Beneficios de la suplementación con zinc en ratas diabéticas

J Pharm Pharmacogn Res 7(2): 144-155, 2019.

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Beneficios de la suplementación con zinc sobre el estado metabólico, redox y de elementos traza en un modelo de diabetes moderada en ratas

[Benefits of zinc supplementation on the metabolic, redox and trace elements status in mild diabetic rats]

Tahiry Gómez1*, Leticia Bequer1, Ángel Molineda2, José L. Molina1, Alain O. Álvarez1, Mayrelis Lavastida1, Geidy Cruz1, Cindy Freire1, Sonia Clapés3

1Unidad de Investigaciones Biomédicas. Universidad de Ciencias Médicas de Villa Clara, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.
2Centro de Investigaciones Agropecuarias. Universidad Central “Marta Abreu” de las Villas, Santa Clara, Villa Clara, Cuba.
3Departamento de Bioquímica, Instituto de Ciencias Básicas y Preclínicas “Victoria de Girón”. Universidad de Ciencias Médicas de La Habana, La Habana, Cuba.

*E-mail: : tahirygh@infomed.sld.cu

Abstract

Context: The function of zinc in the diabetes prevention, its management and complications are not clear.

Aim: To determine the effect of zinc supplementation on the metabolic, redox and trace element status in mild diabetic Wistar rats.

Methods: Thirty-two female Wistar rats equally distributed in four groups were studied: C: Control, CZn: Control-Zn-supplemented, D: Diabetic, DZn: Diabetic-Zn-supplemented. Diabetes was induced by streptozotocin (STZ-100 mg/kg-sc, second postnatal day). In adulthood, the corresponding groups were supplemented with zinc sulfate (ZnSO4x7H2O-100 mg/kg) for 14 days.

Results: Zn supplementation in diabetic rats: -alleviated diabetes markers such as HbA1C, HOMA cell-β index, tolerance to glucose and insulin, polydipsia and polyuria; -decreased the Cu/Zn ratio levels in serum and tissues; -in liver and kidney improved excessive accumulation of Cu and increased the Zn concentrations, without causing toxicity; -increased the reduced glutathione (GSH) levels in liver and kidney and decreased the malonyldialdehyde (MDA) levels in liver, without changes in advanced oxidation protein products (AOPP); -evidenced negative correlation between tissue levels of Zn Vs MDA and AOPP.

Conclusions: Zn supplementation favored glycemic control in rats with moderate diabetes, contributing to recovery of the metabolic, redox and trace elements status. Regulation of diabetes complications was associated with the antioxidant action of Zn. Nutritional supplementation with zinc may be suggested to prevent complications of diabetes in conditions of deficiency of this micronutrient.

Keywords: diabetes mellitus; oxidative stress; rats; zinc.

Resumen

Contexto: La función del zinc en la prevención de la diabetes, su manejo y complicaciones no está esclarecida.

Objetivo: Determinar el efecto de la suplementación con zinc sobre el estado metabólico, redox y de elementos traza en ratas con diabetes moderada.

Métodos: Se estudiaron 32 ratas Wistar hembras distribuidas equitativamente en cuatro grupos: C: Control, CZn: Control-Zn-suplementado, D: Diabético, DZn: Diabético-Zn-suplementado. La diabetes se indujo con estreptozotocina (STZ-100 mg/kg-sc, segundo día-postnatal). En la adultez los grupos correspondientes se suplementaron con sulfato de zinc (ZnSO4x7H2O-100 mg/kg) durante 14 días.

Resultados: La suplementación con Zn a ratas diabéticas: -moderó marcadores de diabetes como HbA1C, índice HOMA célula-β, tolerancia a la glucosa y la insulina, polidipsia y poliuria; -disminuyó los niveles de la relación Cu/Zn en suero y tejidos; -mejoró en hígado y riñón la excesiva acumulación de Cu e incrementó las concentraciones de Zn, sin provocar toxicidad; -aumentó los niveles de glutatión reducido (GSH) en hígado y riñón y disminuyó los de malonildialdehido (MDA) en hígado, sin cambios en los productos avanzados de oxidación de proteínas (PAOP); -evidenció correlación negativa entre los niveles tisulares de Zn Vs MDA y PAOP.

Conclusiones: La suplementación con Zn favoreció el control glucémico en ratas con diabetes moderada, contribuyendo a la recuperación del estado metabólico, redox y de elementos traza. La regulación de las complicaciones de la diabetes se asoció a la acción antioxidante del Zn. La suplementación nutricional con Zn puede sugerirse para prevenir las complicaciones de la diabetes en condiciones de deficiencia de este micronutriente.

Palabras Clave: diabetes mellitus; estrés oxidativo; ratas; zinc.

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Citation Format: Gómez T, Bequer L, Mollineda A, Molina JL, Álvarez AO, Lavastida M, Cruz G, Freire C, Clapés S (2019) Beneficios de la suplementación con zinc sobre el estado metabólico, redox y de elementos traza en un modelo de diabetes moderada en ratas [Benefits of zinc supplementation on the metabolic, redox and trace elements status in mild diabetic rats]. J Pharm Pharmacogn Res 7(2): 144–155.

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