14 août 2024 longcha9

Étude de l'activité protectrice des polysaccharides de bambou et de saule sur les cellules ciliées sensorielles sur la base du modèle du poisson zèbre
Les aminoglycosides sont des antibiotiques dont la structure chimique contient des molécules de sucre aminé. Ils sont couramment utilisés pour traiter les infections causées par des bactéries Gram négatif et ont un large éventail d'applications. Toutefois, ces médicaments présentent une forte ototoxicité et néphrotoxicité. Des recherches ont montré que cette néphrotoxicité peut être atténuée par une thérapie d'hydratation. Cependant, il n'existe actuellement aucun traitement efficace pour son ototoxicité, et il est crucial de développer des médicaments préventifs et thérapeutiques correspondants. La pathogénie de la perte auditive induite par les aminoglycosides n'est pas encore totalement comprise, mais des recherches ont montré que les cellules ciliées sensorielles de l'oreille interne jouent un rôle clé dans cette perte auditive. Cette cellule est un type de cellule à différenciation terminale située dans l'oreille interne des mammifères, et une fois perdue, elle ne peut pas être régénérée. Après avoir pénétré dans les cellules ciliées, les aminosides peuvent induire une production importante d'espèces réactives de l'oxygène (ERO). Ces ROS générés par l'action des aminoglycosides peuvent provoquer des dommages oxydatifs aux cellules ciliées et induire leur apoptose. Par conséquent, la réduction de la production de ROS dans les cellules ciliées sensorielles est devenue l'une des orientations du développement de médicaments pour la prévention et le traitement de la perte auditive induite par les aminoglycosides. Le poisson zèbre est un nouvel organisme modèle vertébré internationalement reconnu qui se caractérise par sa petite taille, sa croissance rapide, sa forte capacité de reproduction, sa fécondation et son développement in vitro et la transparence de ses embryons. Comparé à l'homme, le poisson zèbre présente une conservation extrêmement élevée de la structure physiologique, des voies de signalisation, de la fonction des protéines et d'autres aspects. Les cellules ciliées sensorielles de l'oreille interne et les cellules ciliées latérales du poisson zèbre sont très semblables à celles de l'homme. Lorsqu'il atteint le 5e jour de développement (dpf), les cellules ciliées susmentionnées se sont déjà entièrement développées. En raison de la transparence du poisson zèbre au début de son développement, la technologie d'imagerie in vivo permet d'observer directement et en temps réel les effets toxiques de l'échantillon testé sur les cellules ciliées. Le poisson zèbre est donc devenu un organisme modèle important pour l'étude des médicaments destinés à la prévention et au traitement de la perte auditive induite par les médicaments. Des études antérieures ont montré que le bambou et le saule contiennent un polysaccharide aux propriétés antioxydantes, composé de 8,72% de xylose, 14,87% de L (+) - rhamnose, 3,22% de D (-) - acide glucuronique, 5,45% d'acide D-galacturonique, 54,86% de D-arabinose et 13,05% de mannose. En raison de la relation étroite entre les antioxydants et la protection des cellules ciliées sensorielles, le poisson-zèbre a été choisi comme animal de laboratoire dans cette expérience, et la kanamycine, un antibiotique aminoglycoside représentatif, a été utilisée comme médicament contre les dommages. L'activité et le mécanisme de protection des cellules ciliées sensorielles par les polysaccharides de bambou et de saule découverts indépendamment ont fait l'objet d'une étude préliminaire, dans le but de fournir une base théorique et des données expérimentales permettant de mieux comprendre la prévention et le traitement de la perte auditive induite par les médicaments.

La kanamycine, l'un des médicaments représentatifs des antibiotiques aminoglycosides, a un faible prix, un large spectre antibactérien, des propriétés stables et un large éventail d'applications. Mais elle présente une forte ototoxicité. Le mécanisme d'action de la surdité induite par la kanamycine est relativement complexe, et l'accumulation excessive de ROS dans les cellules ciliées sensorielles de l'oreille interne joue un rôle important. Les antioxydants peuvent, dans une certaine mesure, prévenir et traiter les lésions des cellules ciliées sensorielles induites par la kanamycine. Sur cette base, ce projet prend comme objet de recherche les polysaccharides de bambou et de saule à activité antioxydante, découverts indépendamment, et applique le modèle du poisson zèbre pour mener des recherches préliminaires sur leur activité protectrice des cellules ciliées sensorielles.
La recherche a révélé que lorsque les polysaccharides de bambou et de saule à des concentrations de 30, 40 ou 50 μ g/ml sont appliqués seuls au poisson zèbre, le taux d'éclosion cumulé du poisson zèbre est supérieur à 98%, le taux de mortalité cumulé est inférieur à 15% et le rythme cardiaque se situe entre 198 et 200 battements par minute. Bien que le taux de mortalité cumulé du poisson-zèbre soit légèrement plus élevé dans le groupe de traitement de 40 μ g/ml, les tests statistiques ont montré qu'il n'y avait pas de différences statistiquement significatives dans le taux d'éclosion cumulé, le taux de mortalité et la fréquence cardiaque des trois groupes de poisson-zèbre (30, 40 et 50 μ g/ml) par rapport au groupe de contrôle vierge. Ce résultat suggère que les polysaccharides de bambou et de saule n'ont pas d'effets toxiques ou tératogènes significatifs sur le poisson zèbre. D'autres recherches ont révélé que lorsque les polysaccharides de bambou et de saule sont combinés à la kanamycine, il n'y a pas d'effet toxique ou tératogène significatif sur le poisson zèbre. Toutefois, à cette concentration, le polysaccharide a une activité protectrice significative contre les dommages causés par la kanamycine aux cellules ciliées sensorielles, et peut réduire efficacement l'accumulation des ROS induits par la kanamycine dans les cellules ciliées et inhiber l'apparition de l'apoptose des cellules ciliées. Les ROS, en tant que produit de réduction de l'oxygène par un électron unique dans l'organisme, sont générés après la fuite d'électrons de la chaîne respiratoire et consomment environ 2% d'oxygène. Les ROS présents dans l'organisme ne sont pas toujours nocifs. Des ROS modérés peuvent favoriser la réparation, l'immunité, la croissance et la survie. Toutefois, dans des conditions pathologiques, l'équilibre dynamique entre la production et l'élimination des ROS peut être perturbé. L'accumulation excessive et prolongée de ROS cause souvent des dommages aux biomolécules telles que les protéines, les acides nucléiques, les polysaccharides et les lipides, plaçant les cellules dans un état de stress oxydatif et induisant l'apoptose. Cette étude a révélé que les polysaccharides de bambou et de saule ayant une activité antioxydante in vitro peuvent également exercer leurs effets antioxydants dans les cellules des poils sensoriels. Ce polysaccharide peut atténuer les dommages oxydatifs dans les cellules ciliées sensorielles en réduisant le niveau de ROS, et finalement inhiber l'apoptose induite par la kanamycine, fournissant un effet protecteur sur les cellules ciliées. En outre, comme le polysaccharide n'a pas d'effets toxiques ou tératogènes significatifs, les résultats ci-dessus suggèrent que les polysaccharides de bambou et de saule ont certaines applications potentielles dans le domaine de la protection auditive.
Les polysaccharides dérivés de produits naturels constituent une classe de composés polymères structurellement complexes. De nombreuses études ont confirmé que les polysaccharides possèdent généralement une activité antioxydante, qui est étroitement liée à la teneur en mannose, galactose et acide uronique des polysaccharides. Par exemple, le mannose, le galactose et l'acide glucuronique sont tous susceptibles d'interagir avec les ROS, ce qui entraîne le clivage de la liaison glycosidique ou l'oxydation de l'acide glucuronique. Les polysaccharides de bambou et de saule utilisés dans cette étude contiennent environ 130,5% de mannose, 3,22% d'acide glucuronique et 5,45% d'acide D-galactouronique. On suppose que l'activité protectrice des cellules ciliées sensorielles des polysaccharides de bambou et de saule peut être déterminée par leur composition en monosaccharides. Le mannose et l'acide uronique présents dans les polysaccharides de bambou et de saule contribuent à la réduction rapide de la teneur en ROS dans les cellules ciliées sensorielles, ce qui leur confère une activité protectrice contre les cellules ciliées sensorielles.
Le bambou et le saule poussent rapidement, ont une forte résistance au stress, des avantages économiques importants et une grande capacité d'adaptation. Ces dernières années, leur surface de plantation en Chine s'est rapidement étendue. À l'heure actuelle, la recherche sur le bambou et le saule se concentre principalement sur la résistance à la sécheresse, la tolérance au sel alcalin, la lutte contre les maladies et les ravageurs, et il existe peu de rapports sur l'efficacité de leurs extraits. Cette étude a confirmé par des expériences in vivo que les polysaccharides de bambou et de saule ont une certaine activité protectrice contre les lésions des cellules ciliées sensorielles induites par les antibiotiques aminoglycosides, et a constaté que cette activité protectrice est étroitement liée à l'activité antioxydante des polysaccharides de bambou et de saule. Les données obtenues grâce à cette étude peuvent fournir de nouvelles données expérimentales pour la prévention et le traitement de la perte auditive induite par les médicaments et contribuer à élargir les champs d'application du bambou et du saule, en promouvant leurs applications à haute valeur ajoutée.

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