اثرات عصاره ی سیر بر بیان ژن‌های IFNγ، IL-17F و IL-17A در سلول‌های تک هسته‌ای خون محیطی در بیماری Multiple Sclerosis

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دکتری عمومی داروسازی، گروه بیوتکنولوژی دارویی، دانشکده داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه فارماکوگنوزی، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 دانشیار، گروه ایمنی‌شناسی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

4 دکترای ایمنی‌شناسی پزشکی، مرکز تحقیقات فیزیولوژی کاربردی، پژوهشگاه قلب و عروق، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

5 استاد، گروه داخلی اعصاب، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

6 استاد، گروه بیوتکنولوژی دارویی، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: گیاه سیر، دارای ترکیبات استروئیدی ساپونینی با قابلیت مهار برخی واکنش‌های ایمنی مانند التهاب و تکثیر مونوسیت‌هاست. با توجه به اهمیت لنفوسیت‌های Th1 و Th17 در پاتوژنز بیماری (Multiple sclerosis) MS، و اثرات ساپونین‌ها بر تعدیل سیستم ایمنی و بیان برخی سایتوکاین‌ها، مطالعه‌ی حاضر با هدف یافتن یک داروی گیاهی جدید برای درمان مکمل MS اجرا گردید.
روش‌ها: این مطالعه‌ی تجربی در سال 1399 در دانشگاه علوم پزشکی اصفهان انجام شد. ابتدا از پیازهای گیاه سیر عصاره‌گیری شد. سپس با توجه به این‌که شایع‌ترین الگوی مشاهده شده این بیماری، نوع عودکننده- بهبودیابنده (Relapsing Remitting MS) RRMS است از 5 بیمار جدید مبتلا به RRMS خون‌گیری شد و با استفاده از فایکول، سلول‌های تک هسته‌ای خون محیطی جداسازی گردید. سلول‌ها در محیط کشت RPMI و در مجاورت غلظت‌های 1، 2/5، 5 و 10 µg/ml از پارتیشن بوتانولی سیر به مدت 18 ساعت کشت داده شدند. سپس، به دنبال استخراج RNA، cDNA سنتز گردید و در نهایت با توجه به نقش سایتوکاین‌های interleukin-17A، interleukin-17F و interferon-ɣ در پاتوژنز این بیماری، میزان سطح بیان mRNA ژن‌های فوق ارزیابی گردید.
یافته‌ها: اگرچه تیمار سلول‌ها با غلظت‌های مختلف عصاره‌ی بوتانولی سیر تأثیر معنی‌داری در بیان ژن IL-17A نداشت، اما در غلظت‌های 1 و µg/ml 2/5 بیان ژن‌های IL-17F و IFNγ به صورت معنی‌داری کاهش یافت.
نتیجه‌گیری: نتایج مطالعه‌ی حاضر بیانگر اثربخشی بهتر پارتیشن بوتانولی سیر در غلظت‌های پایین بر روی بیان ژن‌های IL-17F و IFNγ می‌باشد و به نظر می‌رسد با افزایش غلظت افزایش نسبی بیان ژن اتفاق می‌افتد اگرچه این افزایش از لحاظ آماری، تفاوت معنی‌داری با نمونه‌ی کنترل نداشت، با این وجود لازم است این مطالعه بر روی تعداد نمونه و محدوده‌ی غلظتی بیشتر نیز انجام گردد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effects of Garlic Extract on IL-17A IL-17‌F and IFNγ mRNA Expression in Peripheral Blood Mononuclear Cells of Multiple Sclerosis Patients

نویسندگان [English]

  • Ghazal Radparvar 1
  • Masoud Sadeghi-Dinani 2
  • Nahid Eskandari 3
  • Nasrin Zare 4
  • Vahid Shaygannejad 5
  • Ali Jahanian-Najafabadi 6
1 Doctor of Pharmacy, Department of Pharmaceutical Biotechnology, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Pharmacognosy, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Isfahan University of Medical sciences, Isfahan, Iran
3 Associate Professor, Department of Immunology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
4 PhD in Medical Immunology, Applied Physiology Research Center, Cardiovascular Research Institute, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
5 Professor, Department of Neurology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
6 Professor, Department of Pharmaceutical Biotechnology, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Garlic contains steroidal saponins which modulate many aspects of the immune system including inflammation and monocyte proliferation. Considering the importance of Th1 and Th17 lymphocytes in the pathogenesis of Multiple sclerosis (MS), and the modulatory effects of saponins on the immune system, the present study was performed in search for a novel herbal medicine for treatment of MS.
Methods: This experimental study was performed at Isfahan University of Medical Sciences in 2020. Garlic onions were collected and subjected to extraction. Next, blood samples were collected from five new cases with Relapsing remitting MS (RRMS) as the most prevalent type of MS, and Peripheral Blood Mononuclear Cells were isolated using Ficoll™. Cells were cultured in RPMI medium and treated with 1, 2.5, 5 and 10 µg/ml of garlic butanol partition for 18 hrs. Then, the cells were subjected to RNA extraction, cDNA synthesis and Real-Time PCR for analysis of IL-17A, IL-17F and IFNγ mRNA expression levels.
Findings: Although treatment of the cells with the above concentrations of the garlic butanolic extract showed no significant effect on the IL-17A gene expression level, but the 1 and 2.5 µg/ml concentrations significantly reduced mRNA expression levels of IL-17F and IFNγ genes.
Conclusion: Since, reduction in the expression level effects was not significant at 5 and 10 µg/ml, it is concluded that the extract might be effective at low concentrations or the effect should not be concentration dependent. Further studies on more samples and with a range of lower concentrations should be performed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multiple sclerosis
  • Allium sativum
  • IL-17A
  • IL-17F
  • IFNγ

مراجع

  1. Chase MW, Reveal JL, Fay MF. A subfamilial classification for the expanded asparagalean families Amaryllidaceae, Asparagaceae and Xanthorrhoeaceae. Bot J Linn Soc 2009; 161(2): 132-6.
  2. Thomson M, Ali M. Garlic [Allium sativum]: a review of its potential use as an anti-cancer agent. Curr Cancer Drug Targets 2003; 3(1): 67-81.
  3. Milner JA. Garlic: its anticarcinogenic and antiumorigenic properties. Nutr Rev 1996; 54(11 Pt 2): S82-6.
  4. Rivlin RS. Historical perspective on the use of garlic. J Nutr 2001; 131(3): 951S-S.
  5. Amagase H, Petesch BL, Matsuura H, Kasuga S, Itakura Y. Intake of garlic and its bioactive components. J Nutr 2001; 131(3): 955S-62S.
  6. Sang S, Mao S, Lao A, Chen Z, Ho CT. New steroid saponins from the seeds of Allium tuberosum L. Food Chem 2003; 83(4): 499-506.
  7. Oda K, Matsuda H, Murakami T, Katayama S, Ohgitani T, Yoshikawa M. Adjuvant and haemolytic activities of 47 saponins derived from medicinal and food plants. Biol Chem 2000; 381(1): 67-74.
  8. Haridas V, Arntzen CJ, Gutterman JU. Avicins, a family of triterpenoid saponins from Acacia victoriae (Bentham), inhibit activation of nuclear factor-κB by inhibiting both its nuclear localization and ability to bind DNA. Proc Natl Acad Sci U S A 2001; 98(20): 11557-62.
  9. Delmas F, Di Giorgio C, Elias R, Gasquet M, Azas N, Mshvildadze V, et al. Antileishmanial activity of three saponins isolated from ivy, α-hederin, β-hederin and hederacolchiside A1, as compared to their action on mammalian cells cultured in vitro. Planta Med 2000; 66(4): 343-7.
  10. Yui S, Ubukata K, Hodono K, Kitahara M, Mimaki Y, Kuroda M, et al. Macrophage-oriented cytotoxic activity of novel triterpene saponins extracted from roots of Securidaca inappendiculata. Int Immunopharmacol 2001; 1(11): 1989-2000.
  11. Karimi A, Delpisheh A, Ashtari F, Sayehmiri K, Meamar R. The relationship between the amount of radiation, relative humidity, and temperature with the risk of multiple sclerosis in Isfahan Province, Iran, during the years 2001-2014 [in Persian]. J Isfahan Med Sch 2017; 35(427): 434-9.
  12. Shaygannezhad V, Amini H. Comparing the efficacy of monthly cyclophosphamide as monotherapy versus daily fingolimod in relapsing remitting and secondary progressive multiple sclerosis [in Persian]. J Isfahan Med Sch 2017; 35(435): 719-25.
  13. Kamm CP, Uitdehaag BM, Polman CH. Multiple
    sclerosis: current knowledge and future outlook. Eur Neurol 2014; 72(3-4): 132-41.
  14. Bagert B, Camplair P, Bourdette D. Cognitive dysfunction in multiple sclerosis: natural history, pathophysiology and management. CNS Drugs 2002; 16(7): 445-55.
  15. Lublin FD, Reingold SC. Defining the clinical course of multiple sclerosis: results of an international survey. National Multiple Sclerosis Society (USA) Advisory Committee on Clinical Trials of New Agents in Multiple Sclerosis. Neurology 1996; 46(4): 907-11.
  16. Burton JM, O'Connor PW, Hohol M, Beyene J. Oral versus intravenous steroids for treatment of relapses in multiple sclerosis. Cochrane Database Syst Rev 2012; 12: CD006921.
  17. Manson SC, Brown RE, Cerulli A, Vidaurre CF. The cumulative burden of oral corticosteroid side effects and the economic implications of steroid use. Respir Med 2009; 103(7): 975-94.
  18. Ontaneda D, Rae-Grant AD. Management of acute exacerbations in multiple sclerosis. Ann Indian Acad Neurol 2009; 12(4): 264-72.
  19. Tran EH, Prince EN, Owens T. IFN-γ shapes immune invasion of the central nervous system via regulation of chemokines. J Immunol 2000; 164(5): 2759-68.
  20. Kuwabara T, Ishikawa F, Kondo M, Kakiuchi T. The role of IL-17 and related cytokines in inflammatory autoimmune diseases. Mediators Inflamm 2017; 2017: 3908061.
  21. Qian Y, Kang Z, Liu C, Li X. IL-17 signaling in host defense and inflammatory diseases. Cell Mol Immunol 2010; 7(5): 328-33.
  22. Miossec P, Kolls JK. Targeting IL-17 and TH 17 cells in chronic inflammation. Nat Rev Drug Discov 2012; 11(10): 763-76.
  23. Constantinescu CS, Asher A, Fryze W, Kozubski W, Wagner F, Aram J, et al. Randomized phase 1b trial of MOR103, a human antibody to GM-CSF, in multiple sclerosis. Neurol Neuroimmunol Neuroinflamm 2015; 2(4): e117.
  24. Moutia M, Seghrouchni F, Abouelazz O, Elouaddari A, Al Jahid A, Elhou A, et al. Allium sativum L. regulates in vitro IL-17 gene expression in human peripheral blood mononuclear cells. BMC Complement Altern Med 2016; 16(1): 337.
  25. Kamali E, Hojati Z, Rahbarizadeh F. Targeted gene eEditing in human primary T cells using CRISPR/Cas9 ribonucleoproteins [in Persian]. J Isfahan Med Sch 2021; 39(612): 66-75.
  26. Liu Y, Cui X, Wang S, Liu J, Zhao N, Huang M,
    et al. Elevated microRNA-326 levels regulate the IL-23/IL-23R/Th17 cell axis in Hashimoto's thyroiditis by targeting a disintegrin and metalloprotease 17. Thyroid 2020; 30(9): 1327-37.
  27. Kolagar TA, Mohebbi SR, Ashrafi F, Shoraka S, Aghdaei HA, Zali MR. Evaluation of IL-17A and IL-17F gene expression in peripheral blood mononuclear cells in different clinical stages of chronic hepatitis B infection in an Iranian population. MJT 2020; 24(2): 59-64.
  28. Tesfaye A. Revealing the therapeutic uses of garlic (allium sativum) and its potential for drug discovery. ScientificWorldJournal 2021; 2021: 8817288.
  29. Hosseinzadeh F, Sadeghi-Dinani M, Jahanian-Najafabadi A. The cytotoxic and pro-apoptotic effects of various extracts of allium giganteum on MCF-7 and hela cell lines [in Persian]. J Isfahan Med Sch 2021; 39(636): 578-83.
  30. Kebir H, Ifergan I, Alvarez JI, Bernard M, Poirier J,
    Arbour N, et al. Preferential recruitment of interferon-gamma-expressing TH17 cells in multiple sclerosis. Ann Neurol 2009; 66(3): 390-402.
  31. Kebir H, Kreymborg K, Ifergan I, Dodelet-Devillers A, Cayrol R, Giuliani F, et al. Human TH17 lymphocytes promote blood-brain barrier disruption and central nervous system inflammation. Nat Med 2007; 13(10): 1173-5.
  32. Paintlia MK, Paintlia AS, Singh AK, Singh I. Synergistic activity of interleukin-17 and tumor necrosis factor-α enhances oxidative stress-mediated oligodendrocyte apoptosis. J Neurochem 2011; 116(4): 508-21.
  33. Hodge G, Hodge S, Han P. Allium sativum (garlic) suppresses leukocyte inflammatory cytokine production in vitro: potential therapeutic use in the treatment of inflammatory bowel disease. Cytometry 2002; 48(4): 209-15.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 40، شماره 684
هفته 4 مهرماه
مهر و آبان 1401
صفحه 632-639

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار