بررسی تاثیر قهوۀ سبز و اسید کلروژنیک بر سازوکار ذخایر گلیکوژن عضلانی موش‌های c57bl/6 پیش‌دیابتی

مقدمه: شیوع روزافزون چاقی میلیون‌‌ها نفر در جهان را تحت تاثیر قرار داده است که بیماری‌‌های مختلفی همچون پیش‌‌دیابت، دیابت، بیماری‌‌های قلبی عروقی، سرطان و اختلالات عضلانی را به همراه خواهد داشت. یکی از مداخلات درمانی در پیشگیری از دیابت استفاده از مکمل‌های گیاهی مانند قهوۀ سبز و ترکیبات فنولی آن ازجمله اسیدکلروژنیک، با توجه به خواص آنتی‌اکسیدانی، ضدالتهابی و حساس به انسولین است؛ ازاین‌رو، مطالعۀ حاضر با هدف بررسی تاثیر قهوۀ سبز و اسیدکلروژنیک بر ذخایر گلیکوژنی در عضلات موش‌های‌ پیش‌‌دیابتی انجام شد.مواد و روش ها: تعداد 20 سر موش نر c57bl/6 به‌طور تصادفی به دو گروه تقسیم گردیدند: موش‌های با رژیم غذایی طبیعی (normal diet، 5 سر) و موش‌‌های با رژیم غذایی پرچرب (high – fat diet، 15 سر) که به مدت 12 هفته تغذیه شدند. پس از تشخیص القای پیش‌دیابت توسط آزمون‌های fasting blood suger (fbs) و glucose tolerance test (gtt)، این گروه به سه زیرگروه تقسیم گردیدند: موش‌های پیش‌‌دیابت (pre-diabetes، 5 سر)، پیش‌‌دیابت همراه مصرف قهوۀ سبز (pre-diabetes -green cofee، 5 سر) و پیش‌‌دیابت همراه مصرف اسید‌‌کلروژنیک (pre-diabetes -cholorogenic acid، 5 سر) که به مدت 10 هفته تیمار شدند. در انتها موش‌ها کشته شدند و سطح نسبی بیان ژن‌های دخیل در ذخایر گلیکوژن عضلۀ دوقلو شامل pi3k،akt، gsk3، gys1 و همچنین ژن lrrc8a از طریق تکنیک real-time pcr اندازه‌گیری گردید. داده‌ها با استفاده از آزمون تحلیل واریانس یک-راهه توسط نرم‌افزار graphpad prism 8.4.3 تحلیل شد.یافته های پژوهش: نتایج افزایش معناداری در سطح گلوکز خون در گروه hfd (mg/dl 4/5±9/129) نسبت به nd (mg/dl ±3 3/95) و همچنین کاهش معناداری در گروه‌‌ pd-gc (mg/dl 16/8±5/ 103) و pd-ca (mg/dl 8± 99) نسبت به گروه pd (mg/dl 4/9±5/ 129) نشان داد (0.001>p). با استفاده از فن رنگ‌آمیزی periodic acid - schiff (‌‌pas)، کاهش چشمگیری در سطح ذخایر گلیکوژن در موش‌های گروه pd، نسبت به گروه nd مشاهده گردید، درحالی‌که در گروه‌‌های تیمار، افزایش معنی‌‌دار در تجمع گلیکوژن عضله، نسبت به گروه pd دیده شد (0.001>p). سطح ‌‌بیان ژن‌های pi3k، akt، lrrc8a و gys1 کاهش و gsk3 افزایش معناداری در گروه ‌‌pd در مقایسه با گروه nd نشان ‌داد (0.001>p) که نشان‌دهندۀ اختلال در مسیر پیام‌رسانی ذخایر گلیکوژن در گروه ‌‌pd است؛ اما در گروه‌‌های تحت تیمار، افزایش معنی‌داری از سطح بیان ژن‌‌های pi3k، akt، lrrc8a و gys1، در مقایسه با گروه‌‌pd مشاهده شد (0.001>p).بحث و نتیجه‌گیری: با توجه به عوارض ناشی از بیماری پیش‌دیابت، علاوه بر تشخیص زودهنگام پیش‌دیابت، به نظر می‌رسد به‌منظور کنترل وزن و افزایش حساسیت انسولینی، مصرف قهوۀ سبز و اسیدکلروژنیک می‌‌تواند شرایط پیش‌‌دیابتی ایجادشده بر مسیر پیام‌رسانی سنتز گلیکوژن در بافت عضلۀ ‌‌موش‌‌های پیش‌دیابتی را بهبود بخشد.

investigating the effect of green coffee and chlorogenic acid on the mechanism of muscle glycogen content in prediabetic c57bl/6 mice

introduction: the increasing prevalence of obesity has affected millions of people across the globe, leading to various diseases, such as prediabetes, diabetes, cardiovascular diseases, cancer, and muscle disorders. one of the therapeutic interventions in the prevention of diabetes is the use of herbal supplements, such as green coffee and its phenolic compounds, including chlorogenic acid, due to its antioxidant, anti-inflammatory, and insulin-sensitive properties. therefore, the present study aimed to investigate the effect of green coffee and chlorogenic acid on glycogen content in the muscles of prediabetic mice.material & methods: a total of 20 male c57bl/6 mice were randomly assigned to two groups: normal diet mice (5 mice) and high-fat diet mice (15 mice), which were fed for 12 weeks. after the induction of prediabetes by fasting blood sugar (fbs) and glucose tolerance test (gtt) tests, this group was divided into three subgroups: prediabetes mice (5 cases), prediabetes mice with diabetes with green coffee consumption (prediabetes - green coffee, 5 cases) and prediabetes with chlorogenic acid consumption (prediabetes - chlorogenic acid, 5 cases) which were treated for 10 weeks. in the end, the mice were sacrificed, and the relative level of expression of genes involved in the glycogen content of the gastrocnemius muscle, including pi3k, akt, gsk3, gys1, as well as the lrrc8a gene, was measured through the real-time pcr technique. the data were analyzed using the one-way analysis of variance test by graphpad prism software (version 8).findings: the results pointed to a significant increase in the blood glucose level in the hfd group (129.9±5.4 mg/dl) compared to nd (95±3.3 mg/dl) and a significant decrease in the pd-gc group (103.5±8.16 mg/dl) and pd-ca (99±8 mg/dl) compared to the pd group (129.5±9.4 mg/dl) (p<0.001). the periodic acid-schiff (‌‌pas) staining technique demonstrated a significant decrease in the level of glycogen content in the rats of the pd group compared to the nd group. while in the treatment groups, a significant increase was observed in muscle glycogen accumulation compared to the pd group (p<0.001). the expression level of pi3k, akt, lrrc8a, and gys1 genes decreased, and gsk3 significantly increased in the pd group compared to the nd group (p<0.001), indicating a disturbance in the signaling pathway of glycogen content in the pd group. nonetheless, in the treated groups, a significant increase was observed in the expression level of pi3k, akt, lrrc8a, and gys1 genes compared to the pd group (p<0.001).discussion & conclusion: considering the complications caused by prediabetes disease, in addition to early diagnosis of prediabetes, it seems to control weight and increase insulin sensitivity, the consumption of green coffee and chlorogenic acid can improve the prediabetic condition caused by the signaling pathway of glycogen synthesis in the muscle tissue of prediabetic rats.