اثر محافظتی زعفران در مدل‌های کولیت موش از طریق تعدیل ایمنی

زمینه: افرادی که به بیماری التهابی روده (IBD) از جمله کولیت اولسراتیو مبتلا هستند، در معرض خطر سرطان کولورکتال قرار دارند. با وجود داروهای مؤثر موجود برای درمان IBD، بسیاری از بیماران در طول زمان پاسخ درمانی خود را از دست می‌دهند و برخی نیز عوارض جانبی ناشی از دارو را نشان می‌دهند. گزارش شده است که زعفران (Crocus sativus) دارای خواص ضد التهابی است. نقش محافظتی آن در IBD به طور گسترده‌ای بررسی نشده است.

هدف: تعیین اینکه آیا درمان با زعفران التهاب کولیت تجربی را کاهش می‌دهد یا خیر. روش‌ها: کولیت در موش‌های C57BL/6 با DSS 3٪ القا شد و با دوزهای مختلف زعفران (7.5، 15، 20، 25 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن) یا دارونما از طریق گوناژ روزانه درمان گردید. در روز 11، موش‌ها بیهوش شده و برای بررسی التهاب کلی و میکروسکوپی مورد آنالیز قرار گرفتند. بخش‌های دیستال روده بزرگ برای بررسی بیان mRNA و پروتئین HO-1 و GPX2 (ه_targets پایین‌دستی NRF-2) جمع‌آوری شد. تراکنش Nrf-2 از سیتوزول به هسته با ایمونو فلورسانس تأیید شد و بیان پروتئین Nrf-2 در بخش هسته‌ای و سیتوزولی روده بزرگ نیز با ایمونوبلات تحلیل شد.

سلول‌های ایمنی از لامینا پروپریا روده بزرگ موش برای ایمنوفنو تایپینگ مبتنی بر فلوسایتومتری جدا شدند. کولیت همچنین در موش‌های نوع وحشی و موش‌های Ahr ناک اوت C57BL/6 القا شد تا نقش مسیرهای وابسته به Ahr در اثرات حفاظتی زعفران بررسی شود. اثر درمانی زعفران بیشتر در مدل TNBS دیگری از کولیت تأیید شد.نتایج: زعفران با دوز 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن باعث بهبود ویژگی‌های ماکروسکوپیک و هیستولوژیک روده شد و منجر به بهبود وزن بدن، طول روده بزرگ، نمره هیستولوژی و کاهش شاخص فعالیت بیماری (DAI) گردید.زعفران به طور قابل توجهی ماکروفاژهای پیش‌التهابی (M1) را کاهش داد و در عین حال ماکروفاژهای ضدالتهابی (M2) و سلول‌های دندریک IL10+ را افزایش داد.

درمان با زعفران همچنین سلول‌های T CD3+ و T CD3+ CD8+ را افزایش داد و پس از آن افزایش در زیرمجموعه‌های مختلف سلول‌های T CD3+ CD4+ مانند سلول‌های T CD25+، سلول‌های T تنظیمی FoxP3+ CD25+، و سلول‌های T CD4+ FOXP3+ CD25- مشاهده شد. تحلیل ایمونوبلوت افزایش قابل توجهی در بیان پروتئین HO-1/GPX2 نشان داد. با درمان با زعفران، انتقال Nrf-2 از سیتوزول به هسته نیز حمایت می‌کند که نشان‌دهنده دخالت Nrf-2 و اهداف پایین‌دست آن در اثر محافظتی زعفران است. همچنین نشان دادیم که زعفران تا حدودی اثر ضدالتهابی خود را از طریق فعال‌سازی مسیرهای وابسته به گیرنده آریل هیدروکربن (AhR)-فاکتور هسته‌ای مرتبط با اریتروئید 2 (Nrf2) اعمال می‌کند.نتیجه‌گیری: این داده‌ها پتانسیل درمانی زعفران و نقش محافظتی آن را تا حدی از طریق مسیرهای Ahr/Nrf-2 و سلول‌های ایمنی ذاتی و تطبیقی تنظیمی نشان می‌دهد.

“Background: People with inflammatory bowel disease (IBD) including ulcerative colitis are at risk for colorectal cancer. Despite available effective drugs used to treat IBD, many patients fail or lose response over time with some displaying drug-induced adverse events. Saffron (Crocus sativus) has been reported to have anti-inflammatory properties. Its protective role in IBD has not been explored extensively.

Aim: To establish whether saffron treatment alleviates inflammation in experimental colitis.

Methods: Colitis was induced in C57BL/6 mice with 3% DSS and treated with either saffron doses (7.5, 15, 20, 25 mg/kg body weight) or vehicle through daily gavage. On day 11, mice were euthanized and analyzed for gross and microscopic inflammation. Distal colon segments were collected for mRNA and protein expression of HO-1 protein and GPX2, (the downstream targets of NRF-2). Nrf-2 translocation from cytosol to nucleus was confirmed by immunofluorescence, and further Nrf-2 protein expression in nuclear and cytosolic fraction of colon was analyzed by immunoblot. Immune cells were isolated from the lamina propria of mouse colon for flow cytometry-based immunophenotyping. Colitis was also induced in C57BL/6 Ahr knockout and wild type mice to explore the involvement of Ahr-dependent pathways in saffron’s protective effect(s). The therapeutic effect of saffron was further validated in another TNBS model of colitis.

Results: Saffron 20 mg/kg body weight showed improved colon gross and histology features and led to better body weight, colon length, histology score, and reduced disease activity index (DAI). Saffron significantly decreased pro-inflammatory macrophages (M1), while increasing anti-inflammatory macrophages (M2) and IL10 + dendritic cells. Saffron treatment also enhanced CD3 + T and CD3 + CD8 + T cells followed by increase in different CD3 + CD4 + T cells subsets like CD25 + T cells, FoxP3 + CD25 + regulatory T cells, and CD4 + FOXP3 + CD25-regulatory T cells.

Immunoblot analysis showed a significant increase in HO-1/GPX2 protein expression. With saffron treatment, Nrf-2 translocation into nucleus from cytosol also supports the involvement of Nrf-2 and its downstream targets in the protective effect of saffron. Further, we demonstrated that saffron in part exert anti-inflammatory effect through activation of aryl hydrocarbon receptor (AhR)-nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2)-dependent pathways.Conclusion: These data demonstrate saffron’s therapeutic potential and its protective role in part via Ahr/Nrf-2 pathways and regulatory innate and adaptive immune cells.”