مجله دانشکده پزشکی اصفهان

مجله دانشکده پزشکی اصفهان

اثر نانوکورکومین دندروزومی بر بیان ژن CaMCA1 کد کننده‌ی متاکاسپاز در گونه‌های Candida و نقش احتمالی آن در ایجاد مرگ سلولی

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان
فرزاد کتیرائی 1
اسماعیل بابایی 2
عادل قادری 3
جواد اشرفی هلان 4
1 استادیار، گروه پاتوبیولوژی، دانشکده‌ی دامپزشکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2 استادیار، گروه بیولوژی، دانشکده‌ی علوم طبیعی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 دامپزشک، گروه پاتوبیولوژی، دانشکده‌ی دامپزشکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
4 استاد، گروه پاتوبیولوژی، دانشکده‌ی دامپزشکی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
چکیده
چکیدهمقدمه: ژن‌های CaMCA1 و HSP90 در ایجاد مرگ سلولی برنامه‌ریزی شده در سلول‌های قارچی نقش دارند. هدف از انجام این مطالعه، بررسی اثرات ضد قارچی نانوکورکومین دندروزومی علیه گونه‌های Candida و بررسی اثر این دارو بر بیان این ژن‌ها بود.روش‌ها: حساسیت چهار گونه‌ی Candida به کورکومین و نانوکورکومین طبق روش CLSIM27-S4 مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، بیان ژن‌های HSP90 و CAMCA1 در سلول‌های تیمار شده با نانوکورکومین دندروزومی با روش Reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: در نانوکورکومین حداقل غلظت مهاری برای تمامی گونه‌ها 5/0 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر بود به جز Candida krusei که این مقدار 1 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر به دست آمد. نتایج حاصل از RT-PCR در گونه‌های Candida albicans، Candida tropicalis و Candida parapsilosis افزایش چشمگیر بیان ژن CaMCA1 را نشان داد، در حالی که در Candida krusei تغییر در بیان این ژن مشاهده نشد. بیان ژن HSP90 در دو گونه‌ی Candida albicans و Candida tropicalis کاهش نسبی یافت و در دو گونه‌ی دیگر بدون تغییر بود.نتیجه‌گیری: نانوکورکومین در مهار رشد قارچ‌های گونه‌ی Candida در مقایسه با کورکومین اثرات بهتری نشان داد. این اثر ضد قارچی، از طریق القای آپوپتوز در قارچ می‌باشد و مشاهده‌ی بیان ژن‌های آپوپتوز این مکانیسم را تأیید می‌کند. در این مطالعه، مشاهده شد که این اثر، از طریق افزایش بیان ژن CAMCA1 می‌باشد. کاهش و عدم تغییر بیان ژن HSP90 بیانگر این بود که نانوکورکومین، از طریق این ژن اثرات ضد قارچی را اعمال نمی‌کند.حساسیت چهار گونه‌ی Candida به کورکومین و نانوکورکومین طبق روش CLSIM27-S4 مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه، بیان ژن‌های HSP90 و CAMCA1 در سلول‌های تیمار شده با نانوکورکومین دندروزومی با روش Reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) بررسی شد.
کلیدواژه‌ها
گونه‌های Candida
نانوکورکومین دندروزومی
اثرات ضد قارچی
آپوپتوز

عنوان مقاله English

Effect of Dendrosomal Nanocurcumin on CaMCA1 Gene Expression and Encoding Metacaspase in Candida Species and its Possible Role in Cell Death

نویسندگان English

Farzad Katiraee 1
Esmaeil Babaei 2
Adel Ghaderi 3
Javad Ashrafi-Helan 4
1 Assistant Professor, Department of Pathobiology, School of Veterinary Medicine, University of Tabriz, Tabriz, Iran
2 Assistant Professor Department of Biology, School of Natural Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran
3 Doctor of Veterinary Medicine, Department of Pathobiology, School of Veterinary Medicine, University of Tabriz, Tabriz, Iran
4 Professor, Department of Pathobiology, School of Veterinary Medicine, University of Tabriz, Tabriz, Iran
چکیده English

AbstractBackground: This study aimed to evaluate the antifungal effect of dendrosomal nanocurcumin against Candida species and the effect of this on the expression of CaMCA1 and HSP90 genes, which may induce programmed cell death in fungal cells.Methods: Sensitivity to curcumin and nanocurcumin in four candida species were evaluated according to CLSI (M27-S4) guideline. Then, the expression of HSP90 and CAMCA1 genes of the treated cells with dendrosomal Nanocorcumin was examined using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) method.Findings: The minimal inhibitory concentration (MIC) level of nanocurcumin was 1 mg/ml for Candida krusei and 0.5 mg/ml for other strains. The RT-PCR results revealed the increasing of the expression of CAMCA1 gene. This expression was significant in Candida albicans, Candida tropicalis and Candida parapsilosis while no increasing was observed in Candida krusei. The expression of HSP90 gene was decreased in Candida albicans and Candida tropicalis and was without any change in other strains.Conclusion: The results of current study showed that nanocurcumin is a more efficient antifungal agent compared with curcumin. The antifungal effect is through induction of apoptosis in yeast and increasing in gene expression confirms the mechanism of apoptosis. In this study, it was observed that this effect is due to increasing in gene expression CaMCA1. Decrease and no change in gene expression of HSP90 showed that nanocorcumin does not impose antifungal effects through this gene.

کلیدواژه‌ها English

Candida species
Dendrosomal nanocurcumin
Antifungal effects
Apoptosis
  1. Katiraee F, Khosravi AR, Khalaj V, Hajiabdolbaghi M, Khaksar A, Rasoolinejad M, et al. Oropharyngeal candidiasis and oral yeast colonization in Iranian Human Immunodeficiency Virus positive patients. J Mycol Med 2010; 20(1): 8-14.
  2. Pfaller MA, Diekema DJ. Epidemiology of invasive candidiasis: a persistent public health problem. Clin Microbiol Rev 2007; 20(1): 133-63.
  3. Pfaller MA. Antifungal drug resistance: mechanisms, epidemiology, and consequences for treatment. Am J Med 2012; 125(1 Suppl): S3-13.
  4. Katiraee F, Khosravi AR, Khalaj V, Hajiabdolbaghi M, Khaksar AA, Rasoulinejad M. In vitro antifungal susceptibility of oral candida species from Iranian HIV infected patients. Tehran Univ Med J 2012; 70(2): 96-103. [In Persian].
  5. Tahmasebi Mirgani M, Isacchi B, Sadeghizadeh M, Marra F, Bilia AR, Mowla SJ, et al. Dendrosomal curcumin nanoformulation downregulates pluripotency genes via miR-145 activation in U87MG glioblastoma cells. Int J Nanomedicine 2014; 9: 403-17.
  6. Shishodia S, Chaturvedi MM, Aggarwal BB. Role of curcumin in cancer therapy. Curr Probl Cancer 2007; 31(4): 243-305.
  7. Anand P, Kunnumakkara AB, Newman RA, Aggarwal BB. Bioavailability of curcumin: problems and promises. Mol Pharm 2007; 4(6): 807-18.
  8. Aggarwal BB, Sung B. Pharmacological basis for the role of curcumin in chronic diseases: an age-old spice with modern targets. Trends Pharmacol Sci 2009; 30(2): 85-94.
  9. Shishodia S, Amin HM, Lai R, Aggarwal BB. Curcumin (diferuloylmethane) inhibits constitutive NF-kappaB activation, induces G1/S arrest, suppresses proliferation, and induces apoptosis in mantle cell lymphoma. Biochem Pharmacol 2005; 70(5): 700-13.
  10. Bharti AC, Donato N, Singh S, Aggarwal BB. Curcumin (diferuloylmethane) down-regulates the constitutive activation of nuclear factor-kappa B and IkappaBalpha kinase in human multiple myeloma cells, leading to suppression of proliferation and induction of apoptosis. Blood 2003; 101(3): 1053-62.
  11. Martins CV, da Silva DL, Neres AT, Magalhaes TF, Watanabe GA, Modolo LV, et al. Curcumin as a promising antifungal of clinical interest. J Antimicrob Chemother 2009; 63(2): 337-9.
  12. Kumar A, Dhamgaye S, Maurya IK, Singh A, Sharma M, Prasad R. Curcumin targets cell wall integrity via calcineurin-mediated signaling in Candida albicans. Antimicrob Agents Chemother 2014; 58(1): 167-75.
  13. Katiraee F, Teifoori F, Soltani M. Emergence of Azoles Resistance Candida species in Iranian AIDS defined patients with oropharyngeal candidiasis. Curr Med Mycol 2015; 1(3): 11-6.
  14. Fothergill AW, Sutton DA, McCarthy DI, Wiederhold NP. Impact of new antifungal breakpoints on antifungal resistance in Candida species. J Clin Microbiol 2014; 52(3): 994-7.
  15. Galea-Lauri J, Richardson AJ, Latchman DS, Katz DR. Increased heat shock protein 90 (hsp90) expression leads to increased apoptosis in the monoblastoid cell line U937 following induction with TNF-alpha and cycloheximide: a possible role in immunopathology. J Immunol 1996; 157(9): 4109-18.
  16. Lee MW, Park SC, Chae HS, Bach JH, Lee HJ, Lee SH, et al. The protective role of HSP90 against 3-hydroxykynurenine-induced neuronal apoptosis. Biochem Biophys Res Commun 2001; 284(2): 261-7.
  17. Pandey P, Saleh A, Nakazawa A, Kumar S, Srinivasula SM, Kumar V, et al. Negative regulation of cytochrome c-mediated oligomerization of Apaf-1 and activation of procaspase-9 by heat shock protein 90. EMBO J 2000; 19(16): 4310-22.
  18. Dai B, Wang Y, Li D, Xu Y, Liang R, Zhao L, et al. Hsp90 is involved in apoptosis of Candida albicans by regulating the calcineurin-caspase apoptotic pathway. PLoS One 2012; 7(9): e45109.
  19. Cao Y, Huang S, Dai B, Zhu Z, Lu H, Dong L, et al. Candida albicans cells lacking CaMCA1-encoded metacaspase show resistance to oxidative stress-induced death and change in energy metabolism. Fungal Genet Biol 2009; 46(2): 183-9.
  20. Fu Z, Lu H, Zhu Z, Yan L, Jiang Y, Cao Y. Combination of baicalein and Amphotericin B accelerates Candida albicans apoptosis. Biol Pharm Bull 2011; 34(2): 214-8.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 34، شماره 394 - شماره پیاپی 394
مهر و آبان 1395
صفحه 933-939

  • تاریخ دریافت 05 بهمن 1394
  • تاریخ پذیرش 17 فروردین 1401