: To compare in adult Wistar rats the diabetogenic action of streptozotocin according to the moment and route of administration during the neonatal period by evaluating biochemical, metabolic and histological variables. Materials and methods: Eight groups of neonatal female Wistar rats (n=10) were formed. We evaluated the induction with streptozotocin (100 mg/kg of body weight) on days 2 and 5 after birth, as well as the administration routes (subcutaneous or intraperitoneal). Controls were injected with sodium citrate buffer. Blood glucose level, body weight, food and water intake were monitored for 12 weeks. We also performed tolerance tests for oral glucose and glycosylated hemoglobin, and a histopathological pancreas morphometric study. Results: The mortality rate was about 100% among rats given streptozotocin on their fifth day of life. All rats receiving the drug on day 2 of life survived, and they showed a marked hyperglycemia, polyphagia, polydipsia and decreased body weight gain in addition to increased glycosylated hemoglobin rates and impaired results in the oral glucose tolerance test. Histopathological lesions of the pancreas as well as a decreased number of islets were significantly more frequent in rats receiving the drug subcutaneously on day 2, which confirms that streptozotocin administered subcutaneously produces greater damage. Conclusions: Subcutaneous injection of streptozotocin in a dose of 100 mg/kg of body weight in the second day after birth induced moderate diabetes in adult Wistar rats more effectively.

Inducción de hiperglucemias moderadas en ratas wistar por inoculación neonatal de estreptozotocina: ¿Inyección subcutánea o intraperitoneal? / Moderate Hyperglycemia Induction in Wistar Rats by Neonatal Streptozotocin Inoculation: Subcutaneous or Intraperitoneal Injection?

La experimentación en modelos animales es una herramienta importante para comprender los mecanismos fisiopatológicos que caracterizan la diabetes mellitus. Dado que es necesario conocer la implicación de cada variante seleccionada en la concepción del modelo de diabetes a utilizar, en este caso de hiperglucemias moderadas, proponemos evaluar en ratas adultas el efecto de la administración neonatal (subcutánea o intraperitoneal) de estreptozotocina (STZ) sobre su estado metabólico y oxidativo. Se indujo diabetes en gazapos hembras de dos días de nacidos mediante la inoculación de 100 mg/Kg de peso corporal de STZ. Los grupos, de 10 animales cada uno, se definieron según la vía de inoculación subcutánea (SC) o intraperitoneal (IP). Los neonatos designados como controles recibieron (SC o IP) únicamente vehículo. El fenotipo se manifestó a las 6 semanas de vida en ambos grupos. El grupe STZ SC mostró un promedio semanal de glucemias significativamente mayor y un peor control glucémico durante el experimento, reflejado por los valores de hemoglobina glicosilada. A las 12 semanas se realizó la eutanasia y se estudiaron indicadores del perfil renal, lipídico y estrés oxidativo. En los grupos tratados con STZ, respecto a los tratados solamente con vehículo, no existen diferencias significativas en el lipidograma y uricemia; únicamente la creatininemia y la uremia son significativamente mayores en STZ SC vs. CONTROL SC y STZ IP. El análisis estadístico de los parámetros del estado oxidativo [malonildialdehído (MDA) y productos avanzados de la oxidación a proteínas (PAOP)] no muestra diferencias entre los grupos estudiados. Se concluye que, si bien por ambas vías de inducción se logra instaurar el modelo deseado, desde el punto de vista metabólico los animales en los que se utilizó la vía SC el fenotipo se manifiesta con mayor similitud a lo que ocurre en el síndrome diabético humano, fundamentalmente en lo referido a los parámetros de la función renal. Rev Argent Endocrinol Metab 51:178-184, 2014 Los autores declaran no poseer conflictos de interés.

Animal experimentation is an important tool for understanding the pathophysiological mechanisms characterizing diabetes mellitus type 2 (DMT2). Based on the fact that it is necessary to know the implication of each variant selected in DMT2 models, in this case of moderate hyperglycemias, we propose to evaluate the metabolic and oxidative stress status in adult rats after neonatal [subcutaneous (SC) or intraperitoneal (IP)] administration of streptozotocin (STZ). Thus, DMT2 was induced by either SC or IP injection of 100 mg/Kgbody weight of streptozotocin (STZ) in 2 day-old rat female offsprings. Neonates designated as controls received only vehicle in a similar schedule. Groups of 10 animals were defined by the route of injection (SC or IP). Hyperglycemia developed at 6 weeks of life in both experimental groups; however, rats from the group receiving STZ SC displayed a significantly higher weekly average of blood glucose levels and a poorer glycemic control during the experiment (indicated by the peripheral glycosylated hemoglobin levels). At 12 weeks of age, euthanasia was performed, and indicators of kidney function, peripheral lipid profile and oxidative stress parameters were studied. In STZ-treated rats, there were no significant differences in circulating concentrations of lipids, uric acid, MDA and PAOP, compared with controls. Interestingly, peripheral creatinine and urea concentrations were significantly higher in STZ SC-treated rats than in both CONTROL SC and STZ IP rats. We conclude that, although the DMT2 phenotype could be obtained by neonatal STZ administration by either route, the phenotype developed by animals inoculated with STZ by the SC route was more similar to that occurring in the human diabetic syndrome, mainly as regards renal function parameters. Rev Argent Endocrinol Metab 51:178-184, 2014 No financial conflicts of interest exist.

Evaluation of quantitative parameters of Leydig cell in diabetic adults rats / Avaliação de parâmetros quantitativos de células de Leydig em ratos diabéticos adultos

The goal of present study was to evaluate the effects of diabetes on quantitative parameters of Leydig cells. Twelve adults Wistar rats were divided in: 1) Diabetic Group (DG), which was induced by a single intraperitoneal injection of streptozotocin (60 mg kg-1 of body weight); and 2) Control Group (CG), which received citrate buffer intraperitoneal. After eight weeks of diabetic induction, the animals were weighted, anesthetized and testicles were removed and routinely processed to paraffin embedded. Body weight (40%) and testicular weight (18%) of diabetic rats were significantly lower than control group. Diabetic rats showed an increase in interstitial compartment but the tubular compartment did not differ. The individual volume of Leydig cells and nuclear diameter were lower in DG. However, the population of these cells was increased. In conclusion, diabetes induced by streptozotocin in adult rats promoted alterations in testicular compartments and changes on volume, nuclear diameter and population of Leydig cells, compromising the testicular function.

O objetivo do presente estudo foi avaliar os efeitos do 'diabetes' nos parâmetros quantitativos de células de Leydig. Doze ratos machos adultos foram divididos em: 1) Grupo Diabético (GD) induzidos por injeção intraperitoneal única de estreptozotocina (60 mg kg-1 de peso corporal); e 2) Grupo Controle (GC) receberam tampão citrato, via intraperitoneal. Após oito semanas da indução, os animais foram pesados, anestesiados, os testículos foram removidos e processados rotineiramente em parafina. O peso corporal (40%) e testicular (18%) dos ratos diabéticos reduziu significativamente em relação ao grupo controle. Ratos diabéticos mostraram aumento no compartimento intersticial, mas o compartimento tubular não apresentou diferença significativa. O volume individual e o diâmetro nuclear de células de Leydig reduziram em GD. No entanto, a população dessas células aumentou. Em conclusão, o 'diabetes' induzido por estreptozotocina, em ratos adultos, promoveu alterações nos compartimentos testiculares e mudanças no volume, diâmetro nuclear e população das células de Leydig, comprometendo a função testicular.

Inhibition of advanced glycation end products formation by stilbene and phenanthrene derivatives from Prosthechea michuacana in vitro and in vivo / Inhibición de la formación de subproductos en la glicosilación avanzada por derivados de estilbeno y fenantreno de Prosthechea michuacana, in vitro e in vivo

In our previous study, we isolated from chloroform extract of the bulbs of orchid P. michuacana, three antioxidant compounds: two stilbene alpha-alpha´-dihydro, 3´,5´,2-trimethoxy-3-hydroxy-4-acetyl-4´-isopentenyl stilbene, 5-[2-(3-hydroxy-5-methoxyphenyl)ethyl]-2-methoxyphenol (gigantol) and one phenanthrene 4,6,7-trihydroxy-2-methoxy-8-(methylbut-2-enylphenanthren-1-1´-4´,6´,7´-trihydroxy-2´-methoxy-8´-(methylbut-2´-enyl)-phenanthrene. Following the study, we investigated the ability of isolated compounds to inhibit advanced glycation in vitro. Bovine serum albumin was glycated in the presence of glucose or methylglyoxal. Amadori-rich protein was prepared by dialyzing lysozyme that had been glycated by ribose. We also evaluated renal function by checking formation of advanced glycation and tail tendon collagen quality in streptozotocin-induced diabetic mice. Also determined the effect on LDL and hemoglobin. Compounds can efficiently inhibit the formation of AGEs by trapping reactive methylglyoxal and showed potent anti-Amadorin activity. Also exhibited a significant inhibitory activity on the glycated hemoglobin (GHb and HbA1c). Compounds showed a protective renal effect and reduction in mice tail tendon collagen. Also the tested compounds are potent agents for protecting LDL against oxidation and glycation. We concluded that compounds from P. michuacana are potent antiglycation agents, which can be of great value in the prevention of diabetic glycation-associated-pathogenesis.

En un estudio anterior, aislamos del extracto clorofórmico de los bulbos de la orquídea Prosthechea michuacana, tres compuestos antioxidantes: los estilbenos alfa-alfa´-dihidro, 3´,5´,2-trimethoxi-3-hidroxi-4-acetil-4´-isopentenil-stilbeno, 5-[2-(3-hydroxy-5-methoxyphenyl)ethyl]-2-methoxyphenol (gigantol) y el fenantreno 4,6,7-trihidroxi -2-methoxi-8-(metilbut-2-enilfenantren-1-1´-4´,6´,7´-trihidroxi-2´-metoxi-8´-(metilbut-2´-enil)-fenantreno. Continuando con el estudio, investigamos la capacidad de estos compuestos para inhibir la glicación avanzada in vitro. La seroalbúmina bovina se glicosiló en presencia de glucosa o metilglioxal. La reacción de Amadori se determinó con lisozima glicosilada previamente tratada con ribosa. También se evaluó la función renal mediante la formación de la glicación avanzada y la inhibición de AGEs en el ensayo sobre el colágeno del tendón de la cola en ratones con diabetes inducida con estreptozotocina. También determinamos el efecto de los compuestos aislados sobre LDL y hemoglobin. Los compuestos pueden inhibir eficazmente la formación de AGE atrapando el metilglioxal reactivo y muestran potente actividad anti Amadorin. También mostraron una actividad inhibitoria significativa en la formación de la hemoglobina glucosilada, GHB y HbA1c. Mostraron un efecto protector renal y una reducción en el colágeno glicosiladó del tendón de la cola. También estos compuestos son potentes agentes para la protección de LDL frente la oxidación y la glicación. En base a los resultados obtenidos se concluye que los compuestos aislados son potentes agentes antiglicación, que pueden ser de gran valor en la prevención de la patogénesis de la diabetes asociada a la glicación.