Published April 5, 2023
| Version v1
Publication
Open
Natural β-carotene prevents acute lung injury induced by cyclophosphamide in mice
Description
IL-17 is associated with varied inflammatory and immune-related diseases. However, the biological function of IL-17 and its expression in acute lung damage are not entirely known. Thanks to the powerful antioxidant properties of β-carotene, we presumed that it would show a potent protecting effect against cyclophosphamide (CP) -induced acute lung injury (ALI) in mice. We studied the mechanisms underlying the effect of β-carotene supplementation against CP-induced ALI in mice. We isolated the β-carotene from Scenedesmus obliquus microalgae n-hexane extract and identified it by HPLC and 1H-NMR analysis. Within the experiments, 40 mice were assigned into five groups randomly: Group 1 (Control): Mice received saline. Group 2 (β-carotene control): Mice were administered β-carotene (40 mg/kg; orally) once daily for 10 sequent days without CP injection. Group 3 (CP): One i.p injection of 200 (mg/kg) of CP was given to mice. Group 4 and 5 (CP + β-carotene): Mice were administered β-carotene (20 and 40 mg/kg; orally) once a day for ten days following the CP injection. Lung samples were collected for lab analysis, after scarifying the animals at the experiment end. Administration of β-carotene orally reduced CP-induced ALI and inflammation. β-carotene significantly decreased wet-to-dry weight ratios (W/D), down-regulated IL-17, NF-κB, and IKBKB, decreased the contents of TNF-α, COX-2, and PKC, and increased the contents of SIRT1 and PPARγ in the lung tissues. β-carotene ameliorated the histopathological changes induced by CP and reduced the scoring number of inflammatory cell infiltration and emphysema when compared to CP. Consequently, we conclude natural β-carotene is a promising anti-inflammatory mediator for different inflammatory-related complications.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
يرتبط IL -17 بأمراض التهابية ومناعية متنوعة. ومع ذلك، فإن الوظيفة البيولوجية لـ IL -17 وتعبيره في تلف الرئة الحاد غير معروف تمامًا. بفضل الخصائص المضادة للأكسدة القوية لبيتا كاروتين، افترضنا أنه سيظهر تأثير حماية قوي ضد إصابة الرئة الحادة الناجمة عن السيكلوفوسفاميد (CP) في الفئران. درسنا الآليات الكامنة وراء تأثير مكملات بيتا كاروتين ضد علي الناجم عن الشلل الدماغي في الفئران. عزلنا β - carotene من مستخلص الطحالب الدقيقة المنحرفة n - hexane وحددناه من خلال تحليل HPLC و 1 H - NMR. ضمن التجارب، تم تعيين 40 فأرًا في خمس مجموعات عشوائية: المجموعة 1 (التحكم): تلقت الفئران محلولًا ملحيًا. المجموعة 2 (التحكم في β - carotene): تم إعطاء الفئران β - carotene (40 مجم/كجم ؛ عن طريق الفم) مرة واحدة يوميًا لمدة 10 أيام متتالية دون حقن CP. المجموعة 3 (CP): تم إعطاء حقنة حقن دولية واحدة من 200 (ملغم/كغم) من CP للفئران. المجموعة 4 و 5 (CP + β - carotene): تم إعطاء الفئران β - carotene (20 و 40 ملغ/كغ ؛ عن طريق الفم) مرة واحدة في اليوم لمدة عشرة أيام بعد حقن CP. تم جمع عينات الرئة للتحليل المعملي، بعد خدش الحيوانات في نهاية التجربة. قلل إعطاء β - carotene عن طريق الفم من ALI الناجم عن الشلل الدماغي والالتهاب. قلل β - carotene بشكل كبير من نسب الوزن الرطب إلى الجاف (W/D)، و IL -17، و NF - κB، و IKBKB، وقلل من محتويات TNF - α، و COX -2، و PKC، وزاد من محتويات SIRT1 و PPARγ في أنسجة الرئة. حسّن β - carotene التغيرات النسيجية المرضية الناجمة عن الشلل الدماغي وقلل من عدد نقاط تسلل الخلايا الالتهابية وانتفاخ الرئة عند مقارنتها بالشلل الدماغي. وبالتالي، نستنتج أن β - carotene الطبيعي هو وسيط واعد مضاد للالتهابات لمختلف المضاعفات المرتبطة بالالتهابات.Translated Description (French)
L'IL-17 est associée à diverses maladies inflammatoires et immunitaires. Cependant, la fonction biologique de l'IL-17 et son expression dans les lésions pulmonaires aiguës ne sont pas entièrement connues. Grâce aux puissantes propriétés antioxydantes du β-carotène, nous avons supposé qu'il présenterait un puissant effet protecteur contre les lésions pulmonaires aiguës induites par le cyclophosphamide (CP) chez la souris. Nous avons étudié les mécanismes sous-jacents à l'effet de la supplémentation en β-carotène contre l'ALI induite par la CP chez la souris. Nous avons isolé le β-carotène de l'extrait de n-hexane de la microalgue Scenedesmus obliquus et l'avons identifié par analyse HPLC et 1H-RMN. Dans les expériences, 40 souris ont été réparties en cinq groupes au hasard : Groupe 1 (témoin) : Les souris ont reçu une solution saline. Groupe 2 (contrôle du β-carotène) : Des souris ont reçu du β-carotène (40 mg/kg ; par voie orale) une fois par jour pendant 10 jours consécutifs sans injection de PC. Groupe 3 (CP) : Une injection i.p de 200 (mg/kg) de CP a été administrée à des souris. Groupes 4 et 5 (CP + β-carotène) : Des souris ont reçu du β-carotène (20 et 40 mg/kg ; par voie orale) une fois par jour pendant dix jours après l'injection de CP. Des échantillons de poumon ont été prélevés pour analyse en laboratoire, après scarification des animaux à la fin de l'expérience. L'administration de β-carotène a réduit par voie orale l'ALI et l'inflammation induites par la CP. Le β-carotène a diminué de manière significative les rapports de poids humide à sec (W/D), l'IL-17, le NF-κB et l'IKBKB régulés à la baisse, a diminué les teneurs en TNF-α, COX-2 et PKC, et a augmenté les teneurs en SIRT1 et PPARγ dans les tissus pulmonaires. Le β-carotène a amélioré les changements histopathologiques induits par la CP et a réduit le nombre de scores d'infiltration cellulaire inflammatoire et d'emphysème par rapport à la CP. Par conséquent, nous concluons que le β-carotène naturel est un médiateur anti-inflammatoire prometteur pour différentes complications liées à l'inflammation.Translated Description (Spanish)
La IL-17 se asocia con diversas enfermedades inflamatorias y relacionadas con el sistema inmunitario. Sin embargo, la función biológica de IL-17 y su expresión en el daño pulmonar agudo no se conocen por completo. Gracias a las potentes propiedades antioxidantes del β-caroteno, supusimos que mostraría un potente efecto protector contra la lesión pulmonar aguda (ALI) inducida por ciclofosfamida (CP) en ratones. Estudiamos los mecanismos subyacentes al efecto de la suplementación con β-caroteno contra la ALI inducida por CP en ratones. Aislamos el β-caroteno del extracto de n-hexano de microalgas Scenedesmus obliquus y lo identificamos mediante HPLC y análisis de 1H-NMR. Dentro de los experimentos, se asignaron 40 ratones en cinco grupos aleatoriamente: Grupo 1 (Control): Los ratones recibieron solución salina. Grupo 2 (control de β-caroteno): A los ratones se les administró β-caroteno (40 mg/kg; por vía oral) una vez al día durante 10 días posteriores sin inyección de CP. Grupo 3 (PC): Se administró una inyección i.p. de 200 (mg/kg) de PC a los ratones. Grupo 4 y 5 (CP + β-caroteno): A los ratones se les administró β-caroteno (20 y 40 mg/kg; por vía oral) una vez al día durante diez días después de la inyección de CP. Se recogieron muestras de pulmón para análisis de laboratorio, después de escarificar a los animales al final del experimento. La administración de β-caroteno por vía oral redujo la ALI y la inflamación inducidas por CP. El β-caroteno disminuyó significativamente las relaciones de peso húmedo a seco (W/D), disminuyó la IL-17, NF-κB e IKBKB, disminuyó el contenido de TNF-α, COX-2 y PKC, y aumentó el contenido de SIRT1 y PPARγ en los tejidos pulmonares. El β-caroteno mejoró los cambios histopatológicos inducidos por CP y redujo el número de puntuaciones de infiltración de células inflamatorias y enfisema en comparación con CP. En consecuencia, concluimos que el β-caroteno natural es un mediador antiinflamatorio prometedor para diferentes complicaciones relacionadas con la inflamación.Files
journal.pone.0283779&type=printable.pdf
Files
(2.4 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:882c5dd8f4bf5374b21f91ae9a27d50b
|
2.4 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- Β - كاروتين طبيعي يمنع إصابة الرئة الحادة الناجمة عن السيكلوفوسفاميد في الفئران
- Translated title (French)
- Le β-carotène naturel prévient les lésions pulmonaires aiguës induites par le cyclophosphamide chez la souris
- Translated title (Spanish)
- El β-caroteno natural previene la lesión pulmonar aguda inducida por la ciclofosfamida en ratones
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4362601967
- DOI
- 10.1371/journal.pone.0283779
References
- https://openalex.org/W1857754651
- https://openalex.org/W194281156
- https://openalex.org/W1988556256
- https://openalex.org/W1995797336
- https://openalex.org/W2002082297
- https://openalex.org/W2011363054
- https://openalex.org/W2015242961
- https://openalex.org/W2015347941
- https://openalex.org/W2022638343
- https://openalex.org/W2030470859
- https://openalex.org/W2040737693
- https://openalex.org/W2044148846
- https://openalex.org/W2048191652
- https://openalex.org/W2064969501
- https://openalex.org/W2065214379
- https://openalex.org/W2067129175
- https://openalex.org/W2073995412
- https://openalex.org/W2098557337
- https://openalex.org/W2100823525
- https://openalex.org/W2114171732
- https://openalex.org/W2123592214
- https://openalex.org/W2128743485
- https://openalex.org/W2135194163
- https://openalex.org/W2138986302
- https://openalex.org/W2159777229
- https://openalex.org/W2160819912
- https://openalex.org/W2167401175
- https://openalex.org/W2252832965
- https://openalex.org/W2259165395
- https://openalex.org/W2324009466
- https://openalex.org/W2346731890
- https://openalex.org/W2399910520
- https://openalex.org/W2618227743
- https://openalex.org/W2763440710
- https://openalex.org/W2774055498
- https://openalex.org/W2900935596
- https://openalex.org/W3002885161
- https://openalex.org/W3082149425
- https://openalex.org/W3129977013
- https://openalex.org/W3176997902
- https://openalex.org/W3215055382
- https://openalex.org/W4211045068
- https://openalex.org/W4313455215