The effects of thunbergia laurifolia linn moringa oleifera lam extracts on hepatocellular detoxication and energy metabolism gene expression

ฤทธิ์ของสารสกัดสมุนไพร Thunbergia laurifolia Linn., Moringa oleifera Lam. ต่อการแสดงออกของยีนที่ใช้ในการถอนพิษและเมทาบอลิซึมของพลังงานในเซลล์ตับ

Name: Atittaya Rocejanasaroj

LCSH: Herbs

LCSH: Free radicals (Chemistry)

LCSH: Antioxidants

LCSH: Liver cells

LCSH: Thunbergia Laurifolia Linn

LCSH: Moringa Oleifera Lam

Abstract: Oxidative stress is a redox imbalance arises from the excess of free radicals which potentially lead to damage of cellular components. Oxidative stress has been implicated in the pathogenesis of many human diseases, as well as to the aging process. Antioxidants are one way that the body uses to defense and repair in order to minimize damage. Herbal plants become increasing use because they are the excellent sources of antioxidants and easy availability. However, quality, toxicological data and the cellular responses for these plants are rarely known and remained very little data. This present study was designed to investigate the most popular herbs widely used in Thailand: Thunbergia laurifolia (TL) and Moringa oleifera (MO) in the proposed understanding their pharmacological activity and toxicity. It was found that TL and MO extracts possessed high antioxidant levels and ability to scavenging some of the most common reactive species in cellular system including; superoxide radicals, hydroxyl radicals, nitric oxide radicals and hydrogen peroxide. Their antioxidant activities are associated with the phenolic compounds contain in the extracts. Also, both herbal extracts were significantly lowering the oxidative damage of lipid, protein, DNA molecules and could induce endogenous antioxidant molecules. Their other beneficial effects such as anti-diabetic and antidote against pesticide were observed. TLE significant inhibit α-amylase and α-glucosidase - enzymes related to hyperglycemia and lowering AGE formation while MOE is significantly protective effects against organophosphate-induced acetylcholinesterase activity inhibition. The crude extracts were subsequently investigated for the effects in HepG2 cell culture system. The data was indicated at high concentrations over 1000 μg/ml for both extracts induced cytotoxicity. The toxicity of these herbal extracts was evidently associated with mitochondrial dysfunction, partially, by interrupted energy production and calcium homeostasis. Both TLE and MOE could reduce intracellular oxidative levels but only TLE could maintain redox balance when cell face oxidative injury. Finally, the data showed that TLE significantly altered biotransformation system. TLE significantly changed phase I, cytochrome P450 isoenzymes (CYP450s) gene expression profile, enzyme activities and induced excretion process though up-regulated P-glycoprotein activity. These results support the traditional medicinal use of TLE for detoxification. Unlike TLE, MOE would rather to modulating lipid metabolism than the effect on transformation of xenobiotic. MOE was significantly found to modulated lipid biosynthesis by down-regulated mRNA expression of HMG-CoAR, and it regulatory transcription factor, PPARα1 and PPAR. Our results would be the index for further use by exploration for the molecular evidences about their toxicological information. Caution must be taken when mixing herbal supplement with drugs in order to assure the safety of these plants and avoid the adverse effect of the herb-drug interaction.

Abstract: ออกซิเดทีฟสเตรสเกิดจากการเสียสมดุลระหว่างกระบวนการรับส่งอิเล็กตรอนจนทาให้มีอนุมูลอิสระส่วนเกิน ซึ่งสร้างความเสียหายแก่องค์ประกอบต่าง ๆ ของเซลล์ เช่น ไขมัน โปรตีน และดีเอ็นเอ จนนาไปสู่การสูญเสียโครงสร้างและการทางานของเซลล์ สารต้านอนุมูลอิสระเป็นระบบที่ร่างกายใช้ในการป้องกันและซ่อมแซม เพื่อลดความเสียหายที่เกิดจากอนุมูลอิสระ ปัจจุบันพืชสมุนไพรได้รับความนิยมและมีการใช้อย่างแพร่หลาย เนื่องจากพืชดังกล่าวเป็นแหล่งของสารต้านอนุมูลอิสระและสามารถหามาใช้ได้ง่าย โดยเชื่อว่ายาสมุนไพรปลอดภัยมากกว่ายาแผนปัจจุบัน ในขณะนี้ข้อมูลเรื่องคุณภาพ ความปลอดภัย และ การตอบสนองของเซลล์ต่อสมุนไพรเหล่านี้ยังมีน้อย และไม่แพร่หลาย การศึกษานี้จึงถูกออกแบบมาเพื่อตรวจสอบผลของสมุนไพรที่นิยมใช้กันอย่างแพร่หลายในประเทศไทย นั่นคือ รางจืด และ มะรุม โดยตรวจผลการออกฤทธิ์ และความเป็นพิษของพืชสมุนไพร เพื่อใช้เป็นแหล่งข้อมูลในการใช้ยาสมุนไพรให้เกิดประโยชน์ได้และมีประสิทธิภาพสูงสุดต่อไป จากงานวิจัยพบว่าสารสกัดรางจืดและสารสกัดมะรุม มีความสามารถในการต้านปฏิกิริยาออกซิเดทีฟ และสามารถยับยั้งอนุมูลอิสระที่พบมากในเซลล์ เช่น อนุมูลอิสระซูเปอร์ออกไซด์ อนุมูลอิสระไฮดรอซิล อนุมูลอิสระไนตริกออกไซด์ และไฮโดรเจนเปอร์ออกไซด์ ซึ่งฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ดังกล่าวมีความเชื่อมโยงกับสารโพลีฟีนอลที่ตรวจพบในสารสกัด โดยเชื่อว่า เป็นสาระสาคัญในการออกฤทธิ์ของสารสกัดสมุนไพร สารสกัดสมุนไพรทั้งสองชนิดสามารถลดอัตราการเสื่อมสลายของ ไขมัน โปรตีน ดีเอ็นเอ และ สามารถกระตุ้นการทางานของระบบต้านอนุมูลอิสระภายในเซลล์ นอกจากนี้ยังพบประโยชน์ของยาสมุนไพรในการต่อต้านโรคเบาหวาน แก้พิษจากสารฆ่าแมลง ซึ่งสารสกัดสมุนไพรรางจืดสามารถยับยั้งเอนไซม์สาคัญสองชนิดที่เกี่ยวข้องกับภาวะน้าตาลในเลือดสูง นั่นคือ แอลฟาอะไมเลสและแอลฟากลูโคซิเดส และยังสามารถยับยั้งการเกิดปฎิกิริยาไกลเคชัน ซึ่งเป็นส่วนสาคัญในการเกิดพยาธิโรคเบาหวาน ส่วนสารสกัดสมุนไพรมะรุมพบว่า มีผลป้องกันพิษยาฆ่าแมลงจาพวกออแกโนฟอสเฟสที่มีต่อเอนไซม์อะซิทิลโคลินเอสเตอเรส เมื่อทาการทดลองฤทธิ์ของสารสกัดกับเซลล์ตับเพาะเลี้ยง (HepG2 cells) พบว่าความเข้มข้นของสารสกัดที่สูงกว่า 1000 ไมโครกรัมต่อมิลลิลิตร เป็นพิษต่อเซลล์ เมื่อทดสอบด้วย วิธีนิวทรัลเรด และเอ็มทีที ความเป็นพิษของสารสกัดสมุนไพรเหล่านี้พบว่ามีความเชื่อมโยงกับไมโตครอนเดรียที่ทางานบกพร่อง ผลการทดลองบ่งชี้ว่าสารสกัดสมุนไพรมีผลรบกวนการสันดาปพลังงานและภาวะสมดุลแคลเซียม การศึกษาสารสกัดสมุนไพรในการรักษาภาวะสมดุลในเซลล์โดยทดสอบด้วยการย้อมสีจาเพาะ และตรวจหาปริมาณกลูธาไทโอน พบว่า ทั้งสารสกัดจากรางจืดและมะรุมสามารถลดระดับออกซิเดทีฟสเตทสภายในเซลล์ และเฉพาะสารสกัดรางจืดเท่านั้นที่สามารถป้องกันผลกระทบที่เกิดจากการที่เซลล์รับสารออกซิเดชันจากภายนอกมากเกินไป สุดท้ายในการทดสอบสารสกัดสมุนไพรที่มีผลต่อระบบการเมทาบอลิซึมของตับ พบว่า สารสกัดรางจืดมีผลต่อระบบการสันดาปเพื่อเปลี่ยนแปลงสารชีวเคมี (ไบโอทรานฟอร์เมชัน) อย่างมีนัยสาคัญโดย พบว่า สามารถเปลี่ยนการแสดงออกและการทางานของเอนไซม์เฟสหนึ่ง คือ ไซโทโครมพี450 หลายไอโซฟอร์ม นอกจากนี้ยังเพิ่มการขับสารพิษออกจากเซลล์ด้วย พี-ไกลโคโปรตีน ผลการทดลองเหล่านี้สอดคล้องกับการใช้สมุนไพรแต่ดั้งเดิมที่ว่ารางจืดเป็นยาขับพิษ ในขณะที่สารสกัดมะรุมจะมีผลต่อกระบวนการสันดาป สังเคราะห์สาร มากกว่ามีผลต่อระบบไบโอทรานฟอร์เมชัน ซึ่งพบว่าสามารถลดระดับการแสดงออกของเอนไซม์ที่ใช้ในการสังเคราะห์ไขมัน HMG-CoAR PPARα1 และ ผลการทดลองทั้งหมดบ่งชี้ว่า พืชสมุนไพรเหล่านี้มีประโยชน์ สามารถรับประทานเพื่อเสริมสุขภาพ แต่ก็ควรมีความระมัดระวังในการใช้พืชสมุนไพรด้วยเช่นกัน ผลการศึกษานี้จะสามารถใช้เป็นแหล่งข้อมูลเพื่อเพิ่มความระมัดระวังและหลีกเลี่ยงอันตรายอันเกิดจากการรับประทานอาหารเสริมสมุนไพรร่วมกับยาแผนปัจจุบัน

Chulalongkorn University. Office of Academic Resources

Address: BANGKOK

Email: cuir@car.chula.ac.th

Name: Warin Sangkitikomol

Role: advisor

Name: Tewin Tencomnao

Role: advisor

Created: 2013

Modified: 2559-08-08

Issued: 2016-07-25

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Clinical Biochemistry and Molecular Medicine

Grantor: Chulalongkorn University

©copyrights

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	atittaya_ro.pdf	5.09 MB	25	2024-11-14 08:16:29

ใช้เวลา

0.023456 วินาที