Baicalein Reduces Airway Injury in Allergen and IL-13 Induced Airway Inflammation
Creators
- 1. Institute of Genomics and Integrative Biology
- 2. All India Institute of Medical Sciences
Description
Background Baicalein, a bioflavone present in the dry roots of Scutellaria baicalensis Georgi, is known to reduce eotaxin production in human fibroblasts. However, there are no reports of its anti-asthma activity or its effect on airway injury. Methodology/Principal Findings In a standard experimental asthma model, male Balb/c mice that were sensitized with ovalbumin (OVA), treated with baicalein (10 mg/kg, ip) or a vehicle control, either during (preventive use) or after OVA challenge (therapeutic use). In an alternate model, baicalein was administered to male Balb/c mice which were given either IL-4 or IL-13 intranasally. Features of asthma were determined by estimating airway hyperresponsiveness (AHR), histopathological changes and biochemical assays of key inflammatory molecules. Airway injury was determined with apoptotic assays, transmission electron microscopy and assessing key mitochondrial functions. Baicalein treatment reduced AHR and inflammation in both experimental models. TGF-β1, sub-epithelial fibrosis and goblet cell metaplasia, were also reduced. Furthermore, baicalein treatment significantly reduced 12/15-LOX activity, features of mitochondrial dysfunctions, and apoptosis of bronchial epithelia. Conclusion/Significance Our findings demonstrate that baicalein can attenuate important features of asthma, possibly through the reduction of airway injury and restoration of mitochondrial function.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
من المعروف أن الخلفية Baicalein، وهو بيوفلافون موجود في الجذور الجافة لـ Scutellaria baicalensis Georgi، يقلل من إنتاج eotaxin في الخلايا الليفية البشرية. ومع ذلك، لا توجد تقارير عن نشاطه المضاد للربو أو تأثيره على إصابة مجرى الهواء. المنهجية/النتائج الرئيسية في نموذج تجريبي قياسي للربو، ذكر فئران Balb/c التي تم تحسسها بالألبومين البيضاوي (OVA)، وعولجت بالبايكالين (10 مجم/كجم، IP) أو التحكم في السيارة، إما أثناء (الاستخدام الوقائي) أو بعد تحدي البويضة (الاستخدام العلاجي). في نموذج بديل، تم إعطاء البيكالين لفئران Balb/c الذكور التي تم إعطاؤها إما IL -4 أو IL -13 عن طريق الأنف. تم تحديد ملامح الربو من خلال تقدير فرط استجابة مجرى الهواء (AHR)، والتغيرات النسيجية المرضية والمقايسات البيوكيميائية للجزيئات الالتهابية الرئيسية. تم تحديد إصابة مجرى الهواء من خلال فحوصات موت الخلايا المبرمج، والفحص المجهري الإلكتروني للإرسال وتقييم وظائف الميتوكوندريا الرئيسية. قلل علاج بايكالين من نسبة السكر في الدم والالتهاب في كلا النموذجين التجريبيين. تم أيضًا تقليل TGF - β 1، التليف تحت الظهارة وحؤول الخلايا الكأسية. علاوة على ذلك، قلل علاج البيكالين بشكل كبير من نشاط 12/15 - LOX، وخصائص اختلالات الميتوكوندريا، وموت الخلايا المبرمج لظهارة الشعب الهوائية. الخلاصة/الأهمية تُظهر النتائج التي توصلنا إليها أن البايكالين يمكن أن يخفف من السمات المهمة للربو، ربما من خلال الحد من إصابة مجرى الهواء واستعادة وظيفة الميتوكوندريا.Translated Description (French)
Contexte La baicaleine, une bioflavone présente dans les racines sèches de Scutellaria baicalensis Georgi, est connue pour réduire la production d'éotaxine dans les fibroblastes humains. Cependant, il n'y a aucun rapport de son activité anti-asthmatique ou de son effet sur les lésions des voies respiratoires. Méthodologie/Principaux résultats Dans un modèle expérimental standard d'asthme, des souris mâles Balb/c qui ont été sensibilisées à l'ovalbumine (OVULES), traitées avec de la baicaleine (10 mg/kg, ip) ou un véhicule témoin, soit pendant (utilisation préventive) ou après la provocation par les OVULES (utilisation thérapeutique). Dans un autre modèle, la baicaleine a été administrée à des souris mâles Balb/c qui ont reçu de l'IL-4 ou de l'IL-13 par voie intranasale. Les caractéristiques de l'asthme ont été déterminées en estimant l'hyperréactivité des voies respiratoires (AHR), les changements histopathologiques et les dosages biochimiques des molécules inflammatoires clés. Les lésions des voies aériennes ont été déterminées par des tests d'apoptose, la microscopie électronique à transmission et l'évaluation des fonctions mitochondriales clés. Le traitement par Baicalein a réduit la procréation assistée et l'inflammation dans les deux modèles expérimentaux. Le TGF-β1, la fibrose sous-épithéliale et la métaplasie des cellules caliciformes ont également été réduits. De plus, le traitement par la baicaleine a significativement réduit l'activité 12/15-LOX, les caractéristiques des dysfonctionnements mitochondriaux et l'apoptose des épithéliums bronchiques. Conclusion/Importance Nos résultats démontrent que la baicaleine peut atténuer des caractéristiques importantes de l'asthme, éventuellement par la réduction des lésions des voies respiratoires et la restauration de la fonction mitochondriale.Translated Description (Spanish)
Antecedentes Se sabe que la baicaleína, una bioflavona presente en las raíces secas de Scutellaria baicalensis Georgi, reduce la producción de eotaxina en fibroblastos humanos. Sin embargo, no hay informes de su actividad antiasmática o su efecto sobre la lesión de las vías respiratorias. Metodología/Hallazgos principales En un modelo experimental estándar de asma, ratones Balb/c machos que fueron sensibilizados con OVOALBÚMINA (OVA), tratados con baicaleína (10 mg/kg, ip) o un control de vehículo, ya sea durante (uso preventivo) o después de la exposición a OVA (uso terapéutico). En un modelo alternativo, se administró baicaleína a ratones Balb/c macho a los que se administró IL-4 o IL-13 por vía intranasal. Las características del asma se determinaron mediante la estimación de la hipersensibilidad de las vías respiratorias (AHR), los cambios histopatológicos y los ensayos bioquímicos de moléculas inflamatorias clave. La lesión de las vías respiratorias se determinó con ensayos apoptóticos, microscopía electrónica de transmisión y evaluación de las funciones mitocondriales clave. El tratamiento con baicaleína redujo la AHR y la inflamación en ambos modelos experimentales. TGF-β1, fibrosis subepitelial y metaplasia de células caliciformes, también se redujeron. Además, el tratamiento con baicaleína redujo significativamente la actividad 12/15-LOX, las características de las disfunciones mitocondriales y la apoptosis de los epitelios bronquiales. Conclusión/Importancia Nuestros hallazgos demuestran que la baicaleína puede atenuar características importantes del asma, posiblemente a través de la reducción de la lesión de las vías respiratorias y la restauración de la función mitocondrial.Files
journal.pone.0062916&type=printable.pdf
Files
(7.7 MB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:04576d090fd7321f3ee24fe385d7c619
|
7.7 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- يقلل Baicalein من إصابة مجرى الهواء في مسببات الحساسية والتهاب مجرى الهواء المستحث بـ IL -13
- Translated title (French)
- La baicaleine réduit les lésions des voies respiratoires causées par les allergènes et l'inflammation des voies respiratoires induite par l'IL-13
- Translated title (Spanish)
- Baicalein reduce la lesión de las vías respiratorias en el alérgeno y la inflamación de las vías respiratorias inducida por IL-13
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2078363793
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0062916
References
- https://openalex.org/W1608651134
- https://openalex.org/W1824222084
- https://openalex.org/W1951227278
- https://openalex.org/W1966608706
- https://openalex.org/W1966843633
- https://openalex.org/W1973080574
- https://openalex.org/W1977672191
- https://openalex.org/W1981348906
- https://openalex.org/W1990470477
- https://openalex.org/W1995217029
- https://openalex.org/W1998950914
- https://openalex.org/W2012452361
- https://openalex.org/W2016397745
- https://openalex.org/W2034410730
- https://openalex.org/W2035400923
- https://openalex.org/W2041187382
- https://openalex.org/W2043951237
- https://openalex.org/W2044913906
- https://openalex.org/W2045425403
- https://openalex.org/W2046237540
- https://openalex.org/W2060036312
- https://openalex.org/W2064497092
- https://openalex.org/W2074256825
- https://openalex.org/W2087025400
- https://openalex.org/W2090739441
- https://openalex.org/W2092067512
- https://openalex.org/W2092790181
- https://openalex.org/W2105408775
- https://openalex.org/W2122979826
- https://openalex.org/W2126809389
- https://openalex.org/W2128518753
- https://openalex.org/W2133040999
- https://openalex.org/W2137141016
- https://openalex.org/W2138986864
- https://openalex.org/W2144122548
- https://openalex.org/W2152070721
- https://openalex.org/W2152799867
- https://openalex.org/W2159015194
- https://openalex.org/W2169560003
- https://openalex.org/W2170645131