The effect of melatonin on EAE: with focus on Kynurenine pathway
بررسی تاثیر ملاتونین بر مدل تجربی مولتیپل اسکلروزیس: با تمرکز بر مسیر متابولیسم کینورنین
[Dissertation]
Yahya Jand
یحیی ژند
Tehran University of Medical Sciences, Medicine school
1401
78p
Spciality
دکتری تخصصی (PHD)
Pharmacology
فارماکولوژی
1401/06/23
1401/06/23
19.91
19.91
Background: Multiple sclerosis (MS) and Melatonin (MT)- one of the metabolites produced in the brain from tryptophan (TRP) - are interconnected via different pathways: Relapses of MS have a direct correlation with a low level of MT secretion and a growing body of evidence suggests that MT is therapeutic in Experimental Autoimmune Encephalomyelitis (EAE, a recognized animal model of MS) severity. However, the exact molecular mechanisms behind that are not fully understood. Previous studies have demonstrated that the kynurenine pathway (KP), the main pathway of TRP catabolism, plays a key role in the pathogenesis of MS in humans and EAE. The present study aimed to investigate whether MT can improve clinical signs in the EAE model by modulating the KP.Methods: C57BL/6 mice were induced with EAE and received different doses of MT (0.001 to 10 mg/kg). Then the onset and severity of EAE clinical symptoms were recorded. Two biological factors, aryl hydrocarbon receptor (AhR) and NAD+ which closely interact in the KP were also assessed.Results: The results indicated that treatment with MT upper that 0.1mg/kg significantly decrease the EAE clinical scores and the number of demyelinating plaques. Furthermore, MT treatment reduced the mRNA expression of the KP regulatory enzyme indoleamine 2,3-dioxygenase 1 (IDO-1) and other KP enzymes. We also found that MT treatment reduces the mRNA expression of the AhR and Nicotinamide N-Methyltransferase overexpression which may lead to an increase in NAD+ levels.Conclusion: Collectively, this study suggests that MT treatment may significantly attenuate the severity of EAE by altering the KP, AhR and NAD+ metabolism.
مقدمه و هدف: ملاتونین یک هورمون سیستم عصبی با خواص تعدیل کننده ایمنی و از متابولیت های تولید شده در مغز از تریپتوفان می باشد که پیوندهای قوی با نوروپاتوژنز مولتیپل اسکلروزیس دارد. با این حال، مکانیسمهای دقیق مولکولی پشت آن به طور کامل شناخته نشده است. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد که مولتیپل اسکلروزیس و ملاتونین از طریق مسیرهای مختلف به هم مرتبط هستند: عود مولتیپل اسکلروزیس با سطح پایین ترشح ملاتونین ارتباط مستقیمی دارد و تعداد فزایندهای از شواهد نشان میدهد که ملاتونین اثرات درمانی در کاهش شدت علایم در مدل انسفالومیلیت تجربی اتوایمیون (مدل تجربی شناخته شده برای مولتیپل اسکلروزیس) دارد . مطالعات قبلی نشان دادهاند که مسیر کینورنین- مسیر اصلی کاتابولیسم تریپتوفان- نقش کلیدی در پاتوژنز مولتیپل اسکلروزیس در انسان و در مدل تجربی بیماری در حیوان ایفا میکند. هدف مطالعه حاضر پاسخ به این سوال است که آیا ملاتونین میتواند علائم بالینی را در مدل تجربی بیماری با تاثیر بر مسیر کینورنین بهبود بخشد؟ روش کار: بعد از القاء مدل بیماری مولتیپل اسکلروزیس در موشهای C57BL/6 ، حیوانات دوزهای مختلف ملاتونین را دریافت کردند و شروع و شدت علائم بالینی ثبت شد. همچنین آریل هیدوکربن رسپتور (AhR) و NAD+ که در مسیر کینورنین تاثیرگذار/تاثیرپذیر هستند بررسی شدند. یافته ها: انتایج نشان داد که ملاتونین در تمام دوزهای آزمایش شده به طور قابل توجهی درجه بالینی بیماری و تعداد پلاک های دمیلینه را کاهش می دهد. علاوه بر این، درمان با ملاتونین بیان mRNA آنزیم تنظیمکننده مسیر کینورنین -ایندولامین 2،3-دیاکسیژناز 1 (IDO-1) -و سایر آنزیمهای این مسیر را کاهش داد. نتایج مطالعه ما همچنین نشان داد که ملاتونین می تواند بیان mRNA آریل هیدروکربن رسپتور و را آنزیم نیکوتین آمید N-متیل ترانسفراز (Nnmt) را کاهش دهد که این کاهش می تواند منجر به افزایش سطح NAD+ شود. نتیجه گیری: در مجموع، این مطالعه نشان می دهد که ملاتونین می تواند به طور قابل توجهی شدت علائم بالینی را در مدل تجربی مولتیپل اسکلروزیس با تغییر متابولیسم در مسیر کینورنین و آریل هیدروکربن رسپتور و NAD+ کاهش دهد.
ام. اس. (بیماری)
Multiple sclerosis
-- جنبههای ایمنی
-- Immunological aspects
a07
a07
Melatonin
EAE
Kynurenine pathway
Neuroinflammatory Diseases
ملاتونین
مدل خود ایمنی تجربی آنسفالومیلیتیس
مسیر کینورنین
مولتیپل اسکلروزیس
بیماریهای التهابی عصبی
, Author
, Author
Jand, Yahya
ژند، یحیی
, Thesis advisor
, Thesis advisor
, Thesis advisor
, Thesis advisor
, Consulting advisor
, Consulting advisor
, Consulting advisor
, Consulting advisor
Ghazi-Khansari, Mahmoud
قاضی خوانساری، محمود
Guillemin, Gilles J
گیلما، ژیل
Ghahremani, Mohammad Hossein
قهرمانی، محمدحسین
Ghanbari, Amir
قنبری، امیر
Tehran University of Medical Sciences, Medicine school