Betaine as a methyl donor and an antioxidant agent in levodopa-induced hyperhomocysteinemia and oxidative stress in rat's kidney


Division of Biochemistry, School of Veterinary Medicine, Lorestan University, Khorram Abad, Iran


BACKGROUND: Betaine has been shown to be antioxidant
and methyl donor effects in our recent studies. OBJECTIVES: In
the present study, the antioxidant and methyl donor properties of
betaine in levodopa/benserazide-mediated hyperhomocysteinemia
and levodopa-induced oxidative stress in rat's kidney were
examined. METHODS: Sprague-Dawley male rats were divided
into levodopa (LD), Betaine (Bet.), levodopa plus betaine
(LD/Bet.), levodopa plus benserazide (LD/Ben.), levodopa plus
betaine-benserazide (LD/Bet.-Ben.), and control groups. The
experimental groups received LD (3 × 100 mg/kg), Bet. (1.5%
w/w of the total diet), Ben. (3 × 25 mg/kg), and distilled water
was given to controls for 10 consecutive days, orally by gavage.
RESULTS: Plasma total homocysteine (tHcy) concentration
decreased significantly in Bet.-, LD/Bet.-, and LD/Bet.-Ben.-
treated rats compared to LD/Ben. group. Thiobarbituric acid
reactive substances concentration (as a lipid peroxidation
marker) in renal tissue reduced statistically in betaine group in
comparison with LD and LD/Ben. groups. Renal catalase
activity increased significantly in LD-treated rats when
compared to controls. Renal superoxide dismutase activity
significantly decreased in LD-treated group when compared to
LD/Ben. group. However, there was not any significant
difference in renal glutathione peroxidase (GPx) activity among
the groups. CONCLUSIONS: These findings indicate that LD and
LD/Ben. have side effects in kidney due to induction of
hyperhomocysteinemia and oxidative stress. In contrast, betaine
acts as a promising antioxidant and methyl donor agent versus
LD-induced complications.


Article Title [Persian]

بتائین به‌عنوان یک دهنده گروه متیل و آنتی کسیدان در برابر افزایش هموسیستئین خون و استرس اکسیداتیو ناشی از لوودوپا در کلیه موش صحرایی

Author [Persian]

  • مسعود علیرضائی
بخش بیوشیمی،دانشکده دامپزشکی دانشگاه لرستان،خرم آباد، ایران
Abstract [Persian]

زمینه مطالعه: بتائین اثرات آنتی اکسیدانی و دهندگی گروه متیل در مطالعات اخیر ما نشان داده است. هدف: ‌مطالعه ویژگی‌های آنتی اکسیدانی و دهندگی گروه متیل بتائین در افزایش هموسیستئین خون بواسطه ترکیب لوودوپا–بنسرازید و استرس اکسیداتیو ناشی از لوودوپا در کلیه موش‌های صحرایی. روش کار: موش‌های نر از نژاد اسپراگ–داولی به گروه‌های لوودوپا ‌)LD(، بتائین ‌)Bet.(، لوودوپا+بتائین ‌)LD/Bet.(، لـوودوپـا+بنسرازید LD/Ben.(‌)، لوودوپا+بتائین+بنسرازید ‌(LD/Bet.-Ben.)‌ و کنترل تقسیم شدند. گروه‌های مورد آزمایش لوودوپا mg/kg(‌100 ‌×‌3)، بتائین (5/1 % وزنی™وزنی جیره کل)، بنسرازید mg/kg(‌25 ‌×‌3) و آب مقطر برای گروه کنترل به‌مدت 10 روز پیوسته به‌صورت خوراکی با گاواژ دریافت کردند. نتایج: غلظت هموسیستئین کل ‌(tHcy)‌ پلاسما به‌طور معنی‌داری در موش‌های درمان شده با بتائین، لوودوپا+بتائین و لوودوپا+بتائین+بنسرازید در مقایسه با گروه ‌.LD/Ben‌ کاهش یافت. در بافت کلیه غلظت مواد واکنش دهنـده بـا اسیـد تیـوبـاربیتوریک (به‌عنوان شاخص پراکسیداسیون لیپید) به‌طور معنی‌داری در گروه بتائین در مقایسه با گروه‌های LD‌ و ‌.LD/Ben‌ کاهش یافت. فعالیت آنزیم کاتالاز کلیوی به‌طور معنی داری درموش‌های درمان شده با لوودوپا در مقایسه با گروه کنترل افزایش یافت. فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در کلیه به‌طور معنی‌داری در گروه درمان شده با لوودوپا در مقایسه با گروه ‌.LD/Ben‌ کاهش یافت. امـا، هیـچ تفاوت معنی‌داری در فعالیت آنزیم گلوتاتیون پراکسیداز کلیوی ‌(GPx)‌ در بین گروه‌ها وجود نداشت. نتیجه‌گیری‌نهایی: این یافته‌ها نشان می‌دهند که لوودوپا و لوودوپا+بنسرازید بخاطر القاء استرس اکسیداتیو در کلیه و افزایش هموسیستئین خون اثرات جانبی دارند. در مقابل، بتائین به‌عنوان یک ماده امید بخش آنتی اکسیدان و دهنده گروه متیل در برابر مشکلات ناشی از لوودوپا عمل می کند.

Keywords [Persian]

  • ‌بنسرازید
  • بتائین
  • هموسیستئین
  • کلیه
  • لوودوپا