Russian Journal of ImmunologyRussian Journal of ImmunologyРоссийский иммунологический журнал1028-72212782-7291Russian Society of Immunology1718810.46235/1028-7221-17188-RCTSHORT COMMUNICATIONSКРАТКИЕ СООБЩЕНИЯShort CommunicationRed clover (Trifolium pratense) isoflavones reduce oxidative stress in the spleen and liver of rats with type 2 diabetesИзофлавоны красного клевера (Trifolium pratense) снижают окислительный стресс в селезенке и печени крыс с экспериментальным диабетом 2-го типаSokolovaKsenia V.СоколоваКсения Викторовна
Russian Federation

PhD (Biology), Senior Researcher, Laboratory of Morphology and Biochemistry, Institute of Immunology and Physiology, Laboratory Assistant, Department of Medical Biochemistry and Biophysics, Institute of Natural Sciences and Mathematics

к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории морфологии и биохимии, лаборант кафедры медицинской биохимии и биофизики Института естественных наук и математики

xenia.socolova@gmail.comTukanovD. A.ТукановД. А.
Russian Federation

Postgraduate Student, Laboratory Research Assistant, Laboratory of Functional Design of Nanocluster Polyoxymetallates, Institute of Natural Sciences and Mathematics

аспирант, лаборант-исследователь лаборатории функционального дизайна нанокластерных полиоксиметаллатов Института естественных наук

xenia.socolova@gmail.comB Yeltsin Ural Federal UniversityФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»Institute of Immunology and Physiology, Ural Branch, Russian Academy of SciencesФГБУН «Институт иммунологии и физиологии» Уральского отделения Российской академии наук02062025180920252834614682903202525052025Copyright ©; 2025, Sokolova K.V., Tukanov D.A.Copyright ©; 2025, Соколова К.В., Туканов Д.А.2025Sokolova K.V., Tukanov D.A.Соколова К.В., Туканов Д.А.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://rusimmun.ru/jour/article/view/17188

Type 2 diabetes (T2D) is a chronic disease with a large number of severe complications. The number of T2D patients continues to grow worldwide. Hence, development of new prevention and treatment tools are extremely relevant. Oxidative stress caused by hyperglycemia is one of the main factors of organ damage and dysfunction in T2D. Due to close involvement of the immune system in pathogenesis of diabetes and its complications, the opportunity of influencing antioxidant defense system in immunopoietic system, especially, spleen, presents sufficient interest. The liver, which integrates all types of metabolism, along with immune organs, contributes to the T2D pathogenesis, being among its target organs. Red clover (Trifolium pratense) is of interest as an economic and accessible source of antioxidants. The aim of our work was to evaluate the effect of red clover isoflavones on the antioxidant defense system in blood, spleen and liver of rats with experimental diabetes. Sexually mature male rats with a streptozotocin-nicotinamide model of T2D were orally administered aqueous extracts of isoflavones, obtained by “green technology” methods using deep natural eutectic solvents, at the doses of 300 and 600 mg/kg. The animals were treated over one month, three times a week, Glucose levels, relative content of glycated hemoglobin, leukocyte numbers and differential blood counts were measured in blood. The activity of antioxidant enzymes (catalase and superoxide dismutase), malondialdehyde production (a lipid peroxidation product), and contents of reduced glutathione, an endogenous antioxidant, were determined in blood, liver and spleen by biochemical techniques. Administration of red clover isoflavone extracts (Trifolium pratense) caused reduction of hyperglycemia and restored the reduced number of monocytes and granulocytes in blood in diabetic rats. It also caused normalization of catalase activity in liver and superoxide dismutase activity in spleen, the malondialdehyde levels in spleen and liver, and reduced glutathione contents in spleen, which was changed in diabetic rats, to healthy control values, regardless of the dose. Isoflavone extracts from red clover flower (Trifolium pratense) attenuate hyperglycemia and reduce oxidative stress in the organs of rats with experimental T2D. Isoflavone extracts have an immunopharmacological effect, by influencing the parameters of lipid peroxidation-antioxidant defense system in the spleen.

Сахарный диабет 2-го типа является хроническим заболеванием с множеством тяжелых осложнений. Число больных диабетом 2-го типа велико и продолжает нарастать по всему миру, что делает разработку новых средств лечения и профилактики данного заболевания крайне актуальной. Оксидативный стресс, вызванный гипергликемией, является одним из основных факторов поражения и дисфункции органов при сахарном диабете 2-го типа. Учитывая тесную вовлеченность иммунной системы в патогенез диабета и его осложнений, представляет интерес возможность влияния на активность системы антиоксидантной защиты в органах иммунопоэза, в частности в селезенке. Печень, интегрирующая все виды обмена веществ, наравне с органами иммунной системы как вносит вклад в патогенез диабета 2-го типа, так и является его мишенью. Красный клевер (Trifolium pratense) представляет интерес как дешевый и доступный источник антиоксидантов. Целью работы была оценка действия перорального введения водных экстрактов изофлавонов цветков красного клевера (Trifolium pratense) на состояние антиоксидантной системы защиты в крови, селезенке и печени крыс с экспериментальным диабетом. В течение месяца трижды в неделю половозрелым самцам крыс со стрептозотоцин-никотинамидной моделью сахарного диабета 2-го типа перорально вводили водные экстракты изофлавонов цветков красного клевера (Trifolium pratense), полученные методами «зеленых технологий» с использованием глубоких природных эвтектических растворителей, в дозах 300 мг/кг и 600 мг/кг. В крови было определено содержание глюкозы, относительное содержание гликированного гемоглобина, количество лейкоцитов разных фракций. Биохимически была определена активность ферментов системы антиоксидантной защиты каталазы и супероксиддисмутазы, содержание продукта перекисного окисления липидов малонового диальдегида и эндогенного антиоксиданта восстановленного глутатиона в крови и тканях селезенки и печени. Введение экстрактов изофлавонов цветков красного клевера (Trifolium pratense) снижало гипергликемию и восстанавливало количество моноцитов и гранулоцитов в крови, сниженное у крыс с диабетом; нормализовало активность каталазы в печени и активность супероксиддисмутазы в селезенке, уровень малонового диальдегида в селезенке и печени и содержание восстановленного глутатиона в селезенке, измененные у крыс с диабетом, до показателей здорового контроля, вне зависимости от дозы. Экстракты изофлавонов цветков красного клевера (Trifolium pratense) ослабляют гипергликемию и снижают окислительный стресс в органах крыс с экспериментальным СД2. Экстракты изофлавонов обладают иммунофармакологическим действием, проявляющемся в воздействии на показатели системы перекисного окисления липидов-антиоксидантной защиты в селезенке.

oxidative stressspleenlivertype 2 diabetesisoflavonesTrifolium pratenseоксидативный стрессселезенкапеченьсахарный диабет 2-го типаизофлавоныTrifolium pratenseРоссийский научный фондRussian Science Foundation24-25-20147Вольхина И.В., Бутолин Е.Г. Оксидативный стресс и изменения показателей обмена сиалогликоконъюгатов печени крыс с аллоксановым сахарным диабетом // Сахарный диабет, 2022. Т. 25, № 3. С. 249-255. [Volkhina I.V., Butolin E.G. Oxidative stress and changes in liver sialoglycoconjugate metabolic parameters in rats with alloxanic diabetes mellitus. Sakharnyy diabet = Diabetes Mellitus, 2022, Vol. 25, no. 3, pp. 249-255. (In Russ.)]Емельянов В.В., Гетте И.Ф., Данилова И.Г., Сидорова Л.П., Цейтлер Т.А., Мухлынина Е.А. Влияние соединения класса 1,3,4-тиадиазинов на выраженность окислительного стресса при экспериментальном сахарном диабете 2 типа // Химико-фармацевтический журнал, 2023. Т. 57, № 3. С. 20-24. [Emelianov V.V., Gette I.F., Danilova I.G., Sidorova L.P., Zeitler T.A., Mukhlynina E.A. Effect of 1,3,4-thiadiazine class compounds on the severity of oxidative stress in experimental type 2 diabetes mellitus. Khimiko-farmatsevticheskiy zhurnal = Chemical and Pharmaceutical Journal, 2023, Vol. 57, no. 3. pp. 20-24. (In Russ.)]Соколова К.В., Гетте И.Ф., Туканов Д.А., Данилова И.Г. Особенности оксидативного стресса в печени и селезенке крыс при экспериментальном сахарном диабете 2 типа // Вестник уральской медицинской академической науки, 2024. Т. 21, № 5. С. 565-573. [Sokolova K.V., Gette I.F., Tukanov D.A., Danilova I.G. Peculiarities of oxidative stress in the liver and spleen of rats with experimental type 2 diabetes mellitus. [Online] Vestnik uralskoy meditsinskoy akademicheskoy nauki = Journal of Ural Medical Academic Science, 2024, Vol. 21, no. 5, pp. 565-573. (In Russ.)]Aboushanab S.A., Shevyrin V.A., Melekhin V.V., Andreeva E.I., Makeev O.G., Kovaleva E.G. Cytotoxic Activity and Phytochemical Screening of Eco-Friendly Extracted Flavonoids from Pueraria montana var. lobata (Willd.) Sanjappa & Pradeep and Trifolium pratense L. Flowers Using HPLC-DAD-MS/HRMS. AppliedChem, 2023, Vol. 3, no. 1, pp. 119-140.Akbaribazm M., Khazaei M.R., Khazaei M. Phytochemicals and antioxidant activity of alcoholic/hydroalcoholic extract of Trifolium pratense. Chin. Herb. Med., 2020, Vol. 12, iss. 3, pp. 326-335.Bhatti J.S., Sehrawat A., Mishra J., Sidhu I.S., Navik U., Khullar N., Kumar S., Bhatti G.K., Reddy P.H. Oxidative stress in the pathophysiology of type 2 diabetes and related complications: Current therapeutics strategies and future perspectives. Free Radic. Biol. Med., 2022, Vol. 184, pp. 114-134.Caturano A., D’Angelo M., Mormone A., Russo V., Mollica M.P., Salvatore T., Galiero R., Rinaldi L., Vetrano E., Marfella R., Monda M., Giordano A., Sasso F.C. Oxidative Stress in Type 2 Diabetes: Impacts from Pathogenesis to Lifestyle Modifications. Curr. Issues Mol. Biol., 2023, Vol. 45, no. 8, pp. 6651-6666.Dias H.F., Fu J.F., Luck T.G., Wolfe G.E., Hostetter E.R., Ng N.C., Zheng H., Kühtreiber W.M., Price J.C., Catana C., Faustman D.L. The spleen assumes a major role in blood glucose regulation in type 1 diabetes patients treated with BCG. Sci. Rep., 2024, Vol. 14, no. 1, 17611. doi: 10.1038/s41598-024-67905-x.Hanchang W., Wongmanee N., Yoopum S., Rojanaverawong W. Protective role of hesperidin against diabetes induced spleen damage: Mechanism associated with oxidative stress and inflammation. J. Food Biochem., 2022, Vol. 46, no. 12, e14444. doi: 10.1111/jfbc.14444.Janssen L.M.M., Hiligsmann M., Elissen A.M.J., Joore M.A., Schaper N.C., Bosma J.H.A., Stehouwer C.D.A., Sep S.J.S., Koster A., Schram M.T., Evers S.M.A.A. Burden of disease of type 2 diabetes mellitus: cost of illness and quality of life estimated using the Maastricht Study. Diabet Med., 2020, Vol. 37, no. 10, pp. 1759-1765.Masiello P., Broca C., Gross R., Roye M., Manteghetti M., Hillaire-Buys D., Novelli M., Ribes G. Experimental NIDDM: development of a new model in adult rats administered streptozotocin and nicotinamide. Diabetes, 1998, Vol. 47, no. 2, pp. 224-229.Mora-Ortiz M., Nuñez Ramos P., Oregioni A., Claus S.P. NMR metabolomics identifies over 60 biomarkers associated with Type II Diabetes impairment in db/db mice. Metabolomics, 2019, Vol. 15, no. 6, 89. doi: 10.1007/s11306-019-1548-8.