Хетерополиволфрамати Као Могући Антидијабетици: Утицај на Хипергликемију и Процена Хепато- И Нефротоксичности у Експерименталном Моделу Дијабетеса Изазваним Стрептозотоцином Код Пацова

Abstract

Полиоксометалати (ПОМ), поред антимикробног и антитуморског дејства, могу бити делотворни у снижавању хипергликемије код дијабетичких животиња. Из тог разлога, циљ овог истраживања је био да испита антидијабетички и токсични потенцијал (NH₄)₁₄[NaP₅W₃₀O₁₁₀]-31H₂O, {NaP₅W₃₀} и К₁₄[AgP₅W₃₀O₁₁₀]-22H₂O-6KC1, {AgP₅W₃₀}. Први експериментални модел била је screening студија у којој је испитиван утицај једнократне интраперитонеалне примене {NaP₅W₃₀} и {AgP₅W₃₀} (5, 10 и 20 mg/kg) на снижавање хипергликемије код дијабетичких пацова. Други експериментални модел служио је за испитавање хепато- и нефротоксичности одабраних хетерополиволфрамата код здравих пацова. Како механизми деловања биоактивних ПОМ још увек нису разјашњени, циљ треher екперименталног модела је био да се расветле могући механизми антидијабетичког деловања хетерополиволфрамата. Резултати screening студије су показали да су оба испитивана хетерополиволфрамата ефикасна у снижавању хипергликемије, с тим што се {NaP:W10) показао као моћнији антихипергликемијски агенс у односу на (AgPW). Резултати токсиколошког истраживања показали су да тронедељна перорална примена {NaP₅W₃₀} и {AgP₅W₃₀} (20 mg/kg/дан) изазива благи до умерени степен хепато- и нефротоксичности код здравих пацова. У последњем експерименталном протоколу, показано је да перорална примена {NaP₅W₃₀} и {AgP₅W₃₀}(20 mg/kg/дан) током три недеље значајно стимулише секрецију инсулина из В-ћелија Лангерхансових острваца панкреаса код дијабетичких пацова. Такође, показано је да {NaP₅W₃₀} испољава хепато, нефро-, кардио- и неуропротективно дејство код дијабетичких пацова. Стога, {NaP₅W₃₀} 11 {AgP₅W₃₀}могу се сматрати потенцијалним не- инсулинским лековима-кандидатима у терапији шећерне болести типа 2, који би се подвргли даљим претклиничким испитивањима.

Alternate abstract:

Polyoxometalates (POMs) have been found to exhibit antimicrobial, anticancer, and antidiabetic activities. In this study, the in vivo antidiabetic effects of a donut-shaped polyanion salt (NH₄)₁₄[NaP₅W₃₀O₁₁₀]-31H₂O, {NaP₅W₃₀} and its Ag-containing derivative К₁₄[AgP₅W₃₀O₁₁₀]-22H₂O-6KC1, {AgP₅W₃₀}, as well as their hepatotoxicity and nephrotoxicity, were evaluated. In the hypoglycemic screening study, Wistar albino rats with streptozotocin-induced diabetes were treated intraperitoneally with three single doses (5, 10, and 20 mg/kg) of both investigated polyoxotungstates. Then, the second experimental model was used to examine the hepato- and nephrotoxicity of {NaP₅W₃₀} and {AgP₅W₃₀} in healthy rats. Finally, the potential mechanisms of their antihyperglycemic action were evaluated in the third experimental model. Screening study results showed that both investigated heteropolytungstates significantly reduced the blood glucose level of diabetic rats, and {AgP₅W₃₀} was found to be a more potent antihyperglycemic agent than {AgP₅W₃₀}. Additionally, hepatotoxic and nephrotoxic effects induced by two-week {NaP₅W₃₀} and {AgP₅W₃₀} (20 mg/kg/day) treatments could be considered mild to moderate. In the final experimental protocol, the oral administration of {NaP₅W₃₀} (20 mg/kg/day) for three weeks significantly stimulated insulin secretion from ẞ-cells of pancreatic islets in diabetic rats. In addition, it was shown that {NaP₅W₃₀} exhibits hepato-, nephro-, cardio- and neuroprotective effects in diabetic rats. Therefore, {NaP₅W₃₀} and {AgP₅W₃₀}could be considered promising non-insulin drug candidates in managing type 2 diabetes, which would undergo further preclinical trials.