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Epiphytic Acampe ochracea orchid relieves paracetamol-induced hepatotoxicity by inhibiting oxidative stress and upregulating antioxidant genes in in vivo and virtual screening - 09/10/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.112215 
A.M. Abu Ahmed a, b, Md. Atiar Rahman b, , Md. Amjad Hossen c, A.S.M. Ali Reza b, c, Md. Shahidul Islam b, Md. Mamunur Rashid b, Md. Khalid Juhani Rafi b, Md. Tanvir Ahmed Siddiqui b, Abdullah Al-Noman c, Md. Nazim Uddin d
a Department of Genetic Engineering and Biotechnology, University of Chittagong, Chittagong 4331, Bangladesh 
b Department of Biochemistry and Molecular Biology, University of Chittagong, Chittagong 4331, Bangladesh 
c Department of Pharmacy, International Islamic University Chittagong, Chittagong 4318, Bangladesh 
d Institute of Food Science and Technology, Bangladesh Council of Scientific and Industrial Research, Dhaka 1205, Bangladesh 

Correspondence to: Department of Biochemistry and Molecular Biology, Faculty of Biological Sciences, University of Chittagong, Chittagong 4331, Bangladesh.Department of Biochemistry and Molecular Biology, Faculty of Biological Sciences, University of ChittagongChittagong4331Bangladesh

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Abstract

Orchids are basically ornamental, and biological functions are seldom evaluated. This research investigated the effects of Acampe ochracea methanol extract (AOME) in ameliorating the paracetamol (PCM) induced liver injury in Wistar albino rats, evaluating its phytochemical status through UPLC-qTOF-MS analysis. With molecular docking and network pharmacology, virtual screening verified the inevitable interactions between the UPLC-qTOF-MS-characterized compounds and hepatoprotective drug receptors. The AOME has explicit a dose-dependent decrease of liver enzymes acid phosphatase (ACP), aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT), alkaline phosphatase (ALP), gamma-glutamyl transferase (GGT), lactate dehydrogenase (LDH), total bilirubin, as well as an increase of serum total protein and antioxidant enzymes catalase (CAT), superoxide dismutase (SOD), glutathione reductase (GSH) with a virtual normalization (p < 0.05-p < 0.001) and the values were almost equivalent to the reference drug silymarin. After pretreatment with AOME, PCM-induced malondialdehyde (MDA) levels were considerably decreased (p < 0.001). Histopathological examinations corroborated the functional and biochemical findings. The AOME upregulated the genes involved in antioxidative (CAT, SOD, β-actin, PON1, and PFK1) and hepatoprotective mechanisms in PCM intoxicated rats. An array of 103 compounds has been identified from AOME through UPLC-qTOF-MS analysis. The detected compounds were substantially related to the targets of several liver proteins and antioxidative enzymes, according to an in silico study. Virtual prediction by SwissADME and admetSAR showed that AOME has drug-like, non-toxic, and potential pharmacological activities in hepatic damage. Furthermore, VEGFA, CYP19A1, MAPK14, ESR1, and PPARG genes interact with target compounds impacting the significant biological actions to recover PCM-induced liver damage.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

Acampe ochracea exhibited significantly improved PCM induced liver-damage in Wistar albino rats.
Biochemical markers related to liver ALT, GGT, AST ACP and ALP have been remarkably reduced.
A. ochracea upregulated the relevant CAT, SOD, β-actin, PON1 and PFK1 genes.
A. ochracea showed promising in silico effects against respective receptors.
Effect of A. ochracea on liver function regulating genes including VEGFA, CYP19A1, MAPK14, ESR1, and PPARG.

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List of abbreviation : AOME, PCM, SOD, CAT, GSH, MDA, β-actin, PON1, PFK1, UPLC-qTOF-MS, ACP, AST, ALT, ALP, GGT, TP, TB, LDH, PDB ID: 1ILH, VEGFA, CYP19A1, MAPK14, PPARG, ESRI, FCR, OECD

Keywords : Acampe ochracea, UPLC-qTOF-MS, Hepatoprotective, Biochemical, Antioxidant, Liver and PCM


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Vol 143

Article 112215- novembre 2021 Retour au numéro
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