Published February 1, 2022 | Version v1
Publication Open

Anti-inflammatory, antioxidant, antihypertensive, and antiarrhythmic effect of indole-3-carbinol, a phytochemical derived from cruciferous vegetables

Creators

  • 1. National University of Cuyo
  • 2. Instituto de Medicina y Biología Experimental de Cuyo
  • 3. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
  • 4. Instituto de Biología Agrícola de Mendoza

Description

Cardiovascular inflammation and oxidative stress are determining factors in high blood pressure and arrhythmias. Indole-3-carbinol is a cruciferous-derived phytochemical with potential anti-inflammatory and antioxidant effects. However, its implications on the modulation of cardiovascular inflammatory-oxidative markers are unknown.To establish the effects of indole-3-carbinol on the oxidative-inflammatory-proarrhythmic conditions associated with hypertension.Histological, biochemical, molecular, and functional aspects were evaluated in 1) Culture of mouse BV-2 glial cells subjected to oxidative-inflammatory damage by lipopolysaccharides (100 ng/mL) in the presence or absence of 40 μM indole-3-carbinol (n = 5); 2) Male spontaneously hypertensive rats (SHR) and Wistar Kyoto rats receiving indole-3-carbinol (2000 ppm/day, orally) during the first 8 weeks of life (n = 15); 3) Isolated rat hearts were submitted to 10 min regional ischemia and 10 min reperfusion.1) lipopolysaccharides induced oxidative stress and increased inflammatory markers; indole-3-carbinol reversed both conditions (interleukin 6, tumor necrosis factor α, the activity of nicotinamide adenine dinucleotide phosphate oxidase, nitric oxide, inducible nitric oxide synthase, heat shock protein 70, all p < 0.01 vs lipopolysaccharides). 2) SHR rats showed histological, structural, and functional changes with increasing systolic blood pressure (154 ± 8 mmHg vs. 122 ± 7 mmHg in Wistar Kyoto rats, p < 0.01); Inflammatory-oxidative markers also increased, and nitric oxide and heat shock protein 70 decreased. Conversely, indole-3-carbinol reduced oxidative-inflammatory markers and systolic blood pressure (133 ± 8 mmHg, p < 0.01 vs. SHR). 3) indole-3-carbinol reduced reperfusion arrhythmias from 8/10 in SHR to 0/10 (p = 0.0007 by Fisher's exact test).Indole-3-carbinol reduces the inflammatory-oxidative-proarrhythmic process of hypertension. The nitric oxide and heat shock protein 70 are relevant mechanisms of indole-3-carbinol protective actions. Further studies with this pleiotropic phytochemical as a promising cardioprotective are guaranteed.

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

Translated Description (Arabic)

يعد التهاب القلب والأوعية الدموية والإجهاد التأكسدي من العوامل المحددة لارتفاع ضغط الدم وعدم انتظام ضربات القلب. الإندول-3 -كاربينول هو مادة كيميائية نباتية مشتقة من الصليبية مع تأثيرات محتملة مضادة للالتهابات ومضادة للأكسدة. ومع ذلك، فإن آثاره على تعديل علامات التأكسد الالتهابي للقلب والأوعية الدموية غير معروفة. لإثبات آثار الإندول-3 -كاربينول على حالات اضطراب النظم الالتهابي التأكسدي المرتبطة بارتفاع ضغط الدم. تم تقييم الجوانب النسيجية والكيميائية الحيوية والجزيئية والوظيفية في 1) ثقافة الفئران BV -2 الخلايا الدبقية المعرضة للتلف الالتهابي التأكسدي بواسطة السكريات الدهنية (100 نانوغرام/مل) في وجود أو عدم وجود 40 ميكرومتر من الإندول-3 -كاربينول (ن = 5) ؛ 2) ذكور الفئران التي تعاني من ارتفاع ضغط الدم بشكل عفوي (SHR) وفئران ويستار كيوتو التي تتلقى الإندول-3 -كاربينول (2000 جزء في المليون/يوم، عن طريق الفم) خلال الأسابيع الثمانية الأولى من الحياة (ن = 15) ؛ 3) تم تقديم قلوب الفئران المعزولة إلى 10 دقائق من نقص التروية الإقليمية و 10 دقائق من إعادة التروية. 1) lipopolysaccharides في الإجهاد التأكسدي والعلامات الالتهابية المتزايدة ؛ Indole -3 - carbinol (كلتا الحالتين، عامل الورم، necorα، نشاط نوكسينات من ثنائي أكسيد الفوسفات، أكسيد النيتروجين، أكسيد النيتريك القابل للتأكسد، في أكسيد النيتريك، أوكسد، أوكسدات، أوكسدات، أوكسدات، أوكسدات < 0.01). 2) أظهرت فئران SHR تغيرات نسيجية وهيكلية ووظيفية مع زيادة ضغط الدم الانقباضي (154 ± 8 مم زئبق مقابل 122 ± 7 مم زئبق في فئران ويستار كيوتو، p < 0.01 )؛ كما زادت علامات الأكسدة الالتهابية، وانخفض أكسيد النيتريك وبروتين الصدمة الحرارية 70. على العكس من ذلك، قلل الإندول-3 -كاربينول من علامات الأكسدة الالتهابية وضغط الدم الانقباضي (133 ± 8 مم زئبق، p < 0.01 مقابل SHR). 3) قلل الإندول-3 -كاربينول من عدم انتظام ضربات القلب من 8/10 في SHR إلى 0/10 (p = 0.0007 حسب اختبار فيشر الدقيق). يقلل الإندول-3 -كاربينول من عملية اضطراب النظم الالتهابي التأكسدي لارتفاع ضغط الدم. يعد أكسيد النيتريك وبروتين الصدمة الحرارية 70 من الآليات ذات الصلة بالإجراءات الوقائية للإندول-3 -كاربينول. يتم ضمان إجراء مزيد من الدراسات على هذه المادة الكيميائية النباتية متعددة الاتجاهات باعتبارها واقية للقلب واعدة.

Translated Description (French)

L'inflammation cardiovasculaire et le stress oxydatif sont des facteurs déterminants de l'hypertension artérielle et des arythmies. L'indole-3-carbinol est un composé phytochimique dérivé des crucifères avec des effets anti-inflammatoires et antioxydants potentiels. Cependant, ses implications sur la modulation des marqueurs inflammatoires oxydatifs cardiovasculaires sont inconnues.Pour établir les effets de l'indole-3-carbinol sur les conditions oxydatives inflammatoires-proarythmiques associées à l'hypertension.Les aspects histologiques, biochimiques, moléculaires et fonctionnels ont été évalués dans 1) la culture de cellules gliales de souris BV-2 soumises à des dommages oxydatifs inflammatoires par des lipopolysaccharides (100 ng/mL) en présence ou en l'absence de 40 μM d'indole-3-carbinol (n = 5) ; 2) des rats mâles spontanément hypertendus (RSH) et des rats Wistar Kyoto recevant de l'indole-3-carbinol (2000 ppm/jour, par voie orale) au cours des 8 premières semaines de vie (n = 15) ; 3) des coeurs de rat isolés ont été soumis à une ischémie régionale de 10 min et à une reperfusion de 10 min.1) des lipopolysaccharides ont induit un stress oxydatif et augmenté les marqueurs inflammatoires ; l'indole-3-carbinol a inversé les deux conditions (interleukine 6, facteur de nécrose tumorale α, activité de la nicotinamide adénine dinucléotide phosphate oxydase, oxyde nitrique, oxyde nitrique inductible synthase, protéine de choc thermique, tous p < 0,01 vs lipopolysaccharides). 2) Les rats SHR ont montré des changements histologiques, structurels et fonctionnels avec l'augmentation de la pression artérielle systolique (154 ± 8 mmHg contre 122 ± 7 mmHg chez les rats Wistar Kyoto, p < 0,01) ; les marqueurs inflammatoires-oxydants ont également augmenté, et l'oxyde nitrique et la protéine de choc thermique 70 ont diminué. Inversement, l'indole-3-carbinol a réduit les marqueurs oxydatifs-inflammatoires et la pression artérielle systolique (133 ± 8 mmHg, p < 0,01 vs RSH). 3) L'indole-3-carbinol a réduit les arythmies de reperfusion de 8/10 chez les RSH à 0/10 (p = 0,0007 selon le test exact de Fisher). L'indole-3-carbinol réduit le processus inflammatoire-oxydatif-proarythmique de l'hypertension. L'oxyde nitrique et la protéine de choc thermique 70 sont des mécanismes pertinents des actions protectrices de l'indole-3-carbinol. D'autres études avec ce composé phytochimique pléiotrope en tant que cardioprotecteur prometteur sont garanties.

Translated Description (Spanish)

La inflamación cardiovascular y el estrés oxidativo son factores determinantes en la hipertensión arterial y las arritmias. El indol-3-carbinol es un fitoquímico derivado de las crucíferas con posibles efectos antiinflamatorios y antioxidantes. Sin embargo, se desconocen sus implicaciones en la modulación de los marcadores inflamatorios-oxidativos cardiovasculares. Para establecer los efectos del indol-3-carbinol en las afecciones oxidativas-inflamatorias-proarrítmicas asociadas con la hipertensión, se evaluaron aspectos histológicos, bioquímicos, moleculares y funcionales en 1) Cultivo de células gliales BV-2 de ratón sometidas a daño oxidativo-inflamatorio por lipopolisacáridos (100 ng/ml) en presencia o ausencia de 40 μM de indol-3-carbinol (n = 5); 2) Ratas macho espontáneamente hipertensas (SHR) y ratas Wistar Kyoto que recibieron indol-3-carbinol (2000 ppm/día, por vía oral) durante las primeras 8 semanas de vida (n = 15); 3) Corazones de rata aislados se sometieron a 10 min de isquemia regional y 10 min de reperfusión.1) Los lipopolisacáridos indujeron estrés oxidativo y aumentaron los marcadores inflamatorios; el indol-3-carbinol revirtió ambas afecciones (interleucina 6, factor de necrosis tumoral α, la actividad de la nicotinamida adenina dinucleótido fosfato oxidasa, óxido nítrico, óxido nítrico sintasa inducible, proteína de choque térmico 70, todos < 0,01 vs lipopolisacáridos). 2) Las ratas SHR mostraron cambios histológicos, estructurales y funcionales con el aumento de la presión arterial sistólica (154 ± 8 mmHg frente a 122 ± 7 mmHg en ratas Wistar Kyoto, p < 0,01); Los marcadores inflamatorios-oxidativos también aumentaron, y el óxido nítrico y la proteína de choque térmico 70 disminuyeron. Por el contrario, el indol-3-carbinol redujo los marcadores oxidativos-inflamatorios y la presión arterial sistólica (133 ± 8 mmHg, p < 0,01 frente a SHR). 3) El indol-3-carbinol redujo las arritmias de reperfusión de 8/10 en SHR a 0/10 (p = 0,0007 según la prueba exacta de Fisher). El indol-3-carbinol reduce el proceso inflamatorio-oxidativo-proarrítmico de la hipertensión. El óxido nítrico y la proteína de choque térmico 70 son mecanismos relevantes de las acciones protectoras del indol-3-carbinol. Se garantizan estudios adicionales con este fitoquímico pleiotrópico como un cardioprotector prometedor.

Files

pdf.pdf

Files (16.0 kB)

⚠️ 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:af5105fd6f02eac16391edeaf9c1761a
16.0 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مضاد للالتهابات ومضاد للأكسدة ومضاد لارتفاع ضغط الدم ومضاد لاضطراب النظم للإندول-3 -كاربينول، وهي مادة كيميائية نباتية مشتقة من الخضروات الصليبية
Translated title (French)
Effet anti-inflammatoire, antioxydant, antihypertenseur et antiarythmique de l'indole-3-carbinol, un composé phytochimique dérivé des légumes crucifères
Translated title (Spanish)
Efecto antiinflamatorio, antioxidante, antihipertensivo y antiarrítmico del indol-3-carbinol, un fitoquímico derivado de las verduras crucíferas

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4213388240
DOI
10.1016/j.heliyon.2022.e08989

Is supplement to
https://openalex.org/W3029155473 (Other)
https://openalex.org/W247954563 (Other)
https://openalex.org/W2392311598 (Other)
https://openalex.org/W2369406526 (Other)
https://openalex.org/W2167021117 (Other)
https://openalex.org/W2098776639 (Other)
https://openalex.org/W2028156322 (Other)
https://openalex.org/W2002027447 (Other)
https://openalex.org/W1998792901 (Other)
https://openalex.org/W1973054716 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Argentina

References

  • https://openalex.org/W1565059989
  • https://openalex.org/W1948740966
  • https://openalex.org/W1973060735
  • https://openalex.org/W1999877293
  • https://openalex.org/W2007623483
  • https://openalex.org/W2021731647
  • https://openalex.org/W2022368191
  • https://openalex.org/W2027366675
  • https://openalex.org/W2064724657
  • https://openalex.org/W2068770006
  • https://openalex.org/W2068834516
  • https://openalex.org/W2075835047
  • https://openalex.org/W2104053304
  • https://openalex.org/W2116130639
  • https://openalex.org/W2128563312
  • https://openalex.org/W2137180644
  • https://openalex.org/W2139133113
  • https://openalex.org/W2164935168
  • https://openalex.org/W2169874482
  • https://openalex.org/W2176647739
  • https://openalex.org/W2254521965
  • https://openalex.org/W2466445145
  • https://openalex.org/W2525345941
  • https://openalex.org/W2530648884
  • https://openalex.org/W2594782801
  • https://openalex.org/W2597715264
  • https://openalex.org/W2791907796
  • https://openalex.org/W2805443336
  • https://openalex.org/W2899584242
  • https://openalex.org/W2945207566
  • https://openalex.org/W3042202525
  • https://openalex.org/W3097622474
  • https://openalex.org/W3116654157