ارزیابی in vitro و in vivo خواص ترمیم زخم دیابتی گلبرگ‌های زعفران (Crocus Sativus L.)

ترمیم زخم یک فرآیند پیچیده است که توسط برهمکنش‌های بین انواع سلول‌ها از جمله کراتینوسیت‌ها، فیبروبلاست‌ها، سلول‌های اندوتلیال، سلول‌های التهابی و عوامل زیست فعال مانند اجزای ماتریکس خارج سلولی (ECM)، فاکتورهای رشد و سیتوکین‌ها تنظیم می‌شود. زخم های مزمن شروع فاز پرولیفراتیو با تاخیر، کاهش رگ زایی، اختلال در سنتز ECM و پاسخ التهابی مداوم را نشان می دهند. زخم های مزمن یکی از چالش های اصلی سیستم مراقبت های بهداشتی در سراسر جهان است که هزینه های زیادی برای خدمات پزشکی دارد. از این رو، بررسی رویکردهای جدید برای تسریع بهبود زخم ضروری است. داروهای گیاهی به عنوان عوامل بالقوه برای بهبود زخم با تسریع اپیتلیزه شدن، سنتز کلاژن و رگ زایی در نظر گرفته می شوند. این ترکیبات طبیعی دارای مزایای مختلفی از جمله در دسترس بودن، سهولت کاربرد و اثربخشی بالا در مدیریت زخم هستند.

این مطالعه با هدف بررسی اثرات بیولوژیکی عصاره گلبرگ زعفران یا Crocus sativus L. (C. sativus) بر بقای سلولی، مهاجرت و رگزایی با استفاده از روش‌های MTT، خراش و تشکیل لوله آزمایشگاهی انجام شد. علاوه بر این، بیان کلاژن نوع I آلفا 1 (COL1A1) و فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF) به ترتیب در فیبروبلاست های پوستی انسان (HDF) و سلول های اندوتلیال ورید ناف انسان (HUVEC) مورد ارزیابی قرار گرفت. اثر عصاره C. sativus بر روی پوست موش‌های دیابتی نیز بررسی شد. نتایج نشان داد که عصاره گلبرگ C. sativus زنده ماندن و مهاجرت HDFs و HUVECs را افزایش داد. علاوه بر این، عصاره گلبرگ C. sativus تشکیل ساختارهای لوله مانند را توسط HUVECs کشت شده بر روی ماتریکس غشای پایه ماتریژل افزایش داد، که نشان دهنده پتانسیل آن برای تحریک رگزایی است.

مطالعات بیان ژن نشان داده است که عصاره C. sativus با تنظیم دخیل COL1A1 و VEGF، که عوامل مهمی در رسوب کلاژن، اپیتلیال شدن و رگزایی هستند، بهبود زخم را افزایش می دهد. تجزیه و تحلیل بافت شناسی نشان داد که عصاره گلبرگ C. sativus باعث افزایش عروق و افزایش تعداد فیبروبلاست ها و سنتز کلاژن می شود و در نهایت بسته شدن زخم را در مقایسه با زخم های درمان شده با اوسرین و پماد تجاری در موش های دیابتی تسریع می کند. بنابراین، عصاره گلبرگ C. sativus به عنوان یک درمان گیاهی برای بهبود زخم های دیابتی پتانسیل دارد.

Wound healing is a complex process orchestrated by interactions between a variety of cell types, including keratinocytes, fibroblasts, endothelial cells, inflammatory cells, and bioactive factors such as extracellular matrix (ECM) components, growth factors, and cytokines. Chronic wounds exhibit delayed proliferative phase initiation, reduced angiogenesis, impaired ECM synthesis, and persistent inflammatory response. Chronic wounds are one of the main challenges to the healthcare system worldwide, with a high cost for medical services. Hence, investigation of new approaches to accelerate wound healing is essential. Phytomedicines are considered as potential agents for improving the wound healing by accelerating epithelization, collagen synthesis, and angiogenesis. These natural compounds have various advantages including availability, ease of application, and high effectiveness in wound managment.

This study aimed to investigate the biological effects of saffron or Crocus sativus L. (C. sativus) petal extract on cell survival, migration, and angiogenesis using MTT, scratch and in vitro tube formation assays. Moreover, the expression of collagen type I alpha 1 (COL1A1) and vascular endothelial growth factor (VEGF) were evaluated in human dermal fibroblasts (HDF)s and human umbilical vein endothelial cells (HUVEC)s, respectively. The effect of the C. sativus extract on the skin of diabetic mice was also monitored. The results showed that C.

sativus petal extract promoted the viability and migration of HDFs and HUVECs. Moreover, C. sativus petal extract enhanced the formation of tube-like structures by HUVECs cultured on the Matrigel basement membrane matrix, indicating its potential to stimulate angiogenesis. Gene expression studies have shown the the C. sativus extract increases wound healing by upregulation of COL1A1 and VEGF, which are crucial factors involved in collagen deposition, epithelialization, and angiogenesis. Histological analysis revealed that C. sativus petal extract enhanced vascularity and increased the number of fibroblasts and collagen synthesis, ultimately accelerating wound closure compared to wounds treated with eucerin and commercial ointment in diabetic mice. Therefore, C. sativus petal extract has potential as a herbal treatment to improve the healing of diabetic wounds.