خواص محافظت عصبی اگزوزوم ها و نانوذرات کیتوزان تومافران، گوجه فرنگی مهندسی زیستی غنی شده با کروسین

زعفران علاوه بر اینکه یک چاشنی غذایی پر مصرف است، دارای خواص دارویی بسیاری نیز می باشد. کروسین و پیروکروسین که در کلاله زعفران انباشته می شوند، مسئول این خواص دارویی هستند. این محصولات طبیعی دارای اثرات ارتقاء دهنده سلامتی برای پیشگیری و درمان بسیاری از بیماری ها از جمله اختلال عملکرد شناختی و حافظه مرتبط با سن هستند. در حال حاضر کروسین و پیروکروسین از زعفران به‌عنوان ادویه با بالاترین قیمت در بازار به‌دست می‌آیند. برای توسعه یک رویکرد کارآمد و کم هزینه برای تولید این ترکیبات با زیست فعالی بالا، ژن های بیوسنتزی جدا شده از زعفران می توانند در مهندسی متابولیک میزبان های هترولوگ و تولید کروسین ها در گیاهان زراعی مولد مورد بهره برداری قرار گیرند. اخیراً ما کروسین های تولید کننده میوه گوجه فرنگی (تومافران) را مهندسی کردیم. در این مطالعه، ما نشان دادیم که عصاره غنی از کروسین، کپسوله شده در کیتوزان یا در اگزوزوم ها ممکن است به عنوان یک استراتژی محافظت کننده عصبی عمل کند. کروسین‌های موجود در عصاره تومافران و دوزهای بسیار پایین‌تر در نانوذرات کیتوزان یا اگزوزوم‌ها برای نجات رده سلولی نوروبلاستوما SH-SY5Y پس از آسیب ناشی از اسید okadaic کافی بود. نتایج ما اثر محافظت کننده عصبی تومافران و اگزوزوم های آن را تایید می کند که ممکن است برای به تاخیر انداختن یا پیشگیری از اختلالات عصبی مانند بیماری آلزایمر مفید باشد.

Saffron has many pharmacological properties in addition to being a frequently used food seasoning. Crocin and picrocrocin which accumulate in saffron stigma, are responsible for these pharmacological properties. These natural products have health‐promoting effects for the prevention and treatment of numerous diseases, including age‐related cognitive and memory disfunction. Currently, crocin and picrocrocin are obtained from saffron, considered as the spice with the highest price in the market. To develop an efficient and low‐cost approach to producing these compounds with high bioactivity, biosynthetic genes isolated from saffron can be exploited in the metabolic engineering of heterologous hosts and the production of crocins in productive crop plants. Recently, we engineered tomato fruit producing crocins (Tomafran). In this study, we demonstrated that crocin-rich extract, encapsulated in chitosan or in exosomes may function as a neuroprotective strategy. Crocins contained in the Tomafran extracts and much lower doses in chitosan nanoparticles or exosomes were enough to rescue the neuroblastoma cell line SH-SY5Y after damage caused by okadaic acid. Our results confirm the neuroprotective effect of Tomafran and its exosomes that may be useful for the delay or prevention of neurodegenerative disorders such as Alzheimer’s disease.