Protecția intestinală prin proantocianidine implică acțiuni antioxidante și antiinflamatorii în asociere cu o îmbunătățire a sensibilității la insulină, a homeostaziei lipidelor și a glucozei Partea 1

Vă rog contactațioscar.xiao@wecistanche.compentru mai multe informatii

Aparatul gastrointestinal (tractul gastrointestinal este un sistem complex care îndeplinește funcții esențiale în corpul uman-3. Asigură digestia și absorbția nutrienților, contribuie la competența generală a imunologiei, oferind protecție împotriva agenților patogeni, produce hormoni peptidici multipli care acționează asupra mai multor țesuturi. și căi și adăpostește comunități microbiene care interacționează cu gazda și influențează sănătatea metabolică 45. În plus, epiteliul intestinal protejează de invazia patogenilor străini și servește ca primă linie de apărare, care este crucială pentru prevenirea tulburărilor multiple6.

Tractul gastro-intestinal este expus continuu la stimuli nocivi care pot cauza stres oxidativ (OCS), inflamatie si leziuni. Pro-oxidanții intraluminali din nutrienții ingerați conțin concentrații variate de produși de oxidare a lipidelor, cum ar fi oxizii de colesterol',8. Epiteliul intestinal este, de asemenea, supus la multiple atacuri oxidante de la

Figura 1. Efectele PAC asupra integrității și viabilității celulelor Caco2/15. Integritatea monostratului Caco 2/15 a fost determinată prin teste de viabilitate celulară, diferențiere și joncțiune strânsă într-o stare complet diferențiată.

Proantocianidine (PAC, 250 ug/mL) au fost adăugate în compartimentul celular apical timp de 24 de ore înainte de tratamentul cu Fe/Asc (200 uM/2 mM) timp de 6 ore la 37°C.pulbere de extract de cistanche(A) MTT a fost utilizat pentru a testa viabilitatea celulelor și (B) a fost determinată și rezistența transepitelială. (C) Expresiile proteinei Villain, (D) Occludin și (E) Claudin au fost evaluate prin Western blot. Rezultatele reprezintă mediile ± SEM a 3 experimente independente, fiecare în trei exemplare. Este prezentată un Western blot reprezentativ, ilustrând un experiment în trei exemplare pe același gel și la aceeași expunere.

Vă rugăm să faceți clic aici pentru a afla mai multe

bacterii catalaze negative, celule descuamate producătoare de oxidază (de exemplu, xantin oxidaza) și saliva care conține acid hipotiocvanos, care cresc speciile reactive de oxigen (ROS) în lumenul intestinal”. și conduc la îmbunătățirea permeabilității intestinale, a inflamației și a endotoxemiei. Combinația dintre OCS și inflamația din intestin compromite funcțiile imune digestive, endocrine și nervoase. În special, provoacă o scădere a sensibilității la insulină (IS), care declanșează tulburări metabolice12,13.

Recent, dovezi tot mai mari sugerează că polifenolii și derivații au potențialul de a preveni și trata bolile cronice”4. Acești metaboliți secundari ai plantei prezintă diverse caracteristici biologice și câștigă un interes din ce în ce mai mare în rândul oamenilor de știință. Ele sunt capabile să reducă generarea de ROS, să neutralizeze dezvoltarea OCS și să combată inflamația5,16.cistanche genghis khan,Cu toate acestea, mecanismele de acțiune care au ca rezultat rezultate benefice rămân evazive. În plus, având în vedere absorbția și biodisponibilitatea lor limitată, investigațiile asupra funcțiilor lor fiziologice s-au limitat la transportul polifenolilor și catabolismul în intestin.

Cistanche poate îmbunătăți imunitatea

Obiectivul principal al studiului este de a determina modularea OxS și inflamația de către proantocianidine (PAC), care sunt flavan-3-oli abundenți în fructele, legumele, nucile și cerealele dietetice. Deoarece OCS și inflamația sunt două procese cruciale care promovează IS, semnalizarea insulinei este evaluată ca răspuns la PAC. Impactul acestor polifenoli este, de asemenea, evaluat asupra oxidării și lipogenezei acizilor grași (FA).cistanche în pantalonicare va permite estimarea homeostaziei lipidelor. Mecanismele din spatele influenței PAC sunt evaluate concentrându-se pe factorii centrali de transcripție. În acest scop, am folosit linia celulară imortalizată Caco-2/15, derivată din om, bine stabilită. Se știe că aceste celule intestinale suferă o diferențiere celulară spontană care duce la formarea unui monostrat celular care exprimă mai multe caracteristici morfologice și funcționale ale enterocitezelor umane mature7-19.

Rezultate

Integritatea celulelor Caco 2/15 în urma diferitelor tratamente. Înainte de a evalua impactul polifenolilor asupra diferitelor procese, am vrut să ne asigurăm că celulele Caco-2/15 își mențin integritatea ca răspuns la tratamentul cu fier/ascorbat (Fe/Asc) și PAC. Viabilitatea celulară nu a fost afectată așa cum s-a observat din testul invariabil 3-(4,5-dimetildiazol-2-il){-2,5 difenil Tetrazolium Bromur (MTT) (Fig. 1A) . Confirmarea conservării integrității a fost obținută în urma analizei prin excluderea cu albastru tripan (datele nu sunt prezentate). În plus, măsurarea rezistenței electrice transepiteliale nu a dezvăluit nicio modificare semnificativă a integrității barierei

Figura 2. Efectele PAC asupra peroxidării lipidelor, antioxidanților endogeni și factorilor cheie de transcripție ai stresului oxidativ în celulele Caco-2/15. Proantocianidine (PAC, 250 ug/mL) au fost adăugate în compartimentul celular apical timp de 24 de ore înainte de tratamentul cu Fe/Asc (200μM/2 mM) timp de 6 ore la 37 de grade C. Peroxidarea lipidelor a fost determinată prin măsurarea nivelurilor (A)MDA prin HPLC. Expresia proteinei (B)SOD2, (C) GPx, (D)NRF2 și (E)Keep 1 a fost determinată prin Western blot. (F) S-a calculat raportul NRF2/Keapl. Rezultatele reprezintă mediile ± SEM a 3 experimente independente, fiecare în trei exemplare. Este prezentată un Western blot reprezentativ, ilustrând un experiment în trei exemplare pe același gel și cu aceeași expunere.*P<><0.001 ys="" untreated=""><><><0.001 vs="" fe/asc-treated="" cell.mda="" malondialdehyde,="" sod2="" superoxide="" dismutase="" 2,="" gpx="" glutathione="" peroxidase,="" nrf2="" nuclear="" factor="" erythroid="" 2-related="" factor="" 2,="" keap1="" kelch-like="" ech-associated="">

Efectele PAC asupra OCS indusă de Fe/Asc.cistanche langa mineApoi am estimat inducerea OCS după administrarea Fe/Asc. Evaluarea prin HPLC a malondialdehidei (MDA), ca biomarker al peroxidării lipidelor, a arătat un conținut crescut de MDA în comparație cu celulele martor Caco-2/15 (Fig. 2A). În mod constant, expresia proteică a enzimelor antioxidante superoxid dismutază 2 (SOD2) și glutation peroxidază (GPx) a fost redusă de Fe/Asc în comparație cu celulele netratate (Fig.2B, C). Cu toate acestea, prezența PAC a contracarat peroxidarea lipidelor mediată de Fe/Asc, așa cum este evidențiată de diminuarea MDA, precum și de creșterea SOD2 și GPx. Deoarece factorul de transcripție factorul nuclear eritroid-2-factorul 2(NRF2) este critic pentru reglarea antioxidanților endogeni, am evaluat expresia proteinei acestuia (Fig.2D). Nu s-au detectat modificări ale NRF2 în celulele Caco-2/15 tratate cu Fe/Asc și PAC, dar expresia proteică a proteinei sale 1 (Keap1) asociată cu ECH-like regulator negativ Kelch (Keap1), un biosenzor pentru oxidare și electrofilă. stresul, a fost reglat în sus de Fe/Asc și reglat în jos de PAC (Fig.2E). În special, raportul important dintre NRF2/Keap1, care este un indicator al activării transcripționale a NRF2, a urmat aceeași tendință (Fig.2F). În general, PAC-urile sunt eficiente în contracararea OCS mediată de Fe/Asc.

Efecte PAC și mecanisme de acțiuni în raport cu procesul inflamator. Citokinele proinflamatorii sunt declanșate în celulele epiteliale intestinale în condiții de OCS. Experimentele noastre au confirmat această observație prin demonstrarea unei inducție a factorului de necroză tumorală alfa (TNF) mediată de Fe/Asc (Fig.3). În conformitate cu aceste date, expresia proteică a ciclooxigenazei-2(COX2), o enzimă care exercită un rol cu ​​mai multe fațete în promovarea și perpetuarea inflamației, a fost crescută de pro-oxidantul Fe/Asc. In orice caz,cistanche para que serveAdministrarea PAC a compensat nivelurile de proteine ​​TNF și COX2 provocate de Fe/Asc (Fig. 3A, B). Deoarece factorul nuclear kappa-B (NF-KB) reprezintă un mediator puternic al răspunsurilor inflamatorii, am testat implicația acestuia în transcrierea componentelor inflamatorii menționate mai sus (Fig.3C). În timp ce celulele Caco-2/15 provocate de Fe/Asc au prezentat un semnal NF-KB ridicat probabil prin activarea raportului NF-KB/IkB (Fig.3E) și fosforilarea inhibitorului său

Figura 3. Efectele PAC asupra markerilor inflamatori și a factorului cheie de transcripție NF-kB în inflamația indusă de Fe/Asc în celulele Caco-2/15. Proantocianidine (PAC, 250 ug/mL) au fost adăugate în compartimentul celular apical timp de 24 de ore înainte de tratamentul cu Fe/Asc (200 uM/2 mM) timp de 6 ore la 37 de grade. Expresiile proteice ale (A)COX2 și (B)TNFa, (C) NF-kB, (D)IkB și forma sa (F)fosforilată (știucă) au fost determinate prin Western blot. Au fost calculate rapoartele (E) NF-kB/IkB și (G)plan/IkB. Rezultatele reprezintă mediile ± SEM a 3 experimente independente, fiecare în trei exemplare. Este prezentată un Western blot reprezentativ, ilustrând un experiment în trei exemplare pe același gel și cu aceeași expunere.*P<><0.01 vs="" untreated=""><><0.01 vs="" fe/asc="" treated="" cells.="" cox2="" cyclooxygenase-2,="" tnfα="" tumor="" necrosis="" factor-alpha,="" nf-xb="" nuclear="" transcription="" factor-kappa="" b,="" ikb="" inhibitor="" of="" kappa="">

Reglarea metabolismului lipidic intracelular de către PAC. Următorul pas a fost evaluarea efectului PAC asupra homeostaziei lipide, concentrându-se pe proteinele cheie, care reglează oxidarea FA și lipogeneza. Am examinat mai întâi expresia carnitinei palmitoiltransferazei I (CPT-la) deoarece această proteină este enzima de control al vitezei a căii de oxidare a FA. Un nivel mai scăzut de exprimare a proteinei a caracterizat CPT-l ca răspuns la tratamentul cu Fe/Asc, în timp ce pre-incubarea cu PAC a prevenit declinul acestuia în comparație cu celulele netratate (Fig. 4A). Aceste descoperiri ne-au determinat să determinăm mecanismele potențiale de acțiune prin examinarea masei proteice a receptorului alfa activat de proliferatorul de peroxizomi alfa (PPARa) și a receptorului activat de proliferator de peroxizomi-gamma coactivator 1-alfa (PGC-la), deoarece acestea reprezintă două factori de transcripție necesari pentru exprimarea la nivel înalt a oxidării FA mitocondriale. Analiza Western blot a arătat o ușoară reglare în jos a PPARa fără modificări în PGC-1a (Fig.4B, C). Cu toate acestea, prezența PAC a prevenit declinul PGC-1a și PPAR mediat de Fe/Asc. După aceea, ne-am orientat către enzimele de reglare care controlează procesul de lipogeneză. După cum se arată în Fig.4, o scădere importantă de acetil CoA-carboxilază fosforilată (ICC) și o creștere marcată a sintetazei acizilor grași (FAS) au fost observate după administrarea Fe/Asc, indicând activarea lipogenezei (Fig. 4D, E). Aceste modificări s-au datorat probabil inducerii factorilor de transcripție PPARy și proteinei de legare a elementelor de reglare a sterolului lc (SREBP1c) în celulele (aco-2/15 (Fig, 4EG) Prezența PAC a fost benefică, deoarece a inversat efectele pro-lipogenezei ale Fe/Asc Deoarece protein kinaza alfa activată de AMP (AMPKa) reprezintă un regulator central al oxidării FA și al lipogenezei, am investigat expresia proteinei acesteia, care s-a dovedit a fi crescută ca răspuns la Fe/Asc în timpul normalizării. ca răspuns la PAC.În ansamblu, majoritatea acestor constatări susțin un rol protector al PAC în homeostazia lipidelor (Fig.5).

Impactul PAC asupra metabolismului intracelular al glucozei și rezistenței la insulină. Gluconeogeneza este strict controlată de activitățile enzimelor care limitează viteza, cum ar fi fosfoenolpiruvat carboxikinaza (PEPCK) și glucozo-6-fosfataza (G6Pase). Am explorat starea acestor enzime prin analizarea pro-

Figura 4. Efectele PAC asupra oxidării FA și lipogenezei în celulele Caco-2/15. Proantocianidine (PAC, 250 ug/mL),penis cistancheau fost adăugate în compartimentul celulelor apicale timp de 24 de ore înainte de tratamentul cu Fe/Asc (200 μM/2 mM) timp de 6 ore la 37 grade C. Expresia proteică a markerilor specifici de oxidare FA:((A) CPTla,( B) PPARa și (C) PGCl, precum și a lipogenezei: (D) ACCfosforilarea, (E) FAS, (F) PPARy și (G) SREBP1) au fost evaluate prin Western-blot. Rezultatele reprezintă mediile± SEM a 3 experimente independente, fiecare în trei exemplare. Este prezentată un Western blot reprezentativ, ilustrând un experiment în trei exemplare pe același gel și la aceeași expunere.*P<><0.01 vs="" untreated="" cells=""><><0.01 vs="" fe/asc="" treated="" cells.="" cpt="" carnitine="" palmitoyltransferase="" alpha,="" ppar="" peroxisome="" proliferator-activated="" receptor,="" pgcia="" peroxisome="" proliferator-activated="" receptor="" gamma="" coactivator="" 1-alpha,="" accacetyl-coa="" carboxylase,="" fas="" fatty="" acid="" synthase,="" srebp1-c="" sterol="" regulatory="" element-binding="">

Figura 5. Efectele PAC-urilor asupra oxidării și lipogenezei acizilor grași de reglare a proteinei kinazei alfa(AMPKa) activate de AMP în celulele Caco-2/15. S-au adăugat proantocianidine (PAC, 250 ug/mL) la celula apicală

timp de 24 de ore înainte de tratamentul cu Fe/Asc (200 μM/2 mM) timp de 6 ore la 37 grade C. Expresia proteinei AMPKa a fost evaluată prin Western Blot. Rezultatele reprezintă mediile ± SEM a 3 experimente independente, fiecare în trei exemplare. Este prezentată un Western blot reprezentativ, ilustrând un experiment în trei exemplare pe același gel și cu aceeași expunere.*P<0.05 vs="" untreated="" cells(ctrl).=""><><0.01 vs="" fe/asc="" treated="">

Acest articol este extras din Scientifc Reports|(2021) 11:3878|https://doi.org/10.1038/s41598-020-80587-5