Effect of Epigallocatechin Gallat on Sciatic Nerve in Diabetic Neuropathic Pain Model: the Role of Trpv1 Channel

Abstract

Diyabetik nöropatik ağrı (DNP), diyabet hastalığının önemli bir komplikasyondur. Epigallokateşin Gallat (EGCG) anti-oksidan, anti-inflamatuar, anti-kanserojen, nörodejenerasyonu önleyici, diyabet riskini azaltma özelliği olduğu çalışmalarda bildirilmiştir. Yaptığımız literatür araştırmasında, streptozotosin (STZ) kaynaklı DNP modelinde siyatik sinir hasarı oluşum sürecinde TRPV1 kanalının rolü üzerine EGCG'nin etkisi hakkında bir çalışmaya rastlanılmamıştır. DNP modelinde EGCG'nin tedavi edici özeliğinin olup olmadığını araştırmak amacıyla sıçanlar 4 gruba ayrıldı (n=7); Kontrol, EGCG, DNP, DNP+EGCG. Çalışmanın ilk gün (0.gün) DNP ve DNP+EGCG gruplarına STZ (45 mg/kg intraperitoneal) uygulandı. Araştırmanın 3. gününde tüm grupların kan şekeri düzeyleri ölçüldü. DNP ve DNP+EGCG gruplarındaki sıçanlarda diyabet oluştuğu kanıtlandı. Sonrasında EGCG, DNP+EGCG gruplarına 14 gün boyunca günde 20/mg/kg/gün intragastrik olarak EGCG verildi. Araştırma boyunca (0., 3., 8., 14., 17. günler) grupların ortalama ağırlık değişimi, ortalama kan şeker düzeyleri ölçümü, sıcak plaka ve kuyruk daldırma testleri yapıldı. Çalışma sonunda siyatik sinir örnekleri, Stereolojik, histopatolojik ve immünohistokimya (İHK) yöntemleri ile analiz edildi. Elde edilen verilere dayanarak; kontrol ve EGCG grupları ile kıyaslandığında DNP grubunda, sıcak plaka, kuyruk daldırma test sürelerinin anlamlı şekilde kısaldığı gözlemlendi. DNP+EGCG sıcak plaka, kuyruk daldırma test sürelerinin grubuna göre daha uzun sürdüğü tespit edildi. Hematoksilen-Eozin ve Toluidin Mavisi boyaları kullanılarak yapılan analizler sonucunda, kontrol, EGCG gruplarındaki siyatik sinirler normal histolojik yapıda gözlenirken, DNP grubunda aksonal dejenerasyon tespit edildi. DNP+EGCG, DNP kıyasla aksonlarda daha az bozulma, olduğu tespit edildi. İHK bulgular değerlendirildiğinde, DNP grubunda yoğun TRPV1 ve İNOS ekspresyonu görülürken, Kontrol, EGCG, DNP+EGCG gruplarında düşük TRPV1 ve İNOS ekspresyonu gözlendi. Stereolojik analiz sonucunda gruplar arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulunmadı. Çalışma sonuçları, EGCG tedavisi streptozotosin ile oluşturulan DNP modelinde hasara neden olan mekanizmaları inhibe ederek ağrı toleransını modüle edebileceği, kan glukoz düzeyini dengeleyebileceği, siyatik sinirdeki bozulmayı hafifletebileceği, artan TRPV1 ve İNOS ifadelerini düşürebileceğini gösterdi. Bu da EGCG'nin DNP'ye karşı potansiyel bir tedavi ajanı olabileceğini ortaya koydu.Diabetic neuropathic pain (DNP) is a significant complication of diabetes. Epigallocatechin Gallate (EGCG) has been reported to have antioxidant, anti-inflammatory, anti-carcinogenic, neurodegeneration preventive and diabetes risk reduction properties. In our literature research, no study was found on the effect of EGCG on the role of the TRPV1 channel in the process of sciatic nerve damage in the streptozotocin (STZ)-induced DNP model. To investigate whether EGCG has therapeutic properties in the DNP model, rats were divided into four groups (n=7): Control, EGCG, DNP, and DNP+EGCG. On the first day of the study (day 0), STZ (45 mg/kg intraperitoneal) was administered to DNP and DNP+EGCG groups. Blood glucose levels of all groups were measured on the 3rd day of the study. Diabetes was proven to have occurred in rats in DNP and DNP+EGCG groups. Afterwards, EGCG was administered intragastrically at 20/mg/kg/day for 14 days in the EGCG, DNP+EGCG groups. During the study (days 0, 3, 8, 14, 17), mean weight change, blood glucose levels, hot plate and tail dipping tests were performed. At the end of the study, sciatic nerve samples were analysed by stereological, histopathological and immunohistochemistry (IHC) methods. The data obtained showed that the hot plate and tail immersion test times were significantly shorter in the DNP group compared to the control and EGCG groups. It was determined that the DNP+EGCG hot plate and tail immersion test times were longer than the control group. As a result of the analysis using Hematoxylin-Eosin and Toluidine Blue stains, sciatic nerves in the control and EGCG groups were observed in normal histological structure, while axonal degeneration was detected in the DNP group. DNP+EGCG was found to have less degeneration in axons compared to DNP. When IHC findings were evaluated, intense TRPV1 and INOS expression was observed in the DNP group, while low TRPV1 and INOS expression was observed in the Control, EGCG, and DNP+EGCG groups. As a result of stereological analysis, no statistically significant difference was found between the groups. The results of the study showed that EGCG treatment may modulate pain tolerance, stabilize blood glucose levels, alleviate the deterioration in the sciatic nerve, and decrease the increased TRPV1 and INOS expressions by inhibiting the mechanisms causing damage in streptozotocin-induced DNP model. This suggested that EGCG may be a potential therapeutic agent against DNP.