Variazione indotta da stimolatori chimici nella biomassa cellulare, biosintesi di prodotti cellulari secondari e sistema antiossidante nelle colture di calli di Fagonia indica

La Fagonia indica è una ricca fonte di composti farmacologicamente attivi. La variazione dei metaboliti di interesse è uno dei maggiori problemi nelle piante selvatiche a causa di diversi fattori ambientali. L’aggiunta di elicitori chimici è una delle strategie efficaci per innescare le vie biosintetiche per il rilascio di una maggiore quantità di composti bioattivi. Pertanto, questo studio è stato progettato per indagare gli effetti di elicitori chimici, cloruro di alluminio (AlCl ₃ ) e cloruro di cadmio (CdCl ₂ ), sulla biosintesi di metaboliti secondari, biomassa , e il sistema antiossidante nelle colture di calli di F. indica .

Tra i vari trattamenti applicati, AlCl ₃ (concentrazione 0,1 mM) ha migliorato il più alto accumulo di biomassa (peso fresco (FW): 404,72 g / L) rispetto al controllo (FW: 269,85 g / L ). L’esposizione delle colture ad AlCl ₃ (0,01 mM) ha potenziato l’accumulo di metaboliti secondari e il contenuto fenolico totale (TPC: 7,74 mg/g DW) e il contenuto totale di flavonoidi (TFC: 1,07 mg/g). .) DW) erano superiori a quelli di colture esposte a CdCl ₂ (0.01 mM) con livelli di contenuto (TPC: 5,60 e TFC: 0,97 mg / g) rispetto al controllo (TPC: 4,16 e TFC: 0,42 mg / g DW).

Allo stesso modo, AlCl ₃ e CdCl ₂ hanno anche promosso l’attività di scavenging dei radicali liberi (FRSA; 89,4% e 90%, rispettivamente) a una concentrazione di 0,01 mM, rispetto al controllo (65,48%). Ad esempio, la quantificazione dei metaboliti tramite cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) ha rivelato una produzione ottimale di miricetina (1,20 mg/g), apigenina (0,83 mg/g), isorhamnetina (0,70 mg/g) e kaempferolo (0,64 mg). / G). Colture coltivate in presenza di AlCl ₃ hanno innescato quantità maggiori di metaboliti secondari rispetto a quelle coltivate in presenza di CdCl ₂ (0,79, 0,74, 0,57 e 0,67 mg/g) .

Inoltre, AlCl ₃ a 0,1 mM ha potenziato la biosintesi della superossido dismutasi (SOD: 0,08 nM/min/mg-FW) e degli enzimi perossidasi (POD: 2,37 nM/min/mg-FW), mentre CdCl ₂ ha determinato un’attività SOD fino a 0,06 nM/min/mg-FW e POD: 2,72 nM/min/mg-FW. Da questi risultati, è chiaro che AlCl ₃ è un elicitore migliore in termini di produttività più elevata e uniforme di biomassa, prodotti cellulari secondari ed enzimi antiossidanti rispetto a CdCl ₂ . ed il controllo. È possibile ridimensionare l’attuale strategia ad un bioreattore per una maggiore produttività di metaboliti di interesse per diverse industrie farmaceutiche.

Ciprofloxacina e levofloxacina come potenziali farmaci nel trattamento del cancro genito-urinario: l’effetto della dose-risposta su colture cellulari 2D e 3D

Dalla coltura MSC primaria del tessuto adiposo alla linea cellulare immortalizzata che produce citochine per un potenziale uso nella terapia di medicina rigenerativa o nell’immunoterapia

Per venticinque anni sono stati fatti tentativi per utilizzare le MSC nel trattamento di varie malattie grazie alle loro proprietà rigenerative e immunomodulatorie. Tuttavia, i risultati non sono soddisfacenti. Supponendo che le MSC possano essere sostituite in alcune terapie dai fattori attivi che producono, la linea di MSC immortalizzate è stata istituita dal tessuto adiposo umano (HATMSC1) per produrre terreni condizionati e testare il suo potenziale rigenerativo in vitro in termini di possibile applicazione clinica.

La produzione di fattori biologicamente attivi da parte delle MSC primarie era inferiore rispetto alla linea cellulare HATMSC1 e diversi fattori sono stati prodotti solo dalla linea cellulare. È stato dimostrato che un mezzo condizionato da HATMSC1 aumenta la proliferazione di vari tipi di cellule, aumenta l’adesione delle cellule e migliora la funzione delle cellule endoteliali. È stato scoperto che l’ipossia durante la coltura determinava un aumento della produzione di fattori pro-angiogenici, come VEGF, IL-8, angiogenina e MCP-1.

I fattori immunomodulatori hanno causato un aumento della produzione di GM-CSF, IL-5, IL-6, MCP-1, RANTES e IL-8. Questi dati suggeriscono che questi fattori, prodotti in diverse condizioni di coltura, potrebbero essere utilizzati per diverse condizioni mediche, come nella medicina rigenerativa, quando può essere utile una maggiore concentrazione di fattori pro-angiogenici, o nelle malattie infiammatorie con terreni condizionati ad alto concentrazione di fattori immunomodulatori.

Differenziazione dei fibroblasti e rimodellamento della matrice compromessa dalla microgravità simulata nel modello di coltura cellulare 3D

L’esposizione alla microgravità influisce negativamente sulla salute degli astronauti. Tuttavia, si sa meno sulla misura in cui la differenziazione dei fibroblasti durante il processo di guarigione della ferita è influenzata dalla mancanza di gravità. Uno dei passaggi chiave di questo processo è la differenziazione dei fibroblasti in miofibroblasti, che contribuiscono funzionalmente attraverso la produzione e il rimodellamento della matrice extracellulare.

In questo lavoro, abbiamo utilizzato matrici tridimensionali (3D) a base di collagene per imitare il tessuto interstiziale e studiato la differenziazione dei fibroblasti in condizioni di microgravità simulata (µG). I nostri risultati hanno dimostrato che l’espressione di alfa-actina muscolare liscia (αSMA) e la traslocazione di Smad2 / 3 nel nucleo cellulare sono state ridotte dopo l’esposizione a sµG rispetto al controllo 1 g , il che suggerisce la compromissione della differenziazione dei fibroblasti sotto sµG.

Inoltre, il rimodellamento della matrice e la produzione sono diminuiti sotto sµG, il che è in linea con la ridotta differenziazione dei fibroblasti. Abbiamo ulteriormente studiato i cambiamenti a livello trascrittomico utilizzando il sequenziamento dell’RNA. I risultati hanno dimostrato che sµG ha un effetto minore sui trascrittomi dei fibroblasti, mentre sµG innesca cambiamenti nel trascrittoma dei miofibroblasti.

Diversi geni e percorsi biologici trovati attraverso l’analisi del trascrittoma sono stati precedentemente segnalati per compromettere la differenziazione dei fibroblasti. Nel complesso, i nostri dati hanno indicato che la differenziazione dei fibroblasti, così come la produzione e il rimodellamento della matrice, sono compromessi nella coltura 3D in condizioni di sµG.