A kitozán májvédő hatása a tioacetamid által kiváltott májtoxicitásra hím albínó patkányokban

További információért. kapcsolatba lépnitina.xiang@wecistanche.com

Absztrakt: A kitozán, a kitinből származó természetes termék, mint ígéretes poliszacharid vegyület sok figyelmet keltett egyedülálló biológiai aktivitásának köszönhetően. Ezt a tanulmányt arra tervezték, hogy feltárja a kitozán, mint természetes tengeri termék lehetséges fejlesztési potenciáljátmáj regenerációtioacetamid által kiváltott hepatotoxicitásban hím albínó patkányokban. Ötven állatot 5 csoportra osztottak, beleértve a kontrollcsoportot is; egy csoport, amelyet intraperitoneálisan egyetlen adag tioacetamiddal (300 mg/ttkg) fecskendeztek be a májtoxicitás kiváltására; egy csoport, amely 14 napig 5 százalék kitozánt tartalmazó étrendben részesült; egy csoport 5 százalék kitozánt tartalmazó étrendet kapott 14 napig, majd egyszer tioacetamidot (300 mg/ttkg), az utolsó csoport pedig, amelyik tioacetamidot (300 mg/ttkg) egyszer kapott, ezt követően kapott. 5 százalék kitozánt tartalmazó étrend 14 napig. A biokémiai eredmények azt mutatták, hogy a kitozán bevitele tioacetamid intoxikáció előtt vagy után javította a máj markereket (ALAT, ASAT, GGT, ALP, albumin) és a vesefunkciókat, valamint a plazma TNF-t. A QRT-PCR elemzés kimutatta, hogy a kitozán csökkentette a máj TNF-, survivin és c-Myc kvantitatív génexpresszióját. Ezenkívül a kitozán javította a máj szövettani képét. Ez a tanulmány a kitozán ígéretes hatását mutatta a májregenerációban.

Kulcsszavak: tioacetamid; kitozán; májregeneráció;survivin; c-myc; tumor nekrózis faktor- .

1. Bemutatkozás

Májbetegségekvilágszerte, különösen Egyiptomban, a leginkább életveszélyes betegségek [1]. Egyiptomban a májbetegségek jelentik az éves halálozások fő okait [2, 3]. A máj nagymértékben hajlamos a toxicitásra, mivel szerepet játszik a legtöbb xenobiotikum, például gyógyszerek és idegen vegyületek metabolizmusában. Szerencsére a sejtproliferáció elősegítheti a máj regenerálódását nagy sejtvesztés után [4,5]. Következésképpen az alternatív kezelések elengedhetetlenek a jelenlegi kezelési rendek helyettesítésére vagy párhuzamos alkalmazására. A kitozán egy ígéretes természetes poliszacharid vegyület. A rák, a garnélarák és a rák héjhulladékából és a gombás sejtfalból nyerhető.

A kitozán jó élelmi rostforrás [6,7]. Számos egészségügyi előnnyel rendelkezik, mint például az immunitás szabályozása, daganatellenes aktivitás, májvédelem, cukorbetegség elleni és antioxidáns[8]. antibakteriális, hipolipidémiás, gyulladásgátló [9], sebgyógyító hatású [10,11] és májvédő hatású [12I. Nem mérgező és nagy biológiai lebonthatósága nagy előnyt jelent a kitozán számára az oxidatív stressz kezelésében [13].

A szennyezett élelmiszerek, valamint a környezeti vagy vegyi anyagok munkahelyi expozíciója a mérgező vegyületek lehetséges forrása. Ezek közül a mérgező vegyületek közül a tioacetamid (TAA), egy széles körben használt kéntartalmú vegyület, amely szerves kénvegyületként fordul elő a környezetben, és számos műszaki alkalmazásban használatos [14]. Ezenkívül patkányokban májfibrózis indukálására használják, hogy tanulmányozzák az antifibrotikus gyógyszerek terápiás hatását [15]. A TAA általában a májat célozza meg, és így májkárosodást okoz reaktív oxigénfajták (ROS) termelésével[16,17]. A TAA tioszulfát csoportja további metabolizmusnak van kitéve az oxidáz rendszeren keresztül, így acetamid és TAA-S-oxid képződik [18]. Utána. TAA-S dioxid képződik, amely kovalensen kötődik a máj makromolekuláihoz és májkárosodást indít el. Ez a sérülés centrilobuláris nekrózis [19] és ROS képződés formájában jelentkezik, amelyek együttesen sejthalált okoznak az oxidatív stressz következtében [10,20]. Mivel a TAA egyszeri adagja hepatocita degenerációt, gyulladásos sejtinfiltrációt, valamint az ALP, ALT és AST szintjét emeli [21].

Az apoptózis egy normálisan előforduló sejthalál mechanizmus, amelyet az egészséges szövetek fejlesztésére és fenntartására használnak [22]. Számos betegség alakulhat ki a szabályozatlan apoptózis miatt, például rák, neurodegeneratív rendellenességek és immunhiányos betegségek. Érdekes módon maga az apoptózis serkentheti a sejtproliferációt és a szövetek regenerálódását az apoptózis által kiváltott proliferációként ismert mechanizmusban. Ezen túlmenően, az apoptózisos folyamatot blokkolhatja a családba tartozó fehérjék egy csoportja, amely az apoptózis fehérjék (IAP) inhibitoraként ismert a kaszpázaktivitás gátlásával. Az IAP család nyolc tagját azonosították az emlős genomban [23]. A család legfontosabb fehérje a survivin, a család legkisebb tagja. A 17-es kromoszómán található BIRC5 gén kódolja a 17q25.3.c-myc sávban található 17q25.3.c-myc fehérjét, amelyről azt találták, hogy erősen megnövekedett a máj regenerációs folyamatában [24-26]. A TNF két ellentétes mechanizmussal működhet. A sejthalál elindítójaként működhet; vagy fokozhatja a sejtproliferációt. Következésképpen fontos szerepet játszik a vírusos hepatitis, valamint az alkoholos és nem alkoholos májbetegségek patofiziológiájában [27,28].

A jelen tanulmány a kitozán hatékonyságát vizsgálta a szöveti regeneráció fokozásában a TAA által kiváltott májtoxicitás ellen patkányokban. Vizsgálták a kitozán máj- és vesefunkciókra gyakorolt ​​hatását. Ezen túlmenően elvégeztük a pro-inflammatorikus citokin TNF- mérését a plazmában és kvantitatív analízist a survivin, c-Myc gének és TNF- májszövet génexpressziós szintjére. Ezenkívül megvizsgálták a máj szövettani jellemzőit.

Cistanchebeállíthatja a májsejtek ultrastruktúráját, elősegítheti a fehérjeszintézist és védi a májat.Fenil-etanol összes glikozidnövelheti a máj glikogén mennyiségét,echinakozidjavíthatja a gyep aktivitását, a verbaszkozid pedig megkötheti a szabad gyököket és csökkentheti az őssejt apoptózist. A Cistanche a keringési rendszert is szabályozhatja, és a következő hatásokkal jár: védi az ischaemiás szívizomzatot; csökkenti a vér lipidszintjét, ellenáll az érelmeszesedésnek és a trombózisnak; csökkenti a perifériás vaszkuláris ellenállást, tágítja a perifériás ereket és csökkenti a vérnyomást; védi a májat és ellenáll a zsírmájnak.

2. Anyagok és módszerek

2.1.Vegyi anyagok.

A TAA-t az Aldrich Chem Co.-tól (Anglia) vásároltuk tiszta kristályok formájában; minden injekció előtt sóoldatban feloldottuk és frissen készítettük.

A kitozánt (CS) a Sigma-Aldrich cégtől szereztük be (molekulatömeg =100 KDa). A kitozán, egy fontos tengeri eredetű poliszacharid, amelyet rákfélék héjából állítanak elő, és új élelmi rostforrásként használják a gyógyszerfejlesztésben, mivel orálisan bevéve belső biztonsággal bír [29].

2.2.Kísérleti tervezés.

Ötven felnőtt hím Wistar albínó patkányt, amelyek súlya körülbelül 120-150 g, a National Research Centre Kairóból, Egyiptomból származott. Az állatokat rozsdamentes acél ketrecekben tartották szabványos laboratóriumi körülmények között, jó szellőzéssel és 12-órás világos-sötét ciklussal, 60 ± 5 százalékos relatív páratartalom mellett, szabad hozzáféréssel a szokásos, kereskedelmi forgalomban lévő laboratóriumi élelmiszerekhez és csapvízhez.

A kísérleti protokoll kezdete előtt a patkányokat 2 hétig alkalmaztuk a kísérleti körülményekhez. A humán gondoskodást a kísérleti állatok gondozására és felhasználására vonatkozó szabványintézményi kritériumok szerint alkalmazták a Nemzeti Kutatóközpont Etikai Bizottsága (FWA 00014747) által jóváhagyott módszer szerint, amely figyelemmel kíséri a National Institutes of Health Guide ajánlásait. Állatok gondozása és felhasználása laboratóriumban (1985-ben átdolgozott, {2}} számú kiadvány).

Az állatokat az akklimatizációs időszak után öt csoportra osztották (egyenként 10 patkány) az alábbiak szerint:

(1) csoport: normál egészséges állatok szolgáltak kontrollcsoportként.

(2. csoport): (TAA) csoport, amelyben a patkányok intraperitoneálisan TAA-t (0,9 százalékos normál sóoldatban oldva) kaptak egyetlen dózisban (300 mg/ttkg) Mustafa és munkatársai szerint. [30] májtoxicitás kiváltására.

(3) csoport: kitozán csoport, amelyben az állatokat 5 százalékos (50 g plusz 950 g alaptáp) vegyes kitozántáptakarmányban etették AboZaid és munkatársai szerint. [9] 14 napig.

(4) csoport: kitozán, majd TAA csoport, amelyben az állatok 5% kitozánt 9] tartalmazó étrendet kaptak 14 napon keresztül, majd intraperitoneálisan egyetlen adag TAA-val (300 mg/ttkg) a fent említett módon.

(5) csoport: TAA, majd kitozán csoport, amelyben az állatokat intraperitoneálisan TAA egyszeri adaggal (300 mg/kg testtömeg) fecskendezték be a fent említett módon, majd 14 napon keresztül 5% kitozánt tartalmazó táplálékkal etették.

Minden állat testtömegét minden héten és a kísérlet végén feljegyeztük a testtömeg-változás nyomon követése érdekében. A kísérleti időszak végén az állatok 12 órán át éheztek. Ezután dietil-éter belélegzésével érzéstelenítették őket; a retroorbitális vénás plexusból vérmintákat vettünk centrifugacsövekben heparinizált steril üvegkapillárisok segítségével.

A plazma elválasztásához az összes vérminta egy részét EDTA-n, a másik részét antikoaguláns csőben gyűjtöttük össze a szérum elválasztása érdekében. Mind a szérum-, mind a plazmamintákat hűtés-centrifugálással választottuk el 3000 fordulat/perc mellett 15 percig 4 °C-on. A plazma és szérum alikvot részeit -20 fokon megőriztük biokémiai elemzés céljából.

Amint a vért összegyűjtöttük, az állatokat nyaki lefejezéssel leöltük

Mindegyik patkány máját eltávolítottuk, és izotóniás sóoldattal alaposan megmostuk, megszárítottuk, és két részre osztottuk; az első szakaszt közvetlenül folyékony nitrogénben lefagyasztottuk, és -80 fokon megőriztük, mielőtt az RNS-t izoláltuk a génexpressziós elemzéshez. Ezzel szemben a második részt formal-sóoldatban (10 százalék) rögzítettük a kórszövettani vizsgálathoz.

2.3.Biokémiai elemzés.

A szérum aszpartát aminotranszferáz (ASAT), alanin aminotranszferáz (ALAT), alkalikus foszfatáz (ALP) és gamma-glutamil-transzferáz (GGT) aktivitása, valamint az albumin

A karbamid- és kreatininszinteket spektrofotometriásan becsülték meg a bio-diagnostic Co.-tól (Egyiptom) vásárolt reagenskészletek segítségével. A plazma tumor nekrózis faktor-alfa (TNF-a) koncentrációját ELISA technikával becsültük meg, a Glory Science Co., Ltd., USA-tól vásárolt patkány TNF-ELISA kit segítségével.

2.4. Gén expressziós elemzés.

Kvantitatív analízis (Real-Time PCR) segítségével meghatároztuk a survivin, c-Myc és TNF-gének expresszióját májszövetmintákban.

2.4.1. RNS izolálás, tisztítás és kvantitatív valós idejű RT-PCR.

Az RNS-t 100 mg-os májszövetmintából Qiazol pufferrel (Qiagen, USA) izoláltuk; Az RNS-t ezt követően RNAeasy Mini kit (Qiagen, USA) segítségével tisztítottuk; Az RNS-t reverz átírtuk, majd a kapott cDNS-t amplifikáltuk. -aktin, survivin, c-myc és TNF-alfa gén kópiaszámát a QuantiFast Sybergreen RT-PCR kit (Qiagen, USA) segítségével határoztuk meg. Minden mintát három párhuzamosban futtattunk, és a kópiaszámot a háztartási béta-aktin gén 100 000 kópiájára normalizáltuk. A primer szekvenciákat az 1. táblázat tartalmazza. Az RT és az azt követő PCR ciklus körülményei a következők voltak: 50 fok 10 percig, 95 fok 5 percig, 95 fok 15 másodpercig, majd 60 fok 30 másodpercig, a ciklusok száma 40 ciklus volt . MiniOpticonTM Bio-Rad Real-Time Thermal Cycler-t használtunk a génexpresszió kvantálására.

2.5. Hisztopatológiai vizsgálat.

A májszövetek 10%-os sóoldatban 24 órán át tartó rögzítése után a szövetmintákat folyó csapvízben mostuk; majd dehidratálásnak vetjük alá etil alkalmazásával (soros hígítások felfelé az abszolút etilig). A mintákat xilolban tisztítottuk, és 56 fokos paraffinba ágyaztuk forró levegős kemencében 24 órán át. A viaszszövet blokkokat iszapmikrotommal 4 mikron vastagságban készítettük elő. A metszeteket paraffinmentesítettük, hematoxilinnel és eozinnal megfestettük, végül elektromos fénymikroszkóppal vizsgáltuk [31].

2.6. Statisztikai analízis.

Az adatok elemzése a társadalomtudományok számítógépes statisztikai csomagjának 13-as verziójával történt. Az eredményeket három független kísérlet átlaga ± SD értékében fejezzük ki. A különbség statisztikai szignifikanciáját egyutas varianciaanalízissel (ANOVA) határoztuk meg, amelyet LSD post hoc összehasonlítási teszt követett p Kisebb vagy egyenlő, mint 0,05, amelyet statisztikailag szignifikánsnak határoztunk meg.

3. Eredmények és megbeszélések

3.1.Eredmények.

Az 1. ábrán bemutatott adatok azt mutatták, hogy a TAA-mámoros állatok csoportjának testtömeg-gyarapodása szignifikánsan csökkent (-308,5 százalék), míg a csak kitozánnal kezelt csoporté szignifikáns változást mutatott (50 százalék), ha mindkét csoport a kontrollcsoporthoz képest. Érdekes módon a kitozán, majd a TAA állatok csoportja jelentős növekedést (289,7 százalék) mutatott a testtömeg-gyarapodásban; hasonlóképpen a TAA, majd a kitozán állatok csoportja szignifikáns növekedést (239,56 százalék) mutatott a testtömeg-gyarapodásban, amikor mindkét csoportot összehasonlítottuk a TAA-mámoros állatok csoportjával.

Ami a májfunkciós teszteket illeti, a normál patkányok 14 napon át 5 százalékos kitozán-bázis étrenddel történő etetése nem zavarta a máj- és vesefunkciós teszteket, ami a táplálék ezen koncentrációja melletti biztonságos hatását tükrözi; Ezzel szemben a TAA által kiváltott májtoxicitás patkányokban szignifikánsan (94,47 százalékkal) növelte a szérum aszpartát-aminotranszferáz (ASAT) aktivitását a kontrollcsoporthoz képest. Azonban a szérum ASAT-aktivitás szignifikáns (-32 százalék és -15,4 százalék) csökkenést észleltek mindkét kitozán-táplált adagolási rendben (kitozán-TAA, illetve TAA-kitozán csoport) a TAA-mámoros csoport. A szérum alanin-aminotranszferáz (ALAT) aktivitásának szignifikáns (91,89 százalékos) növekedését észlelték a TAA csoportban a kontrollcsoporthoz képest. Ígéretes hatás, hogy a kitozán, majd a TAA és a TAA, majd a kitozán csoportok szignifikáns (-40,8 százalék, illetve 32,3 százalék) csökkenést eredményeztek a szérum(ALAT) aktivitásban a TAA csoporthoz képest. Hasonlóképpen, a szérum alkalikus foszfatáz (ALP) aktivitásának szignifikáns (232,9 százalékos) növekedését észlelték a TAA-mérgezésben részesült állatok csoportjában a kontrollcsoporthoz képest. Kedvezően, a patkányok kitozán vegyes táplálékkal való etetése 14 napig a TAA-mérgezés előtt a szérum ALP-aktivitás jelentős csökkenését (-54,06 százalék) eredményezte; emellett a szérum ALP-aktivitás szignifikáns (-50,6 százalék) csökkenését észlelték a TAA-mérgezést követően kitozánt vegyes étrendet kapó állatok csoportjában, amikor mindkét állatcsoportot összehasonlították a csak TAA-val kezelt csoporttal.

A szérum gamma-glutamiltranszferáz (GGT) aktivitását tekintve a TAA által kiváltott májtoxicitás szignifikánsan (223,5 százalékkal) növelte a szérum GGT aktivitását, míg a csak kitozánnal kezelt állatcsoport aktivitása nem rontott, ha mindkét csoportot összehasonlítottuk ezzel a csoporttal. a kontrollcsoportból. Érdekes módon az állatok etetése kitozán vegyes étrenddel korábban

A TAA-mérgezés szignifikáns (-50,28 százalék) csökkenést mutatott a szérum GGT-aktivitásában; hasonlóképpen a GGT aktivitás jelentős csökkenése (-41.0 százalék o) volt megfigyelhető azon állatok csoportjában, amelyek TAA-val ittasak voltak, mielőtt kitozános vegyes étrendet kaptak volna, ha mindkettőt a TAA-val hasonlítottuk össze. ittas csoport. A szérum albumin szintje szignifikánsan csökkent (-36,58 százalék ) a TAA injekció után (TAA csoport), míg a kitozán csoport jelentéktelen változást mutatott (2,4 százalék o) a szérum albuminszintben, ha mindkét csoportot összehasonlítottuk a kontroll csoporttal . Azonban az állatok kitozánnal történő etetése különböző adagolási rendekkel, akár a TAA-mérgezés előtt, akár után, a szérum albuminszint szignifikáns (50%-os, illetve 38,4%-os) emelkedését mutatta, ha mindkettőt összehasonlítottuk a TAA-csoporttal (2. táblázat).

A vesefunkciós herék tekintetében (2. táblázat) szignifikáns emelkedést (82,67 százalék, illetve 232,77 százalék) figyeltek meg mind a karbamid, mind a kreatinin szérumszintjében a TAA-mérgezésben szenvedők csoportjában; eközben a csak kitozánnal kezelt csoport jelentéktelen változást mutatott (19,3 százalék, illetve -15 százalék), amikor mindkét csoportot összehasonlítottuk a kontrollcsoporttal. Ígéretes módon a kitozán, majd a TAA állatok csoportja szignifikáns (-36,04 százalék és -45,2 százalék) csökkenést mutatott a karbamid és a kreatinin szérumszintjében a TAA csoporthoz képest. . Ezen túlmenően, a patkányoknak a TAA-mérgezést követően 14 napig kitozános vegyes táplálékkal történő etetése jelentős (-30,6 százalék és -35,10 százalék) csökkenést mutatott mind a karbamid, mind a kreatinin szérumszintjében, Amikor mindkét csoportot összehasonlítottuk a TAA-val kezelt állatok csoportjával.

A (2) ábrán látható módon szignifikáns (98,26%-os) emelkedést észleltek az alfa-tumor nekrózis faktor (TNF-) szintjében a TAA-mérgezett állatok csoportjában; míg a kitozán csoport jelentéktelen (-2,6 százalék) változást mutatott a plazma TNF-szintjében, amikor mindkét állatcsoportot összehasonlítottuk a kontrollcsoporttal. Kedvelt módon, az állatok kitozán vegyes táplálékkal történő etetése különböző adagolási rendekkel, akár a TAA-mérgezés előtt, akár után, jelentős csökkenést mutatott (-36,6 százalék és -31,57 százalék). a TNF- plazmaszintjében, amikor mindkettőt a TAA csoporttal hasonlították össze.

3.1.1. Gén kifejezés.

A 3. ábrán látható módon a TAA-mérgezésű állatok csoportja szignifikáns (-81 százalék) csökkenést mutatott a survivin máj génexpressziójában, míg a kitozán egyedüli csoportban jelentéktelen változások történtek a survivin máj génexpressziójában, amikor mindkét csoportot összehasonlítottuk. a kontrollcsoporttal. Sajnos sem a kitozánnal, majd TAA-val, sem a TAA-val, majd kitozánnal kezelt állatok csoportja nem mutatott semmilyen jelentős változást (1,27 százalék, illetve -3,2 százalék) az adott génexpresszióban a TAA-mámorosokhoz képest. állatok csoportja.

A c-myc gén expresszióját illetően a csak kitozánnal kezelt csoport szignifikáns emelkedést mutatott (400 százalék). Azonban a TAA-mérgezésű állatok csoportja nem befolyásolta (0,0 százalék o) a gén expresszióját, ha mindkét csoportot összehasonlítottuk a kontrollcsoporttal. Ezenkívül mind a kitozán, majd a TAA, mind a TAA, majd a kitozán csoport szignifikáns növekedést mutatott (300 és 700 százalék) a c-myc gén expressziós szintjében a TAA csoporthoz képest (4. ábra).

Az adatok azt mutatták, hogy a kitozánnal kezelt állatok csoportja csak jelentős (73,33 százalékos) emelkedést észlelt a máj TNF-gén expressziójában; továbbá a TAA-mámoros állatok csoportja szignifikáns emelkedést (368,3 százalék) mutatott, ha mindkét csoportot összehasonlítjuk a kontrollcsoporttal. Ez az emelkedés szignifikánsan (-66,5 százalék és -57,3 százalék) csökkent a kitozánkezelés hatására, akár a TAA-mérgezés előtt, akár után, a TAA állatok csoportjához képest (5. ábra).

3.1.2.Szövettani lelet.

A normál kontrollcsoport normális májszöveti felépítést mutatott, a centrális véna normális, a portális traktus megőrzött minimálisgyulladásossejtek, és többnyire normális hepatociták (6. ábra). Mindeközben a TAA csoportos vizsgálatok májkárosodást tártak fel, amelyet vakuolizált hepatociták, tágult torlódásos centrális véna tágult torlódásos portális traktus és mérsékelten szétszórt gyulladásos sejtek képviselnek (7. ábra). A kitozán gyógyszercsoportok normális májszövet-szerkezetet mutattak, enyhén kitágult, központi, normál portális traktussal, minimális gyulladásos sejtekkel és normális hepatocitákkal (8. ábra). A kitozán, majd a TAA csoport torzul kitágult központi vénát, szétszórt gyulladásos sejteket és kitágult torlódásos szinuszos tereket, a hepatociták markáns degenerációját zsíros elváltozásokkal, és megnövekedett hepatociták vastagságot (több mint 2 sejt vastagságot) mutatott (9. ábra). Emellett a TAA, majd a kitozán csoportban torlódásos, kitágult központi véna szétszórt gyulladásos sejteket, kifejezett kitágult torlódásos portális traktust és szétszórt degenerált hepatocitákat mutattak ki (10. ábra).

3.2.Megbeszélés.

A máj a szervezet legnagyobb mirigye, ahol számos energiát igénylő biológiai folyamatot irányít, mint például az anyagcserét, a bioszintézist, a kiválasztást, a szekréciót és a méregtelenítést. Ezek a nagy energiaigények a májat erősen oxigénfüggő szövetté teszik. Masszív sejtvesztés után a sejtburjánzás segíti a máj regenerálódását. A regeneráció azonban meghiúsulhat, ha a veszteség meghalad egy bizonyos határt, ami májelégtelenséget és végül halált okozhat32].

Számos tanulmányt végeztek az antioxidánsok májbetegségek enyhítésére és a máj normál működésére gyakorolt ​​hatásának tesztelésére. Az antioxidánsok terápiás lehetőségként jelentek meg az életmóddal összefüggő betegségek kezelésében és megelőzésében. Hatásmódjának tisztázásához azonban további vizsgálatokra van szükség 33,34]. A kitozán(CS) egy értékes tengeri poliszacharid, amelyet egyes rákfélék héjából nyernek. Számos jól bevált biológiai előnnyel rendelkezik, mint például az immunitás szabályozása, a daganatellenes, a májvédelem, a cukorbetegség elleni, az antibakteriális, az antioxidáns, az elhízás elleni, a sebgyógyító és a lipidszint-csökkentő hatása [5].

Jelen tanulmány a kitozán védő és terápiás hatékonyságát vizsgálta a szöveti regeneráció fokozásában a TAA által kiváltott májtoxicitásban patkányokban. A TAA-t hagyományosan májkárosodás indukálására használják kísérleti állatmodellekben [15,35]. A TAA toxikus hatása olyan metabolitjainak köszönhető, mint az acetamid, szulfát és szulfoxid eredetű komponensek. Ez a metabolit a szerkezeti fehérjék és enzimek szerkezeti deformációit okozza, ami inaktiválódást eredményez. Szerepénél fogva a TAA metabolit megváltoztatja a sejtek permeabilitását, növeli a sejtmag térfogatát, koncentrálja az intracelluláris kalciumot és gátolja a mitokondriális aktivitást, következésképpen sejthalálhoz vezet. Ennek a metabolitnak köszönhetően a leukotriének, mint erős gyulladásos mediátorok, amelyeket a májsejtek választanak ki, károsodnak [36].

Ebben a vizsgálatban a kitozán kezelés pozitívan befolyásolta a májenzimeket. A TAA-mérgezés várható hatásaival ellentétben a szérum ASAT, ALAT, ALP és GGT aktivitása szignifikáns növekedést mutatott a TAA-val kezelt csoportban a normál kontrollhoz képest. Ezek az eredmények összhangban vannak Baskaran et al. [37], Jain és Singhai [38,39] Osama et al. [40], aki a szérum transzaminázok aktivitásának emelkedését az oxidatív stresszel és a lipid-peroxidációval hozta összefüggésbe, amely a TAA toxikus hatásának az eredménye, ahol a szabad gyökök károsítják a lipideket, a fehérjéket és a DNS-t, ami hepatocelluláris inzultushoz és elhalás. Normális esetben a nekrotikus sejtek tartalmukat a véráramba bocsátják, ami a transzaminázok aktivitásának növekedését eredményezi. Másrészt a kitozánnal kezelt protektív és gyógyító csoportok az ALAT, ASAT, ALP és GGT aktivitások egyértelmű downregulációját mutatták, ami a kitozán antioxidánsának, immunmodulációjának és/vagy sebgyógyulásának és májvédelmének tulajdonítható [9]. Hasonlóan csökkent a szérum albumin szintje TAA-mérgezésben részesült patkányokban a fehérjeszintézis májműködési zavara következtében, amely a májsejtek endoplazmatikus retikulumának és mitokondriumának károsodása miatt következett be. Ezt a szintet azonban a kitozánkezeléssel felszabályozták és normalizálták, akár védő, akár gyógyító csoportokban.

A TAA-mérgezés veseműködési elégtelenséghez vezetett, mivel a szérum karbamid- és kreatininszintje emelkedett; ezt a romlást Begum et al. 41], aki tubuláris sérülésről számolt be akut tubuláris nekrózisban, főként a csökkent glomeruláris filtrációért felelős. Azt is javasolták, hogy az érintett tubuláris rendellenességek a tubulusok elzáródása, ami a glomeruláris szűrlet visszafelé áramlását okozza. Így a TAA-val kezelt patkányok veseelváltozása a ROS káros hatásainak tulajdonítható. Ez a növekedés azonban megfordult a kitozánnal, mint védő vagy gyógyító kezeléssel. Ez a megfigyelés összhangban van Mohamed megfigyelésével [42], aki arról számolt be, hogy a kitozán bevétele jelentősen csökkentette a veseelégtelenségben szenvedő betegek karbamid- és kreatininszintjét, és ezt a hatást egy vagy két lehetséges mechanizmusnak tulajdonította: az első a vesefunkció aktiválása a kiürülés érdekében. A második lehetőség az, hogy a kitozán nitrogén-metabolittal egyesül az emésztőrendszerben, majd kiürül, ami karbamid- és kreatinin-csökkenést eredményez.

A jelenlegi vizsgálatban a TAA akut toxicitása szignifikánsan csökkentette a survivin gén expresszióját a májszövetben a kontrollcsoporthoz képest. Azonban az állatok kitozánnal kevert alapdiétával, gyógyszeres kontrollként és védőkezelésként a TAA toxicitás előtti etetése a survivin gén expressziós szintjének nem szignifikáns növekedését eredményezte. A survivin jól bevált funkciója a sejtciklus G2/M fázisában; sejtosztódás során a survivin a kromoszómális utaskomplexum egy alegységét veszélyezteti [43,44]. A survivin a normál proliferáló és regenerálódó szövetekben expresszálódik, és arról számoltak be, hogy elnyomja az apoptózist és segíti a sejtciklus progresszióját [45]. Azt találták, hogy a survivin expressziója pozitív összefüggést mutat a regenerálódó májban lévő hepatociták számával. Ez azzal magyarázható, hogy a survivin részt vesz a testvérkromatidok szétválásában a mitózis során 46]; ezek a tények értelmezhetik a survivin gén expressziójának csökkenését itt a TAA utáni intoxikációban. Hagemann et al. [46] arról számolt be, hogy ha a survivin expressziója csökken, a kromoszómális utaskomplex tagjainak lokalizációja megszakad, és így az Aurur B aktivitás csökkenése esetén a centromer célfehérjék foszforilációs és citokinézis folyamatai károsodnak.

A rágcsálókon végzett korábbi vizsgálatokban a survivin expressziója szignifikánsan megnövekedett részleges hepatektómia és posztoperatív beavatkozás után. Ezenkívül azt találták, hogy a survivin expresszió megnövekedett a graftban humán májátültetés során. Mind rágcsálókban, mind emberekben a survivin túlzott expressziója a proliferációval és nem az apoptózissal jár; következésképpen a survivin fontos szerepet játszik a hepatocita proliferációban és mitózisban, nemcsak a regenerációban, hanem a normál fejlődés során is [46].

A TAA által kiváltott akut toxicitás nem befolyásolta jelentősen a c-myc gén expressziós szintjét a májszövetben. Valójában a kitozán kezelés gyógyszeres kontrollként, védő vagy gyógyító kezelésként jelentősen és drámaian megnövelte a c-myc gén expressziós szintjét. Beszámoltak arról, hogy normális, nem transzformált sejtekben a fejlődési és mitogén jelek szabályozzák a c-myc expresszióját [47]. A c-myc fő szerepe a sejtproliferáció fokozása és a sejtdifferenciálódás gátlása. Azt találták, hogy a c-myc fokozza a sejtciklus progresszióját számos sejtciklust szabályozó fehérje, például ciklin (D, E, A és B1) és ciklinfüggő kinázok (CDK1.2. 4,6) szabályozásán keresztül. E2F transzkripciós faktorok. Másrészt azt találták, hogy a c-myc számos módon elnyomja a sejtciklus-blokkolók, például a p15, p21 és p27 aktivitását [48].

A súlycsökkenés és a proliferáló sejtmagi antigén a c-myc fehérje expressziójának csökkenésével jár a májregeneráció során. Ezenkívül a sejtciklust szabályozó p53 fehérje és a sejtciklus G2 fázisában lévő sejtek száma jelentősen csökkent. Következésképpen a c-myc a sejtproliferáció erős pozitív szabályozójának tekinthető. Emellett azt találták, hogy a c-myc antiszensz korlátozza a májregenerációt patkányokban [24,26].

Hasonlóan, a veseszövetben a c-mycgén aktiválódik a vesetubulus sejtekben a regeneráció során és a folsav által kiváltott vesekárosodást követően in vivo [49]. Azt is megállapították, hogy a C-myc elősegíti a fehérje bioszintézist, ahol a fehérjeszintézis háromszor magasabb volt a c-myc-et túltermelő fibroblasztokban, mint a natív sejtvonalakban. A C-myc ezt a hatást a riboszóma transzkripció és biogenezis szabályozásával fejti ki; emellett a c-myc a nukleáris RNS polimerázokkal (RNS pol I és III) együttműködve szabályozza a riboszóma biogenezist és transzlációt.

Emellett a riboszómális RNS transzkripcióját a c-myc stimulálta, amely aktiválja a fehérjeszintézist [50].

Jelen vizsgálatok során a TAA akut toxicitása a TNF-gén expressziós szintjének szignifikáns növekedését eredményezte a májszövetben, valamint megemelkedett a plazmaszinteket, míg ez a növekedés szignifikánsan lecsökkent a kitozán kezelés során, mind protektív, mind gyógyító kezelésként a TAA-hoz képest. ittas csoport. Ez a megállapítás összhangban van Park és munkatársai korábbi megfigyelésével. [51], akik a kitozán TNF-szintet javító hatásáról számoltak be. Zhang és mtsai. [52] arról számolt be, hogy a térhálósított karboximetil-kitozán a kezelés kezdetén megnövelte a gyulladásos faktor enzimek aktivitását; utána azonban visszaállítja őket a normális szintre. A patkányok májenzim-aktivitását csökkentő hatásai révén a térhálós karboximetil-kitozán sebgyógyító hatását javasolták.

A TNF-t neuronsejtek, fibroblasztok, limfoid sejtek, hízósejtek, endotélsejtek és makrofágok termelik. A TNF a membránreceptoraikkal (TNF-R1 és TNF-R2) való kölcsönhatáson keresztül közvetíti pro-inflammatorikus és pro-apoptotikus hatását. Mindkét receptor két különböző jelátviteli útvonalat közvetít, és az egyik aktiválódása a másik inaktiválásával jár [51].

Eredményeink azt sugallják, hogy a kitozán pozitív szerepet játszik a szövetek regenerációjában, ami összhangban van Shilpa és munkatársaival[53], akik azt találták, hogy a részlegesen hepatektomizált patkányok kitozán nanorészecskékkel és gamma-aminovajsavval történő kezelése megnövelte a tríciált timidin felvételét a részlegesen hepatektomizált patkányok nanorészecskék nélküli csoportjaihoz képest. kezelés. A gamma-amino-vajsavval kombinált kitozán nanorészecskékkel végzett kezelés általános eredménye a hepatocita regeneráció fokozódása és a sejthalál csökkenése a máj hepatektomizált patkányokhoz képest. A jelenlegi eredmények összhangban vannak Chen et al. [54], akik arról számoltak be, hogy a kitozán nanorészecskék fokozták a májregenerációt akut májelégtelenségben szenvedő patkányokban. A kitozán mátrixkötő képessége lehetővé teszi a makrofágok növekedését és aktiválását, ami a szövetek regenerációjához szükséges. Egy kitozánnal kezelt kutya állaton végzett seb három hét után teljes gyógyulást mutatott. A sóoldattal kezelt kontrollcsoportban azonban csak a kikeményedési folyamat négy hétig tart. A kitozánnal kezelt csoportban a kötőszöveti regeneráció bizonyítékaként keratinréteg képződött. Emellett egy kollagén rosthálózat alakult ki a seb neovaszkulációjának védelmére [55].

A jelenlegi vizsgálatban a szövettani lelet romlott májszöveti mintázatot tárt fel a TAA csoportban; ez a mintázat azonban nagymértékben javult a kitozán védőcsoportban és valahogy a gyógyító kitozán csoportban.

4. Konklúziók

Arra a következtetésre jutottak, hogy a kitozán fokozhatja a máj regenerációját a TAA által kiváltott májtoxicitásban, akár gyógyító, akár proliferatív szerként. Ezenkívül gyulladáscsökkentő hatást mutatott, mivel csökkentette a TNF-szintet, mind gén, mind fehérje szinten. Ezzel szemben a kitozán növelte a survivin és a c-myc génexpresszióját, amelyek a sejtproliferáció fokozói. További vizsgálatokat lehetne végezni annak tisztázására, hogy a kitozán pontosan milyen mechanizmussal befolyásolja a c-myc, a survivin és a TNFC-gén expresszióját. Következésképpen a kitozán alkalmazása olyan májbetegségekben javasolt, ahol szövetregenerációra van szükség.