Spirulina polisakkaritinin endometriozisli sıçanlarda serum göstergeleri ve PI3K/Akt/mTOR sinyal yolu gen ekspresyonu üzerine etkisi
Son yıllarda endometriozis (EMs) görülme oranı önemli ölçüde artmıştır. EM'ler, rahim boşluğunu kaplayan mukoza zarının dışında görülen aktif endometriyal dokuyu ifade eder. EM'ler doğurganlık çağındaki kadınlarda daha sık görülür ve aşırı östrojen salgılanmasıyla ilişkili olabilir. İyi huylu lezyonlar olmalarına rağmen, lokal infiltrasyon ve büyüme gösterirler, kolayca invaziftirler ve belirgin jinekolojik semptomları vardır. Tedaviden sonra, kadınların fiziksel ve ruhsal sağlığına büyük zarar veren çoklu nükslere eğilimlidirler. Ancak EM'lerin tedavisine yönelik yöntemler çok sınırlıdır. Ameliyat dışında, yaygın olarak kullanılan dahiliye tedavisi progesteron ilaçlarının uzun süreli kullanımıdır. Tedavi süresi uzadıkça, hastalar kemik kaybı, bağışıklık sistemi disfonksiyonu ve endokrin bozukluklar gibi çeşitli yan etkiler yaşayabilir. Bu nedenle, yan etkisi olmayan yeni bir EMs tedavi ilacının bulunması aciliyet arz etmektedir.

Doğal ürünler bol miktarda biyolojik aktiviteye ve farklı biyolojik hedeflere etki etme avantajına sahiptir, bu nedenle geliştirilmeleri ve kullanılmalarında büyük ilerleme kaydedilmiştir. Artemisia annua'dan elde edilen Artemisinin, şu anda dünya çapında sıtma için etkili bir tedavidir ve bağışıklık düzenleme, anti-enflamatuar ve bazı kanser ilaçlarında öncü kimyasal olarak kullanılmaktadır. Taxus ekstresi ayrıca meme kanseri ve yumurtalık kanserini tedavi etmek için kullanılmış ve kimyasal anti-tümör ilaçlarının araştırma odağı haline gelmiştir. Hastalıkların doğal ürünlerle tedavisi üzerine yapılan çok sayıda çalışmada, kateşinler, resveratrol, astaksantin ve diğer deniz yosunu özleri gibi karasal ve sucul bitkilerden elde edilen diğer özlerin, anti-enflamatuar, antibakteriyel ve anti-tümör etkileri gibi çeşitli terapötik etkiler sergilediğini gördük. Bu nedenle, endometriozis tedavisinde faydalı olan ve farmasötik kütüphaneler için yeni teorik temel ve ilaç kaynakları sağlayan doğal makromoleküler bileşikler bulma fikri uygulanabilir hale gelmiştir. Tang ve arkadaşları, mor ot özütünün EM'leri etkili bir şekilde tedavi edebileceğini ve ektopik endometriyal dokudaki enflamatuar faktörlerin ve apoptotik genlerin aktivitesini önemli ölçüde etkileyebileceğini; Zhang ve arkadaşları, Juantongyin'in sıçanlarda EM semptomlarını etkili bir şekilde hafifletebileceğini; Liu ve arkadaşları, safranın hücre proliferasyonunu ve enflamatuar faktörleri inhibe ederek EM'leri iyileştirebileceğini bulmuştur.

Spirulina, pazarda yüksek tanınırlığa sahip, erken geliştirilmiş bir mikroalg ürünüdür. Spirulina'dan elde edilen polisakkarit (PSP), antioksidan, anti-enflamatuar, antibakteriyel, anti-tümör ve antiviral gibi birçok etkiye sahip olan prokaryotik organizma Spirulina'dan türetilen doğal bir biyomakromoleküldür. Son yıllarda PSP, yaygın olarak kullanılan anti-tümör ilaçlarından farklı olan benzersiz özellikleri nedeniyle geniş çapta incelenmiştir. Şu anda, birçok çalışma PSP'nin bazı tümör sinyal yollarındaki moleküllere etki ederek aşağı akış genlerinin ekspresyonunu düzenleyebileceğini bulmuştur. Xu ve arkadaşları PSP'nin insan meme kanseri hücrelerinin çoğalmasını engelleyebileceğini bulmuşlardır. Yu ve arkadaşları PSP'nin rahim ağzı kanseri hücreleri üzerindeki etkisini incelemiş ve PSP'nin periyodik blokaj yoluyla Hela hücrelerinin çoğalmasını engelleyebileceğini bulmuştur. Sheng ve arkadaşları, in vitro ve in vivo deneylerle sülfatlanmış PSP'nin fare S180 sarkomu üzerinde önemli bir inhibitör etkiye sahip olduğunu göstermiştir. Chen ve arkadaşları, PSP'nin bağışıklık hücresi aktivitesini artırarak vücudun H22 hücrelerine karşı koyma yeteneğini geliştirdiğini bulmuşlardır. Buna ek olarak, çok sayıda in vitro çalışma PSP'nin sadece belirli tümör hücreleri üzerinde doğrudan etkili olmakla kalmayıp, aynı zamanda kemoterapi ve radyoterapi sırasında kanser hastalarında hücre hasarını önlediğini göstermiştir. Bu nedenle, PSP'nin EM'lerin üretimini ve çoğalmasını hafifletmek için bazı yollara aracılık edebileceğini tahmin ediyoruz, ancak EM'lerin doğal polisakkaritlerle tedavisi hakkında herhangi bir araştırma raporu bulunmamaktadır. Bu nedenle, bu çalışma PSP'nin PI3K/Akt/mTOR sinyal yolağına dayalı olarak endometriozis sıçanları üzerindeki terapötik etkisini araştırmayı ve yeni EMs tedavi planlarının ve müteakip terapötik ilaçların geliştirilmesi için yeni seçenekler sunmayı amaçlamaktadır.

Bu deneyde ilk olarak su ekstraksiyonu ile PSP ekstrakte edilmiş ve kolon kromatografisi ile saflık 89% olarak ölçülmüştür; Model hayvan olarak SD sıçanlar kullanılarak, otolog transplantasyon ile EM'lerin sıçan modeli başarılı bir şekilde hazırlanmıştır. EM'ler üzerindeki terapötik etki, farklı dozlarda PSP beslenerek gözlemlenmiştir; PI3K/Akt/mTOR yolağının protein ve mRNA içeriğini tespit etmek için Western blot ve RT-PCR kullanılmıştır.

Oran her geçen yıl artmaktadır, ancak tedavi yöntemleri çok sınırlıdır, genellikle uzun süreli dahiliye ilaç müdahalesi gerektirir, bu da sadece hastaların tedaviye olan güvenini etkilemekle kalmaz, aynı zamanda önemli yan etkilere de yol açar. Buna ek olarak, yeni ve etkili EMs tedavi edici ilaçların geliştirilmesi acildir. Fonksiyonel gıda endüstrisinin gelişmesiyle birlikte, farmakolojik işlevlere sahip yeni doğal ürünler yaygın ilgi görmüştür. PSP, birden fazla işlevi olan doğal bir biyomakromoleküldür. Birçok çalışma, PSP'nin belirli tümör sinyal yollarındaki moleküllere etki ederek aşağı akış gen ekspresyonunu düzenleyebileceğini bulmuştur. EM'lerin oluşumu ve gelişimi çoğu tümör hücresinin sinyal yolaklarına benzer. Bu nedenle, PSP'nin EM'lerin üretimini ve çoğalmasını hafifletmek için bazı yollara aracılık edebileceğini tahmin ediyoruz.

Bu çalışmada ilk olarak PSP ekstrakte edilip saflaştırılmış ve polisakkaritlerin ekstraksiyon oranı 1.95%'ye ulaşmıştır. Kolon kromatografisi analizinden sonra, aktivite tanımlama deneyleri için kullanılabilecek saflık yüksekti (89%); Sıçanların organları ve dokuları nispeten büyük olduğundan, diseksiyon ve implantasyon gibi prosedürleri gerçekleştirmeyi kolaylaştırdığından, EMs modellemesi için SD sıçanları kullandık. EMs modellemesi otolog transplantasyon ve allojenik transplantasyon olarak ikiye ayrılabilir. Bağışıklık reddini önlemek amacıyla modelleme için otolog transplantasyonu seçiyoruz ve modellemenin başarı oranı 80%'nin üzerine çıkabiliyor. PSP müdahalesinden sonra sıçanlar üzerinde uzun vadeli dinamik gözlemler yapılmış ve vücut ağırlıklarında önemli bir değişiklik olmadığı görülmüştür, bu da PSP'nin normal sıçanların ve EMs sıçanlarının büyümesi üzerinde olumsuz bir etkisi olmadığını göstermektedir. Karın naklinin yüksekliği ve alanı ölçülerek, PSP müdahalesinin EM'lerin gelişimini önemli ölçüde yavaşlattığı bulunmuş, bu da PSP'nin EM'lerin tedavisi için yararlı olabileceğini düşündürmüştür.

PSP'nin EM'lerin oluşumu ve gelişimiyle ilgili sitokinleri düzenleyerek terapötik etkiler üretebileceğini düşünüyoruz. Hücre adezyonu ve anjiyogenezin sitokinler tarafından düzenlenmesi EM'lerin gelişiminde önemli bir bağlantıdır. Örneğin, MMP-2 hücreler arasında ve hücreler ile matriks arasındaki bilgi alışverişini düzenleyebilir. Çalışmalar ayrıca MMP2'nin hücre yapışmasını artırarak endometriyal hücreleri ektopik implantasyona daha yatkın hale getirebileceğini göstermiştir. Bu çalışmada, EMs sıçanlarında MMP2 seviyesi daha yüksekti, bu da Yuan ve arkadaşlarının bulgularıyla tutarlıydı; PSP, MMP2'nin aktivitesini azaltabilir, bu da MMP2'nin PSP'nin bir hedefi olabileceğini gösterir. TNF - α, hücre çoğalmasını ve farklılaşmasını teşvik etme ve vasküler fonksiyonu etkileme gibi birçok özelliği ile hücre çoğalması ve istilası sürecinde önemli bir rol oynar. Bu çalışmada PSP, EMs sıçanlarının serumundaki TNF - α seviyelerini önemli ölçüde azaltmış ve TNF - α tarafından VEGF sentezinin aşağı yönlü düzenlenmesini daha da azaltmış, böylece EMs hücrelerinin çoğalmasını ve hastalıklı dokularda kan damarlarının oluşumunu engellemiştir. Kan damarı oluşumu, EMs lokal lezyonlarının kolay metastaz yapmasının ve bağışıklık sisteminden kaçmasının önemli bir nedenidir. VEGF seviyesi ayrıca PI3K/Akt yolağı tarafından da düzenlenir. PI3K/Akt/mTOR yolağı bir dizi hücre dışı sinyali entegre eder ve çeşitli hücresel işlevleri düzenler. Bu yol, endometriozis için gerekli bir patofizyolojik koşul olan adezinler/hücreler arası adezyon faktörü-1'i entegre ederek endometriyal hücrelerin yapışmasına aracılık eder; Endometriyal hücrelerin invazyonu ve metastazına aracılık etmek için dolaylı olarak metaloproteinazları (MMP) ve metaloproteinazların doku inhibitörlerini (TIMP) düzenler; Neovaskülarizasyon oluşturmak için VEGF'yi düzenlemek EM'lerin oluşumunda önemli bir adımdır; Ayrıca, PI3K/Akt/mTOR sinyal yolu, her ikisi de EM'lerin oluşumunda ve gelişiminde temel faktörler olan hücre apoptozunu ve östrojen salgılanmasını da düzenleyebilir. PI3K/Akt/mTOR'un model grup farelerde önemli ölçüde düzenlendiğini ve bu yolağın aktivasyonunun hücre büyümesi, çoğalması ve anjiyogenez anlamına geldiğini ve bunun da şüphesiz EM'lerin gelişimini şiddetlendirdiğini tespit ettik. Bu çalışmada, PSP'nin PI3K/Akt/mTOR sinyal yolunun aktivasyonunu inhibe edebileceğini ve bunun da TNF - α ve VEGF gibi sitokinlerin sentezinin azalmasının önemli bir nedeni olabileceğini bulduk. Ancak şimdiye kadar PSP'nin bu yolak üzerindeki düzenleyici etkisini bildiren az sayıda makale bulunmaktadır. PSP, PI3K/Akt'ı düzenlemek için hangi yolu kullanıyor? Bir sonraki araştırma odağımız bu olacak.

PSP hazırlama ve saflaştırma temelinde, bu çalışma PSP bileşimini tamamlamış ve otolog ektopik implantasyona dayalı gereksinimleri karşılayan bir sıçan endometriozis modeli hazırlamıştır. Modele dayanarak, PSP'nin sıçan endometriozisi üzerindeki iyileştirici etkisi araştırılmış ve bu etki serumdaki TNF - α, VEGF, MMP-2 gibi sitokinlerin seviyelerinin etkili bir şekilde azaltılması ve EM'lerin gelişimini engelleme etkisinin elde edilmesi olarak ortaya çıkmıştır; PI3K/Akt/mTOR sinyal yolağına dayalı olarak PSP'nin sıçan endometriozisi üzerindeki terapötik mekanizmasının daha fazla araştırılması, model grupla karşılaştırıldığında, tedavi grubu sıçanlarının ektopik endometriyal dokusunda PI3K, AKT ve mTOR gen ekspresyon seviyelerinin önemli ölçüde azaldığını göstermiştir. Protein ekspresyonu tespiti, PSP'nin AKT'nin fosforilasyonunu inhibe edebildiğini ve böylece PI3K ve mTOR'un protein ekspresyonunu inhibe ettiğini doğrulamıştır. Bu da PSP'nin PI3K/Akt/mTOR sinyal yolunu inhibe ederek sıçanlarda EM semptomlarını iyileştirebileceğini göstermektedir. Bu makale, PSP'nin yeni farmakolojik işlevlerinin keşfedilmesi ve ilgili mekanizmaların aydınlatılması için bir referans sağlayarak daha fazla araştırma ve geliştirme için bilimsel bir temel oluşturmaktadır.