Published May 4, 2023 | Version v1
Publication Open

A biochemical, theoretical and immunohistochemical study comparing the therapeutic efficacy of curcumin and taurine on T-2 toxin induced hepatotoxicity in rats

Creators

  • 1. Ibn Sina National College for Medical Studies
  • 2. Central Laboratory For Agricultural Expert Systems

Description

Introduction: Foodborne trichothecene T-2 Toxin, is a highly toxic metabolite produced by Fusarium species contaminating animal and human food, causing multiple organ failure and health hazards. T-2 toxins induce hepatotoxicity via oxidative stress causing hepatocytes cytotoxicity and genotoxicity. In this study, curcumin and taurine were investigated and compared as antioxidants against T-2-provoked hepatotoxicity. Methods: Wistar rats were administrated T-2 toxin sublethal oral dose (0.1 mg/kg) for 2 months, followed by curcumin (80 mg/kg) and taurine (50 mg/kg) for 3 weeks. Biochemical assessment of liver enzymes, lipid profiles, thiobarbituric acid reactive substances (TBARs), AFU, TNF-α, total glutathione, molecular docking, histological and immunohistochemical markers for anti-transforming growth factor-β1 (TGFβ1), double-strand DNA damage (H2AX), regeneration (KI67) and apoptosis (Active caspase3) were done. Results and Discussion: Compared to T-2 toxin, curcumin and taurine treatment significantly ameliorated hepatoxicity as; hemoglobin, hematocrit and glutathione, hepatic glycogen, and KI-67 immune-reactive hepatocytes were significantly increased. Although, liver enzymes, inflammation, fibrosis, TGFβ1 immunoexpressing and H2AX and active caspase 3 positive hepatocytes were significantly decreased. Noteworthy, curcumin's therapeutic effect was superior to taurine by histomorphometry parameters. Furthermore, molecular docking of the structural influence of curcumin and taurine on the DNA sequence showed curcumin's higher binding affinity than taurine. Conclusion: Both curcumin and taurine ameliorated T-2 induced hepatotoxicity as strong antioxidative agents with more effectiveness for curcumin.

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

Translated Description (Arabic)

مقدمة: توكسين T -2 المنقول عن طريق الأغذية، هو مستقلب شديد السمية تنتجه أنواع الفيوزاريوم التي تلوث الأغذية الحيوانية والبشرية، مما يتسبب في فشل العديد من الأعضاء والمخاطر الصحية. تسبب سموم T -2 السمية الكبدية عن طريق الإجهاد التأكسدي الذي يسبب السمية الخلوية للخلايا الكبدية والسمية الجينية. في هذه الدراسة، تم فحص الكركمين والتوراين ومقارنتهما كمضادات للأكسدة ضد التسمم الكبدي الناجم عن T -2. الطرق: تم إعطاء جرذان ويستار جرعة عن طريق الفم دون المميتة من T -2 (0.1 مجم/كجم) لمدة شهرين، تليها الكركمين (80 مجم/كجم) والتورين (50 مجم/كجم) لمدة 3 أسابيع. تم إجراء التقييم الكيميائي الحيوي لإنزيمات الكبد، وملامح الدهون، والمواد المتفاعلة مع حمض الثيوباربيتوريك (TBARs)، و AFU، و TNF - α، والجلوتاثيون الكلي، والالتحام الجزيئي، والعلامات النسيجية والمناعية النسيجية لعامل النمو المضاد للتحول - β 1 (TGFβ 1)، وتلف الحمض النووي مزدوج السلسلة (H2AX)، والتجديد (Ki 67)، والاستماتة (caspase 3 النشط). النتائج والمناقشة: بالمقارنة مع علاج سموم T -2 والكركمين والتورين، فقد أدى ذلك إلى تحسن كبير في سمية الكبد مثل زيادة الهيموغلوبين والهيماتوكريت والجلوتاثيون والجليكوجين الكبدي والخلايا الكبدية التفاعلية المناعية Ki -67 بشكل كبير. على الرغم من أن إنزيمات الكبد والالتهاب والتليف والتعبير المناعي TGFβ 1 و H2AX و caspase 3 النشطة قد انخفضت بشكل ملحوظ. تجدر الإشارة إلى أن التأثير العلاجي للكركمين كان متفوقًا على التورين من خلال معلمات قياس شكل الأنسجة. علاوة على ذلك، أظهر الالتحام الجزيئي للتأثير الهيكلي للكركمين والتوراين على تسلسل الحمض النووي تقارب ارتباط الكركمين الأعلى من التوراين. الخلاصة: أدى كل من الكركمين والتورين المحسن T -2 إلى السمية الكبدية كعوامل مضادة للأكسدة قوية مع فعالية أكبر للكركمين.

Translated Description (French)

Introduction : La toxine T-2 du trichothécène d'origine alimentaire est un métabolite hautement toxique produit par les espèces de Fusarium contaminant les aliments animaux et humains, provoquant de multiples défaillances d'organes et des risques pour la santé. Les toxines T-2 induisent une hépatotoxicité via un stress oxydatif provoquant une cytotoxicité et une génotoxicité des hépatocytes. Dans cette étude, la curcumine et la taurine ont été étudiées et comparées en tant qu'antioxydants contre l'hépatotoxicité provoquée par le T-2. Méthodes : Des rats Wistar ont reçu une dose orale sublétale de toxine T-2 (0,1 mg/kg) pendant 2 mois, suivie de curcumine (80 mg/kg) et de taurine (50 mg/kg) pendant 3 semaines. L'évaluation biochimique des enzymes hépatiques, des profils lipidiques, des substances réactives à l'acide thiobarbiturique (TBAR), de l'AFU, du TNF-α, du glutathion total, de l'amarrage moléculaire, des marqueurs histologiques et immunohistochimiques du facteur de croissance anti-transformant β1 (TGFβ1), des dommages à l'ADN double brin (H2AX), de la régénération (KI67) et de l'apoptose (caspase active3) a été effectuée. Résultats et discussion : Par rapport à la toxine T-2, le traitement à la curcumine et à la taurine a significativement amélioré l'hépatoxicité, car l'hémoglobine, l'hématocrite et le glutathion, le glycogène hépatique et les hépatocytes immunoréactifs KI-67 ont augmenté de manière significative. Bien que les enzymes hépatiques, l'inflammation, la fibrose, l'immuno-expression du TGFβ1 et les hépatocytes positifs pour H2AX et la caspase 3 active aient été significativement diminués. Il convient de noter que l'effet thérapeutique de la curcumine était supérieur à celui de la taurine par les paramètres histomorphométriques. De plus, l'amarrage moléculaire de l'influence structurelle de la curcumine et de la taurine sur la séquence d'ADN a montré une affinité de liaison plus élevée pour la curcumine que pour la taurine. Conclusion : La curcumine et la taurine ont amélioré l'hépatotoxicité induite par le T-2 en tant qu'agents antioxydants puissants avec plus d'efficacité pour la curcumine.

Translated Description (Spanish)

Introducción: La toxina tricoteceno T-2 transmitida por los alimentos, es un metabolito altamente tóxico producido por especies de Fusarium que contaminan los alimentos de animales y humanos, causando múltiples fallas orgánicas y riesgos para la salud. Las toxinas T-2 inducen hepatotoxicidad a través del estrés oxidativo causando citotoxicidad y genotoxicidad de los hepatocitos. En este estudio, se investigaron la curcumina y la taurina y se compararon como antioxidantes contra la hepatotoxicidad provocada por T-2. Métodos: A las ratas Wistar se les administró una dosis oral subletal de toxina T-2 (0,1 mg/kg) durante 2 meses, seguida de curcumina (80 mg/kg) y taurina (50 mg/kg) durante 3 semanas. Se realizó la evaluación bioquímica de enzimas hepáticas, perfiles lipídicos, sustancias reactivas al ácido tiobarbitúrico (TBAR), AFU, TNF-α, glutatión total, acoplamiento molecular, marcadores histológicos e inmunohistoquímicos para el factor de crecimiento antitransformante β1 (TGFβ1), daño al ADN bicatenario (H2AX), regeneración (KI67) y apoptosis (caspasa activa 3). Resultados y discusión: En comparación con la toxina T-2, el tratamiento con curcumina y taurina mejoró significativamente la hepatotoxicidad ya que; la hemoglobina, el hematocrito y el glutatión, el glucógeno hepático y los hepatocitos inmunorreactivos KI-67 aumentaron significativamente. Aunque, las enzimas hepáticas, la inflamación, la fibrosis, la inmunoexpresión de TGFβ1 y los hepatocitos positivos para H2AX y caspasa 3 activa disminuyeron significativamente. Cabe destacar que el efecto terapéutico de la curcumina fue superior a la taurina por parámetros de histomorfometría. Además, el acoplamiento molecular de la influencia estructural de la curcumina y la taurina en la secuencia de ADN mostró una mayor afinidad de unión de la curcumina que la taurina. Conclusión: Tanto la curcumina como la taurina mejoraron la hepatotoxicidad inducida por T-2 como agentes antioxidantes fuertes con más efectividad para la curcumina.

Files

pdf.pdf

Files (4.4 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
md5:419157c1223c889ba4e1450033af7e68
4.4 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
دراسة بيوكيميائية ونظرية وهستوكيميائية مناعية تقارن الفعالية العلاجية للكركمين والتورين على السمية الكبدية المستحثة بالسموم T -2 في الفئران
Translated title (French)
Une étude biochimique, théorique et immunohistochimique comparant l'efficacité thérapeutique de la curcumine et de la taurine sur l'hépatotoxicité induite par la toxine T-2 chez le rat
Translated title (Spanish)
Un estudio bioquímico, teórico e inmunohistoquímico que compara la eficacia terapéutica de la curcumina y la taurina sobre la hepatotoxicidad inducida por la toxina T-2 en ratas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4368368028
DOI
10.3389/fmolb.2023.1172403

Is supplement to
https://openalex.org/W4379468034 (Other)
https://openalex.org/W4360797513 (Other)
https://openalex.org/W3160794952 (Other)
https://openalex.org/W2887769962 (Other)
https://openalex.org/W2589512255 (Other)
https://openalex.org/W2431433609 (Other)
https://openalex.org/W2319553557 (Other)
https://openalex.org/W2065541362 (Other)
https://openalex.org/W2044992314 (Other)
https://openalex.org/W1022173204 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1764171959
  • https://openalex.org/W1965734985
  • https://openalex.org/W1968690534
  • https://openalex.org/W1971189741
  • https://openalex.org/W1972179974
  • https://openalex.org/W1976148455
  • https://openalex.org/W1976194786
  • https://openalex.org/W1976599392
  • https://openalex.org/W1987007018
  • https://openalex.org/W1991655890
  • https://openalex.org/W1995043699
  • https://openalex.org/W2000684456
  • https://openalex.org/W2009293968
  • https://openalex.org/W2010995196
  • https://openalex.org/W2011523747
  • https://openalex.org/W2033032814
  • https://openalex.org/W2035308484
  • https://openalex.org/W2037643096
  • https://openalex.org/W2042572511
  • https://openalex.org/W2057035201
  • https://openalex.org/W2066571367
  • https://openalex.org/W2071599086
  • https://openalex.org/W2080062684
  • https://openalex.org/W2095340035
  • https://openalex.org/W2101571966
  • https://openalex.org/W2106515170
  • https://openalex.org/W2115872207
  • https://openalex.org/W2130948430
  • https://openalex.org/W2132629607
  • https://openalex.org/W2132737853
  • https://openalex.org/W2144737884
  • https://openalex.org/W2145027197
  • https://openalex.org/W2149422934
  • https://openalex.org/W2165500494
  • https://openalex.org/W2172286882
  • https://openalex.org/W2194352498
  • https://openalex.org/W2268867855
  • https://openalex.org/W2277995434
  • https://openalex.org/W2296503174
  • https://openalex.org/W2331001191
  • https://openalex.org/W2484257971
  • https://openalex.org/W2490704348
  • https://openalex.org/W2559016648
  • https://openalex.org/W2583594489
  • https://openalex.org/W2589618728
  • https://openalex.org/W2611549271
  • https://openalex.org/W2749390097
  • https://openalex.org/W2760388617
  • https://openalex.org/W2777237684
  • https://openalex.org/W2782420703
  • https://openalex.org/W2783661434
  • https://openalex.org/W2789237341
  • https://openalex.org/W2792713489
  • https://openalex.org/W2793927334
  • https://openalex.org/W2805702650
  • https://openalex.org/W2805774618
  • https://openalex.org/W2884293638
  • https://openalex.org/W2887395716
  • https://openalex.org/W2892681668
  • https://openalex.org/W2892783277
  • https://openalex.org/W2948211038
  • https://openalex.org/W2954477018
  • https://openalex.org/W2990506869
  • https://openalex.org/W2990846323
  • https://openalex.org/W3003458343
  • https://openalex.org/W3003675280
  • https://openalex.org/W3013068630
  • https://openalex.org/W3036119712
  • https://openalex.org/W3041393860
  • https://openalex.org/W3087432271
  • https://openalex.org/W3088526063
  • https://openalex.org/W3091813429
  • https://openalex.org/W3095073413
  • https://openalex.org/W3125605317
  • https://openalex.org/W3133830473
  • https://openalex.org/W3141614250
  • https://openalex.org/W3147089953
  • https://openalex.org/W3153080703
  • https://openalex.org/W3167746952
  • https://openalex.org/W3168442990
  • https://openalex.org/W3175798988
  • https://openalex.org/W3189182346
  • https://openalex.org/W3191472270
  • https://openalex.org/W3197719146
  • https://openalex.org/W3202133320
  • https://openalex.org/W3208911301
  • https://openalex.org/W3211576110
  • https://openalex.org/W3217240232
  • https://openalex.org/W4205097681
  • https://openalex.org/W4206787439
  • https://openalex.org/W4220803224
  • https://openalex.org/W4221064185
  • https://openalex.org/W4281644967
  • https://openalex.org/W4281772238
  • https://openalex.org/W4286252373
  • https://openalex.org/W4288809189
  • https://openalex.org/W4306673385
  • https://openalex.org/W4309218786