ผลของภาวะพร่องเอนไซม์ G6PD ต่อการเสื่อมของเซลล์ไตในโรคเบาหวาน

ชาลิสา หลุยเจริญ ชีพสุนทร; พูลลาภ ชีพสุนทร

dc.contributor.author	ชาลิสา หลุยเจริญ ชีพสุนทร
dc.contributor.author	พูลลาภ ชีพสุนทร
dc.contributor.other	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะแพทยศาสตร์
dc.date.accessioned	2023-12-01T10:17:59Z
dc.date.available	2023-12-01T10:17:59Z
dc.date.issued	2561
dc.identifier.uri	https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/83806
dc.description.abstract	เอนไซม์ glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PD) เป็นเอนไซม์ที่พบได้ในทุกเซลล์ของร่างกาย มีหน้าที่สร้าง nicotinamide adenine dinucleotide (NADPH) จากวิถี pentose phosphate pathway (PPP) เพื่อช่วยป้องกันภาวะ oxidative stress ภายในเซลล์ด้วยการรักษาระดับ reduced glutathione (GSH) ความผิดปกติที่เกิดขึ้นกับเอนไซม์ G6PD ส่งผลกระทบต่อเซลล์จากภาวะ oxidative stress เช่น ภาวะพร่องเอนไซม์ G6PD สามารถเหนี่ยวนำให้เซลล์ไตเกิด apoptosis และ nephropathy นอกจากนี้ยังพบภาวะพร่องเอนไซม์ G6PD เพิ่มสูงขึ้นในผู้ป่วยเบาหวานเมื่อเทียบกับคนปกติ ด้วยเหตุนี้จึงเป็นที่มาของการศึกษาวิจัยบทบาทของภาวะพร่องเอนไซม์ G6PD ในเซลล์ไตร่วมกับความเป็นพิษของน้ำตาลต่อความเสื่อมของไต และประสิทธิภาพของสารสกัดสมุนไพรไทยต่อการป้องกันและยับยั้งความเสื่อมของไตอันเนื่องมาจากภาวะพร่องเอนไซม์ G6PD และเบาหวาน จากการเพาะเลี้ยงเซลล์ไต HEK293 ร่วมกับน้ำตาลความเข้มข้น 12.5 และ 25 mMol/L พบว่าน้ำตาลที่ความเข้มข้นสูงมีผลทำให้ cell viability ลดลง (84.37±2.11% (p=0.025) และ 75.10±9.22% (p=0.002) ตามลำดับ) และระดับ ROS เพิ่มขึ้น (1.25±0.06 (p=0.008) และ 1.45±0.20 (p<0.001) ตามลำดับ) อย่างมีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับเซลล์ในกลุ่มควบคุม ซึ่งแสดงให้เห็นว่า oxidative stress เป็นปัจจัยสำคัญของภาวะเบาหวานที่กระตุ้นให้เกิดความเสื่อมของเซลล์ไต เมื่อ oxidative stress ในเซลล์ไม่สมดุล เซลล์ย่อมตอบสนองด้วยการเพิ่มระดับการแสดงออกของเอนไซม์กลุ่ม antioxidant ดังจะเห็นได้จากการตอบสนองของยีน G6PD, GSH-Px และ CAT ที่มีการแสดงออกมากขึ้นเมื่อเลี้ยงในระดับน้ำตาลที่ 12.5 และ 25 mMol/L (G6PD: 1.42±0.38 (p=0.196) และ 3.36±0.48 (p<0.001), GSH-Px: 1.47±0.50 (p=0.130) และ 2.08±0.29 (p=0.007), CAT: 1.38±0.14 (p=0.038) และ 1.28±0.31 (p=0.113) ตามลำดับ) แต่เมื่อ G6PD ของเซลล์ถูก knockdown เพื่อจาลองสภาวะพร่องเอนไซม์ G6PD พบว่าจำนวน cell viability ของ HEK293 ลดน้อยลงไปอีก (78.37±3.27% (p<0.001) และ 65.95±5.78% (p<0.001) ตามลำดับ) ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเอนไซม์ G6PD มีความสำคัญต่อการป้องกันความเสื่อมของไตจากความเป็นพิษของน้ำตาล ด้วยเหตุนี้ผู้วิจัยจะได้ดำเนินการติดตาม pathway ที่เกี่ยวข้องในการควบคุมการแสดงออกของเอนไซม์ G6PD อันเนื่องมาจากภาวะไตจากเบาหวานต่อไป และจากการทดสอบประสิทธิภาพของ coumarin ที่มีฤทธิ์ในการป้องกันภาวะ oxidative stress และลดการอักเสบ กลับพบว่า coumarin ไม่สามารถป้องกันการเสื่อมของเซลล์ไตจากความเป็นพิษของน้ำตาลได้ ด้วยเหตุนี้ผู้วิจัยจะได้นำสารสกัดอื่นที่มีฤทธิ์ในการป้องกันภาวะ oxidative stress และลดการอักเสบมาทดสอบแทน เช่น มะนาวผง (lime powder) มาทดสอบต่อไป	en_US
dc.description.abstractalternative	Glucose 6-phosphate dehydrogenase (G6PD) is an enzyme found in every cell of the body. It produces nicotinamide adenine dinucleotide (NADPH) from the pentose phosphate pathway (PPP) to prevent cellular oxidative stress by maintaining reduced glutathione (GSH) levels. Therefore, any G6PD deficient cell types including kidney cells are subjected to cellular damage caused by elevated intracellular ROS levels. G6PD deficiency can induce renal apoptosis and nephropathy and has been reported in patients with diabetes mellitus. This study aimed to investigate the impact of G6PD deficiency in kidney cells challenged with high glucose. In addition, the protective effects of several Thai herbal extracts were tested in this model. Results showed that exposure of HEK293 cells to glucose at concentrations of 12.5 and 25 mMol/L significantly decreased cell viability (84.37±2.11% (p=0.025) and 75.10±9.22% (p=0.002), respectively) and increased ROS (1.25±0.06 (p=0.008) and 1.45±0.20 (p<0.001), respectively) compared with control. These results demonstrated that oxidative stress is an inducer for diabetic retinopathy. Furthermore, HEK293 cells exposed to high glucose (12.5 and 25 mMol/L) increased mRNA expression levels of antioxidant enzymes, including G6PD (1.42±0.38; p=0.196 and 3.36±0.48; p<0.001), GSH-Px (1.47±0.50; p=0.130 and 2.08±0.29; p=0.007) and CAT (1.38±0.14; p=0.038 and 1.28±0.31; p=0.113), respectively. Knockdown of G6PD significantly decreased the cell viability of HEK293 cells exposed to glucose (12.5 and 25 mMol/L) more than non-knockdown HEK293 cells (78.37±3.27% (p<0.001) and 65.95±5.78% (p<0.001) respectively). These results indicated that G6PD plays a protective role against glucose toxicity in kidney cells. The mechanism underlying the regulation of G6PD expression in diabetic nephropathy will be further explored. Either pre- or co-treatments with coumarin did not protect HEK293 cells from glucose toxicity. Subsequently, lime powder known for its antioxidant property will be tested.	en_US
dc.description.sponsorship	โครงการวิจัยนี้ได้รับทุนอุดหนุนการวิจัยจากจุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ประจำปี 2561	en_US
dc.language.iso	th	en_US
dc.publisher	คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.rights	คณะแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย	en_US
dc.subject	เบาหวาน -- ภาวะแทรกซ้อน	en_US
dc.subject	ไต -- ความผิดปกติ	en_US
dc.subject	เอนไซม์	en_US
dc.subject	Glucose-6-phosphate dehydrogenase	en_US
dc.subject	Glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency	en_US
dc.title	ผลของภาวะพร่องเอนไซม์ G6PD ต่อการเสื่อมของเซลล์ไตในโรคเบาหวาน	en_US
dc.title.alternative	Effect of G6PD deficiency on renal cell degeneration in diabetes mellitus	en_US
dc.type	Technical Report	en_US