Thesis (M.Sc.) -Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 135-154.

Ulcerative colitis is a chronic idiopathic inflammation that profoundly affects the patient’s quality of life and is associated with various complications. Linagliptin, a potent DPP- 4 inhibitor, shows favorable anti-inflammatory effects in several animal model pathologies. To this end, the present study aimed to investigate the anti-inflammatory effect of linagliptin in a rat model of acetic acid-induced colitis. Moreover, the molecular mechanisms behind this effect were addressed. Accordingly, colitis was established by the administration of a 2 ml 6% acetic acid intrarectally and treatment with linagliptin (5mg/kg) started 24 hours after colitis induction and continued for 7 days. On one hand, the DPP-4 inhibitor alleviated the severity of colitis as evidenced by a decrease in disease activity index (DAI) scores, colon weight/length ratio, macroscopic damage, and histopathological deterioration. Additionally, linagliptin diminished colon inflammation via attenuation of tumor necrosis factor alpha (TNF-α), Interleukin 6 (IL-6), and Nuclear factor Kappa B (NF-κB p65) besides restoration of anti-inflammatory cytokine IL-10. On the other hand, linagliptin increased levels of phosphorylated adenosine monophosphate kinase (p-AMPK), Silent mating-type information regulation 2 homolog 1 (SIRT1), and Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma coactivator (PGC)-1α while abolishing the increment in Janus kinase 2 (p-JAK2) and Signal transducer and activator of transcription 3 (p-STAT3). In parallel linagliptin reduced Mammalian target of rapamycin mTOR levels and upregulated expression levels of Small heterodimer orphan nuclear protein (SHP) and Mitogen Kinase phosphatase 1 (MKP-1) which is postulated to mediate AMPK-driven JAK2/STAT3 inhibition. Based on these findings, linagliptin showed promising anti-inflammatory activity against acetic acid-induced colitis that is mainly attributed to the activation of the AMPK-SIRT1-PGC-1α pathway as well as suppression of the JAK2/STAT3 signaling pathway that might be partly mediated through AMPK activation.

تعد امراض التهاب الأمعاء التى تتمثل فى التهاب القولون التقرحي ومرض كرون امراض مزمنة ومنتكسة تقدمية فى الجهاز الهضمى. وتشير الادله المتراكمة إلى أن الاستجابة الالتهابية غير الملائمه للميكروبات المعوية في مضيف حساس وراثيا تؤدي إلى امراض التهاب الامعاء.ان امراض التهاب الامعاء لها طبيعة مدمرة قد تؤدي إلى مضاعفات مختلفة مثل الناسور والتضيق والتهاب القولون المصاحب للارام والسرطان. ان العلاج القياسى المتاح لامراض التهاب الامعاء مثل الساليسيالت الامينيةو استييروييد و معدلات المناعة توفر فقط تحسين الاعراض ولكن تفشل في تحقيق مغفرة السريرية، لوقف عملية التهابات، وتغيير مسار المرض. وعلاوة على ذلك يرتبط استخدام هذه الادوية مع العديد من الاثار الجانبية بما في ذلك ولكن لا تقتصر على القصور الكلوي. على الرغم من أن العوامل البيولوجية المعتمدة مؤخرا لامراض التهاب الامعاء تقدم خصوصية عالية وتظهر مغفرة سريرية أكبر،الا ان ارتفاع تكلفتهم وخطر العدوى تحد من استخدامها. لذلك العثور على علاج فعال له أهمية اكلينيكية عالية في المرضى الذين يعانون من امراض التهاب الامعاء. مثبطات ببتيديز ثنائى البيبتيد 4 وهى فئة جديدة من االدوية المخفضة لسكر الدم عن طريق الفم قد تمت الموافقة مؤخرا علىهم لعلاج داء السكرى من النوع الثانى عن طريق اطالة تأثير الجلوكاجون مثل الببتيد1 .إنزيم ببتيديز ثنائى البيبتيد 4 لديه نشاط إنزيمي فريد من نوعه يمكن أن يشق ثنائى البيبتيد الطرفية ببتيدات نشطة بيولوجيا ، السيتوكينات و كيموكينس باالاضافة إلى ذلك، هذا الأنزيم لديه وظيفة تحفيز مشترك في الاستجابة المناعية بسبب تعبيره على الخلايا التائية وهكذا،بخلاف تأثير السيطرة على نسبة السكر في الدم من مثبطات ببتيديز ثنائى البيبتيد 4 فان الخصائص المضادة للالتهاب ل مثبطات ببتيديز ثنائى البيبتيد 4 غير االنتقائىة قد وصفت في العديد من النماذج قبل السريرية من الامراض الالتهابية بما في ذلك امراض التهاب الامعاء. هذا التأثير يتم إما من خلال تنظيم الخاليا التائية أو تثبيط تدهور غلوكاغون مثل الببتيد 2 الذي يعزز انتشار وإصلاح الغشاء المخاطي للقولون. يعد ليناجلبتين هو اكثر مثبطات ببتيديز ثنائى البيبتيد 4 فاعلية واالكثر انتقائية النزيم ببتيديز ثنائى البيبتيد 4 يظهر ليناجلبتين تاثير ايجابى كمضاد لاللتهابات ومضاد لالكسدة فى العديد من النماذج المرضية. وأظهرت الدراسات السابقة أن ليناغليبتين يقمع الالتهاب فى النماذج الحيوانية مثل التهاب العضلة القلبية المناعى,التغير الدهنى الكبدى و وجروح مرض السكرى. ويظهر أيضا تأثير وقائي على القلب والاوعية الدموية فى الجرذان الحساسة للملح ذات الضغط المرتفع عن طريق التخفيف من الاجهاد التأكسدي. هذا التأثير المضاد للالتهابات كان بوساطة على الاقل جزئيا بواسطة تفعيل أدينوسين مونوفوسفات بروتين كيناز وتثبيط انزيم ببتيديز ثنائى البيبتيد 4. وبناء على ذلك نفترض أن ليناجليبتين يمكن أن يقدم كاستراتيجية علاجية جديدة ضد امراض التهاب الامعاء. وضعنا هذه الفرضية على أساس البيانات السابقة التى أظهرت أن ناهض الادينوسين مونوفوسفات بروتين كيناز يمكن تعديل الاستجابة الالتهابية في امراض التهاب الامعاء .كمنشط لألدينوسين مونوفوسفات بروتين كيناز يستطيع ليناجلبتين ان يحول السيتوكينات المحفزة لاللتهابات الى سيتوكينات مضادة لاللتهاباتويعزز من وظيفة الحاجز الطالئى. اضافة إلى ذلك كمثبط قوي النزيم ببتيديز ثنائى البيبتيد 4 يمكن ليناجليبتين الحفاظ على وظائف غلوكاغون مثل الببتيد 2 عن طريق تقليل تدهوره.
هدف الدراسة: دراسة تاثير عقار ليناجلبتين فى علاج التهاب القولون المحدث تجريبيا فى الجرذان
تصميم العمل: الحيوانات: تم إبقاء الجرذان البيضاء التي تزن 222 ± 22 جم تحت الظروف البيئية الخاضعة للرقابة، والرطوبة النسبية )02 ± 12 ،)٪ودرجة الحرارة الثابتة )22 ± 1 )℃ ودورة الضوء / الظالم 12 / 12 . تم الحفاظ على الحيوانات في بيت الحيوان بكلية الصيدلة، جامعة هليوبوليس طوال فترة الدراسة، ويسمح بحرية الوصول إلى الغذاء والماء.
المنهجية : المجموعات والعالج: سيتم توزيع الجرذان عشوائيا في 4 مجموعات (ن = 8 / مجموعة(
مجموعة 1: المجموعة الضابطة تناولت الناقل فقط.
في المجموعات التالية تم احداث التهاب القولون على النحو التالي، صيام الفئران لمدة 24 ساعة مع حرية الوصول إلى الماء ثم تم تخدير كل فأر عن طريق الحقن العضلي من الكيتامين وزيالزين، بجرعات 42 و 5 ملغ / كغم من وزن الجسم على التوالي. وتم إدخال قسطرة الاطفال داخل المستقيم لمسافة 8 سم ثم غرس 1 مل من حمض الخليك بتركيز 4 فى المائة في المياه المالحة العادية ببطء في القولون. وبعد ذلك تم دفع 2 مل من الهواء الستكمال توزيع الحمض في القولون. يجب أن تكون الفئران في وضع الرأس ألسفل لمدة 22 ثانية لمنع تسرب حمض الخليك من فتحة الشرج تم إعطاء الفئران فى المجموعة الضابطة مياه مالحة عادية باستخدام نفس الاجراءات
. مجموعة 2: المجموعة الضابطة المصابة ستتناول الناقل فقط
.مجموعة 3: المجموعة الضابطة المصابة تتناول العقار المرجعى ميسالزين 122 مج/كجم بالفم
.مجموعة 4: سيتناول ليناجلبتين 5 مج/كجم بالفم.
العلاج بدأ يوم بعد احداث المرض واستمر لمدة 7 ايام
. القياسات
: 1.فحص االنسجة
2 .مؤشر النشاط المرضي
3 .تقييم تلف القولون بالعين المجردة
4.عوامل محفزة لاللتهاب • العامل النووى كابا-ب
• انترلوكين-6
•عامل نخر الورم الفا
5.دالالت المضادة لاللتهابات
•انترلوكين 10
6.اشارات األدينوسين مونوفوسفات بروتين كيناز
•األدينوسين مونوفوسفات بروتين كيناز
•سيرت 1
•بى جى سى 1 الفا
7.اشارات مسار JAK2
•JAK2
•STAT 3
•SOCS 3
ومن الممكن تلخيص نتايج هذه الدراسة فى عدد من النقاط التاليه
•أظهرت الفئران المعالجة بحمض الخليك مستويات منخفضة من p-AMPK و SIRT1
•تسبب إعطاء حمض الخليك في زيادة نشاط JAK2 / STAT3 و NF-κB
•أظهر Linagliptin تأثير واعد كمضاد للالتهابات ضد التهاب القولون بحمض الخلية
•العلاج ب Linagliptin ادى لارتفاع مستوى البروتين p-AMPK المنظم والتعبير الجيني SIRT1
•أظهرت الفئران التي عولجت بـ linagliptin مستويات منخفضة من p-JAK2 و p-STAT3 و NF-κB.
بشكل جماعي وفي الختام ، أظهرت الدراسة الحالية وتقدم دليلًا قويًا على التأثير الواعد المضاد للالتهابات لليناجليبتين في التهاب القولون الناجم عن حمض الأسيتيك. تكشف البيانات أيضًا أن هذه التأثيرات الإيجابية يتم التوسط فيها بشكل أساسي من خلال تنشيط مسار إشارات AMPK-SIRT1-PGC-1α وكذلك قمع إشارات JAK2 / STAT3 التي يمكن التوسط فيها جزئيًا من خلال تنشيط AMPK.
تدافع نتائجنا عن استخدام linagliptin في إدارة التهاب القولون التقرحى علاوة على ذلك ، تعطي هذه النتائج رؤى أعمق حول تنشيط AMPK كهدف علاجي مبتكر واعد في علاج مرض التهاب الأمعاء الذي يمكن أن يمنع السيتوكينات المتعددة ومسارات الإشارات في وقت واحد. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات للتحقق من الفعالية السريرية لليناجليبتين في مرض التهاب الأمعاء وتأكيد الآليات الجزيئية الدقيقة المسؤولة عن مفعول دواء ليناجلبتين.

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.