Fastställande av tolerabla fettsyror och kolera Koncentrationer Toxin Använda Human tarmepitelceller och BALB / c Macrophages Mouse
Summary
Vi bestämde oss för att bestämma acceptabla koncentrationer av tre fettsyror (oljesyra, linolsyra och linolensyra) och kolera toxin som inte signifikant och negativt påverkar cellens överlevnad genom att lösa de fettsyror och toxinet och använda dem i analyser cell överlevnad.
Abstract
Den positiva roll fettsyror vid förebyggande och lindring av icke-mänskliga och mänskliga sjukdomar har varit och fortsätter att vara väldokumenterade. Dessa roller inkluderar påverkan på smittsamma och icke-smittsamma sjukdomar inklusive förebyggande av inflammation samt slemhinneimmunitet till infektionssjukdomar. Kolera är en akut intestinal sjukdom som orsakas av bakterien Vibrio cholerae. Den förekommer i utvecklingsländer och om den lämnas obehandlad kan leda till döden. Medan vaccin för kolera existerar, de är inte alltid effektiva och andra förebyggande metoder behövs. Vi bestämde oss för att bestämma acceptabla koncentrationer av tre fettsyror (oljesyra, linolsyra och linolensyra) och kolera toxin med hjälp av mus BALB / C makrofager och humana tarmepitelceller, respektive. Vi solubiliserade ovanstående fettsyror och används cellanalyser spridning för att fastställa koncentrationsskillnaderna intervall och specifika koncentrationer av de fettsyror som är ingent skadliga för människors intestinala epitelceller livskraft. Vi löses kolera toxin och använt det i en analys för att fastställa koncentrationsintervallen och specifika koncentrationer av kolera toxin som inte statistiskt minskar cellviabiliteten i BALB / C makrofager.
Vi fann de optimala fettsyrekoncentrationer att vara mellan 1-5 ng / ul, och den för koleratoxin att vara <30 ng per behandling. Dessa data kan hjälpa framtida studier som syftar till att hitta en skyddande slemhinna roll för fettsyror i förebyggande eller lindring av kolera-infektioner.
Introduction
De positiva hälsoeffekterna av fettsyror, såsom oljesyra, linolsyra och linolensyra har varit och fortsätter att dokumenteras. Till exempel hjälper oljesyra underlätta penetrering av lipofila läkemedel i kroppen 1,2, minskar kranskärlssjukdom med 24% när den är substituerad för mättade fettsyror 3, och används för att behandla metabola sjukdomar såsom adrenoleukodystrophy 4 vilken är en X-länkade genetisk störning i fettsyra metabolismen. . Medan en nödvändig förelöpare för arakidonsyra i däggdjur, linolsyra (till skillnad oljesyra) inte syntetiseras av kroppen och måste erhållas genom externa källor såsom av linfrön konsumtion 5 Studier visar flera positiva hälsoeffekter av linolsyra, såsom: anti-åldrande egenskaper för huden; 6 anti-inflammatoriska egenskaper, 7 minskad spridning av kolorektal-och prostatacancer celler, 8 och förmågan att bekämpa fetma och främjande of kardiovaskulär hälsa. 9 Linolensyra spelar en roll för att minska parodontal inflammation, 10 och modulerande tromboxan och prostacyklin biosyntes. 11
Arpita 12 studerat påverkan av galla fettsyror och kolesterol på V. cholerae 's uttryck av virulensfaktorer och motilitet. Yamasaki 13 visade att metanol extrakt från röd chilipeppar, och andra naturligt extraherade föreningar, potentiellt kan minska kolera toxin produktion. Det är tänkbart att överväga användningen av livsmedel som är rika på dessa fettsyror (t.ex. linfrön) i förebyggande och lindring av infektiösa sjukdomar såsom kolera genom att ge slemhinneimmunitet. Vi genomförde undersökningar för att lösa fettsyror och att bestämma, med hjälp cellproliferationsanalyser, den högsta koncentrationen av fettsyror som mänskliga tarmepitelceller kan tolerera utan skadliga effekter på cell livskraft. Vi antog att oljesyra, linolsyra och linolensyra ger en gynnsam effekt på cellviabilitet vid lägre koncentrationer, men att vid högre koncentrationer de kommer att vara toxiska för cellerna. Vi solubiliserade också koleratoxinet och bestäms den maximala koncentrationen av koleratoxin att BALB / C-musmakrofager kan tolerera utan en signifikant minskning i cellviabilitet. Vår hypotes är en toxisk effekt av kolera toxin på cellviabilitet även vid mycket låg nivå. Metoden att solubilisera en kolera toxin och använda den för att bestämma den maximala mängden av toxin som cellerna tål utan en signifikant minskning av överlevnadsförmåga ger en fördel för framtida studier. Till exempel kan en kombination av ovanstående metoder kan användas för att avgöra om fettsyror ger celler med slemhinneimmunitet mot kolera infektioner. Så vitt vi känner till har denna rationella och metodik inte undersökts.
Vi discuss hur våra preliminära data kan användas i senare undersökningar för att avgöra om oljesyra, linolsyra och linolensyra ger celler med slemhinneimmunitet mot kolera infektion.
Protocol
Representative Results
Discussion
Förslag på koncentration av fettsyror och koleratoxin
Även om den exakta mekanismen för hur fettsyror ökar slemhinneimmunitet är okänd, har flera studier försökt att undersöka de positiva effekterna. Vår studie syftar till att ge metoder för att bestämma den maximala koncentrationen av fettsyror som cellerna tål såväl som den högsta koncentration av kolera toxin som celler kan tolerera utan ett betydande inflytande på cellens överlevnad.
För att …
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Vi tackar Paula Cobos och Dr Evros Vassiliou för lab stöd och tillhandahålla musmakrofager, respektive. Vi vill också tacka våra lab manager Richard Criasia för vägledning och hjälp med material. Slutligen författarna tackar Ramanpreet Kaur för hjälp med videoproduktion.
Materials
| Cells/Reagent | |||
| Mus musculus macrophages | ATCC | ATCC RAW 264.7 | |
| Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium | ATCC | 30-2002 | |
| L-glutamine | ATCC | 30-2115 | |
| Fetal bovine serum | Bio-west | S0250 | |
| Antibiotic/antimycotic | Hyclone | SV3007901 | |
| Human intestinal epithelial cells | ATCC | ATTC CCL-241 | |
| HybriCare media | ATCC | 46-X | |
| Oleic Acid | Sigma-Aldrich | O1008 | |
| Linoleic Acid | Sigma-Aldrich | L-1376 | |
| Linolenic Acid | Sigma-Aldrich | L-2376 | |
| Cholera toxin | Sigma-Aldrich | C8052 | |
| Equipment | |||
| BD Falcon 96-Well Cell Culture Plates | BD Biosciences | 351172 | |
| Spectrophotometer with Dynex Revelations 4.22 software | Dynex | 91000101 |
References
- Franceur, M. L., Golden, G. M., Potts, R. O. Oleic Acid: Its effects on stratum corneum in relation to (trans) dermal drug delivery. Pharm Res. 7 (6), 621-627 (1990).
- Tandon, P., et al. X-ray diffraction and spectroscopic studies of oleic acid-sodium acetate. Chem. Phys. Lipids. 109 (1), 37-45 (1990).
- Kris-Etherton, P. M. The debate about n-6 polyunsaturated fatty acid recommendations for cardiovascular health. Journal of the American Diabetic Association. 110 (2), 201-204 (2010).
- Rizzo, W. B., Phillips, M. W., et al. Adrenoleukodystrophy: dietary oleic acid lowers hexacosanoate levels. Annals of Neurology. 21 (3), 232-239 (1987).
- Bozan, B., Temelli, F. Chemical composition and oxidative stability of flax, safflower and poppy seed and seed oil. Bioresource Tech. 99, 6354-6359 (2005).
- Krein, S., Meldurm, H., Hawkins, S., Foy, V. Clinical benefits of conjugated linoleic acid to 3-dimensional wrinkle morphology. J. American Academy of Dermatology. 60 (3), AB30 (2009).
- Yu, Y., Correll, P. H., Heuvel, P. J. Conjugated linoleic acid decreases production of pro-inflammatory products in macrophages: Evidence for a PPARy dependent mechanism. Biochimica et Biophysica Acta. 1581 (3), 89-99 (2002).
- Palombo, J., Ganguly, A., Bistrian, B., Menard, M. The anti-proliferative effects of biologically active isomers of conjugated linoleic acid on human colorectal and prostatic cancer cells. Cancer Letters. 177, 163-172 (2002).
- Granda, M., Sinclair, A. J. Fatty acids and obesity. Current Pharm. Design. 15 (36), 4117-4125 (2009).
- Rosenstein, E., Kushner, L., Kramer, N., Kazandjian, G. Pilot study of dietary fatty acid supplementation in the treatment of adult periodontitis. Prostaglandins, Leukotrienes and Essential F.A. 68 (3), 213-218 (2003).
- Ferretti, A., Flanagan, V. Antithromboxane activity of dietary alpha-linolenic acid: a pilot study. Prostaglandins Leukot. Essent. Fatty Acids. 54 (6), 451-455 (1995).
- Arpita, C., Pradeep, K. D., Chowdhury, R. Effect of Fatty Acids and Cholesterol Present in Bile on Expression of Virulence Factors and Motility of Vibrio cholera. Infection and Immunity. 75 (4), 1946-1953 (2007).
- Yamasaki, S., Asakura, M., Neogi, S. B., Hinenoya, A., Iwaoka, E., Aoki, S. Inhibition of virulence potential of Vibrio cholerae by natural compounds. Indian J. Med. Res. 133 (2), 232-239 (2011).
- Hendriksen, R. S., Price, L. B., et al. Population Genetics of Vibrio cholerae from Nepal in 2010: Evidence on the origin of the Haitian outbreak. mBio. 2 (4), 1-6 (2011).
- Schaeffler, A., Gross, P., et al. Fatty acid-induced induction of Toll-like receptor-4/nuclear factor-kappa B pathway in adipocytes links nutritional signaling with innate immunity. Immunology. 126 (2), 233-245 (2009).
