Effect of Cyclamate and Saccharin mixture on the secretion of Interleukin-10 and The gene expression of its receptor in Albino mice / by Marwa Magdy El Daly ; Supervised by Prof. Dr. Azza Mohamed Al Amir, Dr. Wajeet Nabil Sayed, Dr. Mohamed Hosney Abd El naby, Dr. Mohamed Hosney Abd El naby Hassan.

Thesis (M.Sc.)-Cairo University, 2022.

Bibliography: pages 73-80.

Artificial sweeteners play an important role in the immune system by decreasing the essential biomarkers of humoral immunity such as IL-6, IL-10 and TNFα which they are essential cytokines for the maintenance of immune responses. Saccharin was acting as an antiseptic in treating urinary tract infections. Sodium cyclamate salts are most used by patients with altered sodium levels in their diets. The widespread usage of saccharin was associated with increase relevance of inflammatory bowel diseases (IBDs). IgG1 activates classical pathway of the complement system and plays role in modulating the antibody-mediated proteolysis and cytotoxicity. IgA has been shown to be an inducer of active immunity by controlling the production of certain cytokines such as TNF and IL-1β. IL-10 is secreted during infection to inhibit the activity of Th1 cells, NK cells, and macrophages, to limit the secretion of proinflammatory cytokines such as TNF and IL-12, and to maintain tissue homeostasisIL-10R is a heterotetrameric complex composed of two molecules of IL-10Rα (IL-10R1) and two molecules of IL-10Rβ (IL-10R2). The lamina propria of the gastrointestinal tract lies below the basement membrane and contains dendritic cells, B cells, macrophages, lymphocytes, plasma cells and other. Therefore, the aim of this study was to evaluate the effect of a mixture of sodium cyclamate and saccharin as an artificial sweetener on the immune system of albino mice by evaluating IL-10 cytokines and their receptors. In the current study, fifty male albino rats were assigned. Mice were randomly divided into a control group (20 mice) and an experimental group (30 mice). Serum cytokines IL-10, IgG and IgA were measured by sandwich ELISA. In order to assess the expression level of IL-10 receptor gene, RT-qPCR was conducted. For histochemical examination, sections were stained with acid Schiff and Alcian blue (PAS/Alcian blue) double staining to assess mucus secretion from the intestinal mucosal barrier.
The obtained results showed that IL-10 levels were increased non-significantly (p˃0.05) between 6 and 12 weeks of treatment, IgA levels were significantly decreased, and IgG levels were increased in male albino mice compared to control groups (P < 0.05). In addition, IL10-R1 and IL-10R2 levels were significantly increased in the 6th wk treatment group compared to the 12th wk treatment group. In the 12th wk treatment group, local aggregation was observed in the lamina propria of the colonic mucosal epithelium consistent with mucosal detachment, and local mucosal necrosis was also observed at 6th wks compared with the treatment group and the control group. In addition, after 6 weeks, sections of the treated group showed short crypts with a decrease in blue cells producing acidic mucus in the colon wall. Sections from the 12th wk treatment group showed relatively average crypts with a significant decrease in mucin-producing blue cells to acidic mucin. By evaluating the expression levels of IL-10 cytokines and their receptors in male albino mice, this study concluded that the intake of a mixture of sodium cyclamate and saccharin can affect the immune system.

تلعب المحليات الصناعية دورًا حيويًا في الجهاز المناعي عن طريق تقليل المؤشرات الحيوية الأساسية للمناعة الخلطية مثل IL-6 و IL-10 و TNFα والتي تعتبر السيتوكينات المهمة للحفاظ على الاستجابات المناعية مثل الالتهابات. ويستخدم السكرين كمادة مطهرة في علاج عدوي المسالك البولية. تستخدم أملاح سيكلامات الصوديوم بشكل كبير من قبل المرضى الذين يعانون من مستويات الصوديوم المتغيرة في وجباتهم الغذائيةو أيضا مرضى السكرى. ارتبط الاستخدام الواسع النطاق للسكرين بزيادة حدوث أمراض الأمعاء الالتهابية .(IBDs) ينشطIgG1 المسار الكلاسيكي للنظام التكميلي ويلعب دورًا في تعديل تحلل البروتين والسمية الخلوية بوساطة الجسم المضاد. تم العثور على IgA ليكون محفزًا للمناعة النشطة من خلال التحكم في إنتاج بعض السيتوكينات مثل TNF و .IL-1β يتم إفراز IL-10 أثناء العدوى لتثبيط نشاط خلايا Th1 وخلايا NK والضامة ، مما يحد من إفراز بعض التهابات السيتوكينات مثل TNFα و IL-12 والحفاظ على توازن الأنسجة. ويعتبرIL-10R هو مستقبل السيتوكين IL-10 وهوعبارة عن مركب رباعي غير متجانس متكون من جزيئين IL-10Rα (IL-10R1) وجزيئين(R210 .IL-10Rβ (IL-كما توجد مادة لامينا بروبريا للجهاز الهضمي تحت الغشاء القاعدي وتحتوي على خلايا مناعية مثل الخلايا المتغصنة والخلايا البائية والضامة والخلايا الليمفاوية وخلايا البلازما وغيرها. لذلك ، هدفت الدراسة الحالية إلى تقييم تأثير خليط سيكلامات الصوديوم والسكرين كمحليات صناعية على الجهاز المناعي في الفئران البيضاء من خلال تقييم IL-10 السيتوكين ومستقبلاته. وقد تم تخصيص خمسين ذكرًا من ذكور الألبينو في الدراسة الحالية. وتم تقسيم الفئران عشوائياً إلى مجموعة كنترول (20 فأر) تم اعطائها فقط ماء الصنبور ومجموعة تجريبية أو المعالجة (30 فأر). وتم قياس IL-10 cytokine و IgA و IgG بواسطة تقنية ELISA الشطيرة. من أجل تقييم مستوى التعبير عن جين مستقبل IL-10 ، تم إجراء .RT-qPCR بالنسبة للدراسة الكيميائية النسيجية ، تم صبغ بعض القطاعات المأخوذة من القولون بصبغة Hematoxylin-Eosin (H&E) و ايضا بعض القطاعات صبغت بصبغة حمض شيف دورية وألسيان الزرقاء المزدوجة (PAS / Alcian blue) لتقييم إفراز الميوسين من الحاجز المخاطي للأمعاء.وأظهرت النتائج التي تم الحصول عليها أن هناك زيادة غير معنوية في تركيز IL-10 بين المجموعات المعالجة في الأسبوع السادس والأسبوع الثاني عشر مقارنةً بالمجموعة كنترول في ذكور الفئران البيضاء (p˃0.05) ، تم تسجيل انخفاض كبير في مستويات IgA وزيادة معنوية في مستويات IgG بين الذبيحتين (P≤0.05). بالإضافة إلى ذلك ، تم التعبير عن مستويات IL10-R1 و IL-10R2 بشكل مفرط في الأسبوع السادس المجموعة المعالجة من المجموعة المعالجة في الأسبوع الثاني عشر. فيما يتعلق بالمجموعة المعالجة 12 أسبوعًا ، تم تسجيل التجمعات البؤرية في الصفيحة الخاصة بالغشاء المخاطي في الطبقة الظهارية المخاطية للقولون المرتبط بتقشر الطبقة الظهارية المخاطية المبطنة والنخر البؤري أيضًا في الغشاء المخاطي مقارنة بالأسبوع السادس ومجموعات الكنترول. إلى جانب نتائج المجموعة المعالجة في الأسبوع السادس ، أظهرت جدران القولون وجود خبايا قصيرة مع الحد الأدنى من تقليل الخلايا المخاطية الزرقاء الإيجابية لمخاط الحمض. بينما أظهرت المجموعة المعالجة في الأسبوع الثاني عشر أن جدران القولون تحتوي على خبايا متوسطة نسبيًا مع انخفاض ملحوظ في خلايا إفراز المخاط الأزرق الموجبة للموسين الحمضي. أستنتجت الدراسة الحالية إلى أن استهلاك خليط سيكلامات الصوديوم والسكرين قد يغير ويؤثر على جهاز المناعة من خلال تقييم مستوى التعبير عن السيتوكين IL-10 ومستقبلاته في ذكور الفئران البيضاء

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.