Abstract

Morinda citrifolia L. (noni) wykazano w leczeniu różnych schorzeń. Jednakże dane dotyczące jego roli w leczeniu zapalenia jelit nadal wymagają wyjaśnienia. W obecnej pracy zbadaliśmy wpływ soku z owoców noni (NFJ) w leczeniu myszy C57BL/6, które były stale narażone na sodowy siarczan dekstranu (DSS) przez 9 kolejnych dni. Spożywanie NFJ nie miało wpływu na zmniejszenie objawów klinicznych choroby ani na utratę masy ciała. Niemniej jednak, gdy zastosowano rozcieńczenie 1 : 10, architektura jelit myszy została zachowana, czemu towarzyszyła redukcja nacieku zapalnego. Niezależnie od stężenia NFJ, w jelicie obserwowano również spadek aktywności mieloperoksydazy oraz kluczowych cytokin zapalnych, TNF-α i IFN-γ. Ponadto, gdy NFJ rozcieńczono w stosunku 1 : 10 i 1 : 100, w homogenatach jelitowych wykryto zmniejszenie produkcji tlenku azotu i IL-17. Ogólnie rzecz biorąc, leczenie NFJ było skuteczne w różnych aspektach związanych z postępem i pogarszaniem się choroby. Wyniki te mogą wskazywać na owoce noni jako ważne źródło cząsteczek przeciwzapalnych o dużym potencjale hamowania progresji chorób zapalnych, takich jak nieswoiste zapalenie jelit.

1. Wprowadzenie

Potencjalne działania przeciwzapalne kilku związków naturalnych w downregulacji kluczowych graczy w rozwoju zapalenia zostały zbadane w różnych scenariuszach, w tym modulacji cytokin, czynników transkrypcyjnych, enzymów oraz produkcji białkowych i niebiałkowych mediatorów zapalenia. Działania te obejmują modulację cytokin (np. IL-6, TNF-α, IFN-γ, IL-17 i IL-12), czynników transkrypcyjnych, enzymów (np. mieloperoksydazy-MPO i cyklooksygenazy COX-1 i COX-2), a także produkcję tlenku azotu (NO). Ze względu na ich znaczenie w kontroli stanu zapalnego, terapie ukierunkowane na takie cząsteczki zostały zasugerowane jako możliwe pomoce w zapobieganiu i/lub leczeniu chorób zapalnych, takich jak reumatoidalne zapalenie stawów, zapalenie skóry i nieswoiste zapalenie jelit (IBD). IBD są przewlekłymi chorobami zapalnymi przewodu pokarmowego, które klinicznie występują jako jedno z dwóch zaburzeń, choroba Leśniowskiego-Crohna (CD) lub wrzodziejące zapalenie jelita grubego (UC) . Te patologie są przedmiotem szczególnego zainteresowania, ponieważ dotyczą milionów ludzi na całym świecie, a obecne terapie nadal nie są w pełni skuteczne w kontrolowaniu postępu choroby lub zapobieganiu występowaniu działań niepożądanych .

Morinda citrifolia L. (noni) należy do rodziny Rubiaceae i jest źródłem naturalnych cząsteczek, które były wykorzystywane jako roślina lecznicza przez Polinezyjczyków od ponad 2000 lat . Do tej pory z owoców noni wyizolowano kilka bioaktywnych związków, w tym kwasy tłuszczowe, flawonoidy, polisacharydy i sterole. Potencjał przeciwzapalny związków z owoców noni został wykazany w eksperymentalnym modelu infekcji Helicobacter pylori, w którym zastosowano ekstrakty etanolowe i octanu etylu. Ekstrakty te były w stanie zmniejszyć zarówno chemotaksję neutrofilów, jak i produkcję indukowanego tlenku azotu (iNOS) i COX-2 . Odpowiednio, myszy C57BL/6, którym podawano doustnie sok z owoców noni w dawce 500 mg kg-1 dziennie-1 przez 60 dni, wykazywały zmniejszony naciek zapalny i ekspresję cytokin dla IL-12, TNF-α, TGF-β i IL-10, w opuszce stopy zainfekowanej Leishmania amazonensis. Ważne jest, aby wspomnieć, że cytokiny takie jak IL-12, IL-6, TNF-α, IFN-γ, IL-17 i IL-23 są związane z rozwojem i pogarszaniem się IBD, więc zostały one potraktowane w różny sposób w celu leczenia tego zaburzenia zapalnego. Co więcej, potencjał przeciwzapalny ekstraktu z liści Morinda citrifolia został wykazany poprzez redukcję poziomu TNF-α, IL-1β i NO w makrofagach po stymulacji lipopolisacharydem (LPS). Mimo że rola związków z owoców noni w kontrolowaniu graczy zapalnych jest szczególnie istotna, ich wpływ na rozwój zapalenia jelit jest wciąż słabo zbadany.

2. Materiały i Metody

2.1. Collection and Botanical Identification of the Plant

Owoce użyte w tym badaniu zostały uzyskane z monokultury 150 roślin noni w Fazenda Boa Vontade, gospodarstwie w gminie Araguari, Triângulo Mineiro/MG, Brazylia, na współrzędnych 18°43′47.23′′S, 48°6′49.50′′O (dane z Google Earth, 2013). Wszystkie okazy zostały przygotowane zgodnie z konwencjonalnymi technikami zielarskimi i zdeponowane w zielniku Uniwersytetu Federalnego w Uberlândia (HUFU Herbarium) pod numerem rejestracyjnym HUFU-67210, jako Morinda citrifolia L. (Rubiaceae).

2.2. Proces ekstrakcji soku

Sok z Morinda citrifolia (noni) został przygotowany w Laboratorium Farmakognozji Uniwersytetu Uberaba, w Uberaba, Minas Gerais, Brazylia. Owoce M. citrifolia zostały zebrane ręcznie i losowo z 150 roślin, umyte w ozonowanej wodzie i przechowywane w temperaturze pokojowej przez 3-5 dni. Po usunięciu nasion, otrzymaną miazgę odwirowywano przy 4000 obr/min w warunkach chłodniczych, aż do uzyskania klarownego supernatantu, a następnie uznano za 100% (v/v) sok i przechowywano w temperaturze -70°C do dalszego wykorzystania.

2.3. Badania na zwierzętach

Myszy C57BL/6 w wieku 6-8 tygodni i o wadze 20-25 g trzymano w określonych, wolnych od patogenów i standardowo kontrolowanych warunkach środowiskowych w stałej temperaturze (25°C) w 12-godzinnym cyklu światło/ciemność, z dostępem ad libitum do pożywienia i wody, w pomieszczeniach dla zwierząt Federalnego Uniwersytetu Triângulo Mineiro (UFTM), Brazylia. Wszystkie badania na zwierzętach przeprowadzono zgodnie z Institutional Animal Care and Use Committee of UFTM na podstawie protokołu 275. Doświadczenia przeprowadzono na 8 myszach/grupach, w następujący sposób: sól fizjologiczna, zdrowe myszy kontrolne, którym podawano sól fizjologiczną; DSS 2,5%, myszy poddane działaniu sodowego siarczanu dekstranu (DSS); DSS 2,5% + czysty noni, myszy poddane działaniu DSS i traktowane czystym sokiem z owoców noni; DSS 2.5% + noni 1 : 10, myszy poddane działaniu DSS i traktowane sokiem z owoców noni rozcieńczonym w proporcji 1 : 10; oraz DSS 2,5% + noni 1 : 100, myszy poddane działaniu DSS i traktowane sokiem z owoców noni rozcieńczonym w proporcji 1 : 100. Objętość 100 μl na mysz podawano doustnie przez 9 kolejnych dni.

2.4. DSS-Induced Colitis and Clinical Assessment

Colitis indukowano 2,5% DSS (MP Biomedicals, Illkirch, Francja, masa cząsteczkowa: 36,000-50,000 kDa) dodawanym w sposób ciągły do wody pitnej przez 9 kolejnych dni w celu pobrania próbek. Oprócz rejestrowania dziennego spożycia pokarmu i wody, codziennie oceniano również zmiany masy ciała i kliniczne objawy choroby, tak aby uzyskać kliniczny wynik choroby dla każdej myszy. Każdemu objawowi prezentowanemu przez zwierzęta odpowiadał jeden punkt, a suma punktów dla każdej myszy określała wynik kliniczny. Punktacja kliniczna została określona w sposób opisany wcześniej w niniejszym dokumencie .

2.5. Eutanazja i pobieranie próbek

Myszy poddano eutanazji w dniu 9, a okrężnicę usunięto do dalszej analizy. Próbki z okrężnicy podzielono na mniejsze fragmenty, które zanurzono w PBS/10% formaldehydzie do zatopienia w parafinie lub natychmiast zamrożono w ciekłym azocie do ilościowego oznaczenia aktywności mieloperoksydazy (MPO) lub tlenku azotu (NO) za pomocą testów enzymatycznych. Ponadto, jeden odcinek jelita od każdej myszy został pobrany w roztworze zawierającym inhibitory proteazy (Complete®, Roche Pharmaceuticals, Mannheim, Niemcy) do ilościowego oznaczania cytokin metodą immunoenzymatyczną (ELISA).

2.6. Mieloperoksydaza (MPO) i tlenek azotu (NO)

Skrótowo, dla oznaczenia MPO, sekcje homogenizowano i lizowano erytrocyty. Pelet uzyskany po odwirowaniu był ponownie zawieszany, a następnie poddawany trzem cyklom zamrażania i rozmrażania. Po odwirowaniu supernatant umieszczano w płytkach 96-dołkowych i ujawniano za pomocą substratu tetrametylobenzydyny (TMB) (BD OptEIA™, San Diego, CA) w temperaturze 37°C. Reakcję zatrzymywano i dokonywano odczytów w spektrofotometrze przy długości fali 450 nm. Aktywność MPO oznaczano zgodnie z wcześniejszym opisem. Wyniki znormalizowano do suchej masy każdego odcinka jelita i wyrażono jako gęstość optyczną na gram tkanki (nm/g tkanki).

Do pomiaru NO, azotyny zgromadzone w homogenatach jelitowych mierzono jako wskaźnik produkcji NO za pomocą reakcji Griessa . Następnie 100 μL homogenatu tkankowego mieszano ze 100 μL odczynnika Griessa, który składa się z równych objętości 1% (w/v) sulfanilamidu w 5% (v/v) kwasie fosforowym i 0,1% (w/v) naftylo-etylenodiaminy-HCl, i inkubowano w temperaturze pokojowej przez 10 min. Absorbancję mierzono przy 540 nm w 96-dołkowym czytniku płytkowym (Perkin Elmer Cetus, CA, USA). Ilość azotynów w próbkach obliczano stosując analizę regresji liniowej absorbancji krzywej wzorcowej seryjnego rozcieńczenia azotynu sodu. Wyniki znormalizowano do suchej masy każdego odcinka jelita i wyrażono jako pikogram na mililitr na gram tkanki (pg/ml/g).

2.7. Kwantyfikacja cytokin metodą ELISA

Cytokiny IL-10, IL-17, IFN-γ, TNF-α, IL-12, IL-4 i IL-23 oznaczano ilościowo w homogenatach tkankowych metodą ELISA zgodnie z instrukcjami producenta (BD Biosciences, San Jose, CA, USA). Wyniki znormalizowano do suchej masy każdego odcinka jelita i wyrażono jako nanogram na mililitr na gram tkanki (ng/mL/g tkanki).

2.8. Histologia i analiza histopatologiczna

W celu oceny uszkodzeń mikroskopowych, odcinki jelita były cięte wzdłuż, przemywane PBS, utrwalane w 10% zbuforowanej formalinie przez 24 h, a następnie przetwarzane do embedowania parafiny, po którym następowało sekcjonowanie mikrotomowe. Uzyskano wycinki tkanek (5 μm), które barwiono hematoksyliną i eozyną (H&E). Do analizy histopatologicznej oceniano błonę śluzową, podśluzową, warstwy mięśniowe i błonę surowiczą. Te wycinki jelit oceniano również pod kątem obecności obrzęku, nacieków zapalnych i nieprawidłowości nabłonka.

Obrazy rejestrowano za pomocą cyfrowej kamery wideo (Evolution MP 5.0 color Media Cybernetics, Silver Spring, MD, USA), z obiektywem 10x, sprzężonej z mikroskopem świetlnym (Nikon Eclipse 50i, Melville, NY, USA). Morfometrię wykonano przy użyciu programu Image-Pro Insight (Media Cybernetics). Naciek zapalny był mierzony na podstawie uszkodzonego obszaru zawierającego naciek zapalny podzielonego przez całkowity obszar tkanki uwidoczniony na uzyskanym obrazie i wyrażony jako procent (%). Wyszkolony patolog, który był zaślepiony na leczenie, przeprowadził analizę histopatologiczną.

2.9. Analiza danych i statystyka

Rozkład normalny i jednorodna wariancja zostały przetestowane dla wszystkich zmiennych. Gdy rozkład był normalny, a wariancja jednorodna, stosowano testy parametryczne: niesparowany test Studenta lub jednokierunkową ANOVA, a następnie test post hoc Tukeya. W przypadku danych o rozkładzie niegaussowskim stosowano następujące testy nieparametryczne: test Manna-Whitneya lub test Kruskala-Wallisa z towarzyszącym testem post hoc Dunna. Wyniki wyrażono jako średnie ± SD. Zaobserwowane różnice uznano za istotne przy poziomie (5%). Analizę statystyczną przeprowadzono przy użyciu programu GraphPad Prism, wersja 5.0 (La Jolla, CA, USA).

3. Wyniki

3.1. Treatment with Noni Fruit Juice and Disease Outcome

Po pierwsze, aby ocenić, czy sok z owoców noni był w stanie zapobiec utracie wagi i wynikowi zapalenia jelita grubego wywołanego przez DSS, myszy były narażone na DSS przez 9 dni, a następnie leczono je sokiem owocowym, jak opisano w Materiałach i Metodach. Grupa otrzymująca sok z owoców noni nie wydawała się zmniejszać utraty wagi w porównaniu z grupą kontrolną (DSS 2,5%) (Rysunek 1(a)). Ponadto, niezależnie od zastosowanego stężenia, nie stwierdzono wpływu na prezentację klinicznych objawów choroby u myszy leczonych sokiem z owoców noni w stosunku do myszy nieleczonych (Figura 1(b)).

(a)

(b)

.
(a)
(b)

3.2. Noni Fruit Juice Consumption Inhibits Inflammation and Preserves Intestinal Architecture in a Dose-Dependent Manner

Ponieważ po leczeniu sokiem z owoców noni nie zaobserwowano żadnych efektów makroskopowych, chcieliśmy ustalić, czy spożywanie soku owocowego miało jakikolwiek mikroskopowy wpływ na architekturę jelit. Zaobserwowano, w sposób zależny od dawki, że grupa leczona sokiem z owoców noni była w stanie zachować swoją architekturę jelit. Zdrowe myszy (Rysunek 2(a)) miały zachowaną powierzchnię nabłonka, prostoliniowe krypty, złożone ze zwyczajowej liczby komórek gobletowych. W blaszce właściwej uwidoczniono typowy naciek jednojądrowy. Mięśnie podśluzówkowe, mięśniowe i surowicze miały prawidłową architekturę. Myszy narażone na DSS miały nadżerki na powierzchni nabłonka jelitowego i brak krypt (Tabela 1). Blaszka właściwa wykazywała umiarkowany obrzęk i naciek komórek jednojądrowych (rysunek 2(b), grot strzałki), błona podśluzowa miała umiarkowany naciek komórek jednojądrowych i silny obrzęk (rysunek 2(b), strzałka), a warstwa mięśniowa była nieznacznie pogrubiona, co wskazywało na aktywność zapalenia jelita grubego. U myszy narażonych na DSS i leczonych czystym sokiem noni, nieregularności krypt były rzadkie i łagodne (Tabela 1), a lamina propria miała umiarkowany obrzęk (rysunek 2(c), strzałka) i naciek jednojądrowy (rysunek 2(c), grot strzałki); jednakże w warstwie podśluzowej wykryto tylko łagodny naciek jednojądrowy i umiarkowany obrzęk, a warstwa mięśniowa była lekko pogrubiona. Z drugiej strony, u myszy, którym podawano sok z owoców noni rozcieńczony w proporcji 1 : 10, krypty miały zachowane nieregularności (rysunek 2(d), gwiazdka), blaszka właściwa wykazywała zarówno umiarkowany obrzęk (rysunek 2(d), strzałka) jak i naciek jednojądrowy (rysunek 2(d), grot strzałki), a błona podśluzowa miała jedynie łagodny naciek jednojądrowy i umiarkowany obrzęk (tabela 1). U myszy, którym podawano sok z owoców noni rozcieńczony w stosunku 1 : 100, krypty były nieregularne i zanikowe (rysunek 2(e), gwiazdka), blaszka właściwa miała umiarkowany obrzęk i naciek jednojądrowy, a warstwa podśluzówkowa wykazywała łagodny naciek jednojądrowy i umiarkowany obrzęk (tabela 1). Ogólnie rzecz biorąc, architektura krypt jelitowych była zachowana u myszy leczonych sokiem z owoców noni, i była bardziej zachowana u myszy, które otrzymywały sok noni w rozcieńczeniu 1 : 10 i 1 : 100 w porównaniu z tymi, którym podawano czysty noni lub DSS.

(a)

(b)

.
(c)

(d)

(e)

(a)
(b)
(c)
(d)
(e)

Produkcja NO była zmniejszona u myszy leczonych sokiem z owoców noni rozcieńczonym 1 : 10 i 1 : 100 w stosunku do tych, które otrzymywały czyste noni lub DSS (Figura 3(a)). Ponadto, niezależnie od zastosowanego stężenia, myszy leczone sokiem z owoców noni miały zmniejszoną aktywność MPO (rysunek 3(b)) w porównaniu z myszami narażonymi na DSS. Mimo że spożywanie owoców noni nie miało wpływu na utratę masy ciała i wynik choroby, poprawa architektury jelit i zmniejszenie aktywności enzymów odpowiedzialnych za stan zapalny były związane ze spożywaniem soku owocowego w sposób zależny od dawki.

(a)

(b)

(a)
(b)

3.3. Noni Fruit Juice Consumption Reduces Key Inflammatory Cytokines in the Intestine in a Dose-Dependent Manner

Na koniec chcieliśmy ocenić, czy poprawa architektury jelita może być również związana z modulacją kluczowych cytokin związanych z pogorszeniem/ochroną choroby. Myszy, którym podawano sok z owoców noni, niezależnie od zastosowanego stężenia, wykazywały zmniejszoną produkcję cytokin zapalnych TNF-α i IFN-γ (Rysunki 4(a) i 4(c), odpowiednio). Zmniejszenie IL-17, innej kluczowej cytokiny związanej z zaostrzeniem choroby, zaobserwowano tylko u myszy leczonych rozcieńczeniami 1 : 10 i 1 : 100 (ryc. 4(e)). Nie było jednak różnic w produkcji IL-12 (Figura 4(b)), IL-4 (Figura 4(d)), IL-23 (Figura 4(f)) i IL-10 (Figura 4(g)). Łącznie, wyniki te sugerują, że poprawa architektury jelita może być również związana z miejscową redukcją kluczowych cytokin zapalnych.

(a)

(b)

(c)

.
(d)

(e)

(f)

(g)

(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)

4. Dyskusja

Przedstawione tu wyniki pokazują, że sok z owoców noni może redukować kluczowe cytokiny zapalne zaangażowane w rozwój zapalenia jelit. Ponadto wykazano, że leczenie przy użyciu soku owocowego może również poprawić architekturę jelit, głównie gdy stosowano rozcieńczenie 1 : 10. Jednakże, przynajmniej pozornie, nie wykryto żadnego wpływu na prezentację klinicznych objawów choroby.

Korzystne właściwości leczenia z użyciem soku z owoców noni w kontroli zapalenia jelita grubego były częściowo przypisywane poprawie architektury jelita wraz z redukcją nacieku zapalnego. Za tym scenariuszem poszło obniżenie aktywności NO (tylko gdy sok z owoców noni był rozcieńczony 1 : 10 i 1 : 100) i MPO (w każdym stężeniu). NO jest silnym mediatorem prozapalnym pochodzącym głównie z indukowanej syntazy tlenku azotu (iNOS) po stymulacji endotoksynami bakteryjnymi i cytokinami zapalnymi, takimi jak IL-1β, TNF-α i IFN-γ, w różnych typach komórek, w tym makrofagach, neutrofilach, komórkach śródbłonka i komórkach mięśni gładkich. Nadekspresja iNOS, szczególnie w miejscach śluzówkowych, takich jak przewód pokarmowy, jest podobno związana z rozwojem chorób zapalnych, w tym IBD. W tym kontekście opisano, że produkcja wysokich poziomów NO przez komórki naciekające, takie jak makrofagi, neutrofile i limfocyty, jak również przez komórki nabłonka jelita grubego, jest bezpośrednio związana z miejscowym uszkodzeniem tkanek i pogorszeniem choroby w IBD. Obserwację tę wzmocnił fakt, że nadekspresję iNOS indukowaną cytokinami zapalnymi IL-1β, TNF-α, IFN-γ, IL-6, IL-17 i IL-23 stwierdzono w osoczu, w komórkach jednojądrowych lamina propria oraz w komórkach nabłonka jelita grubego pacjentów z IBD i myszy z zapaleniem jelit, co potwierdziło rolę pochodnych iNOS, takich jak NO, oraz cytokin zapalnych w pogarszaniu się choroby i jej wyniku. Dlatego uzasadnione wydaje się przekonanie, że terapie mające na celu modulację tych aspektów mogą stanowić ważne narzędzie ograniczania stanu zapalnego i progresji choroby. W tym kontekście, monotropina wyizolowana z korzeni Morinda officinalis, członka rodziny Rubiaceae, podobnie jak M. citrifolia, zmniejszała in vitro produkcję NO w makrofagach murine po stymulacji LPS w sposób zależny od dawki. Pozytywna korelacja pomiędzy NO a ciężkością IBD została zaproponowana w badaniach klinicznych opisujących występowanie wysokich poziomów azotynów/azotanów w osoczu, moczu i świetle jelita u pacjentów z IBD. Shin i wsp. wykazali również aktywność monotropiny, gdy myszy były narażone na działanie 4% DSS przez 9 kolejnych dni. W tym przypadku, leczenie było w stanie zmniejszyć aktywność graczy zapalnych COX-2 i MPO . Badanie aktywności MPO jest krytycznym markerem infiltracji neutrofilów w błonie śluzowej jelita. Rzeczywiście, badania wykorzystujące różne protokoły do wywołania zapalenia jelita grubego wykazały pozytywną korelację między określeniem aktywności MPO a ciężkością choroby. Chociaż ekspresja COX-2 i iNOS nie została określona w naszym badaniu, wyniki te sugerują, że różni członkowie rodziny Rubiaceae mogą modulować stan zapalny w podobny sposób, hamując w ten sposób progresję i ciężkość zapalenia jelita grubego wywołanego przez DSS, wykorzystując analogiczne mechanizmy. Zdolność do modulowania kluczowych składników zapalenia przez terapie mające na celu kontrolę aktywności różnych typów komórek, takich jak makrofagi, poza zmniejszeniem produkcji cytokin i NO, jak to zaobserwowano w naszym badaniu, gdy zastosowano NFJ, stanowi obiecujące podejście do ograniczenia progresji zapalenia w IBD. Kontrola zapalenia przez te mechanizmy może wyjaśniać utrzymanie architektury jelita obserwowane w naszym badaniu, gdy stosowano rozcieńczenia 1 : 10 i 1 : 100.

Złożone i heterogeniczne mechanizmy związane z rozwojem zapalenia jelit obejmują genetykę gospodarza, wyzwalacze środowiskowe i zaburzenia zarówno w składzie mikrobioty, jak i w równowadze immunologicznej. Nasilenie zapalenia jelit wiąże się ze zwiększoną produkcją cytokin prozapalnych (np. TNF-α, IFN-γ, IL-6, IL-17 i IL-23), co sprawia, że terapie mające na celu obniżenie poziomu tych cytokin są istotne. W naszym badaniu, leczenie sokiem z owoców noni, w sposób zależny od dawki, było w stanie zmniejszyć produkcję TNF-α, IFN-γ i IL-17 w jelicie.

TNF-α jest jednym z głównych graczy w rozwoju zapalenia jelit i jest zwiększony w błonie śluzowej jelita u pacjentów z IBD. Cytokina ta ma również kluczową rolę w produkcji NO i zwiększa produkcję metaloproteinazy, co przyczynia się do utraty integralności nabłonka i pogorszenia choroby. W działaniu TNF-α pośredniczą dwa receptory: receptor TNF-1 (TNFR-1) i receptor TNF-2 (TNFR-2). Ten pierwszy może ulegać ekspresji zarówno w komórkach immunologicznych, jak i nieimmunologicznych, powodując aktywację NF-κB, cytotoksyczność i produkcję cytokin zapalnych. W naszym badaniu, leczenie sokiem z owoców noni znacznie zmniejszyło produkcję TNF-α w jelicie, niezależnie od zastosowanego rozcieńczenia. Ta modulacja może być, przynajmniej częściowo, przypisana hamowaniu NF-κB przez kwas askorbinowy i glikozyd flawonoidowy, które zostały wyizolowane z fermentowanego soku z owoców noni. Można jednak spekulować, że cząsteczki te mogą obniżać poziom TNF-α w jelicie poprzez regulację TNFR-1. Ze względu na znaczenie tej cytokiny w rozwoju i zaostrzeniu IBD, terapie ukierunkowane na TNF-α w celu zapobiegania rozwojowi zapalenia jelit mogłyby być użyteczne. Podawanie przeciwciał monoklonalnych przeciwko IL-6 i TNF-α było w stanie zmniejszyć nasilenie choroby i złagodzić stan zapalny jelit w zapaleniu jelita grubego indukowanym przez DSS. Niemniej jednak, znaczna liczba pacjentów traci zdolność reagowania, szczególnie z powodu wytwarzania przeciwciał przeciwlekowych i przyspieszonego klirensu leku, co wzmacnia potrzebę nowych metod terapeutycznych mających na celu lepszą kontrolę postępu IBD i zmniejszenie skutków ubocznych.

IFN-γ jest cytokiną prozapalną produkowaną przez szeroką gamę komórek, w tym komórki pomocnicze T (komórki CD4+T) i cytotoksyczne komórki T (komórki CD8+T), naturalne komórki zabójcze i wrodzone komórki limfoidalne grupy 1. Wykazano wyższą częstotliwość komórek CD4+T i CD8+T produkujących IFN-γ u pacjentów z IBD w porównaniu z ich odpowiednikami z grupy kontrolnej. Zarówno IFN-γ, jak i TNF-α są podwyższone w błonie śluzowej pacjentów z IBD i działają synergistycznie, przyczyniając się do rozwoju i utrzymania stanu zapalnego, którego kulminacją jest uszkodzenie bariery ochronnej. Wykazano, że cytokiny te w warunkach zapalnych zaburzają białka połączeń międzykomórkowych, co nie jest obserwowane w niezapalnych obszarach niezdrowej tkanki. Niektóre z mechanizmów leżących u podstaw tych zaburzeń obejmują apoptozę nabłonka i zmniejszoną transkrypcję białek połączeń ścisłych. Dlatego też terapie mające na celu zmniejszenie stężenia tej cytokiny mogą być pomocne w kontrolowaniu stanu zapalnego i poprawie wyników leczenia. W tym kontekście, krótkotrwałe leczenie glikokortykoidami myszy narażonych na DSS przez sześć dni było w stanie zmniejszyć częstotliwość komórek CD4+ produkujących IFN-γ w śledzionie oraz zmniejszyć ekspresję tej cytokiny i IL-1β w jelicie. Po tym zmniejszeniu aktywności IFN-γ nastąpiła poprawa wyników klinicznych i przywrócenie równowagi immunologicznej. Dodatkowo, korzystne efekty związane z redukcją cytokin zapalnych, takich jak IL-1β i IFN-γ, zostały wyjaśnione na modelu zapalenia jelita grubego u myszy. W tym przypadku, zapalenie jelita grubego zostało wywołane przez śródkoloniczne podanie kwasu dinitrobenzenosulfonowego (DNBS), a myszy były leczone przy użyciu niepsychotropowego kannabinoidu, znanego jako kannabigerol. Chociaż w tym badaniu nie badano wpływu leczenia sokiem z owoców noni na apoptozę i przepuszczalność jelit, poprawę architektury jelit i zmniejszenie nacieku zapalnego można częściowo przypisać zmniejszeniu IFN-γ.

Komórki produkujące IL-17 są zaangażowane w patogenezę wielu chorób zapalnych i autoimmunologicznych, i wykazano, że pośredniczą w patogenezie choroby w IBD. Rola komórek Th17 w patogenezie IBD została przypisana przede wszystkim mutacji w genie IL-23R, który został zidentyfikowany u pacjentów z IBD i który reguluje produkcję cytokin związanych z Th17 . Rzeczywiście, już wcześniej wykazano zwiększoną produkcję IL-17 przez komórki lamina propria zarówno w UC, jak i CD. Ponadto stwierdzono, że cytokiny produkowane przez komórki Th17, takie jak IL-17 i IL-21, zwiększają ekspresję TNF-α, IL-1β, IL-6 i IL-8 oraz rekrutację neutrofili, co może przyczyniać się do pogorszenia przebiegu IBD. Oprócz klasycznej roli limfocytów Th17 w patogenezie IBD, wrodzone komórki limfoidalne grupy 3 były również zaangażowane w produkcję IL-17 i patogenezę choroby zarówno w modelach eksperymentalnych, jak i u ludzi. W naszym badaniu, zmniejszone poziomy IL-17 zostały wykryte w okrężnicy myszy leczonych sokiem z owoców noni, ale tylko wtedy, gdy zastosowano rozcieńczenia 1 : 10 i 1 : 100. Chociaż nie zidentyfikowaliśmy, czy redukcja IL-17 w jelicie była bardziej związana z wrodzoną lub adaptacyjną odpornością, lub z obiema, nie możemy nie doceniać znaczenia terapii mających na celu produkcję tych cytokin w celu zahamowania stanu zapalnego w zapaleniu jelita grubego.

Ogółem, nasze dane wykazały, że leczenie sokiem z owoców noni odgrywa ważną rolę w hamowaniu stanu zapalnego podczas rozwoju eksperymentalnego zapalenia jelita grubego. Jednym z kluczowych aspektów dotyczących zastosowania soku owocowego jako opcji terapeutycznej jest jego działanie modulujące układ odpornościowy, co w konsekwencji ma wpływ na poprawę architektury jelita. Niemniej jednak, konieczne jest przeprowadzenie dalszych badań w celu wyjaśnienia cząsteczek leżących u podstaw redukcji cytokin zapalnych w tym modelu.

Konflikt interesów

Autorzy nie zgłaszają konfliktu interesów.