The Histologic Alterations of Experimental Diabetes on the Rat Kidneys

Abstract

Objective: This study was designed to detect and evaluate the histochemical and immunohistochemical alterations in rat kidney histology following streptozotocin (STZ)-induced and fructose-induced experimental diabetes. Material and Methods: Fifteen male Sprague-Dawley adult rats were divided into three groups as control, STZ and fructose groups. STZ group rats received a single dose of STZ (45mg/kg) intraperitoneally. Fructose group rats were fed by tap water containing 10 % D-fructose for 8 weeks. At the end of eight weeks rats were killed, left kidneys were removed. Following routine tissue process, kidneys were embedded in paraffin. Histochemical and immunohistochemical stains were applied and the specimens examined by light microscope. Results: In both STZ and fructose groups histological changes were observad in the cortex. Increase of Basal membrane thickness in glomerule capillary, mesangial matrix, thickness in parietal layer of Bowman's capsule and rare tubular basal membrane thickness were detected in both groups. In fructose group arteriol walls also showed increased thickness. Conclusion: We concluded that both STZ and fructose induced experimental diabetes led to similar findings in rat kidneys and these findings probably occur as direct and/or indirect results of hyperglisemia. Key words: Experimental Diabetes, Rat, Kidney, Light Microscopy.

Keywords

• Experimental Diabetes, Rat, Kidney, Light Microscopy.

Deneysel Diyabetin Sıçan Böbreklerinde Meydana Getirdiği Histolojik Değişiklikler+

Öz

Amaç: Bu çalışma, deneysel tip 1 diyabetin ve fizyopatolojisi taklit edilen tip 2 diyabetin sıçan böbreklerinde oluşturabileceği hasarın histokimyasal ve immunohistokimyasal olarak incelenmesi ve birbirleriyle karşılaştırılması amacıyla yapılmıştır. Gereç ve Yöntem: Çalışmada kullanılan Sprague Dawley cinsi, 15 adet erişkin erkek sıçan; kontrol, streptozotosin (STZ) ve fruktoz gruplarına ayrıldı. STZ grubuna tek doz STZ (45mg/kg) intraperitoneal olarak uygulandı. Fruktoz grubuna 8 hafta boyunca %10 D-fruktoz içeren içme suyu verildi. 8 haftanın sonunda öldürülen sıçanların sol böbrekleri alınarak rutin tespit ve doku takibi sonrasında histokimyasal ve immuhistokimyasal olarak boyanarak ışık mikroskobunda incelendi. Bulgular: STZ ve fruktoz gruplarında korteksde histolojik değişiklikler izlendi. Her iki grupta da glomerül kapiller bazal membranında kalınlaşma, mezengial matriksde artış bazı glomerüllerin Bowman kapsülü pariyetal yaprağında kalınlaşma ve nadiren tubül bazal membranında kalınlaşma izlendi. Fruktoz grubunda ayrıca arteriol duvarında kalınlaşma izlendi. Sonuç: Her iki tip deneysel diyabette sıçan böbreklerinde benzer bulgular oluştuğu ve bu bulguların muhtemelen hipergliseminin oluşturduğu direkt ve/veya indirekt etkilere bağlı olarak geliştiği sonucuna varıldı. Anahtar kelimeler: Deneysel diyabet, Sıçan, Böbrek, Işık mikroskopi

Anahtar Kelimeler

• Deneysel diyabet, Sıçan, Böbrek, Işık mikroskopi

References

1. ) Crawford JM, Cotran RS, The Pancreas. In: Cotran RS, Kumar V, Collins T. eds. Pathologic Basis of Disease. Philadelphia, WB Saunders Com. 1999:913-23.
2. ) Berg UB, Torbjörnsdotter TB, Jaremko G, Thalme B. Kidney morphological changes in relation to long-term renal function and metabolic control in adolescents with IDDM. Diabetologia 1998;41:1047-56.
3. ) Sanai T, Sobka T, Johnson T, El-Essawy M, Muchaneta-Kubara EC, Ben Gharbia O, Oldroyd S, El Nahus AM. Expression of cytoskeletal proteins during the course of experimental diabetic nephropathy. Diabetologia 2000;43:91-100.
4. ) Bulut HE, Onarlıoğlu B, Kaloğlu C, Özdemir Ö, Ayan S. Effects of experimental diabetes and insulin treatment on rabbit renal morphology: a quantitative and qualitative study. Turk J Med Sci 2001:209-216.
5. ) Thresher JS, Podolin DA, Wei Y, Mazzeo RS, Pagliassoti MJ. Comparision of the effects of sucrose and fructose on insulin action and glucose tolerance. Am J Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol 2000;279:R1334-40.
6. ) Porter KA. The Kidneys in Metabolic Disorders. In: Systemic Pathology, vol 8, St. C. Symmers W (ed), Churchill Livingstone, 1992;330-331.
7. ) Osterby R, Bangstad HJ, Nyberg G, Rudberg S. On glomerular structural alterations in type-1 diabetes. Companions of early diabetic glomerulopathy. Virchows Archiv 2001;438(2):129-135.
8. ) Özcan O, Karaöz E, Kükner A. Dağdeviren A. Sıçanlarda alloksanın neden olduğu diabetes mellitusda böbrekde ince yapı değişiklikleri. GATA Bülteni 1992; 34:747-758.

9. ) Brees DK, Hutchison FN, Cole GJ, Williams JC Jr. Differantial effects of diabetes and glomerolonephritis on glomerular basal membrane. Proc Soc Exp Biol Med 1996; 212(1):69-77.
10. ) Essawy M, Söylemezoğlu O, Muchaneta-Kubara EC, Brown CB, El Nahas AM. Myofibroblasts and the progression of diabetic nephropathy. Nephrol Dial Transplant 1997;12:43-50.
11. ) White KE, Bilous RW. Type 2 diabetic patients with nephropathy show structural functional relationship that are similar to type 1 disease. J Am Soc Nephrol 2000;11:1667-73.