Gastritli Sıçanlarda Desmodium caudatum'un Gastrointestinal Hormonlar ve Bağırsak Florası Üzerine Etkileri
Summary
Mevcut protokol, Illumina bazlı 16S rRNA gen dizilimi kullanılarak bağırsak florasını analiz etme yöntemini açıklar ve bitkisel kaynatmaların etkinliğini değerlendirmek için bir çerçeve sağlar.
Abstract
Desmodium caudatum’un sıçanlarda gastrit ve bağırsak florası üzerindeki etkilerini ön olarak araştırmak için, klasik sodyum salisilat yöntemi kullanılarak kronik gastritli bir sıçan modeli oluşturulmuştur. On sekiz SPF sıçanı, kontrol grubu (Grup C), model grup (Grup M) ve tedavi grubu (Grup T) olmak üzere üç gruba ayrıldı. Her gruptaki sıçanlardan mide duvarının patolojik kesitleri alındı. Ayrıca, her gruptaki sıçanların serumundaki gastrin ve malondialdehit konsantrasyonları ELISA ile belirlendi. Ek olarak, D. caudatum’un gastritli sıçanların bağırsak florası üzerindeki etkileri, Illumina bazlı 16S rRNA gen dizilimi kullanılarak üç gruptaki bağırsak bakteri topluluklarının ayrıntılı bir karşılaştırması yoluyla araştırıldı. Sonuçlar, D. caudatum kaynağının malondialdehit içeriğini azaltabileceğini ve gastrin içeriğini artırabileceğini gösterdi. Ayrıca, D. caudatum kaynatma işleminin bağırsak florasının çeşitliliğini ve bolluğunu arttırdığı, bağırsak florasını düzenleyerek ve eski haline getirerek gastrit tedavisi üzerinde olumlu bir etki yarattığı bulunmuştur.
Introduction
En sık görülen klinik hastalıklardan biri olan kronik gastrit (KG), mide mukozası epitelinde kronik ve kalıcı inflamatuar değişikliklerle karakterizedir ve çeşitli patojenik faktörlerin sık ve tekrar tekrar saldırmasına neden olur1. GASTROENTEROLOJI2 Bölümü’nde poliklinik hizmet oranının %40 ila %60’ını oluşturan tüm mide hastalıkları türleri arasında ilk sırada yer almaktadır. Ayrıca, özellikle orta yaş ve üstübireylerde görülme sıklığı genellikle yaşla birlikte artmaktadır 3. Kuşkusuz, CG insanların yaşam kalitesini önemli ölçüde azaltır ve yeni terapötik ajanların keşfedilmesine yönelik kritik ihtiyacı vurgular.
Çok sayıda çalışma, CG’nin oluşumunun ve gelişiminin gastrin (GAS) gibi gastrointestinal hormonların salgılanmasıyla bağlantılı olduğunu bildirmiştir4,5. Sindirim sisteminde yaygın bir gastrointestinal peptit hormonu olan GAS, eozinofillerden histamin salınımını teşvik ederek hücreleri mide asidi salgılamaya teşvik eder. Ek olarak, mide mukozasının beslenmesini ve kanlanmasını iyileştirerek mide mukozası ve parietal hücrelerin çoğalmasını teşvik eder6. Bu nedenle, gastrin, CG’nin gelişim seviyesini değerlendirmek için bir gösterge olarak kullanılabilir. Ayrıca, reaktif oksitler tarafından tetiklenen lipid peroksidasyon ürünleri, enflamatuar hücreleri aktive ederek CG’ye yol açabilir. Bir lipid peroksidasyon belirteci olan malondialdehit (MDA), oksidatif stresin derecesini ölçmek için yaygın olarak kullanılan bir göstergedir. Mide mukozasındaki serbest radikallerin seviyesini belli bir oranda yansıtır. MDA seviyesi, serbest radikallerin neden olduğu lokal mide mukozasındaki doymamış yağ asitlerinin saldırısını gösterebilir 7,8.
Bağırsak mikroekolojisi, konakçı bağırsağında bulunan milyonlarca mikroorganizmadan oluşur ve konakçı sağlığının korunmasında ve konak bağışıklığının düzenlenmesinde hayati bir rol oynar. Yüksek zenginlik, çeşitlilik ve stabil mikrobiyota fonksiyonu ile karakterize edilen sağlıklı bir bağırsak florası, metabolizmaya katılarak patojenik mikroorganizmaların istilasına karşı koruyucu bir bariyer görevi görür. Bağırsak florasındaki bozukluklar, bireyleri akut ve kronik gastrointestinal hastalıklara karşı daha duyarlı hale getirir 9,10. Son yıllarda, gastrointestinal hastalıklar için mikrobiyota tedavisi hızla ilerlemiş ve önemli etkinlik göstermiştir11. Özetle, bağırsak florasının dikkate alınması, gastrointestinal hastalıkların anlaşılması ve ele alınmasında çok önemlidir.
Geleneksel Çin tıbbı hazinesinin vazgeçilmez bir bileşeni olan halk tıbbi materyalleri, klinik uygulama ve ulusal tıbbın modernizasyonu için büyük önem taşımaktadır. Desmodium caudatum’un (Thunb.) DC. Mianyang Şehrinin Beichuan Qiang bölgesinde uzun süredir mide rahatsızlığını gidermek için yaygın olarak kullanılmaktadır. Bazı makaleler, gastrointestinal hastalıkların D. caudatum ile tedavi edilmesinin bilimsel temelini, hemostaz, anti-oksidasyon ve gastrointestinal koruma gibi etkilerine atıfta bulunarakgöstermektedir 12,13,14. Bununla birlikte, derinlemesine araştırma eksikliği nedeniyle, klinik farmakodinamik bir mekanizma oluşturulmamıştır. Bu makale, gastrointestinal hormonlara ve bağırsak florasına dayalı olarak gastrit tedavisinde D. caudatum’un etkilerini incelemeyi ve rasyonel klinik uygulaması için bir temel oluşturmayı amaçlamaktadır.
Protocol
Representative Results
Discussion
Qiang milliyeti12 tarafından yaygın olarak kullanılan bir halk tıbbı olan D. caudatum, gastrointestinal hastalıkların tedavisinde önemli etkinlik göstermiştir. Modern farmakolojik araştırmaların ilerlemesiyle, gastrointestinal mikroekoloji dengesizliğinden kaynaklanan flora dengesizliği, akut ve kronik gastrointestinal hastalıklarda anahtar bir faktör olarak tanımlanmaktadır22,23. Bağırsak sistemindeki bazı m…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Bu çalışma, Sichuan Eyaleti Bilim ve Teknoloji Departmanının (2020YFS0539) Temel Ar-Ge projeleri tarafından finanse edilmiştir.
Materials
| Alpha diversity analysis | Mothur 1.30.2 | ||
| AxyPrep deoxyribonucleic acid (DNA) gel extraction kit | Axygen Biosciences | AP-GX-50 | |
| Beta diversity analysis | Qiime 1.9.1 | ||
| Cryogenic refrigerator | Forma-86C ULT freezer | ||
| Desmodium caudatum | The Traditional Chinese Medicine Hospital of Beichuan Qiang Autonomous County | ||
| E.Z.N.A. soil kit | Omega Bio-tek | D5625-01 | |
| Illumina MiSeq Platform | Illumina Miseq PE300/NovaSeq PE250 | ||
| Multiskan Spectrum | spectraMax i3 | ||
| OTU clustering | Uparse 7.0.1090 | ||
| OTU statistics | Usearch 7.0 | ||
| PCR instrument | TransGen AP221-02 | ||
| PCR instrument | ABI GeneAmp 9700 | ||
| QuantiFluor-ST double-stranded DNA (dsDNA) system | Promega Corp. | ||
| Sequence classification annotation | RDP Classifier 2.11 | ||
| Sodium salicylate | Sichuan Xilong Chemical Co., Ltd | 54-21-7 | |
| SPF rats | Chengdu Dashuo Experimental Animal Co., Ltd | ||
| SPSS 18.0 | IBM |
Referências
- Marginean, C. M., et al. The importance of accurate early diagnosis and eradication in Helicobacter pylori infection: pictorial summary review in children and adults. Antibiotics (Basel). 12 (1), 60 (2022).
- Sipponen, P., Maaroos, H. I. Chronic gastritis. Scandinavian Journal of Gastroenterology. 50 (6), 657-667 (2015).
- Wang, D. J. Methodological quality and reporting quality evaluation of chinese medicine diagnosis and treatment guidelines for chronic gastritis in China. Modernization of Traditional Chinese Medicine and Materia Medica-World Science and Technology. 24 (7), 2776-2783 (2022).
- Burkitt, M. D., Varro, A., Pritchard, D. M. Importance of gastrin in the pathogenesis and treatment of gastric tumors. World Journal of Gastroenterology. 15 (1), 1-16 (2009).
- Hayakawa, Y., Chang, W., Jin, G., Wang, T. C. Gastrin and upper GI cancers. Current Opinion in Pharmacology. 31, 31-37 (2016).
- Zhang, C. Z., He, M. X., Jin, L. W., Liu, W. D. Effect of aluminum phosphate gel combined with atropine on patients with acute gastritis and its effect on serum gastrin and malondialdehyde levels. International Journal of Digestive Diseases. 40 (2), 137-140 (2020).
- Wang, Y. K., et al. Levels of malondialdehyde in the gastric juice: its association with Helicobacter pylori infection and stomach diseases. Helicobacter. 23 (2), e12460 (2018).
- Turkkan, E., et al. Does Helicobacter pylori-induced inflammation of gastric mucosa determine the severity of symptoms in functional dyspepsia. Journal of Gastroenterology. 44 (1), 66-70 (2009).
- Liu, Y., Cai, C., Qin, X. Regulation of gut microbiota of Astragali Radix in treating for chronic atrophic gastritis rats based on metabolomics coupled with 16S rRNA gene sequencing. Chemico-Biological Interactions. 365, 110063 (2022).
- Gai, X., et al. Heptadecanoic acid and pentadecanoic acid crosstalk with fecal-derived gut microbiota are potential non-invasive biomarkers for chronic atrophic gastritis. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 12, 1064737 (2023).
- Sgambato, D., et al. Gut microbiota and gastric disease. Minerva Gastroenterologica e Dietologica. 63 (4), 345-354 (2017).
- Li, J., et al. Pharmacogenetic study of Desmodium caudatum. Anais Da Academia Brasileira De Ciencias. 91 (2), e20180637 (2019).
- Xu, Q. N., et al. Phenolic glycosides and flavonoids with antioxidant and anticancer activities from Desmodium caudatum. Natural Product Research. 35 (22), 4534-4541 (2021).
- Li, W., et al. Anti-inflammatory and antioxidant activities of phenolic compounds from Desmodium caudatum leaves and stems. Archives of Pharmacal Research. 37 (6), 721-727 (2014).
- Shao, X. H., Wang, J. G. Establishment of chronic atrophic gastritis in a rat model. Journal of Zhangjiakou Medical Collage. 19 (2), 11-13 (2002).
- Yu, C., et al. Dysbiosis of gut microbiota is associated with gastric carcinogenesis in rats. Biomedicine & Pharmacotherapy. 126, 110036 (2020).
- Chen, R., et al. Fecal metabolomics combined with 16S rRNA gene sequencing to analyze the changes of gut microbiota in rats with kidney-yang deficiency syndrome and the intervention effect of You-gui pill. Journal of Ethnopharmacology. 224, 112139 (2019).
- Li, Q., et al. Magnetic anchoring and guidance-assisted endoscopic irreversible electroporation for gastric mucosal ablation: a preclinical study in canine model. Surgical Endoscopy. 35 (10), 5665-5674 (2021).
- Xu, H., et al. Therapeutic assessment of fractions of Gastrodiae Rhizoma on chronic atrophic gastritis by 1H NMR-based metabolomics. Journal of Ethnopharmacology. 254, 112403 (2020).
- Zhang, B. N., et al. Effects of Atractylodes lancea extracts on intestinal flora and serum metabolites in mice with intestinal dysbacteriosis. Proteome Science. 21 (1), 5 (2023).
- Tian, H., et al. The therapeutic effects of Magnolia officinalis extraction on an antibiotics-induced intestinal dysbacteriosis in mice. Current Microbiology. 77 (9), 2413-2421 (2020).
- Wang, J., et al. Tumor and microecology committee of China anti-cancer association. Chinese expert consensus on intestinal microecology and management of digestive tract complications related to tumor treatment (version 2022). Journal of Cancer Research and Therapeutics. 18 (7), 1835-1844 (2022).
- Xu, W., Xu, L., Xu, C. Relationship between Helicobacter pylori infection and gastrointestinal microecology. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 12, 938608 (2022).
- Johnson, J. S., et al. Evaluation of 16S rRNA gene sequencing for species and strain-level microbiome analysis. Nature Communications. 10 (1), 5029 (2019).
- Callahan, B. J., et al. High-throughput amplicon sequencing of the full-length 16S rRNA gene with single-nucleotide resolution. Nucleic Acids Research. 47 (18), e103 (2019).
- Langille, M. G., et al. Predictive functional profiling of microbial communities using 16S rRNA marker gene sequences. Nature Biotechnology. 31 (9), 814-821 (2013).
- Huang, D., et al. Characteristics of intestinal flora in patients with gastric cancer based on high throughput sequencing technology. Chinese Journal of Clinical Research. 35 (3), 303-306 (2022).
- Shi, Y., Luo, J., Narbad, A., Chen, Q. Advances in lactobacillus restoration for β-lactam antibiotic-induced dysbiosis: a system review in intestinal microbiota and immune homeostasis. Microorganisms. 11 (1), 179 (2023).
- Grigor’eva, I. N. Gallstone disease, obesity and the Firmicutes/Bacteroidetes ratio as a possible biomarker of gut dysbiosis. Journal of Personalized Medicine. 11 (1), 13 (2020).
- Thorne, G. M. Diagnosis of infectious diarrheal diseases. Infectious Disease Clinics of North America. 2 (3), 747-748 (1988).
- Banks, M., et al. British society of gastroenterology guidelines on the diagnosis and management of patients at risk of gastric adenocarcinoma. Gut. 68 (9), 1545-1575 (2019).
- Roy-Lachapelle, A., et al. Evaluation of ELISA-based method for total anabaenopeptins determination and comparative analysis with on-line SPE-UHPLC-HRMS in freshwater cyanobacterial blooms. Talanta. 223, 121802 (2021).
- Shahi, S. K., et al. Microbiota analysis using two-step PCR and next-generation 16S rRNA gene sequencing. Journal of Visualized Experiments. (152), e59980 (2019).
- Huang, R., et al. Blocking-free ELISA using a gold nanoparticle layer coated commercial microwell plate. Sensors (Basel). 18 (10), 3537 (2018).
