Bewertung der Wirkung von Rutin und Vitamin C auf den oxidativen Stress bei Hämodialysepatienten

Bewertung der Wirkung von Rutin und Vitamin C auf den oxidativen Stress bei Hämodialysepatienten

Ein eingereichtes Protokoll zur teilweisen Erfüllung des Master-Abschlusses in Pharmazeutischen Wissenschaften (Klinische Pharmazie)

Von:

Samia Mohamed Omar

Unter Aufsicht von

Prof. Dr. Nagwa Ali Sabri Professor und Leiter der Abteilung für klinische Pharmazie, Fakultät für Pharmazie, Ain-Shams-Universität

Assoc. Prof. Tamer Wahid El Said Außerordentlicher Professor für Nephrologie, Medizinische Fakultät der Ain-Shams-Universität

Dr. Radwa Maher Abd-el-Kader-el-Borolossy Dozent für klinische Pharmazie, Fakultät für Pharmazie, Ain Shams University

Einführung

Morbidität und Mortalität sind die aktuell wichtigsten Probleme, mit denen Mediziner weltweit bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung konfrontiert sind. (Kazi et al., 2008) Oxidativer Stress ist mit oxidativen Schäden an Proteinen, Lipiden und DNA verbunden und spielt eine wichtige Rolle beim Fortschreiten der Krankheit bei Patienten mit chronischer Nierenerkrankung. Bei oxidativem Stress übersteigt die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies (ROS) die des Antioxidans Kapazität, auch bei der Hämodialyse, erhöhter oxidativer Stress aufgrund von Dialysemembranbehandlungen mit geringer Kompatibilität, die Neutrophile und Monozyten (phagozytische Zellen) aktivieren, und auch aufgrund einer Abnahme der antioxidativen Kapazität, bei der die Aktivität der Enzyme Superoxiddismutase, Glutathionperoxidase und Peroxiredoxin2 auftritt ist zusätzlich zu geringen Mengen an nicht-enzymatischen Antioxidantien wie den Vitaminen C, E und A reduziert. (Gwozdzinski K et al, 2021) Mehrere Komorbiditäten bei ESRD-Patienten hängen mit oxidativem Stress zusammen, der durch hohe Mengen an Prooxidantien wie Dyslipidämie gekennzeichnet ist , Gefäßverkalkung, Bluthochdruck, Diabetes mellitus (DM) und Alter.(Mondaresi et al, 2015) Unterernährung und chronische Entzündungen, die mit der Dialyse einhergehen, lösen auch die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies aus.(handelman et al, 2001) Nach jeder Hämodialysesitzung wird ein 14-facher Anstieg der ROS-Werte induziert.(Nguyen et al., 1985; Chen et al., 1998; Yang et al., 2006)

Die Niere synthetisiert die antioxidativen Enzyme, einschließlich Glutathionperoxidasen, und ihr Versagen führt zu verringerten Spiegeln dieser Enzyme und als Folge davon werden die Prooxidantien erhöht. (Kelly, Rothwell, 2020) Die Oxidation von Fettsäuren durch freie Radikale wird Lipidperoxidation genannt und ist für Gewebeschäden verantwortlich.(Fatani et al, 2016) Malondialdehyd, das durch Lipidperoxidation erzeugt wird, ist ein nukleophiler Wirkstoff mit der Fähigkeit, die Funktionen von Aminosäuren und Sulfhydryleinheiten von Proteinen anzugreifen und zu verändern. (Slatter et al, 2000) Mehrere Studien haben bestätigt, dass eine erhöhte Sterblichkeitsrate bei Hämodialysepatienten mit oxidativem Stress im Zusammenhang mit erhöhten MDA-Spiegeln, dem Endprodukt der Oxidation ungesättigter Fettsäuren, verbunden ist. (Juretic et al, 2001) Antioxidantien sind endogene Antioxidantien, die vom Körper produziert werden (enzymatisch und nicht enzymatisch) und exogene Antioxidantien, die in Nahrungsmitteln und Nahrungsergänzungsmitteln enthalten sind. (Liakopoulos et al, 2019) Vitamine B, C, D und E, Coenzym Q10, L-Carnitin, a-Liponsäure, Curcumin, grüner Tee, Flavonoide, Polyphenole, mehrfach ungesättigte Omega-3-Fettsäuren, Statine, Spurenelemente und N-Acetyl Cystein wurde als exogenes Antioxidans zur Reduzierung von oxidativem Stress bei Hämodialysepatienten untersucht. (Liakopoulos et al, 2019) Die Reduzierung des oxidativen Stresses bei Hämodialysepatienten durch den Einsatz antioxidativer Behandlungen kann ein nützlicher Ansatz sein, um Leben zu retten, Todeskampf zu vermeiden und ihre Lebensqualität zu verbessern19.(Navarro et al, 2019) Viele in Datenbanken enthaltene klinische Studien haben eine Verbesserung der mit der Dialyse einhergehenden Komplikationen bei Patienten bestätigt, die mit pflanzlichen Antioxidantien ergänzt wurden. (Asgharpour M, Alirezaei A, 2012) In letzter Zeit wächst die Aufmerksamkeit auf die antioxidative Wirkung von Rutin.( Moretti E et al., 2012)

Flavonoide wurden kürzlich von wissenschaftlichen Gruppen aufgrund ihrer verschiedenen pharmakologischen Eigenschaften als einzigartige Klasse therapeutischer Moleküle anerkannt. Rutin, bekannt als Vitamin P oder Rotosid, wurde für viele pharmakologische Wirkungen entdeckt.( Ganeshpurkar A, Saluja AK, 2017) Rutin ist ein Flavonol, das in Passionsblume, Buchweizen, Tee und Apfel vorkommt.( Ganeshpurkar A, Saluja AK, 2017) Rutin heißt Rotosid, Quercetin-3-Rutinosid und Sophorin ist Acitrusflavonoidglykosid.( Kreft S, Knapp M, Kreft I, 1999) Rutin ist ein sekundärer Pflanzenstoff mit vielen therapeutischen Eigenschaften. (Ganeshpurkar A, Saluja AK, 2017) Ein altes Sprichwort: Ein Apfel pro Tag hält den Arzt fern, scheint richtig zu sein, da Rutin, das in Äpfeln enthalten ist, viele biologische Aktivitäten hat. (Ganeshpurkar A, Saluja AK, 2017) Rutin muss umfassend untersucht werden, um ein wirksames Sicherheitsprofil beim Menschen zu demonstrieren und seine Vorteile als therapeutische Ergänzung zu nutzen. (Ganeshpurkar A, Saluja AK, 2017) Es wurde festgestellt, dass Rutin als Behandlung einen erheblichen Einfluss auf die Sekretion von Zytokinen hat. (Gandhi GR et al, 2020) Zytokine werden von Immunzellen ausgeschüttet und Entzündungen bei Langzeiterkrankungen verursachen durch Zytokine vermittelte Organdysfunktionen und Gewebeschäden, beispielsweise bei Diabetes mellitus, Krebs und rheumatoider Arthritis. (Gautam R et al., 2006) Die immunmodulatorischen und entzündungshemmenden Wirkungen von Rutin bei chronischen Stoffwechselerkrankungen stützen die Idee, dass Rutin bei der Behandlung dieser Erkrankungen und ihrer Komplikationen eingesetzt werden kann. (Gandhi GR et al, 2020) Durch die Verwendung von Rutin wird der Blutzuckerspiegel gesenkt und das Lipidprofil verbessert. Auch die Aktivitäten von ALT, AST und LDL in der Leber, im Serum und im Herzen werden durch Rutin verhindert. Es wurde festgestellt, dass Rutin dazu in der Lage ist Reduziert den TG-Spiegel in der Leber und im Herzen und erhöht den Glykogenspiegel. (Gandhi GR et al., 2020)

Erstaunlicherweise wurde festgestellt, dass die Stabilität der Rutin-Aganistenoxidation größer ist als die ihres Aglycogens Quercetin. (Suzuki et al., 2005) Rutin wird häufig in Kombination mit Vitamin C verwendet, da es für die Vitamin-C-Absorption und als Antioxidationsmittel unerlässlich ist. (Bus ze Wski et al., 1993) Der menschliche Körper kann keine Flavonoide synthetisieren und die Nahrung kann Rutin liefern, und Rutin dient nicht nur der Verlängerung der Haltbarkeit von Produkten, sondern erhöht auch den Nährwert von Produkten. (Chua LS, 2013) Zusätzlich zu den Toxinen entfernt die Hämodialyse Nährstoffe aus dem Blut, wie z. B. Ascorbinsäure (AA), und auch Hämodialysepatienten haben aufgrund von Ernährungseinschränkungen einen Mangel an Ascorbinsäure, was oxidativen Stress und Entzündungen auslöst, die bereits durch die endende Urämie induziert werden kardiovaskuläre Ereignisse und Mortalität.(Chaghouri P et al., 2021) ROS werden durch AA, insbesondere Superoxid-Anionenradikale, reduziert und wiederum Ascorbinsäure oxidiert. (Bendich A et al., 1986) AA-Säure reagiert kompetitiv mit ROS und fängt sie ab, bevor sie die Zellbestandteile oxidieren, und AA wird oxidiert, wodurch Lipidmembranen, Proteine ​​und DNA vor Schäden geschützt werden. (Berratta M et al., 2020) In Leukozyten sind die Ascorbinsäurekonzentrationen 50 bis 100 höher als im Plasma. (Berratta M et al, 2020) Es wurden keine Studien über die Wirkung von Rutin als Antioxidans auf den oxidativen Stress bei Hämodialysepatienten durchgeführt.

Im Hinblick auf die antioxidative und entzündungshemmende Wirksamkeit von AA ist es wichtig, die Wirkung von Vitamin C auf Hämodialysepatienten zu erkennen. (Chaghouri P et al, 2021) Basierend auf der antioxidativen und entzündungshemmenden Wirkung von Rutin und Vitamin C, die durch eine Vielzahl von In-vitro- und In-vivo-Studien bestätigt wurde, werden Rutin und Vitamin C für die Untersuchung bei Hämodialysepatienten ausgewählt.

Ziel der Studie Ziel dieser Studie ist es, die Wirkung von Rutin und Vitamin C auf ausgewählte oxidative Stress- und Entzündungsmarker zu bewerten.

Patient und Methoden

1. Design:

   Eine prospektive, interventionelle, offene, randomisierte, kontrollierte klinische Studie wird an erwachsenen Patienten mit terminaler Niereninsuffizienz unter regelmäßiger Hämodialyse durchgeführt.

2. Einstellungen:

Die Studie wird in der Nephrologie- und Dialyseabteilung des Universitätsklinikums Ain Shams durchgeführt

Insgesamt werden 105 Patienten rekrutiert und in drei Gruppen eingeteilt: - Gruppe 1: (Ruta C-Gruppe) 35 Patienten nehmen 4 Monate lang dreimal täglich eine Dosis von 2 Tabletten Rutin 60 mg in Kombination mit Vitamin C 160 mg ein Ergänzung zur Standardtherapie.

Gruppe 2: (Vitamin-C-Gruppe) 35 Patienten nehmen zusätzlich zu ihrer Standardtherapie 4 Monate lang zweimal täglich eine Dosis von 500 mg Vitamin C ein.

Gruppe 3: Kontrollgruppe, 35 Patienten nehmen nur die Standardtherapie ein.

Ausgangsmerkmale: Die folgenden Daten werden von allen Patienten zu Studienbeginn erhoben

1. Alter, Geschlecht, Gewicht, Dauer der ESRD und Hämodialyse-Komorbiditäten.
2. Dialysedauer, BUN, Cr (mg/d L), Albumin (mg/d L), Hb (g m %), Nierenfunktionstest, Leberfunktionstest, Blutzuckerspiegel, TG, Gesamtcholesterinspiegel, LDL-C, HLD -C.

Überwachungsparameter:

1. Die Patienten werden auf Nebenwirkungen überwacht.
2. Zu Beginn und am Ende der Studie wird allen Gruppen eine Blutprobe entnommen. Anschließend werden die Seren 10 Minuten lang bei 4 °C und 3000 U/min zentrifugiert und anschließend für die biochemische Bewertung bei -80 °C eingefroren. C-reaktives Protein, GSH-PX, TNF-α und ESR. Diese Analyse wird mithilfe der Enzyme Linked Immunosorbent Assay-Technik (ELISA) durchgeführt.

Ethische Überlegungen:

• Die Studie wird gemäß der Deklaration von Helsinki durchgeführt.
• Genehmigung des Forschungsethikausschusses der Fakultät für Pharmazie – Ain-Shams-Universität – Institutionelles Prüfungsgremium der Forschungsethikkommission der Fakultät für Pharmazie.
• Vor der Aufnahme in die Studie wird von allen Patienten eine Einverständniserklärung eingeholt, ohne dass die Patienten verpflichtet sind, aus der Studie auszusteigen, wenn sie dies wünschen.

Statistische Analyse:

Statistische Analysen werden mit der SPSS-Software (Statistical Package for the Social Sciences) durchgeführt. Kontinuierliche Variablen werden als Mittelwert + Standardabweichung (SD) oder als Median + Interquartilbereich (IQR) dargestellt. Statistische Tests werden basierend darauf ausgewählt, ob die resultierenden Daten entweder parametrisch oder nicht parametrisch sind. P-Werte unter 0,05 gelten als statistisch signifikant und P-Werte unter 0,001 gelten als hochsignifikant.

Berechnung der Stichprobengröße:

Die Stichprobengröße wurde mit GPower v.3.1.9.4 1 berechnet. Laut Connelly (2008) legt die Literatur nahe, dass eine Stichprobe einer Pilotstudie 10 % der Stichprobe aus 3 gleich großen Gruppen und einem Alpha von 0,05 umfassen sollte, die Stichprobengröße würde 966 Teilnehmer betragen. Für unsere Pilotstudie würde die erforderliche Stichprobengröße 97 Teilnehmer betragen. Um Abbrecher zu berücksichtigen und für die größere Elternstudie 2 hochzurechnen.

Daher haben wir uns für eine umfassende Studie entschieden, bei der wir eine kleine Effektgröße von 0,10 erwarten, um eine Potenz von 80 % zur Ablehnung der Nullhypothese zu erreichen und bei gleicher Gruppengröße insgesamt 105 Teilnehmer zu rekrutieren, die gleichmäßig auf die Teilnehmer verteilt sind 3 Gruppen (35 Teilnehmer in jeder Gruppe).

F-Tests – ANOVA: Feste Effekte, Omnibus, Einweganalyse: A priori: Erforderliche Stichprobengröße berechnen Eingabe: Effektgröße f = 0,10 α err prob = 0,05 Potenz (1-β err prob) = 0,80 Anzahl der Gruppen = 3 Ausgabe : Nichtzentralitätsparameter λ = 9,6900000 Kritisches F = 3,0050418 Zähler df = 2 Nenner df = 966 Gesamtstichprobengröße = 969 Tatsächliche Trennschärfe = 0,8011010