Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri

SÖNMEZ, Neşe; BORAL BÜYÜKBABA, Özden; Kasali, Kamber; TEKELİ, Fatma

Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri

Neşe SÖNMEZ, (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Özden BORAL BÜYÜKBABA, (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Tıbbi Mikrobiyoloji Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Kamber KAŞALİ, (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Biyoistatistik ve Tıp Bilişimi Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Fatma TEKELİ (İstanbul Üniversitesi, İstanbul Tıp Fakültesi, Deney Hayvanları Biyolojisi ve Biyomedikal Uygulama Teknikleri Anabilim Dalı, İstanbul, Türkiye)

Mikrobiyoloji Bülteni

0 0

Yıl: 2014 Cilt: 48 Sayı: 4 Sayfa Aralığı: 639 - 651 Metin Dili: Türkçe İndeks Tarihi: 29-07-2022

Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri

Öz:

Toxoplasma gondii, immün sistemi baskılanmış kişiler ile AIDS hastalarında reaktivasyonlara ve toksoplazmik ensefalit gibi ciddi klinik tablolara neden olabilmektedir. Yüksek riskli hasta gruplarında toksoplazmoz tedavisinde çeşitli protokoller uygulanmakla birlikte, özellikle AIDS hastalarında reaktivasyon riski nedeniyle profilaksiye hayat boyu devam edilmesi, istenmeyen etkilere yol açabilmektedir. Atovakuon, yan etkileri az ve toksoplazmoza karşı etkili olduğu bilinen antiprotozoal bir ajandır. Diğer taraftan, immünomodülatör ve antimikrobiyal etkilere sahip olduğu bilinen Astragalus membranaceus kök ekstresinin (AmE), başta makrofajlar olmak üzere fagositer hücrelerin proliferasyon ve aktivasyonunu artırmak ve Th1 tipi yanıtı indüklemek suretiyle immün sistemi güçlendirdiği gösterilmiştir. Bu çalışmada, deneysel olarak T.gondii ile enfekte edilen farelerde, atovakuon ile AmE’nin ayrı ayrı ve kombine olarak uygulanmasının tedavideki etkinliğinin ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bunun için, Hayvan Deneyleri Etik Kurulu onayı ile her biri sekiz BALB/c tipi fareden oluşan dört deney grubu oluşturulmuş ve tüm fareler T.gondii RH suşu ile enfekte edilmiştir. Enfeksiyon, farelere 2 x 104/ml trofozoit içeren süspansiyondan intraperitoneal enjeksiyon yolu ile 0.5 ml verilerek oluşturulmuştur. Enfeksiyondan 24 saat sonra, kontrol grubu dışında, atovakuon grubuna 100 mg/kg/gün atovakuon; astragalus grubuna 0.075 mg/g AmE; atovakuon + astragalus (Ato + Astra) grubuna ise 100 mg/kg/gün atovakuon ve 0.075 mg/gr AmE birlikte oral gavaj yolu ile verilmiş ve bu uygulamalara yedi gün süreyle devam edilmiştir. Sekizinci günde tüm fareler uyutularak periton sıvıları alınmış ve Thoma lamında sayım yapılarak 1 ml’deki trofozoit sayıları belirlenmiştir. Ayrıca hayvanların kalp kanları alınarak, serum örneklerinde IL-2, IL-12 ve IFN-γ düzeyleri ticari ELISA (eBioscience, Avusturya) kitleri kullanılarak belirlenmiştir. Ato + Astra kombinasyon grubunda saptanan ortalama trofozoit sayısı; kontrol, atovakuon ve astragalus gruplarındaki trofozoit sayılarına göre anlamlı düzeyde düşük bulunmuştur (p< 0.05). Aynı zamanda atovakuon ve astragalus gruplarındaki trofozoit sayıları da kontrol grubuna göre anlamlı derecede düşüktür (p< 0.05). Astragalus grubunun IL-2 düzeyi, atovakuon, Ato + Astra ve kontrol gruplarına göre anlamlı derecede yüksek bulunurken (p< 0.05); Ato + Astra grubunun IL-2 düzeyi diğer üç gruba göre anlamlı ölçüde düşük olarak saptanmıştır (p< 0.05). Atovakuon, astragalus ve kontrol gruplarının IL-12 düzeyleri; Ato + Astra kombinasyon grubuna göre anlamlı düzeyde yüksek olarak izlenmiştir (p< 0.05). IFN-γ düzeyleri değerlendirildiğinde ise; atovakuon ve Ato + Astra gruplarındaki IFN-γ düzeylerinin kontrol grubuna göre anlamlı derecede yüksek olduğu belirlenmiştir (p< 0.05). Ulaşılabilen literatür taramaları ışığında, akut toksoplazmozun tedavisinde atovakuon + AmE kombinasyonu etkinliğinin incelendiği ilk araştırma olan çalışmamızın bulguları, bu iki madde arasında bir sinerji olduğu fikrini vermiştir. Sonuç olarak, bulgularımızın yapılacak ileri araştırmalar ile desteklenmesi halinde, toksoplazmoz yönünden riskli olan AIDS gibi immün yetmezlikli hastalarda bu kombinasyonun tedavide denenme potansiyeli olabileceği düşünülmüştür.

Anahtar Kelime:

Konular: Mikrobiyoloji

Effects of atovaquone and astragalus combination on the treatment and IL-2, IL-12, IFN-γ levels on mouse models of acute toxoplasmosis

Öz:

Reactivation of Toxoplasma gondii infections and serious clinical manifestations such as encephalitis may develop in immunocompromised subjects and AIDS patients. Different protocols are used for the treatment of toxoplasmosis in high-risk patient groups, however life-long prophylactic therapy against reactivation risk in AIDS patients may lead to several undesired results. Atovaquone is an effec- tive antiprotozoal agent against toxoplasmosis with minor side effects. On the other hand, Astragalus membranaceus root extract (AmE) has been shown to have immunomodulatory and antimicrobial activities, empowering immunity by enhancing proliferation and activation of phagocytic cells mainly macrophages, and inducing Th1 type immune response. The aim of this study was to investigate the effectiveness of atovaquone alone and in combination with AmE, in the treatment of toxoplasmosis, and on the levels of IL-2, IL-12 and IFN-γ in experimentally infected mice with T.gondii. For this purpose, four experimental groups, each consisting of eight BALB/c mice, were set with the approval of Ethics Committee for the Animal Experiments. All the mice were infected with 0.5 ml of a suspension containing 2 x 104/ml trophozoites prepared from T.gondii RH strain by intraperitoneal injection. Twenty-four hours after the infection, atovaquone (100 mg/kg/day) was given to atovaquone group, AmE (0.075 mg/g) to astragalus group and atovaquone (100 mg/kg/day) plus AmE (0.075 mg/g) to Atovaquone + Astragalus (Ato + Astra) group by oral gavage. The mice in the fourth group, which was the control group, were all infected but untreated. The above administrations were carried out for seven days. On the 8th day peritoneal fluids of mice were collected under anaesthesia and trophozoite numbers per 1 ml were detected by counting on the Thoma slide. In addition, the heart bloods of mice were drawn and IL-2, IL-12, IFN-γ levels were determined in serum samples by using commercial ELISA kits (eBiosci- ence, Austria). The mean number of trophozoites in Ato + Astra group was found significantly lower than the number of trophozoites in the other three groups (p< 0.05). The number of trophozoites in the atovaquone and astragalus groups were found significantly lower than the number of trophozoites in the control group (p< 0.05). There was a significant increase in IL-2 levels of astragalus group compared with the other three groups, in addition when IL-2 levels of Ato + Astra group were compared with ones in other three groups, a significant decrease was noticed (p< 0.05). There was a definite increase in IL-12 levels of atovaquone, astragalus and the control groups compared to those in Ato + Astra group (p< 0.05). A significant increase was found in IFN-γ levels in atovaquone and Ato + Astra groups compared with those in the control group (p< 0.05). Within the reach of our literature survey, this study was the first research in which the effectiveness of the combination of atovaquone and AmE was investigated in the treatment of acute toxoplasmosis. The results of our study suggested that there might be a synergy between atovaquone and AmE in the treatment of acute toxoplasmosis. In case these results are supported by further studies, atovaquone and AmE combination may have a potential to be used for therapy in immunocompromized patients such as AIDS patients who have a risk for toxoplasmosis.

Anahtar Kelime:

Konular: Mikrobiyoloji

Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Bibliyografik

1. Montoya JG, Liesenfeld O. Toxoplasmosis. Lancet 2004; 363(9425): 1965-76.
2. Saygi G. The epidemiology of toxoplasmosis in Turkey--a review of the literature. Wiad Parazytol 2001; 47 (Suppl 1): 19-30.
3. Inci M, Yağmur G, Aksebzeci T, Kaya E, Yazar S. The investigation of Toxoplasma gondii seropositivity in women in the Kayseri province. Turkiye Parazitol Derg 2009; 33(3): 191-4.
4. Akarsu GA, Yaman K, Güngör C, Altıntaş K. Evaluation of Sabin-Feldman test results of Ankara University Medical Faculty Medical Parasitology laboratory between 1997-2007. Turkiye Parazitol Derg 2011; 35(1): 15-8.
5. Akyar I. Seroprevalence and coinfections of Toxoplasma gondii in childbearing age women in Turkey. Iran J Public Health 2011; 40(1): 63-7.
6. Shubar HM, Lachenmaier S, Heimesaat MH, et al. SDS-coated atovaquone nanosuspensions show improved therapeutic efficacy against experimental acquired and reactivated toxoplasmosis by improving passage of gastrointestinal and blood-brain barriers. J Drug Target 2011; 19(2): 114-24.
7. Yılmaz Ö, Turgay N. Sitokin ilişkili hücre içi sinyal iletimi ve paraziter enfeksiyonlardaki önemi. Türkiye Parazitol Derg 2009; 33(4): 301-6.
8. Tait ED, Hunter CA. Advances in understanding immunity to Toxoplasma gondii. Mem Ins Oswaldo Cruz 2009; 104(2): 201-15.
9. Sturge CR, Yarovinsky F. Complex immune cell interplay in the gamma interferon response during Toxo- plasma gondii infection. Infect Immun 2014; 82(8): 3090-7.
10. Yereli K. Atovakuon, s:125-30. Akısü C, Korkmaz M (ed), Tıbbi Parazitolojide Tedavi. 2005, 1. Baskı. Türkiye Parazitoloji Derneği, Yayın No:20, İzmir.
11. Haile LG, Flaherty JF. Atovaquone: a review. Ann Pharmacother 1993; 27(12): 1488-94.
12. Gürüz YA, Özcel MA. Toxoplasmosis, s: 141-84. Özcel MA (ed), Tıbbi Parazit Hastalıkları. 2007, 1. Baskı. Türkiye Parazitoloji Derneği, Yayın No: 22, İzmir.
13. Sinclair S. Chinese herbs: a clinical review of Astragalus, Ligusticum and Schizandrae. Altern Med Rev 1998; 3(5): 338-44.
14. Cho WC, Leung KN. In vitro and in vivo immunomodulating and immunorestorative effects of Astragalus membranaceus. J Ethnopharmacol 2007; 113(1): 132-41.
15. Zheng H, Chen Y, Lu F, et al. Cryopreservation of Toxoplasma gondii in infected murine tissues. Parasitol Res 2012; 111(6): 2449-53.
16. Gürgün V, Halkman K. Mikroskobik Sayım Yöntemleri. 1990, 2. Baskı. Gıda Teknolojisi Derneği, Yayın No: 7, Ankara.
17. Romand S, Pudney M, Derouin F. In vitro and in vivo activities of the hydroxynapthoquinone atovaquone alone or combined with pyrimethamine, sulfadiazine, clarithromycin or minocycline against Toxoplasma gondii. Antimicrob Agents Chemother 1993; 37(11): 2371-8.
18. Li Y, Huang P, Wang Z, et al. Protective effect of Astragalus membrance on mice with acute toxoplasmosis. Chinese Journal of Schistosomiasis Control 2004; 16(2): 129-32.
19. Spencer CM, Goa KL. Atovaquone. A review of its pharmacological properties and therapeutic efficacy in oppurtinistic infections. Drugs 1995; 50(1): 176-96.
20. Gormley PD, Pavesio CE, Minnasian D, Lightman S. Effects of drug therapy on Toxoplasma cysts in an animal model of acute and chronic disease. Invest Ophthalmol Vis Sci 1998; 39(7): 1171-5.
21. Grujic J, Djurkovic-Djakovic O, Nikolic A, Klun I, Bobic B. Effectiveness of spiramycin in murine models of acute and chronic toxoplasmosis. Int J Antimicrob Agents 2005; 25(3): 226-30.
22. Jing Z, Jiang W, Wang Q, et al. Inhibition effects of five Chinese herbal medicines on Toxoplasma gondii proliferation in vitro. Chinese Veterinary Science 2011; 2(22): 853-7.
23. Qin Q, Niu J, Wang Z, Xu W, Qiao Z, Gu Y. Astragalus embranaceus extract activates immune response in macrophages via heparanase. Molecules 2012; 17(6): 7232-40.
24. Li Q, Bao JM, Li XL, Zhang T, Shen XH. Inhibiting effect of Astragalus polysaccharides on the functions of CD4+CD25 highTreg cells in the tumor microenvironment of human hepatocellular carcinoma. Chin Med J (Engl) 2012; 125(5): 786-93.
25. Israelski DM, Araujo FG, Wachtel JS, Heinrichs L, Remington JS. Differences in microbicidal activities of human macrophages against Toxoplasma gondii and Trypanosoma cruzi. Infect Immun 1990; 58(1): 263-5.
26. Xu HD, You CG, Zhang RL, Gao P, Wang ZR. Effects of Astragalus polysaccharides and astragalosides on the phagocytosis of Mycobacterium tuberculosis by macrophages. J Int Med Res 2007; 35(1): 84-90.
27. Lee KY, Jeon YJ. Macrophage activation by polysaccharide isolated from Astragalus membranaceus. Int Im- munopharmacol 2005; 5(7-8): 1225-33.
28. Clement-Kruzel S, Hwang SA, Kruzel MC, Dasgupta A, Actor JK. Immune modulation of macrophage pro- inflammatory response by goldenseal and Astragalus extracts. J Med Food 2008; 11(3): 493-8
29. Mao XF, Piao XS, Lai CH, Li DF,Xing JJ, Shi BL. Effects of beta-glucan obtained from the Chinese herb Astragalus membranaceus and lipopolysaccharide challenge on performance, immunological, adrenal and somatotropic responses of weanling pigs. J Anim Sci 2005; 83(12): 2775-82.
30. Büyükbaba Boral Ö, Sönmez Tamer G, Keçeli Özcan S, Sönmez N, İşsever H, Tekeli F. Spiramisin ve betaglukan kombinasyonu etkinliğinin akut toksoplazmozlu fare modelinde araştırılması ve IL-10, IL-12 ve TNF-α düzeylerinin belirlenmesi. Mikrobiyol Bul 2012; 46(3): 446-55.
31. Kropec A, Lemmen SW, Grundmann HJ, Engels I, Daschner FD. Synergy of simultaneous administration of ofloxacin and granulocyte colony-stimulating factor in killing of Escherichia coli by human neutrophils. Infection 1995; 23(5): 298-300.
32. Kaiser AB, Kernodle DS. Synergism between poly-(1-6)-beta-D-glucopyranosyl-(1-3)-beta-D-glucopyranose glucan and cefazolin in prophylaxis of staphylococcal wound infection in a guinea pig model. Antimicrob Agents Chemother 1998; 42(9): 2449-51.
33. Zhu XL, Zhu BD. Mechanisms by which Astragalus membranaceus injection regulates hematopoiesis in my- elosupressed mice. Phytother Res 2007; 21(7): 663-7.
34. Chen CJ, Li ZL, Fu Q, et al. Effect of Astragalus polysaccharides on the phenotype and functions of human dendritic cells in vitro. Nan Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao 2009; 29(6): 1192-4.
35. Tan BK, Vanitha J. Immunomodulatory and antimicrobial effects of some traditional chinese medical herbs: a review. Curr Med Chem 2004;11(11): 1423-30.
36. Araujo FG, Hunter CA, Remington JS. Treatment with IL-12 in combination with atovaquone or clindamycin significantly increases survival of mice with acute toxoplasmosis. Antimicrob Agents Chemother 1997; 41(1): 188-90.
37. Djurkovic-Djakovic O, Nikolic A, Bobic B, Klun I, Aleksic A. Stage conversion of Toxoplasma gondii RH para- sites in mice by treatment with atovaquone and pyrrolidine dithiocarbamate. Microb Infect 2005; 7(1): 49-54.

APA	SÖNMEZ N, BORAL BÜYÜKBABA Ö, Kasali K, TEKELİ F (2014). Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri. , 639 - 651.
Chicago	SÖNMEZ Neşe,BORAL BÜYÜKBABA Özden,Kasali Kamber,TEKELİ Fatma Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri. (2014): 639 - 651.
MLA	SÖNMEZ Neşe,BORAL BÜYÜKBABA Özden,Kasali Kamber,TEKELİ Fatma Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri. , 2014, ss.639 - 651.
AMA	SÖNMEZ N,BORAL BÜYÜKBABA Ö,Kasali K,TEKELİ F Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri. . 2014; 639 - 651.
Vancouver	SÖNMEZ N,BORAL BÜYÜKBABA Ö,Kasali K,TEKELİ F Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri. . 2014; 639 - 651.
IEEE	SÖNMEZ N,BORAL BÜYÜKBABA Ö,Kasali K,TEKELİ F "Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri." , ss.639 - 651, 2014.
ISNAD	SÖNMEZ, Neşe vd. "Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri". (2014), 639-651.

APA	SÖNMEZ N, BORAL BÜYÜKBABA Ö, Kasali K, TEKELİ F (2014). Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri. Mikrobiyoloji Bülteni, 48(4), 639 - 651.
Chicago	SÖNMEZ Neşe,BORAL BÜYÜKBABA Özden,Kasali Kamber,TEKELİ Fatma Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri. Mikrobiyoloji Bülteni 48, no.4 (2014): 639 - 651.
MLA	SÖNMEZ Neşe,BORAL BÜYÜKBABA Özden,Kasali Kamber,TEKELİ Fatma Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri. Mikrobiyoloji Bülteni, vol.48, no.4, 2014, ss.639 - 651.
AMA	SÖNMEZ N,BORAL BÜYÜKBABA Ö,Kasali K,TEKELİ F Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri. Mikrobiyoloji Bülteni. 2014; 48(4): 639 - 651.
Vancouver	SÖNMEZ N,BORAL BÜYÜKBABA Ö,Kasali K,TEKELİ F Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri. Mikrobiyoloji Bülteni. 2014; 48(4): 639 - 651.
IEEE	SÖNMEZ N,BORAL BÜYÜKBABA Ö,Kasali K,TEKELİ F "Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri." Mikrobiyoloji Bülteni, 48, ss.639 - 651, 2014.
ISNAD	SÖNMEZ, Neşe vd. "Atovakuon ve astragalus kombinasyonunun akut toksoplazmozlu fare modeli tedavisi ve IL-2, IL-12, IFN-γ düzeyleri üzerindeki etkileri". Mikrobiyoloji Bülteni 48/4 (2014), 639-651.