Journal of Inflammation (London, England), 2005; 2: 6-6 (más artículos en esta revista)

Comparativo de los efectos a base de plantas que constituyen parthenolide (matricaria) inducida por lipopolisacárido en la expresión de genes inflamatorios en el hígado y el bazo murino

BioMed Central
Alexa T Smolinski (alexa.smolinski @ kellogg.co) [1], James J Pestka (pestka@msu.edu) [1]
[1] Departamento de Ciencias de la Alimentación y Nutrición Humana, Michigan State University, East Lansing, Michigan, EE.UU.
[2] Instituto de Toxicología Ambiental, Universidad del Estado de Michigan, East Lansing, Michigan, EE.UU.
[3] Departamento de Microbiología y Genética Molecular, Universidad del Estado de Michigan, East Lansing, Michigan, EE.UU.

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Resumen
Antecedentes

Parthenolide, una de las principales sesquiterpenlactonas presentes en los extractos de la hierba matricaria, ha sido investigado por sus efectos inhibitorios sobre los mediadores de la inflamación, incluida la citoquinas proinflamatorias. Aunque la parthenolide efectos antiinflamatorios se han investigado in vitro, in vivo poco se dispone de datos. Por otra parte, los mecanismos moleculares para estos efectos inhibitorios no se comprenden totalmente. El objetivo de este estudio fue probar la hipótesis de que parthenolide suprime lipopolisacárido (LPS) inducida por el suero (interleucina), IL-6, factor de necrosis tumoral (TNF) - α, la IL-1 β y de la ciclooxigenasa (COX) -2 como expresión en ratones Indicó esplénica y por la reducción de los niveles de mRNA de hígado.

Métodos

Los ratones fueron tratados co-ip con LPS (1 mg / kg de peso corporal) y parthenolide (5 mg / kg de peso corporal) y la sangre, el bazo y el hígado recogidos. Suero fue analizada para IL-6, TNF-α e IL-1 β por ELISA. ARN total fue extraído a partir de bazo e hígado, y en tiempo real de RT-PCR se usó para determinar la relación mRNA expresión de la IL-1 β, IL-6, TNF-α y de la COX-2.

Resultados

LPS inducido aumenta en el suero de IL-6 y TNF-α sólo con las concentraciones de IL-6 se suprimió en parthenolide de los animales tratados. La inducción de IL-6 mRNA se redujo, TNF-α y de la COX-2 mRNAs sin cambios, y la IL-1 β mRNA bazo aumentado en más de parthenolide LPS compañeros de los animales tratados en comparación con sólo LPS-. No se observaron diferencias significativas en la expresión de genes inflamatorios entre estos dos grupos en las muestras de hígado. En general, la expresión de mRNA de cada proinflamatorias gen era mucho mayor en el bazo, en comparación con el hígado.

Conclusión

En resumen, un solo gen, IL-6, fue suprimida por modestamente parthenolide co-exposición, que contrasta con muchos estudios in vitro sugieren efectos antiinflamatorios de este compuesto. Asimismo, LPS evocó un efecto mayor en el hígado que bazo relativa a la expresión de los genes proinflamatorias. La profundización del estudio de los efectos de otras hierbas y parthenolide mandantes sobre la expresión de genes inflamatorios modelo animal utilizando sistemas que se describen aquí son fundamentales para evaluar la eficacia de los suplementos, así como la aclaración de los mecanismos de acción.

Antecedentes

Parthenolide, los principales sesquiterpenlactonas derivados del extracto de matricaria (Tanacetum parthenium), ha sido estudiado por su efecto inhibitorio sobre la inflamación en el cultivo de células y, en cierta medida, en los animales vivos. Este constituyente se ha demostrado que atenuar una variedad de puntos finales inflamatoria [1 - 12]. Los recientes la atención se ha dirigido a la determinación de los mecanismos moleculares por los que imparte parthenolide sus efectos en las respuestas inflamatorias.

Las investigaciones de las propiedades anti-inflamatorias de parthenolide, la matricaria y se han centrado en la represión de los puntos finales primarios inflamatorias tales como la agregación plaquetaria [1] inducido por carragenina y ratón [2] y rata [3] pata edema. Adicional estudios han evaluado el efecto inhibidor parthenolide sobre los mediadores de la inflamación y de expresión, incluida la actividad de la ciclooxigenasa (COX) [4, 5], la generación de prostaglandinas [6, 7], y los leucotrienos (LT) [4] y la expresión de citocinas proinflamatorias [5, 8]. Más recientemente, se encontró el compuesto para inhibir la activación del factor de transcripción factor nuclear (NF) - κ B [9 - 12].

Investigaciones anteriores en nuestro laboratorio se centró en los efectos inhibitorios de parthenolide de lipopolisacárido (LPS) inducida por la producción de citoquinas proinflamatorias en el sobrenadante del cultivo de células murinas y sueros de animales [13]. Los datos mostraron que menoscabe parthenolide LPS inducido por el factor de necrosis tumoral (TNF) - α y la interleukina (IL) -6 upregulation en la cultura y en el suero de los animales parthenolide cuando se administró a través de la inyección ip.

Aunque los niveles de proteína inducidos por LPS de citoquinas proinflamatorias están parthenolide reducido en el tratamiento, hay pocos datos que evalúan el efecto de parthenolide expresión de mRNA de estas citoquinas. Hwang et al. [5] mostró que parthenolide suprime LPS inducido por el estado de equilibrio de los niveles de TNF-α e IL-1 β mRNA en el cultivo de células. Parthenolide no tiene efecto inhibidor de la IL-6 en los niveles de mRNA LPS-macrófagos estimulados, pero sí atenuar IL-12 p40 y p35 mRNA expresión [14], así como la de quimioquinas IL-8 en el epitelio respiratorio cultivadas humanos [15].

Parthenolide efectos en la expresión de genes específicos de citoquinas se han documentado in vitro, pero, a nuestro conocimiento, se dispone de pocos datos acerca de los efectos sobre la expresión de mRNA de citoquinas inflamatorias o de otros genes, como la COX-2 in vivo. Esta es una consideración importante debido a la absorción, distribución y metabolismo de este compuesto es probable impacto la forma en que afecta la inflamación en el de acogida. El objetivo de este estudio fue probar la hipótesis de que parthenolide inducida por la represión del suero inducida por LPS-IL-6 y TNF-α en correlación con la reducción de los niveles de ARNm para estos genes, y de otros genes relacionados con el proinflamatorias, en el bazo e hígado, que son tejidos Bien conocido para expresar IL1 β, IL-6, TNF-α y de la COX-2. Asimismo, hemos tratado de determinar si las diferencias en los niveles de expresión de cada gen existe entre el bazo y el hígado. Estos órganos contienen macrófagos y otros tipos de células capaces de responder a LPS y otros estímulos inflamatorios.

Métodos
Productos Químicos

Todos los productos químicos fueron adquiridos de Sigma Chemical Co (St. Louis, MO) a menos que se indique otra cosa. Parthenolide (Calbiochem, San Diego, CA) fue disuelto en el cultivo de tejidos grado dimetil sulfóxido (DMSO). Lipopolisacárido (LPS) de Salmonella typhimurium [1,5 EU / ng LPS; Estimulación índice (SI) 3,6 @ 15,6 μ g / ml LPS] endotoxina fue disuelto en el cultivo de tejidos libres de la categoría de agua.

Diseño experimental

Todos los de manipulación de los animales se realizó de conformidad con las directrices establecidas por los Institutos Nacionales de Salud. Los experimentos fueron diseñados para reducir al mínimo el número de animales utilizados. Mujeres B6C3F1 ratones (8-10 semanas) se obtuvieron a partir de Charles River (Portage, MI). Los animales fueron alojados 3 o 4 por jaula con 12 h de luz / oscuridad ciclo, siempre chow estándar de roedores y agua ad libitum, y aclimatadas a su entorno al menos una semana antes del comienzo de los experimentos.

Chow y el agua fueron retirados de las jaulas de una hora antes del comienzo de cada prueba. Los ratones fueron tratados con co-5 mg / kg, ip (en el 50 μ l DMSO) parthenolide y 1 mg / kg, ip LPS (100 μ l en el agua). Este parthenolide dosis se selecciona en función de la solubilidad limitaciones y porque es la dosis más baja compatible para demostrar la inhibición de la IL-6 y TNF-α elevación en cuatro estudios preliminares usando una dosis de 0,05, 0,5, 1, 5 y 10 mg / kg. Vehículo de los animales tratados recibieron 50 μ l DMSO, ip y 100 μ l de agua, el control de los animales Parthenolide ip parthenolide recibieron 5 mg / kg, ip y 100 μ l de agua, ip Después de 90 minutos, la sangre se recogió por retro-orbital metoxifluran sangrado bajo anestesia. Los animales fueron sacrificados de inmediato por dislocación cervical y bazo e hígado fueron recogidos. El intervalo de tiempo fue seleccionado sobre la base de estudios preliminares de LPS en la inducción de la expresión de cuatro genes. Este método de la eutanasia fue elegido para minimizar artifactual inmunitarios [16] y fue aprobado por la Universidad MGU Todos Comité de Investigación y Cuidado de Animales.

Las concentraciones séricas de IL-6, TNF-α y la IL-1 β determinación por ELISA

Se permitió que la sangre coagule la noche a 4 ° C. Suero fue analizada para IL-6, TNF-α e IL-1 β por ELISA. IL-6, el análisis se realizó a través purificada y biotina-rata conjugado anti-IL-6 ratón anticuerpos de PharMingen (San Diego, CA), como se describe anteriormente [13]. Streptavidina-peroxidasa (Sigma) y 3,3 ', 5,5'-tetramethylbenzidine (TMB, Fluka, Ronkonkoma, NY) fueron utilizados para la detección. Se dio lectura de absorbancia a 450 nm utilizando un Vmax ™ Kinetic lector de microplacas (Molecular Devices, Menlo Park, CA). Por TNF-α análisis de la OptEIA Conjunto: Mouse TNF-α (Mono / Poly) fue empleada kit (PharMingen). Para la IL-1 β análisis, un DuoSet ® ELISA (R & D Systems, Minneapolis, MN) fue utilizada. La sensibilidad de las tres pruebas ELISA fue de 20 pg / ml.

Total de la extracción de RNA de hígado y bazo

Bazo y el hígado fueron cortadas en trozos pequeños y se coloca en el reactivo TRIzol ® (Invitrogen Life Technologies, Carlsburg, CA). Las muestras fueron homogeneizadas por 30 segundos en el establecimiento de 8 utilizando un Polytron ® Homogenizer (Brinkmann, Westbury, NY) y se terminaron las extracciones de ARN de acuerdo con las instrucciones del fabricante. Total RNA se cuantificó a 260 nm utilizando un GeneQuant RNA / DNA Calculator (Pharmacia Biotech, Cambridge, Inglaterra).

Cuantificación de mRNA de hígado y bazo

Relativa de la IL-6, TNF-α, β IL-1 y la COX-2 se determinaron los niveles de mRNA de acuerdo a las instrucciones del fabricante utilizando TaqMan ® tiempo real de la transcripción reversa (RT) - reacción en cadena de polimerasa (PCR), ABI Prism ® 7700 Secuencia sistema de detección (Applied Biosystems, Foster City, CA), y Applied Biosystems reactivos a menos que se indique lo contrario. La RT-PCR se realizó en un volumen total de reacción de 25 μ l que contenga: 1) RNasa libre de agua (Sigma) a 25 μ l; 2) 12,5 μ l TaqMan ® One-Step RT-PCR Master Mix reactivo; 3) 1,25 Μ l ya sea IL-6, TNF-α o IL-1 β Pre-Desarrollado Reactivo de ensayo (primer y conjuntos de sonda); 4) 1,25 μ l 18S rRNA de ensayo de pre-Desarrollado reactivo; 5) 50 ng de RNA total en RNasa libre de agua y 6 ) 0,63 μ l MultiScribe y RNasa Inhibidor Mix. ARNm de la COX-2 también se analizaron mediante adelante 5'-CAGAAC CGCATT GCCTCTG-3 'y revertir 3'-AGCTGTACTCCTGGTCTTCAATGTT-5' primers (900 nM cada uno) (Universidad del Estado de Michigan Servicio de Genómica, East Lansing, MI) y la sonda 6FAM-CAACACACTCTATCACTGGCACCCCCTG - TAMRA (250 nM) diseñada usando el software Primer Express ™ (Applera Corporation, Norwalk, CT). Todas las muestras fueron multiplexados con 18S rRNA que sirve de referencia para citoquinas endógenas mRNA normalización. Todas las muestras se analizaron por duplicado y diluciones seriadas de la norma (ARN total de ratón tratadas con LPS bazo) por triplicado. No hay control de la plantilla y no RT control de las reacciones negativas También se realizaron. Condiciones de reacción fueron: 48 ° C durante 30 min, 95 º C durante 10 min, y 40 ciclos de 95 ° C durante 10 segundos y 60 ° C durante 1 min.

Estadísticas

Todos los análisis estadísticos se realizaron con SigmaStat Software de Análisis Estadístico (Jandel Científico, San Rafael, CA). Para la comparación de los dos grupos, una prueba t de Student se utilizó. Para las comparaciones de múltiples grupos de datos paramétricos utilizando, en un solo sentido el análisis de la varianza (ANOVA) de Student-Newman-Keuls Método para todos pairwise comparaciones múltiples se realizó.

Resultados
Parthenolide co-tratamiento in vivo inducida por LPS inhibe la IL-6, la producción de proteínas en suero

Con el fin de determinar el efecto sistémico de parthenolide co-tratamiento de LPS inducido por la producción de IL-6, los ratones fueron tratados con parthenolide (5 mg / kg, ip) y LPS (1 mg / kg, ip) durante 90 minutos. La sangre fue recolectada y analizada para el suero de IL-6. Los animales tratados con LPS solos producido 26 ± 2,6 ng / ml de IL-6 (Fig. 1]. Las concentraciones séricas de IL-6 no eran detectables en el vehículo y parthenolide control de los animales. Co-tratamiento con parthenolide causó una reducción de 35 por ciento en LPS inducido por la producción de IL-6 en comparación con los animales tratados con LPS solo (P <0,05).

Parthenolide co-tratamiento perjudica LPS in vivo inducida por IL-6 mRNA expresión en el bazo, pero no el hígado

Relativo IL-6 mRNA expresión en el bazo e hígado de los animales tratados co-fue también determinada por tiempo real de RT-PCR. IL-6 fue significativamente mRNA expresión inducida en el bazo 239 ± 19 veces bazo control) y de hígado (117 ± 18 veces el hígado de control) (Fig. 2]. IL-6 en el vehículo de expresión y parthenolide control de los animales fue insignificante en ambas muestras de hígado y bazo. Esplénica IL-6 mRNA y los niveles de parthenolide LPS compañeros de los animales tratados (191 ± 12 veces) fue de 20 por ciento en comparación con menos del bazo de los LPS-sólo los animales tratados (p <0,05), pero no significativamente diferente en el hígado (P <0,05). En general, la IL-6 mRNA expresión en el bazo fue de 2,8 veces mayor que la del hígado en los animales tratados LPS-, y fue 1,4 veces mayor en el bazo de los animales que recibieron más LPS parthenolide co-tratamiento en comparación a la del hígado.

Parthenolide co-tratamiento in vivo no inhibe LPS inducido por TNF-α en la producción de proteínas de suero

LPS-los animales tratados expuestos aumentado significativamente la concentración de TNF-α (2,50 ± 0,27 ng / ml) en suero en comparación con los dos vehículos y parthenolide control de los animales (Fig. 3]. TNF-α no es detectable, ya sea en grupo control. Concentraciones de TNF-α en los animales tratados con co-parthenolide más LPS (2,11 ± 0,26 ng / ml) no fueron significativamente diferentes de LPS-sólo los animales tratados (P <0,05), aunque hubo una tendencia a la baja.

Parthenolide co-tratamiento in vivo no afecta LPS inducido por TNF-α mRNA en el bazo e hígado

TNF-α mRNA fue aumentado también en el bazo (4,84 ± 1,4) y de hígado (2,33 ± 0,71 veces) de LPS-más de los controles de los animales tratados. En tanto el bazo y el hígado no hubo diferencias en el TNF-α mRNA expresión entre LPS-LPS tratados y más tratados parthenolide ratones (Fig. 4] (P <0,05). De hecho, no hubo diferencias estadísticas entre cualquiera de los grupos evaluados en este estudio (P <0,05). LPS-esplénica inducida por TNF-α mRNA fueron considerablemente más altos niveles (14 veces) que los del hígado.

Parthenolide co-tratamiento eleva LPS in vivo inducida por IL-1 β mRNA bazo, pero no en el hígado

Las concentraciones séricas de IL-1 β no era detectable en cualquiera de los grupos de prueba. Sin embargo, la IL-1 β mRNA expresión fue significativamente elevados en el bazo (16,01 ± 1,45 veces) y el hígado (62,2 ± 7,43 veces) de LPS-sólo los animales tratados en comparación con los vehículos y el control de los animales parthenolide (Fig. 5]. El nivel de IL-1 β mRNA en el bazo e hígado de los vehículos y el control de los animales parthenolide fue insignificante. En la co-bazo de los animales tratados, se produjo una disminución significativa (p <0.05) aumento de la IL-1 β mRNA (21,48 ± 6,91 veces) en comparación con el LPS-sólo los animales tratados. IL-1 β mRNA expresión fue de 3,2 veces más altos que en el bazo de LPS-sólo los animales tratados, y 4.5 veces más altos que en LPS más parthenolide compañeros de los animales tratados, en comparación con los niveles de expresión en el hígado.

Parthenolide co-tratamiento in vivo no afecta LPS inducido por la COX-2 mRNA en el bazo e hígado

Relativa de la COX-2 mRNA expresión se evaluó en el bazo e hígado, además de parthenolide LPS compañeros de los animales tratados. COX-2 mRNA expresión inducida fue notablemente en el bazo de los animales tratados LPS (44,8 ± 5,0 veces más de control) y aumentó en menor grado en hígado (4,6 ± 0,9) (Fig. 6]. En ambas muestras de hígado y bazo no hubo diferencias significativas en la COX-2 mRNA expresión entre LPS-tratadas y LPS más parthenolide ratones tratados (P <0,05). En general, la COX-2 fueron los niveles de expresión del mRNA 15,6-y 14,2 veces más altos que en el bazo de los ratones tratados con LPS y parthenolide además de los ratones tratados con LPS, respectivamente, en comparación con los niveles observados en la expresión de hígado.

Discusión

Parthenolide se ha demostrado para inhibir la expresión de genes inflamatorios in vitro (4-8, 13). Los resultados de este estudio son importantes porque es la primera, a nuestro conocimiento, para evaluar parthenolide del efecto sobre la expresión de genes inflamatorios en dos sitios principales de la LPS respuesta - el bazo y el hígado. Los datos indican que las concentraciones de proteína en el suero seguido una tendencia similar a la acumulación esplénica ARNm para IL-6 en LPS y parthenolide / LPS compañeros de los animales tratados. Sin embargo la proteína y los niveles de mRNA esplénico no son compatibles con las muestras de hígado. Los niveles de mRNA de cada uno de los genes relacionados con la inflamación en el hígado no se ha modificado, con independencia de parthenolide co-tratamiento, en comparación con LPS solos.

Hay un marcado contraste entre el robusto atenuación por parthenolide de proinflamatorias informó de la expresión génica in vitro (4-12, 15) y el pequeño respuestas se informó en los animales y aquí anteriormente (13). Es posible que en el conjunto de animales de la cinética de la absorción, el metabolismo y la distribución y liquidación de parthenolide excluye suficiente tiempo de contacto en el tejido objetivo inmune para evocar potente atenuación de la respuesta LPS. Estos factores deben ser considerados al intentar extrapolar in vitro de efecto de un compuesto de hierbas a la situación in vivo.

Las concentraciones séricas de IL-6, pero no TNF-α, se redujo significativamente después de co-tratamiento con parthenolide (5 mg / kg, ip) y LPS (1 mg / kg, ip), en comparación con los animales que recibieron LPS solos. Del mismo modo, la IL-6 mRNA concentración en el bazo de los animales tratados co-se redujo significativamente, mientras que esplénica TNF-α mRNA, y la COX-2, no se ha cambiado en comparación con los animales tratados con LPS. En contraste, el nivel de IL-1 β mRNA en el bazo fue significativamente elevado en los compañeros de los animales tratados, pero no se observaron efectos en el hígado. Las concentraciones séricas de IL-1 β, eran evaluados, pero los niveles están por debajo del límite de detección en todos los grupos de tratamiento (datos no presentados). La ausencia de suero de IL-1 β pudiera derivarse de la demora en la traducción / secreción de la proteína después de la transcripción, vinculante o la degradación del receptor. Independientemente de la causa, las comparaciones no se pueden realizar entre la producción de proteínas y la expresión de mRNA de IL-1 β en este estudio.

El ARNm observó expresión de los niveles de citoquinas proinflamatorias y de la COX-2 podría ser mayor en el hígado que bazo debido a la capacidad inherente de la fagocitosis en macrófagos poblaciones celulares dentro de cada órgano. En el bazo, los macrófagos desempeñan un papel clave en la fagocitosis, especialmente nonopsonized de partículas, mientras que los macrófagos del hígado, células de Kupffer, desempeñan un papel importante en la eliminación de partículas opsonized [17]. Soluble LPS inyectado ip, podría no ser opsonized ya que no es una partícula y, por tanto, pueden ser procesados preferentemente en el bazo, en lugar de hígado. Esto puede explicar, al menos en parte, por el aumento de citoquinas y la COX-2 la expresión de los genes observados en el bazo, en comparación con el hígado.

Poblaciones específicas de células de bazo y el hígado pueden contribuir al observado expresión de citoquinas. Hepatocitos, las células del parénquima hepático, representan el 60% del total de células hepáticas y el 80% del volumen del hígado [18]. Las principales funciones de estas células son glándulas exocrinas y metabólica en la naturaleza. Aunque son capaces de funcionar como células presentadoras de antígenos-en ciertas situaciones, no son inmunes primaria mediadores de la regulación en el hígado [19]. Otros, nonparenchymal células del hígado incluyen células de Kupffer, macrófagos residentes, y los tipos de células dendríticas intersticiales. Ambos Kupffer y las células dendríticas son capaces de producir citocinas proinflamatorias. La población de los macrófagos en el hígado (10%) es más de tres veces más grande que el bazo (3%) [20]. Sin embargo, lo contrario se observa con respecto a las poblaciones de células dendríticas. En el bazo, la población de células dendríticas es aproximadamente diez veces mayor en comparación con el hígado [20]. Es posible que las células dendríticas, que son activados constitutivamente, podría responder más fácilmente a la exposición de antígenos de células macrófagos poblaciones, y como consecuencia de ello, expresar citoquinas proinflamatorias en mayor medida [21]. Estos y otros tipos de células incluyendo las células epiteliales y endoteliales podrían contribuir también las diferencias en el bazo y el hígado expresión mRNA. Futuro examen de las respuestas de los macrófagos en el tejido de otros sitios y las respuestas de otros tipos de células está claramente justificada.

Parthenolide in vitro de los efectos sobre los mediadores de la inflamación incluyendo citoquinas (TNF-α, β IL-1 e IL-6) [5, 13], de quimioquinas (IL-8) [15] y de los lípidos mediadores (prostaglandinas [6, 7], la COX [4, 5] y leucotrienos [4]] han sido ampliamente estudiados. La investigación reciente se ha centrado en el papel del factor de transcripción NF-κ B [8, 10 - 12]. En particular, la regulación transcripcional de genes de citoquinas incluyendo el TNF-α [22], IL-6 y IL-8 [23], ha sido fuertemente ligada a NF-κ B activación. Curiosamente, parthenolide ha demostrado inhibir la expresión de cada una de estas citoquinas [5, 13], así como la activación de NF-κ B [8, 10 - 12] en estudios de cultivo de células. Parthenolide parece inhibir NF-κ B dirigidos por la I κ B (inhibidor de NF-κ B) quinasa complejo [9], que podrían inhibir de citoquinas proinflamatorias y la expresión génica de quimioquinas. En relación con otros factores de transcripción como CCAAT / potenciador de la proteína de unión (C / EBP) β, NF-κ B, desempeña un papel dominante en la regulación de la expresión de IL-6 en otros modelos de inflamación [24].

En contraste con los efectos observados de LPS y parthenolide co-tratamiento en la producción de IL-6 y la expresión de los genes, no se observó efecto inhibidor de TNF-α. Aunque NF-κ B, que ha sido implicada en la regulación transcripcional de TNF-α, el concierto funcional de NF-κ B con otros factores de transcripción, como activador de proteínas (AP) -1 [25] y la C / EBP β (revisado por [26]] Puede anular la importancia de NF-κ B en LPS inducido por TNF-α expresión. La doble vía de NF-κ B y AP-1 se ha demostrado que aumentar la producción de algunas citocinas proinflamatorias, especialmente TNF-α [27]. Parthenolide inhibe el NF-κ B, pero no tiene ningún efecto en la AP-1 [11]. Por lo tanto, la expresión de TNF-α puede ser compensada por la activación transcripcional por la AP-1.

Similares a los efectos observados para TNF-α mRNA expresión, no hubo cambios significativos en la COX-2 mRNA de expresión versus LPS LPS más parthenolide co-los animales tratados. Hwang et al. [5] demostrado efectos inhibitorios de la parthenolide inducida por LPS sobre la COX-2 mRNA y de proteínas, sin embargo, los estudios de empleados macrófagos alveolares células cultivadas en lugar de un modelo in vivo, tal como se describe aquí. No hay otros estudios han evaluado directamente el efecto de parthenolide sobre la COX-2 mRNA. El gen COX-2 es regulada por una serie de factores de transcripción NF-κ incluidas B, C / EBP β y AP-1 así como la respuesta cAMP elemento vinculante de la proteína (CREB) y otros. Sitio de estudios de mutagénesis dirigida basal de la COX-2 en la expresión murino de tumor de pulmón de células derivadas de líneas de relieve el papel de la C / EBP β y CREB como importantes reguladores transcripcionales de la COX-2 [28], mientras que NF-κ B parecía tener ningún papel en la COX -2 Regulación transcripcional utilizando este modelo. Así, la falta de efecto inhibidor de la COX-2 mRNA expresión podría explicarse, en parte, por el limitado papel de NF-κ B de la COX-2 en la regulación transcripcional.

IL-1 β mRNA expresión seguido un patrón diferente de las otras dos citocinas. IL-6 se redujo y TNF-α no ha variado, mientras que la IL-1 β se aumentaron los niveles siguientes co-tratamiento con LPS y parthenolide. Aunque la IL-1 β transcriptionally también está regulada por NF-κ B [22, 25] y la C / EBP β (revisado por [29]], similar a la IL-6 y TNF-α, podría ser regulados diferencialmente en respuesta a LPS. En apoyo de esta hipótesis, los estudios in vivo, por Zhou et al. [30] muestran que los niveles de ARNm de la IL-1 β en el bazo no se ven afectados en condiciones de la tolerancia que tanto LPS TNF-α y la IL-6 se reducen.

Conclusión

En resumen, parthenolide de citoquinas proinflamatorias modulan selectivamente la expresión génica in vivo. Sólo un gen, IL-6, fue reprimida con modestia que contrasta con muchos estudios in vitro sugieren efectos antiinflamatorios de este compuesto. Es posible que las diferencias en el metabolismo y / o distribución de parthenolide podría explicar contrastantes in vivo e in vitro los resultados. LPS también ejerce un efecto mayor en el hígado que bazo relativa a la expresión de los genes proinflamatorias. Las dosis más altas de parthenolide podría tener un efecto mayor sobre la IL-6, pero hay cuestiones en relación con la solubilidad de entrega. Además, la importancia de que haya más fisiológica dosis sería cuestionable. La profundización del estudio de los efectos de otras hierbas y parthenolide mandantes sobre la expresión de genes inflamatorios modelo animal utilizando sistemas que se describen aquí son fundamentales para evaluar la eficacia de los suplementos, así como la aclaración de los mecanismos de acción.

Lista de abreviaturas

Alfa, α; hora, h; LPS, lipopolisacárido; TNF, factor de necrosis tumoral, IL, interleucina; COX, ciclooxigenasa; PG, prostaglandinas; DMSO, dimetil sulfóxido; CREB, cAMP respuesta elemento de la proteína de unión; C / EBP β, CCAAT / Potenciador de la proteína de unión beta; NF-κ B, factor nuclear kappa B

Conflicto de intereses

Los autores declaran que no tienen intereses en conflicto.

Contribuciones de los autores

ATS participó en el diseño del estudio, llevado a cabo experimentos, realiza análisis de datos y redactó el manuscrito. JJP participó en el diseño del estudio y la coordinación, así como la edición y revisión del manuscrito final.

Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado por el Servicio de Salud Pública de Subvenciones E09521, ES03553 y DK058833 de los Institutos Nacionales de Salud. Queremos dar las gracias a los recursos humanos y Zhou A. Thelen para el asesoramiento técnico y la asistencia de María Rosner manuscrito con la preparación. Los autores se agradecen a Kate Brackney y Dan Lampen de asistencia con los experimentos con animales.