تعدیل طبیعی سیستم ایمنی میزبان در برابر Klebsiella aerogenes: شواهدی از عصاره شیرین‌بیان

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه میکروبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه بغداد، عراق.

2 گروه میکروبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه بغداد، عراق

10.22103/jab.2026.27079.1880

چکیده

هدف: ظهور Klebsiella aerogenes به‌عنوان یک پاتوژن احتمالی با عفونت‌های گوارشی و سیستمیک در حیوانات و انسان‌ها مرتبط دانسته شده است. همچنین مقاومت ضدمیکروبی در میان سویه‌های گونه‌های Klebsiella افزایش یافته است. بنابراین، نیاز به یافتن منابع جایگزین از مواد تعدیل‌کننده سیستم ایمنی وجود دارد. از این‌رو، هدف این مطالعه ارزیابی اثرات تعدیل‌کننده ایمنی و پیشگیرانه عصاره Glycyrrhiza glabra (شیرین‌بیان) در مدل موشی عفونت ناشی از Klebsiella aerogenes بود.
مواد و روش‌ها: نمونه‌ها از 50 گربه مبتلا به اسهال برای کشت و شناسایی K. aerogenes جمع‌آوری شدند. سپس این باکتری‌ها برای ایجاد عفونت تجربی در 48 موش نژاد Swiss albino استفاده شدند. حیوانات به شش گروه شامل هشت موش تقسیم شدند. سه گروه عصاره خوراکی شیرین‌بیان را با دوزهای مختلف 50، 150 و 250 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر دریافت کردند. دو گروه کنترل شامل کنترل منفی (تجویز خوراکی PBS) و کنترل مثبت بودند. گروه اضافی نیز فقط عصاره را دریافت کرد و آلوده نشد. عصاره شیرین‌بیان دو بار در هفته به مدت 21 روز تجویز شد و سپس موش‌ها با باکتری Klebsiella aerogenes با غلظت 1.5 × 10⁸ CFU/mL تلقیح شدند.
نتایج: موش‌های آلوده درمان‌نشده در مقایسه با گروه کنترل منفی افزایش معنی‌داری در شاخص‌های التهابی و خونی نشان دادند (P ≤ 0.05). افزایش قابل توجهی در تعداد گلبول‌های سفید در موش‌های آلوده مشاهده شد، به‌طوری‌که میانگین آن‌ها به 12.8 ± 1.4 ×10³/µL رسید. در حالی که این مقدار در گروه کنترل 6.2 ± 0.9 ×10³/µL بود. همچنین، سطح IL-6 در موش‌های آلوده به‌طور معنی‌داری تا 85.6 ± 5.3 pg/mL افزایش یافت، در حالی که در گروه کنترل 28.4 ± 3.1 pg/mL بود. موش‌های آلوده درمان‌نشده دچار ضایعات شدید التهابی و تخریبی بافتی شدند. در مقابل، موش‌های آلوده‌ای که با شیرین‌بیان درمان شده بودند، کاهش التهاب، کاهش سطحIL-6، بهبود شاخص‌های خونی و آسیب بافتی کمتر را نشان دادند. کمترین دوز عصاره (50 میلی‌گرم بر میلی‌لیتر) بیشترین اثر محافظتی را ایجاد کرد که نشان می‌دهد رابطه مستقیمی میان غلظت شیرین‌بیان و اثر زیستی آن در موش‌های آزمایشگاهی وجود ندارد.
نتیجه‌گیری: عصاره Glycyrrhiza glabra دارای اثرات ضدالتهابی و محافظتی در برابر عفونت ناشی از Klebsiella aerogenes در موش‌ها بود. عصاره شیرین‌بیان موجب کاهش التهاب و بهبود تغییرات پاتولوژیک مشاهده‌شده در حیوانات آلوده شد. بنابراین، Glycyrrhiza glabra می‌تواند به‌عنوان یک گزینه امیدوارکننده برای توسعه تعدیل‌کننده طبیعی سیستم ایمنی مطرح شود، هرچند انجام مطالعات بیشتر ضروری است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Natural immunomodulation of host defense against Klebsiella aerogenes: evidence from Licorice extract

نویسندگان [English]

  • Roua J. Mohammed 1
  • Ikram Abbas Al Sammaraa 2
  • Sabrin Ibraheem Mohsin 2
1 Department of Microbiology, College of Veterinary Medicine, University of Baghdad, Iraq.
2 Department of Microbiology, College of Veterinary Medicine, University of Baghdad, Iraq.
چکیده [English]

Objective
The emergence of Klebsiella aerogenes as a possible pathogen has been linked with both gastrointestinal and systemic infections in animals and human beings. Antimicrobial resistance among strains of Klebsiella species has increased. Thus, there is a need for seeking alternative sources of immunomodulating substances. Hence, the objective of this study was to evaluate the immunomodulatory and prophylactic effects of Glycyrrhiza glabra (licorice extract) on mouse models of Klebsiella aerogenes infection.
Materials and methods
Samples were obtained from diarrhea cases of 50 cats for culturing and identification of K. aerogenes. These bacteria were then used in experimentally infecting 48 mice of the Swiss albino strain. A total of six groups of eight mice each were included. Three groups were given oral licorice extract at various doses of 50, 150, and 250 mg/mL. Two control groups comprising of negative controls (oral administration of PBS) and positive control. An additional group was only provided with extract but not infected. Licorice extract was administered twice weekly for 21 days followed by injection with Klebsiella aerogenes bacteria at 1.5 × 10⁸ CFU/mL.
Results
Infected untreated mice had significant increases in inflammatory and hematological indices compared to negative control mice (P ≤ 0.05). A significant rise in white blood cells' count occurred in infected mice, whose mean value amounted to 12.8 ± 1.4 ×10³/µL. While those in control group were lower at 6.2 ± 0.9 ×10³/µL. Moreover, IL-6 levels in infected mice significantly increased to 85.6 ± 5.3 pg/mL versus 28.4 ± 3.1 pg/mL in controls. Infected untreated mice experienced severe inflammatory and degenerative histopathological lesions. On the other hand, infected but licorice-treated mice exhibited reduced inflammation, IL-6 levels, improvements in hematological indices, and lesser degree of tissue damage. The lowest dose (50 mg/mL) was shown to produce maximum protective effect, implying that there is no clear relationship between the concentration of licorice and its biological impact on experimental mice.
Conclusion
Glycyrrhiza glabra extract produced certain anti-inflammatory and protective effects against infection caused by Klebsiella aerogenes in mice. Licorice extracts decreased inflammation and improved pathological alterations observed in infected animals. Glycyrrhiza glabra may be regarded as an interesting candidate for development as a natural immunomodulator; nonetheless, more research needs to be done.

کلیدواژه‌ها [English]

  • immunomodulation
  • IL-6
  • Klebsiella aerogenes
  • licorice extract

مراجع

Alexandru, D. M., Ancuța, D. L., & Coman, C. (2025). Evaluation of immune response dynamics: Analyzing the parameters of complete blood count (CBC) in experimental borreliosis. Life, 15(11), Article 1758. https://doi.org/10.3390/life15111758
Al-Hassan, R. E. A., Hafidh, R. R., & Zaman, M. Z. (2024). Identification of Klebsiella oxytoca by VITEK-2 System in Baghdad Hospitals. Journal of the Faculty of Medicine Baghdad, 65(4), 374–381. https://doi.org/10.32007/jfacmedbagdad.2154
Ali, A. J. M., Alkhudhairy, M. K., & Tobal, D. D. (2022). Immunological study of Klebsiella pneumoniae isolated from pneumoniae infection patients. Biomedicine and Chemical Sciences, 1(1), 11–19. https://doi.org/10.48112/bcs.v1i1.80
Custodio, M. M., Sanchez, D., Anderson, B., Ryan, K. L., Walraven, C., & Mercier, R. (2020). Emergence of resistance in Klebsiella aerogenes to piperacillin-tazobactam and ceftriaxone. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 65(2), Article e01038-20. https://doi.org/10.1128/aac.01038-20
George, D., & Mallery, P. (2019). IBM SPSS Statistics 26 step by step: A simple guide and reference. Routledge. https://doi.org/10.4324/9780429056765
Gowripriya, T., Yashwanth, R., Prabhanand, B. J., Suresh, R., & Balamurugan, K. (2024). Klebsiella aerogenes ingestion elicits behavioral changes and innate immunity in the host, Caenorhabditis elegans. Developmental & Comparative Immunology, 154, Article 105138. https://doi.org/10.1016/j.dci.2024.105138
Hu, Z., Chen, D., Shi, T., Huang, Y., Cui, X., Li, X., Ji, Q., Bao, G., & Liu, Y. (2025). Antimicrobial resistance of Enterobacteriaceae in rabbit farms: An underestimated reservoir harboring mcr-1.1. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 15, Article 1663852. https://doi.org/10.3389/fcimb.2025.1663852
Ibraheim, H., Madhi, K., Jasim, A., & Gharban, H. (2024). Molecular identification of Klebsiella species from pneumonic goats, Iraq. Open Veterinary Journal, 14(11), 2980. https://doi.org/10.5455/ovj.2024.v14.i11.26
Kumar, A., Sawhney, G., Nagar, R. K., Chauhan, N., Gupta, N., Kaul, A., Ahmed, Z., Sangwan, P., Kumar, P. S., & Yadav, G. (2020). Evaluation of the immunomodulatory and anti-inflammatory activity of bakuchiol using RAW 264.7 macrophage cell lines and in animal models stimulated by lipopolysaccharide (LPS). International Immunopharmacology, 91, Article 107264. https://doi.org/10.1016/j.intimp.2020.107264
Lee, D., Oh, J. Y., Sum, S., & Park, H. (2021). Prevalence and antimicrobial resistance of Klebsiella species isolated from clinically ill companion animals. Journal of Veterinary Science, 22(2), Article e17. https://doi.org/10.4142/jvs.2021.22.e17
Leite, C. D. S., Bonafé, G. A., Santos, J. C., Martinez, C. A. R., Ortega, M. M., & Ribeiro, M. L. (2022). The anti-inflammatory properties of licorice (Glycyrrhiza glabra)-derived compounds in intestinal disorders. International Journal of Molecular Sciences, 23(8), Article 4121. https://doi.org/10.3390/ijms23084121
Martin, G., Tyson, G. H., Guag, J., Strain, E., & Ceric, O. (2025). Genomic snapshot of Klebsiella spp. isolates from clinically ill animals reveal diverse lineages with limited relatedness to human isolates. BMC Veterinary Research, 21(1), Article 458. https://doi.org/10.1186/s12917-025-04686-z
Mihu, M. L., Nadăş, G. C., Bouari, C. M., Fiț, N. I., & Răpuntean, S. (2026). Klebsiella pneumoniae infections in dogs: A One Health review of antimicrobial resistance, virulence factors, zoonotic risk, and emerging alternatives. Microorganisms, 14(1), Article 149. https://doi.org/10.3390/microorganisms14010149
Mohammed, R. J. (2025). The impact of quercetin berberine complex and clove extract on mice induced asthmatic condition. Agricultural Biotechnology Journal, 17(3), 401–422. https://doi.org/10.22103/jab.2025.25794.1755
Mohammed, R. J., Sammaraa, I. A. A., & Al-Rubaie, H. M. (2025). Isolation and characterization of the Enterobacter cloacae complex and its effect on immune response in mice. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1549(1), Article 012078. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1549/1/012078
Mohammed, R. J., Sammaraa, I. A. A., Qasim, M. S., & Al-Rubaie, H. M. A. (2026). Phenotypic and molecular characteristics of some Enterobacteriaceae associated with diarrheic chickens: Insights from a murine infection model. Journal of Animal Health and Production, 14(1), 252–260. https://doi.org/10.17582/journal.jahp/2026/14.1.252.260
Pastorino, G., Cornara, L., Soares, S., Rodrigues, F., & Oliveira, M. B. P. (2018). Liquorice (Glycyrrhiza glabra): A phytochemical and pharmacological review. Phytotherapy Research, 32(12), 2323–2339. https://doi.org/10.1002/ptr.6178
Ribeiro, M. G., De Morais, A. B. C., Alves, A. C., Bolaños, C. A. D., De Paula, C. L., Portilho, F. V. R., De Nardi Júnior, G., Lara, G. H. B., De Souza Araújo Martins, L., Moraes, L. S., Risseti, R. M., Guerra, S. T., Bello, T. S., Siqueira, A. K., Bertolini, A. B., Rodrigues, C. A., Paschoal, N. R., De Almeida, B. O., Listoni, F. J. P., ... Paes, A. C. (2022). Klebsiella-induced infections in domestic species: A case-series study in 697 animals (1997–2019). Brazilian Journal of Microbiology, 53(1), 455–464. https://doi.org/10.1007/s42770-021-00667-0
Saganuwan, A. (2011). A modified arithmetical method of Reed and Muench for determination of a relatively ideal median lethal dose (LD50). African Journal of Pharmacy and Pharmacology, 5(12), 1543–1546. https://doi.org/10.5897/ajpp11.393
Semenescu, I., Bora, L., Dușe, A. O., Watz, C. G., Avram, Ș., Berkó, S., Olteanu, G. E., Căta, A., Diaconeasa, Z., Minda, D. I., Dehelean, C. A., Muntean, D., & Danciu, C. (2026). Formulation and biological evaluation of Glycyrrhiza glabra L. methanolic extract: An exploratory study in the context of rosacea. Antioxidants, 15(2), Article 158. https://doi.org/10.3390/antiox15020158
Shanshal, A. M., Aljorani, R. H., & Hussain, S. A. (2023). Targeting IL-6 signaling pathways for musculoskeletal disorders treatment: Risks and benefits. Al-Rafidain Journal of Medical Sciences, 4, 34–43. https://doi.org/10.54133/ajms.v4i.101
Snyder, J. M., Radaelli, E., Goeken, A., Businga, T., Boyden, A. W., Karandikar, N. J., & Gibson-Corley, K. N. (2022). Perfusion with 10% neutral-buffered formalin is equivalent to 4% paraformaldehyde for histopathology and immunohistochemistry in a mouse model of experimental autoimmune encephalomyelitis. Veterinary Pathology, 59(3), 498–505. https://doi.org/10.1177/03009858221075588
Wesevich, A., Sutton, G., Ruffin, F., Park, L. P., Fouts, D. E., Fowler, V. G., & Thaden, J. T. (2020). Newly named Klebsiella aerogenes (formerly Enterobacter aerogenes) is associated with poor clinical outcomes relative to other Enterobacter species in patients with bloodstream infection. Journal of Clinical Microbiology, 58(9), Article e00582-20. https://doi.org/10.1128/jcm.00582-20
Zghair, Z. R., Siran, E. S., Mohammed, H. F., & Jumaa, O. E. (2026). Identification and molecular detection of Klebsiella spp. from the buccal cavity of humans and dogs. Advances in Agriculture and Animal Sciences, 42(1), 1–6. https://doi.org/10.17582/journal.aaas/2026/42.1.01.06
Zhong, R., Wen, C., Qiu, Y., Shen, X., Sun, Z., Peng, L., Liu, T., Huang, S., & Peng, X. (2025). Anti-inflammatory and immunomodulatory effects of Glycyrrhiza uralensis Fisch. on ulcerative colitis in rats: Role of nucleotide-binding oligomerization domain 2/receptor-interacting protein 2/nuclear factor-kappa B signaling pathway. Journal of Ethnopharmacology, 344, Article 119457. https://doi.org/10.1016/j.jep.2025.119457
مجله بیوتکنولوژی کشاورزی
دوره 18، شماره 3
شهریور 1405
صفحه 411-430

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار