Published July 31, 2020 | Version v1
Publication Open

Expression of type I collagen in response to Isoniazid exposure is indirect and is facilitated by collateral induction of cytochrome P450 2E1: An in-vitro study

Creators

  • 1. Institute of Post Graduate Medical Education and Research

Description

We wanted to investigate whether Isoniazid (INH) can directly stimulate activation of hepatic stellate cells (HSCs) and enhance production of collagen. Treatment of human hepatic stellate cell line LX2 with or without 5μM INH for 24 to 72 hours was performed to look into content of cytochrome P450 2E1 (CYP2E1), activity of NADPH oxidase (NOX) and intracellular oxidative stress. Protein level as well as mRNA expression of alpha smooth muscle actin (α-SMA) and collagen1A1 (COL1A1) were assessed by western blot and real time PCR. In some experiments pyrazole (PY) was pre-treated to LX2 cells to induce CYP2E1 prior to INH treatment. CYP2E1 level as well as NOX activity was gradually increased with INH treatment in LX2 cells till 72 hours. Following 72 hours of INH exposure, intracellular glutathione (GSH) level was found to be reduced compared to control (p<0.01) and showed expression of α-SMA, indicating activation of HSC. We could not found any change in collagen expression in this experimental study. Pyrazole (PY) pre-treatment to LX2 cells caused significant increase in cellular CYP2E1 content associated with increase of NOX, intracellular reactive oxygen species (ROS), and expression of α-SMA and collagen1 after INH exposure. CYP2E1 is present in insignificant amount in HSCs and INH treatment could not induce collagen expression, although altered cellular oxidant levels was observed. But in LX2 cells when CYP2E1 was over-expressed by PY, INH administration provokes oxidative stress mediated stellate cells activation along with collagen type I expression.

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

Translated Description (Arabic)

أردنا التحقيق فيما إذا كان يمكن للإيزونيازيد (INH) أن يحفز بشكل مباشر تنشيط الخلايا النجمية الكبدية (HSCs) وتعزيز إنتاج الكولاجين. تم إجراء علاج خط الخلايا النجمية الكبدية البشرية LX2 مع أو بدون 5 ميكرومتر INH لمدة 24 إلى 72 ساعة للنظر في محتوى السيتوكروم P450 2E1 (CYP2E1)، ونشاط أكسيديز NADPH (أكاسيد النيتروجين) والإجهاد التأكسدي داخل الخلايا. تم تقييم مستوى البروتين وكذلك تعبير الحمض النووي الريبوزي المرسال عن أكتين العضلات الملساء ألفا (α - SMA) والكولاجين 1A1 (COL1A1) بواسطة اللطخة الغربية و تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي. في بعض التجارب، تمت معالجة البيرازول (PY) مسبقًا بخلايا LX2 للحث على CYP2E1 قبل علاج INH. تم زيادة مستوى CYP2E1 وكذلك نشاط أكاسيد النيتروجين تدريجياً مع علاج INH في خلايا LX2 حتى 72 ساعة. بعد 72 ساعة من التعرض لـ INH، وجد أن مستوى الجلوتاثيون داخل الخلايا (GSH) قد انخفض مقارنة بالتحكم (P<0.01) وأظهر تعبيرًا عن α - SMA، مما يشير إلى تنشيط HSC. لم نتمكن من العثور على أي تغيير في تعبير الكولاجين في هذه الدراسة التجريبية. تسبب العلاج المسبق للبيرازول (PY) لخلايا LX2 في زيادة كبيرة في محتوى CYP2E1 الخلوي المرتبط بزيادة أكاسيد النيتروجين، وأنواع الأكسجين التفاعلية داخل الخلايا (ROS)، والتعبير عن α - SMA والكولاجين 1 بعد التعرض لـ INH. يوجد CYP2E1 بكمية ضئيلة في HSCs ولا يمكن أن يحفز علاج INH تعبير الكولاجين، على الرغم من ملاحظة مستويات مؤكسدة خلوية متغيرة. ولكن في خلايا LX2 عندما تم التعبير عن CYP2E1 بشكل مفرط من قبل PY، تثير إدارة INH تنشيط الخلايا النجمية بوساطة الإجهاد التأكسدي جنبًا إلى جنب مع تعبير الكولاجين من النوع الأول.

Translated Description (French)

Nous voulions déterminer si l'isoniazide (INH) peut stimuler directement l'activation des cellules stellaires hépatiques (CSH) et améliorer la production de collagène. Le traitement de la lignée cellulaire stellaire hépatique humaine LX2 avec ou sans 5 μM INH pendant 24 à 72 heures a été effectué pour examiner la teneur en cytochrome P450 2E1 (CYP2E1), l'activité de la NADPH oxydase (NOX) et le stress oxydatif intracellulaire. Le niveau de protéines ainsi que l'expression de l'ARNm de l'actine des muscles lisses alpha (α-SMA) et du collagène1A1 (COL1A1) ont été évalués par Western blot et PCR en temps réel. Dans certaines expériences, le pyrazole (PY) a été prétraité en cellules LX2 pour induire le CYP2E1 avant le traitement par l'INH. Le niveau de CYP2E1 ainsi que l'activité des NOX ont été progressivement augmentés avec le traitement à l'INH dans les cellules LX2 jusqu'à 72 heures. Après 72 heures d'exposition à l'INH, le taux de glutathion intracellulaire (GSH) a été réduit par rapport au témoin (p<0,01) et a montré une expression de l'α-SMA, indiquant l'activation de la CSH. Nous n'avons trouvé aucun changement dans l'expression du collagène dans cette étude expérimentale. Le prétraitement du pyrazole (PY) aux cellules LX2 a entraîné une augmentation significative de la teneur cellulaire en CYP2E1 associée à une augmentation des NOX, des espèces réactives de l'oxygène (ROS) intracellulaires et de l'expression de l'α-SMA et du collagène1 après une exposition à l'INH. Le CYP2E1 est présent en quantité insignifiante dans les CSH et le traitement par l'INH n'a pas pu induire l'expression du collagène, bien qu'une altération des taux d'oxydants cellulaires ait été observée. Mais dans les cellules LX2 lorsque le CYP2E1 était surexprimé par le PY, l'administration d'INH provoque l'activation des cellules stellaires médiée par le stress oxydatif ainsi que l'expression du collagène de type I.

Translated Description (Spanish)

Queríamos investigar si la isoniazida (INH) puede estimular directamente la activación de las células estrelladas hepáticas (HSC) y mejorar la producción de colágeno. El tratamiento de la línea celular estrellada hepática humana LX2 con o sin INH 5μM durante 24 a 72 horas se realizó para analizar el contenido de citocromo P450 2E1 (CYP2E1), la actividad de la NADPH oxidasa (NOX) y el estrés oxidativo intracelular. El nivel de proteína, así como la expresión de ARNm de actina alfa de músculo liso (α-SMA) y colágeno1A1 (COL1A1) se evaluaron mediante transferencia Western y PCR en tiempo real. En algunos experimentos, se pretrató pirazol (PY) a células LX2 para inducir CYP2E1 antes del tratamiento con INH. El nivel de CYP2E1, así como la actividad de NOX, aumentó gradualmente con el tratamiento con INH en células LX2 hasta las 72 horas. Después de 72 horas de exposición a INH, se encontró que el nivel de glutatión intracelular (GSH) se redujo en comparación con el control (p<0,01) y mostró expresión de α-SMA, lo que indica la activación de HSC. No pudimos encontrar ningún cambio en la expresión del colágeno en este estudio experimental. El tratamiento previo con pirazol (PY) a las células LX2 causó un aumento significativo en el contenido celular de CYP2E1 asociado con el aumento de NOX, especies reactivas de oxígeno intracelular (ROS) y expresión de α-SMA y colágeno1 después de la exposición a INH. El CYP2E1 está presente en una cantidad insignificante en las HSC y el tratamiento con INH no pudo inducir la expresión de colágeno, aunque se observaron niveles alterados de oxidante celular. Pero en las células LX2 cuando CYP2E1 fue sobreexpresado por PY, la administración de INH provoca la activación de células estrelladas mediada por estrés oxidativo junto con la expresión de colágeno tipo I.

Files

journal.pone.0236992&type=printable.pdf

Files (1.6 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
md5:57863a365836c7c737b31259ac18679f
1.6 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التعبير عن النوع الأول من الكولاجين استجابة للتعرض للإيزونيازيد غير مباشر ويسهله التحريض الجانبي للسيتوكروم P450 2E1: دراسة في المختبر
Translated title (French)
L'expression du collagène de type I en réponse à l'exposition à l'isoniazide est indirecte et est facilitée par l'induction collatérale du cytochrome P450 2E1 : une étude in vitro
Translated title (Spanish)
La expresión de colágeno tipo I en respuesta a la exposición a la isoniazida es indirecta y se ve facilitada por la inducción colateral del citocromo P450 2E1: un estudio in vitro

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3046742824
DOI
10.1371/journal.pone.0236992

Is supplement to
https://openalex.org/W4300614538 (Other)
https://openalex.org/W4285550049 (Other)
https://openalex.org/W3173806815 (Other)
https://openalex.org/W2379468195 (Other)
https://openalex.org/W2372355739 (Other)
https://openalex.org/W2038945990 (Other)
https://openalex.org/W2030975106 (Other)
https://openalex.org/W2001097726 (Other)
https://openalex.org/W1979766887 (Other)
https://openalex.org/W163472367 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
India

References

  • https://openalex.org/W1512986985
  • https://openalex.org/W1535061174
  • https://openalex.org/W1616614392
  • https://openalex.org/W1768247331
  • https://openalex.org/W1901445830
  • https://openalex.org/W1972111746
  • https://openalex.org/W1974505849
  • https://openalex.org/W1984205437
  • https://openalex.org/W1991764274
  • https://openalex.org/W1999718942
  • https://openalex.org/W2007064404
  • https://openalex.org/W2018179423
  • https://openalex.org/W2025456566
  • https://openalex.org/W2026746504
  • https://openalex.org/W2030920368
  • https://openalex.org/W2034650173
  • https://openalex.org/W2035393104
  • https://openalex.org/W2038945990
  • https://openalex.org/W2048292471
  • https://openalex.org/W2057657462
  • https://openalex.org/W2059308749
  • https://openalex.org/W2075784540
  • https://openalex.org/W2080325240
  • https://openalex.org/W2101518804
  • https://openalex.org/W2124345456
  • https://openalex.org/W2128635872
  • https://openalex.org/W2134184179
  • https://openalex.org/W2138145189
  • https://openalex.org/W2165062244
  • https://openalex.org/W2168538436
  • https://openalex.org/W2236719858
  • https://openalex.org/W4293247451