R. Vesicarius L. Utøver nefroprotektiv effekt mot cisplatinindusert oksidativt stress
Mar 26, 2022
Kontakt: Audrey Hu Whatsapp/hp: 0086 13880143964 E-post:audrey.hu@wecistanche.com
Md. Mahmudul Hasan1, Mest. Sayla Tasmin2, Ahmed M. El-Shehawi3, Mona M. Elseehy4, Md. Abu Reza1og Ariful Haque2*
Abstrakt
Bakgrunn:Cisplatin er et enestående legemiddel mot kreft, men bruken har blitt redusert bemerkelsesverdig på grunn av alvorlig nefrotoksisitet. R. vicarious L. er en bladgrønnsak som er tydelig med antiangiogent, antiinflammatorisk, antiproliferativt, hepatobeskyttende og nefroprotektivt potensial. Derfor ble denne studien designet for å inspisere metanolekstraktet (RVE) for mulig nefroprotektiv effekt.
Metoder:Primært, in vitro, ble antioksidantaktiviteten til RVE bekreftet basert på 2, 2-difenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) evne til å fjerne frie radikaler. Deretter ble sveitsiske albino hannmus behandlet med cisplatin (2,5 mg/kg) i 5 påfølgende dager for å indusere nefrotoksisitet. Gjenoppretting fra nefrotoksisitet ble undersøkt ved å behandle dyrene med RVE (25, 50 og 100 mg/kg) intraperitonealt (ip) i de neste 5 påfølgende dagene. Etter fullført behandling ble mus avlivet og nyrer ble samlet. En del av den ble homogenisert i natriumfosfatbuffer for å evaluere nivået av malondialdehyd (MDA), en annen del ble brukt til å evaluere gen (NQO1, p53 og Bcl-2) uttrykk. Dessuten ble den nøytraliserende kapasiteten for hydrogenperoksid (H2O2) til RVE evaluert i HK-2-celler in vitro. Til slutt ble bioaktive fytokjemikalier i RVE bestemt ved bruk av gasskromatografi-massespektrometri (GC-MS).
Resultater:RVE viste in vitro antioksidantaktivitet på en doseavhengig måte med 37,39 ± 1,89 ug/mL IC50-verdi.
Behandling med RVE bemerkelsesverdig (p < {0}}.05)="" reduserte="" mda-innhold="" i="" nyrevev.="" dessuten="" ble="" ekspresjonen="" av="" nqo-,="" p53-="" og="" bcl-2-gener="" signifikant="" (p="">< 0,05)="" redusert="" på="" en="" doseavhengig="" måte="" på="" grunn="" av="" administrering="" av="" rve.="" rve="" reverserte="" signifikant="" (p="">< 0,05)="" h2o2-nivået="" i="" hk-2-celler="" til="" nesten="" normalt.="" fra="" gc-ms,="" ti="" forbindelser="" inkludert="" tre="" kjente="" antioksidanter="" "4h-pyran-4-on,="" 2,="" 3-dihydro-3,5-dihydroksy-6-metyl-"="" ,="" "heksadekansyre"="" og="" "skvalen"="" ble="" påvist.="" ekstraktet="" var="" rikt="" på="" et="" alkaloid="">
Konklusjon:Totalt sett har RVE en beskyttende effekt mot cisplatin-indusert nyreskade.
Nøkkelord:Cisplatin, R. vicarious, mus, nyre, HK-2-celler, oksidativt stress, NQO1-gen
Cistanche deserticola forebygger nyresykdom, klikk her for å få prøven
Introduksjon
Oksidativt stress er et resultat av misforhold mellom dannelsen av reaktive oksygenarter (ROS) og vanlige antioksidantforsvarsmekanismer [1]. Regelmessige biokjemiske reaksjoner, hyppig eksponering for det ugunstige miljøet, og forhøyet inntak av xenobiotika resulterer i ROS-produksjon [1]. ROS interagerer med cysteinrestene til redokssensitive signalmolekyler inkludert transkripsjonsfaktorer, proteintyrosinfosfataser og proteinkinaser; følgelig veileder oksidasjon av tiolgrupper på disse restene til endringer av de målrettede proteinene, biologiske handlinger, signalkapasiteter, immunitet og supplerende cellelevende/døde paradigmer [2]. Oksygenholdige kjemiske arter med reaktive egenskaper er kjent som ROS som inkluderer frie radikaler og ikke-radikale molekyler som henholdsvis superoksid og H2O2 [3]. Oksidativt stress indusert av ROS er knyttet til etiologien til en rekke sykdommer, inkludert kreft. Akutt myeloid leukemi (AML) er en kreftfremvekst av blodceller i benmargen. De cellulære og molekylære hendelsene som ligger til grunn for AML inkluderer DNA-skade, klonal forplantning, økt celledød og ytterligere genetisk ustabilitet, som er et resultat av ROS-indusert oksidativt stress [4]. Menneskelig fysiologi har blitt begavet med en rekke mekanismer som kan generere antioksidanter for å utøve beskyttelse mot oksidativt stress som fører til å beskytte cellene mot toksiske effekter og tjene til sykdomsforebygging [5]. Imidlertid utvikler celler endogene mekanismer for å motvirke oksidativt stress og bevare nødvendig ROS [6].
NAD(P)H: kinonoksidoreduktase 1 (NQO1) er et flavoenzym [7] som kan katalysere to- eller fire-elektron-reduksjon og utnytter denne egenskapen til å avgifte kininer [8]. Det kan beskytte cellene mot oksidativ skade ved å holde redokssyklusen til side og ved å redusere produksjonen av frie radikaler [8]. Foruten xenobiotisk avgiftning, er NQO1 også involvert i superoksidnøytralisering, modulering av p53 proteasomal nedbrytning [9], Bcl-2-hemming [10] og økt mottakelighet for celleskade [11].
Cisplatin er det første Food and Drug Administration (FDA)-godkjente platinabaserte kreftmedisinen [12]. Cisplatin utøver apoptose ved å indusere oksidativt stress og overekspresjon av tumorsuppressorgenet p53 [12]. Flere bivirkninger inkludert nefrotoksisitet, levertoksisitet, gastrotoksisitet, ototoksisitet, myelosuppresjon og nevrotoksisitet er resultatet av cisplatinindusert oksidativt stress [12]. Disse bivirkningene har bemerkelsesverdig redusert bruken av cisplatin, selv om det har enestående antikreftaktivitet. Cisplatin er velkjent for å indusere oksidativt stress og undertrykke NQO1-genet i musenyrer [13]. Derfor er søking og validering etter effektive naturlige kilder til antioksidanter i ferd med å bli et bevissthetsområde. Inntak av planteavledede antioksidanter som flavonoider, karotenoider og fenoliske forbindelser kan føre til beskyttelse mot hjerte- og karsykdommer, grå stær og kreft [14].
R. vicarious (Polygonaceae) er kjent som "Takpalong/ Chukapalong/Amlabetom" på bengali [15]. Den vokser i ørken- og halvørkenområdene i Asia, Australia og Nord-Afrika [16]. Det er en lite studert truet plante i Bangladesh. I Bangladesh spiser folk hele planten som en grønnsak etter matlaging med salt, forskjellige krydder og olje. Noen ganger bruker folk bare de friske bladene i blandet salat som et alternativ til salat. Råbladet er litt surt, men det blir svært surt etter koking. Dessuten blandes vanligvis et lite antall blader i fiskeretter under tilberedning for å få en mildt syrlig smak.
Denne planten brukes som grønnsaks- og medisinsk urt over hele verden [17]. Bladene og frøene brukes som motgift mot henholdsvis slange- og skorpiongift [17]. I folkebehandling har R. vicarious lenge vært brukt i behandling av leversykdommer, dårlig fordøyelse, forstoppelse, hauger, oppkast, flatulens, hjerteproblemer, smerter, miltlidelser, dyspepsi, tannpine, bronkitt, astma, skabb, leukodermi og som en avføringsmiddel, magemiddel, forrett, styrkende, vanndrivende og smertestillende [18]. Denne planten består av en rekke biologisk viktige forbindelser, inkludert flavonoider, antrakinoner, karotenoider, vitaminer, lipider og organiske syrer, som er godt kjent som antioksidanter, antimikrobielle og antikreftmidler [19]. Hver del av denne planten inneholder quercetin (flavonoider) i en forhøyet mengde [15]. Denne planten inneholder 0,25 mg vitamin A, 1,33 mg vitamin C, 2,37 mg vitamin E [15], 3,38 mg flavonoider og 5,66 mg polyfenoler [20] per 100 g tørrvekt.
Shahat og kolleger [21] viste anti-angiogene og anti-proliferative effekter av metanol (80 prosent) ekstrakt av R. stedfortredende luftdel mot hepatocellulært karsinom i en rottemodell. En annen studie viste in vitro anti-angiogene potensiale til R. stedfortredende ekstrakt [22]. Metanolekstrakt av hel R. vicarious utøver beskyttelse mot karbontetraklorid-indusert levertoksisitet in vivo [23]. Anti-inflammatorisk effekt hos kaniner har vært tydelig ved metanolisk bladekstrakt av R. vicarious [24]. En fersk studie [25] rapporterte in vivo nefroprotektiv effekt av fraksjonert etanolisk R. vikarierende ekstrakt mot gentamicin og kaliumdikromattoksisitet.
Ved å holde informasjonen ovenfor i betraktning, hadde vi som mål å inspisere effekten av R. vicarious ekstrakter (RVE) når det gjelder utvinning fra cisplatin-indusert nefrotoksisitet gjennom å opprettholde NQO1-genekspresjon i en dyremodell.
cistanche helsemessige fordeler: behandling av nyresykdommer
Materialer og metoder
Kjemikalier og reagenser
Cisplatin og 2, 2-difenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) ble kjøpt fra SIGMA-ALDRICH (USA).
Kreatinin kolorimetrisk analysesett (produkt-ID – 700 460) ble kjøpt fra Cayman Chemical (USA). Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM), føtalt bovint serum (FBS) og antibiotika (10,000 U/mL penicillin og 10,000 ug/mL streptomycin) ble kjøpt fra Gibco (Gibco Laboratories, USA). ROS-Glo™ H2O2 analysesett og GoTaq® qPCR Master Mix ble hentet fra Promega (USA). Revers-transkripsjonssett TIAN-Script M-MLV ble kjøpt fra TIANGEN (Kina) og primere fra IDT (Integrated DNA Technologies, Malaysia). Alle andre kjemikalier og reagenser som ble brukt i dette forsøket var av analytisk kvalitet.
Innsamling av planteprøver og forberedelse av ekstrakt
Friske R. stedfortredende planter ble kjøpt fra et lokalt marked i Sonadighi, Rajshahi, Bangladesh. Planteprøver ble identifisert og autentisert av Dr. Ahmad Humayan Kabir, Institutt for botanikk, University of Rajshahi, Bangladesh. Et eksemplar under bilagsnr. 00095 ble lagret i herbariet til Institutt for botanikk, University of Rajshahi. De luftige delene av anlegget ble renset, tørket ved 37 grader, malt til et grovt pulver ved hjelp av en elektronisk tørketrommel, og lagret i en forseglet beholder ved 4 grader. Det fine pulveret (10 g) ble oppløst i metanol (500 ml). Innholdet ble sonikert (Soniprep 150, Kina) ved 20 kHz i 10 min. Filtrering av ekstraktet ble utført ved å bruke glassfiberfilterpapir (Macherey NAGEL, GmBH, tysk) med DURAN Filtering Apparatus (tysk). Til slutt ble filtratet konsentrert ved bruk av en frysetørker (VirTis Benchtop Pro, SP SCIENTIFIC, USA). Utdraget fikk til slutt navnet RVE.
In vitro antioksidantaktivitetstest
In vitro antioksidantkapasitet til RVE ble utført basert på rensing av DPPH som beskrevet tidligere [26] med liten modifikasjon. DPPH-radikalfangende evne til RVE ble vurdert basert på å konvertere den lilla fargen til DPPH til gul farge. Reaksjonsblandingen i hvert mikrosentrifugerør (2 mL) besto av 95 0 μL metanolisk løsning av DPPH-radikaler (0,1 mM) og 50 μL RVE fra fem forskjellige konsentrasjoner (200, 500, 1000, 2000 og 4000 ug) /ml metanol) for å lage sluttkonsentrasjoner på 10, 25, 50, 100 og 200 ug/ml. Et annet rør som inneholdt 50 μL metanol og 950 μL metanolisk løsning av DPPH ble holdt som kontroll. Reagensrørene ble stående i 30 minutter på et mørkt sted. Absorbansen til blandingene ble tatt ved 517 nm ved bruk av GENESYS 10S UV-VIS spektrofotometer (Thermo SCIENTIFIC, USA). Til slutt ble prosentandelen av radikalfjernende aktivitet (RSA) beregnet basert på misfarging av DPPH ved å bruke følgende formelprosent RSA=[(ADPPH − ARVE)/ADPPH] × 100 der ADPPH er absorbansen til DPPH-løsningen (kontroll) og ARVE er absorbansen til RVE-løsningen. Konsentrasjonen der RVE resulterte i 50 prosent RSA ble betegnet som IC50-verdi og ble beregnet ved å bruke en graf som plasserte prosent RSA mot forskjellige RVE-konsentrasjoner som ble brukt.
Forsøksdyr og forsøksdesign
Sveitsiske albino hannmus på 42 dager (30–32 g kroppsvekt) ble akklimatisert i 1 uke før forsøket startet i et rom (temperatur på ca. 25 ± 2 grader og ~ 50 prosent fuktighet, 12 timer mørk/lys syklus). Drikkevann og mat ble gitt ad libitum.
Mus ble tilfeldig delt inn i åtte grupper (n {{0}}). Den første (kontroll)gruppen ble behandlet med 0,2 ml 0,9 prosent NaCl. De neste fire gruppene ble behandlet med cisplatin ved 2,5 mg/kg i 5 dager med et intervall på 24 timer. Etter administrering av cisplatin ble en gruppe (andre gruppe) stående uten ytterligere behandling og tilordnet som den stressede kontrollgruppen. Den tredje, fjerde og femte gruppen ble videre behandlet med RVE ved henholdsvis 25, 50 og 100 mg/kg i 5 dager. Ytterligere tre grupper ble behandlet med RVE kun ved henholdsvis 25, 50 og 100 mg/kg i 5 dager. Cisplatin og RVE ble oppløst i destillert vann. Alle behandlinger ble gitt intraperitonealt. Etter 24 timer etter siste behandling ble dyrene avlivet etter cervikal dislokasjon [25]. Deretter ble bukhinnen åpnet med saks, blod ble samlet etter hjertepunktur, og nyrene ble samlet med tang. Blod ble utsatt for å kontrollere nivået av kreatinin i serum. Nyrene ble utsatt for evaluering av malondialdehydnivå og genuttrykk.
Måling av serumkreatinin
Serumkreatinin ble målt ved bruk av Creatinine Colorimetric Assay Kit-700,460 (Cayman Chemical, USA) etter produsentens protokoll som fulgte med settet.
Måling av renal lipidperoksidasjon
Malondialdehyd (MDA) er et sluttprodukt av lipidperoksidasjon i nyrevev og måles vanligvis som en indikator på ROS-produksjon. Imidlertid ble MDA-nivået målt i nyrevev i henhold til en tidligere studie [27]. Først ble nyrevevet homogenisert i natriumfosfatbuffer (0,1 M, pH 7,4). En reaksjonsløsning bestående av 0,8 prosent tiobarbitursyre (1,5 ml), 8,1 prosent SDS (200 μL), 20 prosent (pH 3,5) eddiksyre (1,5 ml) og dH2O (600 μL) ble tilsatt til 100 μL homogenisert vev, og blandingen ble deretter inkubert ved 95 grader i 1 time. Etter avkjøling ble blandingene sentrifugert ved 10,000 g i 10 minutter ved 4 grader, og absorbansen til supernatanten ble målt ved 532 nm med standard 1, 1, 3, 3- tetrametoksypropan. Mengden av totalt protein ble målt ved bruk av Bradford Protein Assay-settet (BIO-RAD, USA), og ved å sammenligne det med standard bovint serumalbumin (BSA). Intensiteten til lipidperoksider ble artikulert som nanomol (nM) MDA per milligram (mg) protein.
Sanntids polymerasekjedereaksjon (sanntids PCR)
Sanntids-PCR ble utført som beskrevet tidligere [28, 29]. Totalt RNA fra nyrevev ble isolert ved bruk av TRIzol®-reagens (Invitrogen) i henhold til protokollen levert av produsenten. Det isolerte RNA (1 ug) ble deretter omdannet til cDNA. Først ble 2 μL tilfeldig heksamer (10 μM), 2 μL dNTPs (10 mM), 1 ug RNA og nukleasefri HO opp til 15 μL tatt og inkubert i 5 minutter ved 70 grader. Blandingen ble øyeblikkelig plassert på is i 2 min. Deretter ble 4 μL 1. strengbuffer (5x) og 1 μL M-MLV revers transkriptase tilsatt i hvert rør og inkubert i 10 minutter og 50 minutter.
min ved henholdsvis 25 grader og 42 grader. Til slutt ble M- MLV revers-transkriptase-enzymet inaktivert ved å inkubere blandingen ved 95 grader i 5 minutter. De syntetiserte cDNA-produktene ble utsatt for sanntids-PCR for kvantifisering av NQO1-, p53- og Bcl-2-genekspresjon ved bruk av spesifikke primere (tabell 1). Hver reaksjon (10 μL) ble utført i triplikat bestående av 5 μL GoTaq qPCR Master Mix (2x) (Promega, USA), 0,5 μL (10 mM) av hver primer, 3 μL nukleasefritt vann, og 1 μL cDNA i 48-brønnreaksjonsplater. Termisk sykling ble utført ved bruk av en sanntids PCR-maskin (Eco™ Real-Time PCR System, Illumine®, USA) med følgende syklusforhold: 95 grader i 10 minutter, etterfulgt av 40 sykluser på 95 grader i 30 s, 50 grader i 30 s, og 72 grader i 25 s. Spesifisiteten til PCR-reaksjoner ble bekreftet ved å analysere smeltekurven ved 95 grader i 15 sekunder, 45 grader i 15 sekunder og 95 grader i 15 sekunder. Spesifisiteten til PCR-reaksjoner ble bekreftet ved å analysere smeltekurven ved 95 grader i 15 sekunder, 45 grader i 15 sekunder og 95 grader i 15 sekunder. Den relative kvantifiseringen av genuttrykk ble utført ved bruk av endogent GAPDH-gen som kontroll basert på ΔΔCq-metoden.
Cellekultur og behandling
Human nyreproksimal tubuli-epitelcellelinje, HK-2-celler, ble opprettholdt i DMEM supplert med 10 prosent FBS og antibiotika (50 U/mL penicillin og 50 ug/mL streptomycin) i en inkubator med 5 prosent CO2 og 95 prosent fuktighet ved 37 grader.
H2O2-målingsanalyse
H2O2-nivået i HK-2-celler ble estimert ved å bruke ROS-Glo™ H2O2-analysesett (Promega, USA) i henhold til protokollen gitt av settprodusenten. HK-2-celler (1000 celler) i 70 μL DMEM ble plassert i brønner på 96-brønnmikrotiterplaten. Etter å ha tillatt festing av cellene på veggoverflaten, ble 10 μL DMEM fra brønner i mikrotiterplate erstattet med 10 μL cisplatin (25 μM i DMEM) og holdt i en inkubator i 12 timer. Deretter ble 10 μL RVE tilsatt for å lage sluttkonsentrasjoner 125, 250 og 500 ug/mL i DMEM og inkubert i ytterligere 12 timer. Deretter ble 20 μL H2O2-substratløsning og 100 μL ROS-Glo™-deteksjonsløsning tilsatt til hver brønn. Reaksjonen ble inkubert ved romtemperatur i 20 minutter. Til slutt ble luminescens målt ved å bruke GloMax Luminometer (Promega, USA).
GC-MS analyse
GC-MS-analyse av RVE (oppløst i metanol) ble utført som beskrevet tidligere [30] ved bruk av GCMS-QP2020 (SHIMADZU) som omfatter en auto-sampler (AOC{ {5}}s), en autoinjektor (AOC-20i) og en gasskromatograf (GC-2010 Plus) koblet til et massespektrometer utstyrt med en SH-Rxi{{1{{ 37}}}}Sil MS kapillærkolonne (30 m × 0,25 μm ID × 0,25 μm DF). Bærergassen Helium ble holdt ved en konstant strømningshastighet på 1,72 ml/min, og et injeksjonsvolum på 5 μL ble utsatt for et splittforhold på 10:1. Temperaturen på injektoren ble holdt på 220 grader, ionekildetemperaturen var 280 grader, ovnstemperaturen ble programmert fra 80 grader (hold i 2 minutter), med en økning på 5 grader/min til 150 grader (holdetid 5,0 min), deretter 5 grader/min til 280 grader, og avsluttes med en 8 min isotermisk ved 280 grader. Massespektre ble tatt ved 1,5 kV med et skanneintervall på 0,5 s, og prøven ble kjørt i et område på 45–350 m/z. Løsemiddelforsinkelsen var fra 0 til 3 minutter, og den totale GC-MS-kjøringstiden var 55 minutter. Den relative konsentrasjonen av de påviste forbindelsene ble målt ved å sammenligne dets gjennomsnittlige toppareal med det totale arealet. Tolkning av massespektrum i GC-MS ble utført ved å bruke National Institute Standard and Technology (NIST) databaser inkludert NIST08, NIST08s og NIST14.
Statistisk analyse
De statistiske analysene ble utført av ANOVA etter Dunnetts T3-test ved bruk av IBM SPPS (versjon 20) programvare. Data er artikulert som gjennomsnitt ± standardavvik (SD). Den betydelige sammenligningen ble vurdert på s<0.05. all="" of="" the="" graphs="" were="" prepared="" using="" microsoft="" excel="" (version="">
Resultater
In vitro antioksidantaktivitetstest
Selv om RVE tidligere ble rapportert for å ha antioksidantaktivitet, sjekket vi på nytt antioksidantaktiviteten til ekstraktet vårt ved å bruke DPPH-kapasitet for frie radikaler. RVE nøytraliserte DPPH doseavhengig (fig. 1). RVE avslørte betydelig in vitro antioksidantaktivitet og den beregnede IC50-verdien til RVE var 37,39 ± 1,89 ug/ml.
Måling av serumkreatinin
Serumkreatininnivået hos mus var signifikant (p < {0}}.05)="" økt="" etter="" cisplatinadministrasjon="" (tabell="" 2).="" behandling="" med="" rve="" forbedret="" kreatininnivået="" bemerkelsesverdig="" (p="">< 0,05)="" på="" en="" doseavhengig="" måte="" (tabell="">
Måling av renal lipidperoksidasjon
Sammenlignet med kontroll, økte cisplatin betydelig (p < {0}}.05)="" mda-innhold="" i="" nyrevev="" hos="" mus="" (tabell="" 3).="" i="" motsetning="" til="" dette,="" gjenopprettet="" rve-behandlingen="" betydelig="" (p="">< 0,05)="" mda="" til="" nesten="" normal="" på="" en="" doseavhengig="" måte="" (tabell="">
Sanntids PCR
Cisplatin reduserte signifikant (p < {0}}.05)="" nqo1="" mrna-ekspresjon="" med="" 0.15-fold="" og="" økte="" p53="" og="" bcl-2="" mrna="" uttrykk="" med="" henholdsvis="" 24="" og="" 4.2-fold="" (fig.="" 2).="" rve="" betraktelig="" (p="">< 0.05)="" reduserte="" nqo1,="" p53="" og="" bcl-2="" mrna-uttrykk="" på="" en="" doseavhengig="" måte="" (fig.="" 2).="" sammenlignet="" med="" den="" eneste="" cisplatin-behandlede="" gruppen="" ble="" nqo1-mrna-ekspresjonen="" økt="" med="" 3,57,="" 6,36="" og="" 9.28-fold="" ved="" 25,="" 50="" og="" 100="" mg/kg="" rve,="" henholdsvis="" (fig.="" 2a).="" igjen="" ble="" p53-mrna-ekspresjonen="" redusert="" med="" 0.63,="" 0.46="" og="" 0.21-="" ganger="" ved="" henholdsvis="" 25,="" 50="" og="" 100="" mg/kg="" rve="" (fig.="" 2b).="" bcl-2="" mrna-ekspresjon="" ble="" også="" redusert="" med="" 0,71,="" 0,40="" og="" 0,{47}}="" ganger="" ved="" henholdsvis="" 25,="" 50="" og="" 100="" mg/kg="" rve="" (fig.="" 2c).="" men="" ingen="" signifikante="" (p=""> 0,05) endringer ble funnet i ekspresjonsnivået til NQO1-, p53- og Bcl-2-gener på grunn av behandling med RVE (fig. 3).
H2O2måleanalyse
I H2O2-måleanalysen er H2O2nivå ble ansett som proporsjonal med luminescens. Administrering av cisplatin signifikant (p < {{0}}.05)="" økte="" h2o2-nivået="" med="" 2.2-="" ganger="" (fig.="" 4).="" behandling="" med="" rve="" reduserte="" betraktelig="" (p="">< 0.05)="" h2o2-nivået="" med="" 0,25,="" 0,38="" og="" 0.49-fold="" ved="" 125,="" 250="" og="" 500="" ug/ml,="">
GC-MS analyse
Totalt 10 forbindelser (tabell 4 og fig. 5) inkludert "Isoborneol, pentametyldisilanyleter (sesquiterpenalkohol)", "Tymin (pyrimidinnukleobase)", "4H-Py-ran-4-one, 2,{{ 8}}dihydro-3,5-dihydroksy-6-metyl-(saponin)", "Heksadekansyre, metylester (fettsyremetylester)", "9,12- Oktadekadiensyre, metylester (fettsyremetylester)", "9-Oktadekensyre (Z)-, metylester (fettsyremetylester)", "Metylstearat (fettsyremetylester)", "Diisooktylftalat (ester)", "13-Dokosenamid, (Z)- (alkaloid)", og "Squalene (tri-terpen)" ble påvist i RVE.
cistanche tubolosa fordeler: senking av blodlipider
Diskusjon
Naturlige og syntetiske antioksidanter har blitt omfattende studert og avslørt å være funksjonelle for enten forebygging eller forbedring av toksisitet i dyrefysiologi [31]. Antioksidanttilskudd er komponenten utviklet enten ved kjemisk syntese eller ved ekstraksjon fra naturlige matvarer, men disse er ikke identiske i sammensetning som antioksidanter tilgjengelig i mat [5]. Derfor skilles meningene over tid om syntetiske antioksidanter gir lignende helsemessige fordeler som naturlige antioksidanter [32]. Trangen kommer til å redusere bruken av syntetiske antioksidanttilskudd og søke alternative, billige, fornybare, naturlige og muligens tryggere kilder til effektive naturlige antioksidanter.
En av de viktigste mekanismene er den kjernefysiske faktor erytroid-2 relatert faktor-2 (Nrf2)-veien som generelt beskytter celler mot oksidativt stress-indusert av eksogene eller endogene stressorer [27]. De effektive antioksidantene induserer ekspresjon av Nrf2, som videre beveger seg inn i kjernen og binder seg til antioksidantresponselementet (ARE) som provoserer ekspresjon av fase II detoksifiserende og antioksidantgenet NQO1 [33, 34]. NQO1 uttrykkes bredt og differensielt på en vevsspesifikk måte. NQO1 er et cytosolisk antioksidant flavoprotein som katalyserer 2-elektronreduksjonen av kinoner til hydrokinoner, noe som resulterer i avgiftning av elektrofilene og forventning om redokssyklus [35]. I følge en tidligere studie [36] aktiverer -lapachone NQO1, som ytterligere øker intracellulært NAD pluss-nivå og beskytter nyrene mot cisplatin-indusert akutt skade.
Cisplatin er kjent for å indusere skade i den glomerulære filtrasjonsmembranen gjennom oksidativt stress, betennelse og apoptose som til sammen fører til redusert glomerulær filtrasjonshastighet og tap av normal membranpermeabilitet [37]. Derfor ble serumkreatininnivået økt. Serumkreatinin er en av de potensielle markørene for nyrefunksjonalitet. Cisplatinbehandling økte MDA-innhold i nyrevev som er et sekundært produkt av lipidperoksidasjon og denne rapporten er konstant med tidligere studier [27, 35, 37, 38]. Behandling med RVE reduserte MDA-innholdet i nyrevev betydelig. Samtidig ble kreatininnivået også redusert, noe som indikerer den forbedrende effekten av RVE.
Dessuten var NQO1-ekspresjonen signifikant redusert, og p53- og Bcl-2-ekspresjonen ble signifikant økt etter eksponering for cisplatin. Når det gjelder NQO1- og p53-ekspresjon in vivo, er resultatet vårt i samsvar med en tidligere studie [13]. En fersk studie [39] viste at cisplatin signifikant reduserte ekspresjonen av Bcl-2 i nyrene til mus, men overraskende fant vi forhøyet uttrykk. Denne forskjellen kan være et resultat av doseforskjell [40] ettersom Mohamed og kollegaer [39] brukte 8 mg/kg i 12 dager, mens vi brukte 2,5 mg/kg i bare 5 dager. En annen studie [41] uttalte at cisplatin kan øke uttrykket av Bcl-2 ved en dose når det er ikke-cytotoksisk. Igjen, økt Bcl-2-ekspresjon sensibiliserer celler mot oksidativt stress [40].
Imidlertid er ekspresjon av p53 lav ved normale fysiologiske tilstander, men forventes å bli oppregulert når den er behandlet med cisplatin fordi dette platinabaserte kjemoterapeutiske middelet aktiverer p53-avhengig apoptotisk vei. Når vi behandlet mus med cisplatin, ble p53 signifikant økt i musenyrene sammenlignet med kontroll. Et annet proto-onkogen Bcl-2 er også korrelert med NQO1-ekspresjonsnivå. Ved å etterligne p53-ekspresjonen fant vi også at Bcl- 2-nivåene ble økt med cisplatinbehandling, men dekket seg betydelig tilbake etter behandling med RVE. Dette er mulig, som svar på oksidativt stress, blir p53-genet aktivert og resulterer i å stoppe cellesyklus, senescens eller apoptose [6]. Med avgiftning anses NQO1-overuttrykk ofte å være korrelert med apoptose i kreftceller [10], selv om den underliggende mekanismen for apoptose og overuttrykk av NQO1 fortsatt er kontroversiell. Dessuten, i hepatocellulært karsinom, reduserer NQO1-overekspresjon Bcl-2-uttrykket [10]. Proto-onkogen Bcl- 2 har også p53 som korrelasjonen med NQO1-uttrykk. p53 er en sekvensspesifikk transkripsjonsfaktor som blir aktivert av en rekke typer cellulært stress [42], mens Bcl-2-overekspresjon fungerte som mitokondriell porestabilisator for å lette frigjøring av cytokrom-c ved oksidativt stress [12]. I vårt tilfelle sjekket vi begge genresponsene med cisplatinbehandling i normalt nyrevev og fant deres økte uttrykk. RVE-behandling tilbakeførte uttrykket av p53 og Bcl-2 til nesten normalt på en doseavhengig måte. Denne typen Bcl-2-uttrykkopphevelse ble også vist ved å bruke ROS-oppfangeren Trolox [43]. Dessuten ble H2O2-nivået også markert økt i HK-2-celler på grunn av behandling med cisplatin in vitro. Etter behandling med RVE ble H2O2-nivået betydelig gjenopprettet til rundt det normale. Dette skyldes kanskje effekten av RVE-behandling som økte NQO1-ekspresjonen [44], som gir beskyttelse mot oksidativt stress [6].
GC-MS-kromatogrammet bekreftet eksistensen av ti forbindelser i RVE. Blant disse, "4H-Pyran- 4-on, 2, 3-dihydro-3,5-dihydroksy-6-metyl-", "heksadekansyre" og " Squalene" er velkjente antioksidanter [45–47]. Disse tre forbindelsene utøvde muligens en synergistisk nefroprotektiv effekt. Tidligere studier rapporterte også om induksjon av NQO1-ekspresjon av vitamin A [48], vitamin C [49], vitamin E [50], flavonoider [51] og polyfenoler [50]. Derfor foreslår denne rapporten å belyse om dette spesielle ekstraktet inneholder noe blant vitamin A, vitamin C, vitamin E, flavonoider og polyfenol, eller ikke.
Konklusjon
Det overordnede funnet tyder på at RVE er fysiologisk effektivt for å beskytte nyrene mot cisplatin-indusert skade. Derfor er det avgjørende å belyse de eksakte forbindelsene som er ansvarlige for å dempe cisplatin-indusert nefrotoksisitet som kan bli gunstig for menneskelig applikasjon.
Anerkjennelser
Forfatterne er takknemlige overfor Bangladesh Council of Scientific and Industrial Research (BCSIR), Rajshahi Branch for å gi laboratoriestøtte for å kvantifisere RNA.
Forfatteres bidrag
MMH utførte eksperimentell design, eksperimentering, dataanalyse og forberedelse, manuskriptskriving og redigering, manuskriptrevidering og utkast; MST & MME utført eksperimentering og dataanalyse; AME & MAR bidro med tilsyn og ressurser; AH var ansvarlig for konseptualisering, veiledning, ressurser og manuskriptredigering. Alle forfattere
gjennomgått manuskriptet. Forfatterne leste og godkjente det endelige manuskriptet.
Finansiering
Det nåværende arbeidet ble finansiert av Taif University Researchers Supporting Project nummer (TURSP - 2020/75), Taif University, Taif, Saudi-Arabia.
Tilgjengelighet av data og materialer.
Alle relevante data er tilgjengelige og kan leveres på forespørsel til den tilsvarende forfatteren.
Erklæringer
Etikkgodkjenning og samtykke til å delta
Etikken for å utføre dette eksperimentet ble godkjent av Institutional Animal, Medical Ethics, Biosafety, and Biosecurity Committee (IAMEBBC), Institute of Biological Sciences (IBSc), University of Rajshahi, og ble gitt under notatnummer 31/{{1} }IAMEBBC/IBSc. Alle metoder ble utført i henhold til retningslinjer og forskrifter gitt av den ovennevnte etiske komiteen. Denne studien ble utført i samsvar med retningslinjene for ARRIVE (Animal Research: Reporting of In Vivo Experiments). «Samtykke til å delta» er ikke aktuelt for denne studien.
Forfatterdetaljer
1Laboratoriet for molekylærbiologi og proteinvitenskap, Institutt for genteknologi og bioteknologi, Fakultet for bio- og geovitenskap, University of Rajshahi, Rajshahi 6205, Bangladesh. 2 Molecular Pathology Laboratory, Institute of Biological Sciences, University of Rajshahi, Rajshahi 6205, Bangladesh. 3Department of Biotechnology, College of Science, Taif University, Postboks 11099, Taif 21944, Saudi-Arabia. 4Department of Genetics, Fakultet for landbruk, Alexandria University, Alexandria 21545, Egypt.
Referanser
1. Bagchi K, Puri S. Frie radikaler og antioksidanter i helse og sykdom: en gjennomgang. East Mediterr Health J. 1998;4:350–60.
2. Koh EM, Lee EK, Song CH, Song J, Chung HY, Chae CH, et al. Ferulat, en aktiv komponent i hvetekim, forbedrer oksidativt stress-indusert PTK/PTP-ubalanse og PP2A-inaktivering. Toxicol Res. 2018;34(4):333–41.
3. Hassan AI, Ibrahim RY. Noen genetiske profiler i leveren til Ehrlich ascites tumorbærende mus under stress av bestråling. J Radiat Res Appl Sci. 2014;7(2):188–97.
4. Zhou FL, Zhang WG, Wei YC, Meng S, Bai GG, Wang BY, et al. Involvering av oksidativt stress i tilbakefall av akutt myeloid leukemi. J Biol Chem. 2010;285(20):15010–5.
5. Pham-Huy LA, He H, Pham-Huy C. Frie radikaler, antioksidanter i sykdom og helse. Int J Biomed Sci. 2008;4:89–96.
6. Srijiwangsa P, Na-Bangchang K. Rollene til NAD (P) H-kinonoksidoreduktase 1 (NQO1) på kreftprogresjon og kjemoresistens. J Clin Exp Oncol. 2017;6:1–6.
7. Siegel D, Yan C, Ross D. NAD (P) H: kinonoksidoreduktase 1 (NQO1) i følsomhet og motstand mot antitumorkinoner. Biochem Pharmacol. 2012;83(8):1033–40.
8. Dinkova-Kostova AT, Talalay P. NAD (P) H: kinonakseptoroksidoreduktase 1 (NQO1), et multifunksjonelt antioksidantenzym og eksepsjonelt allsidig cytobeskyttelse. Arch Biochem Biophys. 2010;501(1):116–23.
9. Cullen JJ, Hinkhouse MM, Grady M, Gaut AW, Liu J, Zhang YP, et al. Dikumarol-hemming av NADPH: kinonoksidoreduktase induserer vekstinhibering av kreft i bukspyttkjertelen via en superoksid-mediert mekanisme. Cancer Res. 2003;63(17):5513–20.
10. Zhang X, Han K, Yuan DH, Meng CY. Overekspresjon av NAD (P) H: kinonoksidoreduktase 1 hemmer hepatocellulær karsinomcelleproliferasjon og indusert apoptose ved å aktivere AMPK/PGC-1-banen. DNA Cell Biol. 2017;36(4):256–63.
11. Zeekpudsa P, Kukongviriyapan V, Senggunprai L, Sripa B, Prawan A. Undertrykkelse av NAD (P) H-kinonoksidoreduktase 1 økte følsomheten til kolangiokarsinomceller for kjemoterapeutiske midler. J Exp Clin Cancer Res. 2014;33(1):1– 13.
12. Dasari S, Tchounwou PB. Cisplatin i kreftbehandling: molekylære virkningsmekanismer. Eur J Pharmacol. 2014;740:364–78.
13. Zhu X, Jiang X, Li A, Zhao Z, Li S. S-Allylmerkaptocystein demper cisplatin-indusert nefrotoksisitet gjennom undertrykkelse av apoptose, oksidativt stress og betennelse. Næringsstoffer. 2017;9(2):166.
14. Matkowski A. Plant in vitro-kultur for produksjon av antioksidanter - en gjennomgang. Bioteknologi Adv. 2008;26(6):548–60.
15. El-Bakry AA, Mostafa HAM, Alam EA. Antioksidantaktivitet av Rumex stedfortredende L. i det vegetative vekststadiet. Asiatiske J Pharm Clin Res. 2012;5:111–7.
16. Rechinger KH. Rumex (Polygonaceae) i Australia: en ny vurdering. Nuytsia. 1984;5:75–122.
17. Shahat AA, Alsaid MS, Alyahya MA, Higgins M, Dinkova-Kostova AT. NAD (P) H: Kinonoksidoreduktase 1-induktoraktivitet av noen saudiarabiske medisinplanter. Planta Med. 2013;79(06):459–64.
18. El-Hawary SA, Sokkar NM, Ali ZY, Yehia MM. En profil av bioaktive forbindelser av Rumex vicarious L. J Food Sci. 2011;76(8): C1195–202.
19. Barbosa-Filho JM, Alencar AA, Nunes XP, Tomaz AC, Sena-Filho JG, Athayde-Filho PF, et al. Kilder til alfa-, beta-, gamma-, delta- og epsilon-karotener: en gjennomgang fra det tjuende århundre. Rev Bras. 2008;18(1):135–54.
20. Laouini SE, Ouahrani MR. Fytokjemisk screening, in vitro antioksidant og antibakteriell aktivitet av Rumex stedfortredende L. ekstrakt. Science Study Res: Chem Chem Engi Biotech Food Ind. 2017;18:367–76.
