Published February 18, 2021 | Version v1
Publication Open

Porcine placenta extract improves high-glucose-induced angiogenesis impairment

Creators

  • 1. Naresuan University
  • 2. Mahidol University
  • 3. Huachiew Chalermprakiet University
  • 4. Kasetsart University

Description

Abstract Background High glucose (HG)-induced reactive oxygen species (ROS) overproduction impairs angiogenesis that is one pivotal factor of wound healing process. Angiogenesis impairment induces delayed wound healing, whereby it eventually leads to amputation in cases of poorly controlled diabetes with diabetic ulceration. Porcine placenta extract (PPE) is a natural waste product that comprises plenty of bioactive agents including growth factors and antioxidants. It was reported as an effective compound that prevents ROS generation. The goal of this study was to investigate the in vitro effect of PPE on HG-induced ROS-mediated angiogenesis impairment. Methods Primary endothelial cells (HUVECs) and endothelial cell line (EA.hy926) were treated with HG in the presence of PPE. The endothelial cells (ECs) viability, intracellular ROS generation, migration, and angiogenesis were determined by MTT assay, DCFDA reagent, wound healing assay, and tube formation assay, respectively. Additionally, the molecular mechanism of PPE on HG-induced angiogenesis impairment was investigated by Western blot. The angiogenic growth factor secretion was also investigated by the sandwich ELISA technique. Results HG in the presence of PPE significantly decreased intracellular ROS overproduction compared to HG alone. HG in the presence of PPE significantly increased ECs viability, migration, and angiogenesis compared to HG alone by showing recovery of PI3K/Akt/ERK1/2 activation. HG in the presence of PPE also decreased ECs apoptosis compared to HG alone by decreasing p53/Bax/cleaved caspase 9/cleaved caspase 3 levels and increasing Bcl 2 level. Conclusion PPE attenuated HG-induced intracellular ROS overproduction that improved ECs viability, proliferation, migration, and angiogenesis by showing recovery of PI3K/Akt/ERK1/2 activation and inhibition of ECs apoptosis. This study suggests PPE ameliorated HG-induced ROS-mediated angiogenesis impairment, whereby it potentially provides an alternative treatment for diabetic wounds.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

خلفية مجردة يؤدي الإفراط في إنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية المستحثة بالجلوكوز (HG) إلى إضعاف تولد الأوعية الدموية الذي يعد أحد العوامل المحورية في عملية التئام الجروح. يؤدي ضعف تولد الأوعية الدموية إلى تأخر التئام الجروح، حيث يؤدي في النهاية إلى البتر في حالات مرض السكري التي يتم التحكم فيها بشكل سيئ مع تقرح السكري. مستخلص مشيمة الخنزير (PPE) هو منتج نفايات طبيعية يحتوي على الكثير من العوامل النشطة بيولوجيًا بما في ذلك عوامل النمو ومضادات الأكسدة. تم الإبلاغ عنه كمركب فعال يمنع توليد ROS. كان الهدف من هذه الدراسة هو التحقيق في التأثير في المختبر لمعدات الوقاية الشخصية على ضعف تولد الأوعية الدموية بوساطة ROS الناجم عن HG. طرق علاج الخلايا البطانية الأولية (HUVECs) وخط الخلايا البطانية (EA.hy926) باستخدام HG في وجود معدات الوقاية الشخصية. تم تحديد قابلية الخلايا البطانية (ECs)، وتوليد ROS داخل الخلايا، والهجرة، وتكوين الأوعية الدموية من خلال اختبار MTT، وكاشف DCFDA، ومقايسة التئام الجروح، ومقايسة تكوين الأنبوب، على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، تم التحقيق في الآلية الجزيئية لمعدات الوقاية الشخصية على ضعف تولد الأوعية الدموية الناجم عن HG بواسطة لطخة غربية. كما تم التحقيق في إفراز عامل النمو الوعائي من خلال تقنية ELISA الشطيرة. النتائج قلل HG في وجود معدات الوقاية الشخصية بشكل كبير من فرط إنتاج ROS داخل الخلايا مقارنة بـ HG وحده. أدى HG في وجود معدات الوقاية الشخصية إلى زيادة كبيرة في صلاحية ECs والهجرة وتولد الأوعية الدموية مقارنة بـ HG وحده من خلال إظهار استعادة تنشيط PI3K/Akt/ERK1/2. كما قلل HG في وجود معدات الوقاية الشخصية من موت الخلايا المبرمج ECs مقارنة بـ HG وحده عن طريق تقليل مستويات p53/Bax/claved caspase 9/cleaved caspase 3 وزيادة مستوى Bcl 2. خاتمة قامت معدات الوقاية الشخصية بتخفيف فرط إنتاج ROS داخل الخلايا الناجم عن HG والذي أدى إلى تحسين صلاحية ECS وانتشارها وهجرتها وتولد الأوعية الدموية من خلال إظهار استعادة تنشيط PI3K/Akt/ERK1/2 وتثبيط موت الخلايا المبرمج ECS. تشير هذه الدراسة إلى أن معدات الوقاية الشخصية قد خففت من ضعف تولد الأوعية الدموية الناجم عن HG بوساطة ROS، حيث يحتمل أن توفر علاجًا بديلاً لجروح السكري.

Translated Description (French)

Résumé Contexte La surproduction d'espèces réactives de l'oxygène (ERO)induites par le glucose (HG) altère l'angiogenèse qui est un facteur essentiel du processus de cicatrisation des plaies. L'altération de l'angiogenèse induit un retard de cicatrisation, ce qui conduit éventuellement à une amputation en cas de diabète mal contrôlé avec ulcération diabétique. L'extrait de placenta porcin (EPI) est un déchet naturel qui contient de nombreux agents bioactifs, notamment des facteurs de croissance et des antioxydants. Il a été signalé comme un composé efficace qui empêche la génération de ROS. L'objectif de cette étude était d'étudier l'effet in vitro des EPI sur l'altération de l'angiogenèse induite par les ROS induite par l'HG. Méthodes Les cellules endothéliales primaires (HUVEC) et la lignée cellulaire endothéliale (EA.hy926) ont été traitées avec HG en présence d'EPI. La viabilité des cellules endothéliales (CE), la génération de ROS intracellulaires, la migration et l'angiogenèse ont été déterminées par le test MTT, le réactif DCFDA, le test de cicatrisation et le test de formation de tubes, respectivement. De plus, le mécanisme moléculaire de l'EPI sur l'altération de l'angiogenèse induite par le HG a été étudié par Western blot. La sécrétion du facteur de croissance angiogénique a également été étudiée par la technique ELISA sandwich. Les résultats HG en présence d'EPI ont significativement diminué la surproduction de ROS intracellulaire par rapport à HG seul. L'HG en présence d'EPI a significativement augmenté la viabilité, la migration et l'angiogenèse des EC par rapport à l'HG seul en montrant une récupération de l'activation de PI3K/Akt/ERK1/2. HG en présence d'EPI a également diminué l'apoptose des EC par rapport à HG seul en diminuant les taux de p53/Bax/caspase 9 clivée/caspase 3 clivée et en augmentant le taux de Bcl 2. Conclusion L'EPI a atténué la surproduction de ROS intracellulaires induite par l'HG qui a amélioré la viabilité, la prolifération, la migration et l'angiogenèse des EC en montrant la récupération de l'activation de PI3K/Akt/ERK1/2 et l'inhibition de l'apoptose des EC. Cette étude suggère que l'EPI a amélioré l'altération de l'angiogenèse induite par les ROS induite par HG, ce qui pourrait constituer un traitement alternatif pour les plaies diabétiques.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes La sobreproducción de especies reactivas de oxígeno (ero)inducida por glucosa alta (HG) perjudica la angiogénesis, que es un factor fundamental del proceso de curación de heridas. El deterioro de la angiogénesis induce un retraso en la cicatrización de las heridas, lo que finalmente conduce a la amputación en casos de diabetes mal controlada con ulceración diabética. El extracto de placenta porcina (EPP) es un producto de desecho natural que comprende muchos agentes bioactivos, incluidos factores de crecimiento y antioxidantes. Se informó como un compuesto eficaz que previene la generación de ROS. El objetivo de este estudio fue investigar el efecto in vitro del EPP sobre el deterioro de la angiogénesis mediada por ROS inducida por HG. Métodos Las células endoteliales primarias (HUVEC) y la línea celular endotelial (EA.hy926) se trataron con HG en presencia de EPP. La viabilidad de las células endoteliales (CE), la generación intracelular de ero, la migración y la angiogénesis se determinaron mediante el ensayo MTT, el reactivo DCFDA, el ensayo de cicatrización de heridas y el ensayo de formación de tubos, respectivamente. Además, se investigó el mecanismo molecular del EPP en el deterioro de la angiogénesis inducida por HG mediante transferencia Western. La secreción del factor de crecimiento angiogénico también se investigó mediante la técnica ELISA sándwich. Resultados La HG en presencia de EPP disminuyó significativamente la sobreproducción intracelular de ero en comparación con la HG sola. La HG en presencia de EPP aumentó significativamente la viabilidad, la migración y la angiogénesis de las CE en comparación con la HG sola al mostrar la recuperación de la activación de PI3K/Akt/ERK1/2. HG en presencia de PPE también disminuyó la apoptosis de EC en comparación con HG sola al disminuir los niveles de p53/Bax/caspasa escindida 9/caspasa escindida 3 y aumentar el nivel de Bcl 2. Conclusión El EPP atenuó la sobreproducción de ero intracelular inducida por HG que mejoró la viabilidad, proliferación, migración y angiogénesis de las CE al mostrar la recuperación de la activación de PI3K/Akt/ERK1/2 y la inhibición de la apoptosis de las CE. Este estudio sugiere que el EPP mejoró el deterioro de la angiogénesis mediada por ROS inducida por HG, por lo que potencialmente proporciona un tratamiento alternativo para las heridas diabéticas.

Files

s12906-021-03243-z.pdf

Files (2.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b9f23a731581381c2eefbbefc0fd6241
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مستخلص المشيمة من الخنازير يحسن ضعف تولد الأوعية الدموية الناجم عن الجلوكوز المرتفع
Translated title (French)
L'extrait de placenta porcin améliore l'altération de l'angiogenèse induite par le glucose
Translated title (Spanish)
El extracto de placenta porcina mejora el deterioro de la angiogénesis inducido por el alto contenido de glucosa

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3130820346
DOI
10.1186/s12906-021-03243-z

Is supplement to
https://openalex.org/W60177492 (Other)
https://openalex.org/W574198516 (Other)
https://openalex.org/W4387804390 (Other)
https://openalex.org/W4323029873 (Other)
https://openalex.org/W3030667680 (Other)
https://openalex.org/W2961705167 (Other)
https://openalex.org/W2389310297 (Other)
https://openalex.org/W2341333145 (Other)
https://openalex.org/W2079454806 (Other)
https://openalex.org/W1191950147 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1503505289
  • https://openalex.org/W1971543939
  • https://openalex.org/W1976599392
  • https://openalex.org/W1986459596
  • https://openalex.org/W1988894267
  • https://openalex.org/W1996478420
  • https://openalex.org/W2005967137
  • https://openalex.org/W2021170416
  • https://openalex.org/W2035295230
  • https://openalex.org/W2036437770
  • https://openalex.org/W2041427283
  • https://openalex.org/W2053404797
  • https://openalex.org/W2065045371
  • https://openalex.org/W2066343151
  • https://openalex.org/W2074710857
  • https://openalex.org/W2090974810
  • https://openalex.org/W2110412761
  • https://openalex.org/W2123338253
  • https://openalex.org/W2128895547
  • https://openalex.org/W2131160537
  • https://openalex.org/W2138337378
  • https://openalex.org/W2156713309
  • https://openalex.org/W2160042636
  • https://openalex.org/W2161656625
  • https://openalex.org/W2162886425
  • https://openalex.org/W2171071347
  • https://openalex.org/W2198173184
  • https://openalex.org/W2252990778
  • https://openalex.org/W2480115386
  • https://openalex.org/W2593519227
  • https://openalex.org/W2614713359
  • https://openalex.org/W2621371007
  • https://openalex.org/W2734536114
  • https://openalex.org/W2742673298
  • https://openalex.org/W2783020943
  • https://openalex.org/W2886924097
  • https://openalex.org/W2891980308
  • https://openalex.org/W2904340955
  • https://openalex.org/W2912789605
  • https://openalex.org/W2977663583
  • https://openalex.org/W2982453684