Honokiol induit l'apoptose | Groupe de peignes à pointe du Guangdong

Parasites & Vecteurs volume 16, Numéro d'article : 287 (2023) Citer cet article

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Cryptocaryon irritans, un parasite commun chez les poissons téléostéens marins tropicaux et subtropicaux, a causé de graves dommages à l'industrie de l'aquaculture marine. Il a été prouvé que Honokiol induisait le rétrécissement et la mort du cytoplasme de C. irritans tomont dans notre étude précédente, mais le mécanisme par lequel il agit reste inconnu.

Dans cette étude, les changements de morphologie apoptotique et de rapport apoptotique ont été détectés par observation microscopique et coloration à l'AnnexineV-FITC/PI. Les effets de l'honokiol sur la concentration intracellulaire de calcium ([Ca2+]i), le potentiel de membrane mitochondriale (ΔΨm), les espèces réactives de l'oxygène (ROS), la quantité de fragmentations d'ADN (QDF) et les activités de caspase ont été détectés par coloration Fluo-3, JC-1. coloration, coloration DCFH-DA, méthode Tunel et kit de test d'activité caspase. Les effets de l'honokiol sur les niveaux d'expression de l'ARNm de 61 gènes liés à l'apoptose chez les tomonts de C. irritans ont été détectés par PCR en temps réel.

Les résultats de l'étude sur les effets de la concentration d'honokiol sur la mort de type apoptose de C. irritans tomont ont montré que les niveaux les plus élevés de taux de mortalité de type apoptose en prophase (PADR), de concentration de [Ca2+]i, de ROS, d'activités de la caspase-3 /9 et le taux de nécrose (NER) le plus faible ont été obtenus à une concentration de 1 µg/ml, considérée comme la plus appropriée pour induire une mort semblable à l'apoptose de C. irritans tomont. Lorsque les tomonts de C. irritans ont été traités avec 1 µg/ml d'honokiol, la concentration de [Ca2+]i a commencé à augmenter de manière significative au bout d'une heure. Suite à cela, les ROS, les QDF et les activités de la caspase-3/9 ont commencé à augmenter de manière significative et le ΔΨm a commencé à diminuer de manière significative au bout de 2 h ; le PADR le plus élevé a été obtenu à 4 h. L'expression de l'ARNm de 14 gènes a été significativement augmentée pendant le traitement à l'honokiol. Parmi ces gènes, itpr2, capn1, mc, actg1, actb, parp2, traf2 et fos ont été enrichis dans la voie liée à l'apoptose induite par le stress du réticulum endoplasmique (RE).

Cet article montre que l'honokiol peut induire une mort semblable à l'apoptose de C. irritans. Ces résultats suggèrent que l'honokiol pourrait perturber l'homéostasie du [Ca2 +] i dans le RE, puis induire une mort semblable à l'apoptose de C. irritans par cascade de caspases ou par voie mitochondriale, ce qui pourrait représenter une nouvelle intervention thérapeutique pour l'infection par C. irritans.

Cryptocaryon irritans, un parasite protozoaire commun des poissons téléostéens marins, provoque la maladie des « points blancs » [1]. Cette maladie est principalement répandue dans les zones maritimes tropicales et subtropicales [2,3,4]. Son cycle de vie comprend quatre étapes : trophont, protomont, tomont et theront [5]. Tomont est le stade libre le plus durable de C. irritans. Les Tomonts ont une forte résistance aux médicaments et aux environnements difficiles en raison de leurs kystes durs. Les tomonts peuvent encore produire des théronts infectieux après avoir été conservés à 12 °C pendant 3 mois [5]. Il est difficile d’éliminer complètement C. irritans tomonts dans un environnement de mariculture ouvert, ce qui rend la prévention et le contrôle de la maladie des points blancs très difficiles. C'est une bonne stratégie pour prévenir et traiter les parasites en provoquant leur mort spontanée ; cela présente les avantages d’une faible probabilité de résistance aux médicaments et d’inflammation de l’hôte. Il est bien connu que l’apoptose est un processus de mort cellulaire hautement régulé [6]. Ces dernières années, l'apoptose a fourni un nouveau traitement pour de nombreuses maladies, telles que l'inflammation, le cancer, la leishmaniose, le paludisme et la toxoplasmose [7,8,9,10,11,12,13,14]. La voie de mort de type apoptose a également été trouvée chez de nombreux protozoaires, tels que Leishmania, Plasmodium falciparum, Tetrahymena thermophila, Trypanosoma cruzi, Blastocystis hominis, Toxoplasma gondii et Ichthyophthirius multifiliis [12,13,14,15,16,17,18 ,19,20,21], offrant une nouvelle façon de traiter les maladies parasitaires. De nombreux gènes de C. irritans liés à l'apoptose ont été découverts via une analyse du transcriptome [22, 23, 24, 25, 26], ce qui indique que C. irritans pourrait avoir une voie de mort semblable à l'apoptose. Il a été rapporté que l'honokiol, l'un des principaux composants actifs de Magnolia officinalis, induisait l'apoptose des cellules cancéreuses et de Candida albicans via la voie de stress du réticulum endoplasmique (ER) [27,28,29,30]. Nos études précédentes ont démontré que l'honokiol inhibait de manière significative la prolifération et l'éclosion de C. irritans tomonts. Le cytoplasme de C. irritans tomont résultant a évidemment rétréci sans dommage au cytoplasme ni à la membrane cellulaire (31), ce qui indique que l'honokiol pourrait induire une mort semblable à l'apoptose de C. irritans tomont. Cependant, d’autres expériences sont nécessaires pour confirmer cette spéculation, et le mécanisme reste à découvrir.

4.0 μg/ml, the treated C. irritans tomonts' cytoplasms were irregularly condensed, became hyaline, and were stained by PI (showing red fluorescence), which indicates their cell membranes were damaged (a typical characteristic of middle- and late-stage cell apoptosis or necrosis). Four-quadrant apoptosis diagrams are given in Fig. 2, showing that with the increase in honokiol, the PADR began to increase at a concentration of 0.6 μg/ml. It reached its highest level when the honokiol concentration was 1.0 μg/ml and then decreased, while the AADR and NER began to increase at a concentration of 2.0 μg/ml./p> 4.0 μg/ml, the treated C. irritans tomonts’ cytoplasms were irregularly condensed, became hyaline, and were stained by PI. a–f: Morphologies of C. irritans tomonts respectively treated with 0.0, 0.6, 1.0, 2.0, 4.0, and 8.0 μg/ml honokiol for 8 h. g–l: Morphologies of C. irritans tomonts respectively treated with 0.0, 0.6, 1.0, 2.0, 4.0, and 8.0 μg/ml honokiol for 8 h and observed at Ex/Em = 488/525 nm. m–r: Morphologies of C. irritans tomonts respectively treated with 0.0, 0.6, 1.0, 2.0, 4.0, and 8.0 μg/ml honokiol for 8 h and observed at Ex/Em = 488/630 nm. s–x: Overlapping morphology photos of C. irritans tomonts respectively treated with 0.0, 0.6, 1.0, 2.0, 4.0, and 8.0 μg/ml honokiol for 8 h and recorded at Ex/Em = 488/525 nm and Ex/Em = 488/630 nm. All bars = 300 μm/p> 4.0 μg/ml. As shown in Fig. 3B, the ΔΨm decreased to a level significantly lower than that of the control sample when the honokiol concentration was > 0.6 μg/ml. As shown in Fig. 3C, with the increase of the honokiol concentration, the ROS increased to a level significantly higher than that of the control sample at 1.0 μg/ml and then returned to the level of the control sample. As Fig. 3D shows, with the increase of the honokiol concentration, the QDF began to increase at 0.6 μg/ml, increased to a level significantly higher than that of the control sample at 1.0 μg/ml, reached the highest level at 2.0 μg/ml, and then decreased, but the level remained significantly higher than that of the control sample when the honokiol concentration increased above 4.0 μg/ml. As shown in Fig. 3E, with the increase of the honokiol concentration, both the caspase-3/9 activities began to increase to levels significantly higher than those of the control sample at 0.6 μg/ml and reached the highest levels at 1.0 μg/ml. The activity of caspase-3 gradually returned to the level of the control sample when the honokiol concentration was ≥ 4.0 μg/ml, while the activity of caspase-9 remained at a level higher than that of the control sample, and the activity of caspase-8 always remained at the level of the control sample./p>