Studium vlivu antidiabetika Empagliflozinu na urinální metabolom experimentálního potkana s diabetes mellitus 2. typu

Bc. Jana Ludvíková

Master's thesis

Study of the effect of the antidiabetic Empagliflozin on the urinal metabolome of an experimental rat with type 2 diabetes mellitus

Abstract:

Diplomová práce je zaměřena na urinární metabolom u potkanů, kterým bylo podáván antidiabetikum empagliflozin, pozornost byla také věnována urinárním biomarkerům oxidačního stresu. Metabolom močí byl pozorován na laboratorních neobézních potkanech, kteří se rodí již s metabolickým syndromem. Tento druh potkanů, který je označen jako HHTg potkani, byly vyvinuti z potkanů rodu Wistar v Institutu klinické a experimentální medicíny. HHTg potkanům a potkanům rodu Wistar byl podáván Empagliflozin 1,5 měsíce, kdy jim byla následně odebrána moč v metabolických klecích. Praktická část se zabývala vývojem analytické necílené metody pro stanovení urinárního metabolomu a cílené metody pro stanovení biomarkerů oxidačního stresu. Cílem bylo posouzení, zda má významný vliv použité farmakoterapie na hladiny urinárních biomarkerů, které souvisí s diabetem mellitem. Necílená analýza urinárního metabolomu byla stanovována na GC/MS. Byla vyvinuta vlastní metoda na stanovení urinární metabolomiky u potkanů, kterým byl podáván empagliflozin. Cílená analýza urinárních biomarkerů analyzovala oxidační stres na UHPLC-QqQ-MS. Bylo zjištěno, že empagliflozin má schopnost snižovat hladiny jednotlivých urinárních biomarkerů vzhledem k hladinám biomarkerů u potkanů, kterým nebyl podáván empagliflozin. Další vlivy empagliflozinu byly pozorovány na snižování hladin biomarkerů oxidačního stresu u vzorků moči potkanů. Tyto urinární biomarkery oxidačního stresu souvisí s renálním a kardiovaskulárním poškozením, díky empagliflozinu se toto riziko mírně snižuje. Bylo zjištěno, že empagliflozin napomáhá redukovat hmotnost.

Abstract:

The master thesis focuses on the urinary metabolome in Empagliflozin-treated rats and also focuses on urinary biomarkers of oxidative stress. The urinary metabolome was observed in laboratory non-obese rats already born with metabolic syndrome. This species of rats, designated as HHTg rats, were developed from Wistar rats at the Institute of Clinical and Experimental Medicine. The HHTg rats and Wistar rats were administered Empagliflozin for 1.5 months, at which time their urine was subsequently collected in metabolic cages. The practical part was concerned with the development of an analytical non-targeted method for the determination of the urinary metabolome and a targeted method for the determination of biomarkers of oxidative stress. The aim was to assess whether the pharmacotherapy used has a significant effect on urinary biomarker levels associated with diabetes mellitus. Untargeted urinary metabolome analysis was determined by GC/MS. A proprietary method was developed to determine urinary metabolomics in Empagliflozin-treated rats. Targeted urinary biomarker analysis oxidative stress were on UHPLC-QqQ-MS. Empagliflozin was found to have the ability to reduce the levels of individual urinary biomarkers relative to the levels of biomarkers in rats not treated with Empagliflozin. Additional effects of Empagliflozin were observed on reducing the levels of oxidative stress biomarkers in rat urine samples. These urinary biomarkers of oxidative stress are associated with renal and cardiovascular damage, and empagliflozin slightly reduces this risk. Empagliflozin has been found to help reduce weight.

Keywords

biomarker, diabetes mellitus 2.typu, GC/MS, metabolomika, oxidační stres, zánět, ceramidy, sfingolipidy

Keywords

ceramides, GC/MS, metabolomic, oxidative stress, biomarker, type 2 diabetes mellitus, inflammation, sfingolipids

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 14. 4. 2022

Thesis defence

• Supervisor: doc. Ing. Petr Kačer, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Food and Nutrition