اثر وابسته به دوز عصاره آبی برگ تاتوره (Datura stramonium) بر بیان mRNA ژنهای Eiger، Wingless، Glob1 و Dpp و میزان بقای مگس سرکه (Drosophila melanogaster)
DOI::
https://doi.org/10.22100/jkh.v21i1.3568کلمات کلیدی:
تاتوره, Eiger, Wingless, Glob1, Dpp, مگس سرکه, سمیت, Gegemuچکیده
مقدمه: تاتوره (Datura stramonium) گیاهی دارویی و روان فعال حاوی آلکالوئیدهای تروپانی است که با وجود سمیت شناخته شده، اثرات مولکولی آن بر مسیرهای رشد و تنش بهخوبی بررسی نشده است. این مطالعه با هدف بررسی اثرات عصاره آبی برگ تاتوره بر بیان ژنهای تنظیمی کلیدی (Eiger، Wingless، Glob1 و Dpp) در مگس سرکه (Drosophila melanogaster) انجام شد.
مواد و روشها: مگسهای سرکه از نوع وحشی (سویه Harwich) به چهار گروه تقسیم شدند و با رژیمهای غذایی حاوی ۰، ۲۰۰۰، ۴۰۰۰ یا ۸۰۰۰ میلیگرم بر کیلوگرم از عصاره تغذیه شدند. آزمون بقا طی یک دوره ۲۱ روزه انجام شد و سطوح بیان ژن با استفاده از روش PCR نیمه کمی و با بهکارگیری نرمافزار ImageJ برای اندازهگیری شدت باندها تعیین شد.
نتایج: با افزایش غلظت عصاره، میزان بقا بهطور تدریجی کاهش یافت، بهگونهای که در غلظت ۸۰۰۰ میلیگرم بر کیلوگرم، تا روز ۲۱ مرگومیر کامل مشاهده شد. تجزیهوتحلیل بیان ژن نشان داد که بیان Wingless (05/0>P) و (01/0>P)Eiger در غلظتهای ۴۰۰۰ و ۸۰۰۰ میلیگرم بر کیلوگرم، بهصورت معنیدار و وابسته به دوز افزایش یافت. همچنین، افزایش بیان Glob1 در هر دو غلظت مذکور مشاهده شد (05/0>P). در مقابل، بیان Dpp در غلظتهای ۲۰۰۰ و ۸۰۰۰ میلیگرم بر کیلوگرم بهطور معنیداری کاهش یافت (01/0>P).
نتیجهگیری: مواجهه با تاتوره موجب اختلال در مسیرهای مولکولی کلیدی در مگس سرکه شده و با فعالسازی پاسخهای تنشی، همزمان مسیرهای پیامرسانی مرتبط با رشد و تمایز سلولی را مهار میکند. تغییرات مولکولی مشاهده شده، همراه با کاهش میزان بقا، نشاندهنده سمیت قابلتوجه و وابسته به دوز این گیاه بوده و بر اهمیت استفاده کنترل شده از آن تأکید دارد.
مراجع
Korkmaz MF, Bostanci M, Onur H, Cagan E. Datura stramonium poisoning: a case report and review of the literature. Eur Res J. 2019;5(1):186-188.
Akbar S. Datura stramonium L. (Solanaceae). In: Akbar S, editor. Handbook of 200 Medicinal Plants: A Comprehensive Review of Their Traditional Medical Uses and Scientific Justifications. Cham: Springer International Publishing; 2020. p. 857-868.
Asiru M, Abifarin M. Health promotion through herb information: a special discussion of gegemu herb in Yoruba setting of Nigeria. J Health Inf Librariansh. 2016;3(1):41-45.
Igben VO, Iju WJ, Itivere OA, Oyem JC, Akpulu PS, Ahama EE. Datura metel stramonium exacerbates behavioral deficits, medial prefrontal cortex, and hippocampal neurotoxicity in mice via redox imbalance. Lab Anim Res. 2023;39(1):15.
Al-Snafi AE. Medical importance of Datura fastuosa (syn: Datura metel) and Datura stramonium: a review. IOSR J Pharm. 2017;7(2):43-58.
Disel NR, Yilmaz M, Kekec Z, Karanlik M. Poisoned after dinner: dolma with Datura stramonium. Turk J Emerg Med. 2015;15(1):51-55.
Nishihara S. Drosophila development, RNAi, and glycobiology. In: Kamerling H, editor. Comprehensive Glycoscience. Amsterdam: Elsevier; 2007. p. 49-79.
Mabery E. Eiger’s role in Drosophila melanogaster immunity [dissertation]. Stanford (CA): Stanford University; 2010.
Morata G, Lawrence PA. The development of wingless, a homeotic mutation of Drosophila. Dev Biol. 1977;56(2):227-240.
Gleixner E, Ripp F, Gorr TA, Schuh R, Wolf C, Burmester T, Hankeln T. Knockdown of Drosophila hemoglobin suggests a role in O₂ homeostasis. Insect Biochem Mol Biol. 2016;72:20-30.
Gupta SC, Siddique HR, Mathur N, Mishra RK, Saxena DK, Chowdhuri DK. Adverse effect of organophosphate compounds, dichlorvos and chlorpyrifos, in the reproductive tissues of transgenic Drosophila melanogaster: 70-kDa heat shock protein as a marker of cellular damage. Toxicology. 2007;238(1):1-4.
Yadav R, Sarkar S. Drosophila globin1 is required for maintenance of the integrity of F-actin-based cytoskeleton during development. Exp Cell Res. 2018;366(1):16-23.
Ogunmoyole T, Adeyeye RI, Olatilu BO, Akande OA, Agunbiade OJ. Multiple organ toxicity of Datura stramonium seed extracts. Toxicol Rep. 2019;6:983-989.
Christian JL. Morphogen gradients in development: from form to function. Wiley Interdiscip Rev Dev Biol. 2012;1(1):3-15.
Zecca M, Struhl G. A unified mechanism for the control of Drosophila wing growth by the morphogens Decapentaplegic and Wingless. PLoS Biol. 2021;19(3):e3001111.
Raftery LA, Sutherland DJ. Gradients and thresholds: BMP response gradients unveiled in Drosophila embryos. Trends Genet. 2003;19(12):701-708.
Casas-Tintó S. Drosophila as a model for human disease: insights into rare and ultra-rare diseases. Insects. 2024;15(11):870.
Mukhtar Y, Tukur S, Bashir RA. An overview on Datura stramonium L. (Jimson weed): a notable psychoactive drug plant. Am J Nat Sci. 2019;2:1-9.
Alum EU, Ugwu OP, Aja PM, Obeagu EI, Inya JE, Onyeije AP, Agu E, Awuchi CG. Restorative effects of ethanolic leaf extract of Datura stramonium against methotrexate-induced hematological impairments. Cogent Food Agric. 2023;9(1):2258774.
Kramer J, Neves J, Koniikusic M, Jasper H, Lamba DA. Dpp/TGF-β superfamily play a dual conserved role in mediating the damage response in the retina. PLoS One. 2021;16(10):e0258872.
Tanimoto H, Itoh S, Ten Dijke P, Tabata T. Hedgehog creates a gradient of Dpp activity in Drosophila wing imaginal discs. Mol Cell. 2000;5(1):59-71.
Burmester T, Wawrowski A, Diepenbruck I, Schrick K, Seiwert N, Ripp F, Prothmann A, Hankeln T. Divergent roles of the Drosophila melanogaster globins. J Insect Physiol. 2018;106:224-231.
Liu RM, Desai LP. Reciprocal regulation of TGF-β and reactive oxygen species: a perverse cycle for fibrosis. Redox Biol. 2015;6:565-577.
Wu M, Wu S, Chen W, Li YP. The roles and regulatory mechanisms of TGF-β and BMP signaling in bone and cartilage development, homeostasis, and disease. Cell Res. 2024;34(2):101-123.
Dalui S, Chatterjee S, Sinha P, Bhattacharyya A. Reduced Dpp expression accelerates inflammation-mediated neurodegeneration through activated glial cells during altered innate immune response in Drosophila. Pestic Biochem Physiol. 2020;170:104680.
Batool A, Batool Z, Qureshi R, Raja NI. Phytochemicals, pharmacological properties and biotechnological aspects of a highly medicinal plant: Datura stramonium. J Plant Sci. 2020;8(2):29-40.
Bradbury JM, Edwards PA, Niemeyer CC, Dale TC. Wnt-4 expression induces a pregnancy-like growth pattern in reconstituted mammary glands in virgin mice. Dev Biol. 1995;170(2):553-563.
Igaki T, Kanda H, Yamamoto-Goto Y, Kanuka H, Kuranaga E, Aigaki T, Miura M. Eiger, a TNF superfamily ligand that triggers the Drosophila JNK pathway. EMBO J. 2002;21(12):3009-3018.
Nusse R, Varmus HE. Wnt genes. Cell. 1992;69(7):1073-1087.
Parrotta JA. Healing Plants of Peninsular India. New York: CABI Publishing; 2001.
Brunetti P, Lo Faro AF, Tini A, Busardò FP, Carlier J. Pharmacology of herbal sexual enhancers: a review of psychiatric and neurological adverse effects. Pharmaceuticals (Basel). 2020;13(10):309.
Sanni M, Ejembi DO, Abbah OC, Olajide JE, Ayeni G, Asoegwu CM. Phytochemical screening and deleterious effects of aqueous extract of Datura stramonium on albino rats. World J Pharm Res. 2014;3(6):1110-1136.
Trancă SD, Szabo R, Cociş M. Acute poisoning due to ingestion of Datura stramonium: a case report. Rom J Anaesth Intensive Care. 2017;24(1):65.
Matsuda S, Affolter M. Is Drosophila Dpp/BMP morphogen spreading required for wing patterning and growth? Bioessays. 2023;45(9):2200218.
چاپ شده
شماره
نوع مقاله
مجوز
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
https://orcid.org/0000-0002-6410-6328
