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Insulin expression and insulitis degree of diabetic rats


J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 598-608, 2021.

Original article

Insulin expression and insulitis degree of diabetic rats after giving sikkam leaves (Bischofia javanica Blume)

[Expresión de insulina y grado de insulitis de ratas diabéticas después de administrar hojas de sikkam (Bischofia javanica Blume)]

Cheryl GP. Rumahorbo, Salomo Hutahaean*, Syafruddin Ilyas

Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Universitas Sumatera Utara, Medan, Indonesia.

*E-mail: salomo@usu.ac.id

Abstract

Context: Gallic acid and quercetin in sikkam leaves (Bischofia javanica) have scientific potential as antidiabetic agents. Quercetin suppresses hyperglycemia by inhibiting active glucose transport. Meanwhile, gallic acid acts as an antidiabetic is closely related to its antioxidant properties. Antioxidant compounds neutralize cells that experience oxidative stress by donating their hydrogen atoms.

Aims: To analyze the degree of insulitis and insulin expression in the pancreatic cells of rats induced diabetes mellitus (DM) after giving B. javanica leaves extract.

Methods: The treatment groups consisted of G0: negative control (-); G1: positive control (alloxan induction + standard feed); G2: alloxan induction + 300 mg/kg BW of B. javanica leaves ethanol extract; G3: alloxan induction + 600 mg/kg BW of B. javanica leaves ethanol extract; G4: alloxan induction + ethanol extract of B. javanica leaves 900 mg/kg BW and G5: alloxan induction + glibenclamide 4.5 mg/kg BW. At day 28, the rats were sacrificed, and the pancreatic tissue dissected. This was analyzed for degree of insulitis and insulin expression by anti-insulin antibodies using immunohistochemistry and hematoxylin-eosin.

Results: There was a significant difference (p = 0.000) in insulin expression and insulitis degree. By the increase of B. javanica leaves dose, the insulin expression value also increased, and the degree of insulitis in Langerhans’ islets of DM rats was decreased. Islets of Langerhans in insulin production returned to normal after being given B. javanica ethanol extract 900 mg/kg BW like glibenclamide.

Conclusions: Bischofia javanica ethanol extract increased insulin production and reduced the degree of insulitis in the islets of Langerhans histology. Further research is needed to determine the extent to which this extract protects from the sequelae of diabetes.

Keywords: hypoglycemic agent; hyperglycemia; immunohistochemistry; insulin expression; insulitis; plant extract.

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Resumen

Contexto: El ácido gálico y la quercetina en las hojas de sikkam (Bischofia javanica) tienen potencial científico como agentes antidiabéticos. La quercetina suprime la hiperglucemia al inhibir el transporte activo de glucosa. Mientras tanto, el ácido gálico actúa como antidiabético y está muy relacionado con sus propiedades antioxidantes. Los compuestos antioxidantes neutralizan las células que experimentan estrés oxidativo al donar sus átomos de hidrógeno.

Objetivos: Analizar el grado de insulitis y expresión de insulina en las células pancreáticas de ratas inducidas por diabetes mellitus (DM) tras la administración de extracto de hojas de B. javanica.

Métodos: Los grupos de tratamiento estuvieron constituidos por G0: control negativo (-); G1: control positivo (inducción de aloxano + alimentación estándar); G2: inducción de aloxano + 300 mg/kg de peso corporal de extracto de etanol de hojas de B. javanica; G3: inducción de aloxano + 600 mg/kg de peso corporal de extracto de etanol de hojas de B. javanica; G4: inducción de aloxano + extracto etanólico de B. javanica hojas 900 mg/kg de peso corporal y G5: inducción de aloxano + glibenclamida 4,5 mg/kg de peso corporal. En el día 28, las ratas fueron sacrificadas y el tejido pancreático disecado. Este se analizó para determinar el grado de insulitis y expresión de insulina mediante anticuerpos antiinsulina usando inmunohistoquímica y hematoxilina-eosina.

Resultados: Hubo una diferencia significativa (p = 0,000) en la expresión de insulina y el grado de insulitis. Al aumentar la dosis de hojas de B. javanica, aumentó el valor de expresión de insulina y disminuyó el grado de insulitis en el islotes de Langerhans de ratas con DM. Los islotes de Langerhans en la producción de insulina volvieron a la normalidad después de recibir el extracto etanólico de B. javanica 900 mg/kg de peso corporal al igual que glibenclamida.

Conclusiones: El extracto de etanol de Bischofia javanica aumentó la producción de insulina y redujo el grado de insulitis en la histología de los islotes de Langerhans. Se necesitan más investigaciones para determinar hasta qué punto este extracto protege de las secuelas de la diabetes.

Palabras Clave: agente hipoglucemiante; expresión de insulina; extracto de planta; hiperglucemia; inmunohistoquímica; insulitis.

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Citation Format: Hutahaean S, Ilyas S, Rumahorbo CGP (2021) Insulin expression and insulitis degree of diabetic rats after giving sikkam leaves (Bischofia javanica Blume). J Pharm Pharmacogn Res 9(5): 598–608.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)

Sikkim and apoptosis via cytochrome c in aortic



J Pharm Pharmacogn Res 9(3): 313-323, 2021.

Original Article

Apoptosis via cytochrome c in aortic tissue of diabetes mellitus after giving sikkam leaves (Bischofia javanica Blume)

[Apoptosis vía citocromo c en tejido aórtico de diabetes mellitus después de dar hojas de sikkim (Bischofia javanica Blume)]

Syafruddin Ilyas*, Salomo Hutahaean, Rahmat SH. Sinaga, Putri C. Situmorang

Department of Biology, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Universitas Sumatera Utara, Medan, Indonesia.

*E-mail: syafruddin6@usu.ac.id

Abstract

Context: Diabetes mellitus (DM) is a metabolic hyperglycemia disease caused by abnormalities in insulin secretion and the highest increase in diabetes sufferers that occurred in Southeast Asian countries, including Indonesia. The sikkam leaf (Bischofia javanica) ethanolic extract contains many secondary metabolites, and some of them are quercetin and gallic acid, which have the potential to be used as antidiabetic.

Aims: To analyze apoptosis via cytochrome c in aortic tissue of DM after giving B. javanica leaves.

Methods: The treatment group consisted of G0: Negative control, G1: Positive control (alloxan induction + standard feed), G2: Alloxan induction + 300 mg/kg BW of B. javanica leaves ethanol extract, G3: Alloxan induction + 600 mg/kg BW of B. javanica leaves ethanol extract, G4: Induction of alloxan + ethanol extract of B. javanica leaves 900 mg/kg BW and G5: Induction of alloxan + glibenclamide 0.5 mg/kg BW. Fourteen days later, the rats were dissected, and the aortic tissue was analyzed for apoptosis by tunnel assay and cytochrome c by immunohistochemistry.

Results: There was a statistically significant difference (p<0.01) in the apoptotic value and cytochrome c. Increasing the dose of B. javanica leaves, the cytochrome c expression, and apoptotic value decreases in the aorta of DM rats. The cell shape returned to normal after being given B. javanica ethanol extract 900 mg/kg BW than glibenclamide.

Conclusions: Bischofia javanica ethanolic extract reduced apoptosis via cytochrome c in aortic histology, and this plant can be developed into a diabetic drug candidate.

Keywords: apoptosis; cytochrome c; hyperglycemia; hypoglycemic agents; immunohistochemistry; plant extracts.

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Resumen

Contexto: La diabetes mellitus (DM) es una enfermedad de hiperglucemia metabólica causada por anomalías en la secreción de insulina y el mayor aumento de pacientes con diabetes que se produjo en los países del sudeste asiático, incluida Indonesia. El extracto etanólico de la hoja de Bischofia javanica contiene muchos metabolitos secundarios, y algunos de ellos son la quercetina y el ácido gálico, que tienen el potencial de usarse como antidiabéticos.

Objetivos: Analizar la apoptosis por citocromo c en tejido aórtico de DM tras la administración de hojas de B. javanica.

Métodos: El grupo de tratamiento consistió en G0: Control negativo, G1: Control positivo (inducción de aloxano + alimentación estándar), G2: inducción de aloxano + 300 mg/kg de peso corporal de extracto de etanol de hojas de B. javanica, G3: inducción de aloxano + 600 mg/kg de peso corporal de extracto etanólico de hojas de B. javanica, G4: Inducción de aloxano + extracto etanólico de hojas de B. javanica 900 mg/kg de peso corporal y G5: Inducción de aloxano + glibenclamida 0,5 mg/kg de peso corporal. Catorce días más tarde, las ratas fueron disecadas y el tejido aórtico fue analizado para apoptosis por ensayo de túnel y citocromo c por inmunohistoquímica.

Resultados: Hubo una diferencia estadísticamente significativa (p<0.01) en el valor apoptótico y el citocromo c. Al aumentar la dosis de hojas de B. javanica, la expresión del citocromo c y el valor apoptótico disminuyen en la aorta de ratas DM. La forma de la célula volvió a la normalidad después de recibir extracto de etanol de B. javanica 900 mg/kg de peso corporal que glibenclamida.

Conclusiones: El extracto etanólico de Bischofia javanica redujo la apoptosis a través del citocromo c en histología aórtica y esta planta puede convertirse en un candidato a fármaco diabético.

Palabras Clave: agentes hipoglucemiantes; apoptosis; citocromo c; extractos de plantas; hiperglucemia; inmunohistoquímica.

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Citation Format: Ilyas S, Hutahaean S, Sinaga RSH, Situmorang PC (2021) Apoptosis via cytochrome c in aortic tissue of diabetes mellitus after giving sikkam leaves (Bischofia javanica Blume). J Pharm Pharmacogn Res 9(3): 313–323.

© 2021 Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research (JPPRes)