EFFECTS OF CURCUMA LONGA CRUDE EXTRACT ON NITRIC OXIDE AND iNOS IN LPS-STIMULATED HUMAN GINGIVAL FIBROBLAST IN HIGH GLUCOSE CONDITION

Abstract

Inducible nitric oxide synthase (iNOS) expresses in the gingival tissue of periodontitis and/or diabetes patients, which is associated with the destruction of periodontal tissues and as a potential therapeutic target. Curcumin has anti-inflammatory and antioxidant properties, so the usage of crude turmeric extract (TUR) may have pharmacological effects on other compounds that could improve therapeutic outcomes. This study aims to investigate the effects of TUR on nitric oxide (NO) production and iNOS expression in lipopolysaccharide (LPS)-stimulated human gingival fibroblasts (HGF) under high glucose conditions. Turmeric was extracted with 95% ethanol. HGF were cultured in normal (5.5 mM) or high (50 mM) glucose media for 72 hours, then the media were replaced with serum-free media containing 15 µg/ml TUR and/or 1 µg/ml LPS for 24 hours. The cell viability was determined by MTT assay. The NO production was assessed by a nitrate assay and the iNOS mRNA expression was evaluated by qRT-PCR. The results showed that TUR had no cytotoxicity. The high glucose condition significantly reduced cell viability (p<0.05). There were no significant differences in NO production and iNOS expression between groups, with and without TUR. However, TUR tended to suppress high glucose-induced iNOS expression in HGF. Therefore, adjunctive therapy with TUR may prevent complications such as periodontitis in patients with uncontrolled diabetes.

มีการแสดงออกของอินดิวซิเบิลไนตริกออกไซด์ซินเทส (iNOS) ในเนื้อเยื่อเหงือกของผู้ที่เป็นโรคปริทันต์อักเสบและ/หรือเบาหวาน ซึ่งสัมพันธ์กับการทำลายของเนื้อเยื่อปริทันต์ จึงอาจทำให้ iNOS ถูกใช้เป็นตัวบ่งชี้ของการวัดประสิทธิผลของการรักษาโรคปริทันต์อักเสบ หรือป้องกันโรคปริทันต์อักเสบในผู้ป่วยเบาหวาน เคอร์คิวมินมีคุณสมบัติทั้งต้านการอักเสบและต้านอนุมูลอิสระ ดังนั้นการใช้สารสกัดหยาบขมิ้นชันซึ่งคงสารประกอบอื่นอาจช่วยเสริมผลในการรักษา จึงนำมาสู่การศึกษาผลของสารสกัดหยาบขมิ้นชันต่อการสร้างไนตริกออกไซด์ (NO) และการแสดงออกของ iNOS ในเซลล์สร้างเส้นใยเหงือกมนุษย์ (Human gingival fibroblasts; HGF) ที่กระตุ้นด้วยไลโปโพลีแซคคาไรด์ (LPS) ในสภาวะน้ำตาลสูง โดยสกัดขมิ้นชันด้วยเอทานอลความเข้มข้นร้อยละ 95 และเลี้ยง HGF ในอาหารเลี้ยงเซลล์น้ำตาลปกติ (5.5 มิลลิโมลาร์) หรือน้ำตาลสูง (50 มิลลิโมลาร์) เป็นเวลา 72 ชั่วโมง ต่อมาเปลี่ยนเป็นอาหารเลี้ยงเซลล์ไม่ผสมซีรัมที่มีสารสกัดหยาบขมิ้นชันความเข้มข้น 15 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร และ/หรือ LPS 1 ไมโครกรัม/มิลลิลิตร เป็นเวลา 24 ชั่วโมง จากนั้นวิเคราะห์ความมีชีวิตของเซลล์ด้วยวิธี MTT วิเคราะห์การสร้าง NO ด้วย Nitrate assay และวิเคราะห์การแสดงออกของ iNOS ด้วยวิธี qRT-PCR จากการศึกษาพบว่าสารสกัดหยาบขมิ้นชันไม่แสดงความเป็นพิษต่อเซลล์ สภาวะน้ำตาลสูงทำให้ร้อยละความมีชีวิตของเซลล์ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ (p<0.05) ส่วนการสร้าง NO และการแสดงออกของ iNOS ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างกลุ่มที่ได้รับและไม่ได้รับสารสกัดหยาบขมิ้นชัน อย่างไรก็ตามสารสกัดหยาบขมิ้นชันมีแนวโน้มลดการแสดงออกของ iNOS ในกลุ่มควบคุมภาวะน้ำตาลสูง ซึ่งอาจอนุมานได้ว่าการใช้สารสกัดหยาบขมิ้นชันเสริมอาจช่วยป้องกันการเกิดภาวะแทรกซ้อน เช่น โรคปริทันต์อักเสบ ในผู้ป่วยเบาหวานที่ควบคุมระดับน้ำตาลได้ไม่ดี