The effect of Satureja bachtiarica on IL-6 and TNF-α in rat treated with Thioacetamide

Document Type: Original article

Authors

1 Department of Biology, Faculty of Sciences, Shiraz Branch, Islamic Azad University, Shiraz, Iran;

2 Department of Biology, Faculty of Sciences, Shahrekourd Branch, Islamic Azad University, Shahrekourd, Iran;

Abstract

Background & Aim: Acute liver damage, inflammation and oxidative stress are underlying tissue necrosis and development of ciroces. The aim of this study was to evaluate the effect of Satureja bakhtiarica extract on acute liver disease induced by the thioacetamide and TNF-α and IL-6 cytokines level. 
Experimental: In experimental study, 36 Wistar rats were selected and divided into 6 groups of 6. The amount of 0.03g thioacetamide dissolved in 1ml of distilled water and injected intraperitoneally to all mice except of control group twice a week and for a period of three weeks. Negative control group received only thioacetamide and the other group received 8mg/kg sibilin by gavage in addition to thioacetamide. After injection of thioacetamide, the experimental groups were treated with doses of 5, 10 and 20 mg/ml extracts of S. bakhtiaricafor two weeks. Peripheral blood samples were taken from rat hearts. Then TNF-α and IL-6 cytokines levels were measured by Elisa method. Histopathological changes of liver also were examined. Data analysis was performed with SPSS ver. 20.
Results: The results showed a significant difference in TNF-α and IL-6 cytokines between groups (p<0.001). Mean concentration of TNF-α and IL-6 in the groups treated with the doses of 5(P = 0.002, P <0.001), 10 (P= 0.010, P <0.001) and 20 mg/ ml (P <0.001, P <0.001) of S. bakhtiaricaca significantly decreased compared with group treated with thioacetamide. Histopathological results also supported dose dependent protective effect of S. bakhtiaricaca. S. bakhtiaricacaextract has anti-inflammatory properties that can reduce the toxicity of thiouzamide by reducing the levels of TNF and IL-6 cytokines as pro-inflammatory cytokines.
Recommended applications/industries:Regarding that the use of herbal medicines to treat many diseases are on the rise, hydroalcholic extract of Satureja bachtiarica due to having antioxidant properties can be used to treat liver disease with drug therapy.

Keywords


Article Title [Persian]

تاثیر عصاره مرزه بختیاری بر میزان سایتوکاین های IL-6 و TNF-α در موش های صحرایی نر تیمار شده با تیواستامید

Authors [Persian]

  • فاطمه ابراهیمی 1
  • حسین سازگار 2
1 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شیراز، شیراز، ایران
2 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد، شهرکرد، ایران
Abstract [Persian]

مقدمه و هدف: مسمومیت با تیواستامید زمینه ساز آسیب های حاد کبد، التهاب بافتی و نکروز می باشد. هدف از انجام این مطالعه بررسی تاثیر عصاره گیاه مرزه بختیاری بر بیماری حاد کبدی ناشی از تیواستامید و تاثیر آن بر میزان سایتوکاین های TNF-aو IL-6 بود.
روش تحقیق: در یک مطالعه تجربی تعداد 36 سر موش صحرایی از نژاد ویستار انتخاب و در 6 گروه 6 تایی تقسیم شدند. مقدار۰۳/ گرم تیواستامید در 1 میلی لیتر آب مقطر حل شده و به مدت سه هفته ، هفته ای دو بار به همه موش ها به غیراز گروه شاهد به روش درون صفاقی تزریق شد.گروه کنترل منفی فقط تیواستامید دریافت کرد و گروه کنترل با دارو علاوه بر تیواستامید مقدار 8mg/kg داروی سیبیلین به صورت گاواژ دریافت کردند، گروه های تجربی بعد از تزریق تیواستامید تحت درمان با دوز5 ،10 و 20میلی گرم بر میلی لیتر عصاره مرزه بخیتاری به مدت دو هفته قرار گرفتند. سپس نمونه خون محیطی از قلب موش ها گرفته شد و با استفاده از کیت الیزا سایتوکاین های TNF و IL-6 در سرم موش ها اندازه گیری شد و نمونه بافتی با روش هماتوکسیلین و ائوزین بررسی شد. تجزیه و تحلیل داده ها با نرم افزار SPSS ورژن 20انجام شد.
نتایج: نتایج تحلیل ها نشان داد اختلاف معناداری در میزان سایتوکاین های TNF و IL-6 بین گروه ها وجود دارد(p < 0.001) میانگین سایتوکاین TNF و IL-6 در گروه تحت درمان دوز های 5 (به ترتیب P=0.001 و P=0.0.05 ) ، 10(P=0.000) و 20 میلی گرم بر میلی لیتر (P=0.000) نسبت به گروه های تحت تیمار با تیواستامید کاهش معنی داری نشان داد. مطالعات هیستوپاتولوزیکی بیانگر این مطلب است که بیشترین ضایعات کبدی درمقایسه با گروه شاهد مربوط به گروه کنترل منفی می باشد. عصاره مرزه بختیاری دارای خاصیت ضد التهابی است که می تواند سمیت ناشی از تیواستامید را با واسطه کاهش سایتوکاین های TNF و IL-6 به عنوان سایتوکاین های پیش التهابی کاهش دهد.
توصیه های کاربردی/ صنعتی: با توجه به اینکه استفاده از داروهای گیاهی در درمان بیماریها روند رو به افزایشی دارد، عصاره هیدروالکلی گیاه مرزه بختیاری با توجه به خصوصیات آنتی اکسیدانی می تواند در درمان بیماریهای کبدی مورد استفاده قرار بگیرد.

Keywords [Persian]

  • تیواستامید
  • مرزه بختیاری
  • TNF
  • IL-6
  • سایتوکاین
Abe, S., Maruyama, N., Hayama, K., Ishibashi, H., Inoue, S., Oshima, H. and Yamaguchi, H. 2003. Suppression of tumor necrosis factor-alpha-induced neutrophil adherence responses by essential oils. Mediators Inflamm, 12: 323-328.

Al-Attar, A.M. and Shawush, N.A. 2015. Influence of olive and rosemary leaves extracts on chemically induced liver cirrhosis in male rats. Saudi Journal of Biological Sciences, 22: 157–163.

Al-Attar, A.M. 2012. Attenuating effect of Ginkgo biloba leaves extract on liver fibrosis induced by thioacetamide in mice. Journal of Biomedicine and Biotechnology, 761450: 1–9.

Amarowicz, R., Zegarska, Z., Rafałowski. R., Pegg,R.B., Karamac, M. and Kosin, A. 2008. Antioxidant activity and free radical-scavenging capacity of ethanolic extracts of thyme, oregano, and marjoram.European Journal of Lipid Science and Technology, 110(1): 1-7.

Arabbi, P.R., Genovese, M.I. and Lajolo, F.M. 2004. Flavonodis in vegetable foods commonlyconsumed in Brazil and estimated ingestion by the Brazillian population. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 52: 1124-1131.

Aydin, A.F., Ku sku -Kiraz, Z., Dogru-Abbasog lu, S., Gu llu og lu, M., Uysal, M. and Kocak-Toker, N. 2010. Effect of carnosine against thioacetamide-induced liver cirrhosis in rat.Peptides, 31: 67–71.

Böhm, F.A., Köhler, U., Speicher, T., and Werne, S. 2010. Regulation of liver regeneration by growth factors and cytokines. EMBO Molecular Medicine,2: 294–305.

Bozkurt, M.N., Bodakci, G., Turkcu, M., Kuyumcu, M., Akkurt, B., Sula, S., Em, P., Oktayoglu, I., Batmaz.and Yuksel, H. 2014. Protective effects of carvacrol against methotrexate-induced liver toxicity in Rats. Acta Chirurgica Belgica, 114, 6.

Cavar, S., Maksimović, M., Solic, M.E., Jerkovic- Mujkic, A. and Besta, R. 2008. Chemical composition and antioxidant and antimicrobial activity of two Satureja essential oils. Food Chemistry, 111: 648-653.

Fachini-Queiroz, F.C., Kummer, R., Estevão-Silva, C.F., Carvalho, M.D.B., Cunha, J.M., Grespan, R., Bersani-Amado, C.A. and Cuman, R.K.N. 2012. Effects of thymol and carvacrol, constituents of Thymus vulgaris L. essential oil, on the inflammatory response, Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 657026:1-10.

Gehane, M.H., Nehal Mohammad, B., Fayda, A.M. and Maher, M. 2011. Effect of flavonoid quercetin supplement on the progress of liver cirrhosis in rats. Life Science Journal, 8(2): 641-651

Hamzawy,M.A., El-Denshary, E.S.M., Hassan, N.S., Manaa, F., Abdel-Wahhab, M.A.2012. Antioxidant and hepatoprotective effects of Thymus vulgaris extract in rats during aflatoxicosis. Global Journal of Pharmacology, 6(2): 106-117.

Kantah, M.K., Kobayashi, R., Sollano, J., Naito, Y., Solimene, U., Jains, S., Catanzaro, R., Minelli, E., Polimeni, A. and Marotta, F. 2011. Hepatoprotective activity of a phytotherapeutic formula on thioacetamide-induced liver fibrosis model. Acta Biomedica, 82: 82-89.

Kim, J.H., Jeong, Y.J., Hong, J.M., Kim, H.R., Kang, J.S., Lee, W.J. and Hwang, Y.I. 2014.Chronic vitamin C insufficiency aggravated thioacetamide-induced liver fibrosis in gulo-knockout mice. Free Radical Biology and Medicine, 67:81-90.

Kim, K.H., Bae, J.H., Cha, S.H.W., Han, S., Park, K. andJeong, T.C.H.2000.Role of metabolic activation by cytochrome P450 in thioacetamide-induced suppression of antibody response in male BALB/c mice. Toxicology Letters, 114: 225-235.

Kose, E., Sapmaz, H.I., Sarihan, E., Vardi, N., Turkoz, Y., Ekinci, N.2012. Beneficial effects of Montelukast Against Methotrexate-induced liver toxicity: A Biochemical and Histological Study. The Scientific World Journal. 1-6.

Madani, H., Talebolhosseini, M., Asgary, S., Naderi, G.H. 2006.Hepatoprotective Activityof Silybummarianum and Cichorium intybus Against Thioacetamide in Rat. Pakistan Journal of Nutrition,7: 172-176

Moeina, M., Karamia, F., Tavallalib, H., Ghasemia, Y. 2012. Chemical composition of the essential oil of Satureja bachtiarica Bunge. from Iran. Iranian Journal of Pharmaceutical Sciences Autumn, 8(4): 277-281.

Nafees, S., Ahmad, S.T. and Arjumand, W. 2013. Carvacrol ameliorates thioacetamide-induced hepatotoxicity by abrogation of oxidative stress, inflammation, and apoptosis in liver of Wistar rats. Human & Experimental, 32(12):1292-1304.

Olthof,P.B., Van Golen, R.F., Meijer, B., Van Beek, A., Bennink, A.J. and Verheij, J. 2016. Warm ischemia time-dependent variation in liver damage, inflammation, and function in hepatic ischemia/reperfusion injury. Scientific Reports, 1863(2): 375-385.

Scoula, M., Grayer, R.J. and Kite, G.C. 2005. Surface flavonoids in Satureja thymbera and Saturejaspinosa. Biochemical Systematics and Ecology, 335: 541-544.

Wolde, T., Engidawork, E., Asres, K.and Eregete, W. 2010. Evaluation of hepatoprotective activities of Satureja punctata Benth Briq and Solanecioangulatus Vahl Jeffrey in Ferric Nitrillotriacetate Induced Hepatotoxicity in Rats. Ethiopian Pharmaceutical Journal, 28: 63-74.