تأثیرات مکمل‌سازی با عصاره استاندارد زعفران (affron®) بر مسیر کینورنین و سنتز ملاتونین در موش‌ها

ملاتونین هورمونی است که چرخه خواب و بیداری را تنظیم می کند و عمدتاً پس از تبدیل آن به سروتونین در غده صنوبری از تریپتوفان سنتز می شود. در شرایط عادی، کمتر از 5 درصد تریپتوفان برای سنتز سروتونین و ملاتونین ذخیره می شود. 95 درصد باقیمانده از طریق مسیر کینورنین در کبد متابولیزه می شود. افزایش سطح سیتوکین های پیش التهابی و کورتیزول متابولیسم تریپتوفان را از طریق مسیر کینورنین افزایش می دهد و دسترسی آن را برای سنتز ملاتونین و سروتونین کاهش می دهد که ممکن است باعث تغییر در خلق و خو و خواب شود.

عصاره استاندارد شده زعفران (affron®) اثرات مفیدی بر اختلالات خلقی و خواب در انسان نشان داده است، اما مکانیسم های اساسی آن به خوبی شناخته نشده است. بنابراین، هدف از این کار بررسی اثرات مکمل افرون بر روی مسیر کینورنین و سنتز ملاتونین در موش‌ها بود. برای این منظور، موش‌های صحرایی نر بالغ ویستار به مدت 7 روز با 150 میلی‌گرم بر کیلوگرم عفران یا وسیله نقلیه (2 میلی‌لیتر/کیلوگرم آب) یک ساعت قبل از خواب به‌صورت گاواژ تجویز شدند. مکمل Affron® افزایش وزن بدن را کاهش داد و سطوح ملاتونین، تستوسترون و c-HDL در گردش را افزایش داد. علاوه بر این، حیواناتی که با Affron® مکمل شدند، سطوح سرمی کینورنین، ET-1 و c-LDL را کاهش دادند.

در غده صنوبری، Affron® بیان IL-6 را کاهش داد و بیان Aanat، آنزیم کلیدی برای سنتز ملاتونین را افزایش داد. در کبد، تجویز affron سطح mRNA آنزیم‌های مسیر کینورنین Ido-2، Tod-2 و Aadat و همچنین بیان ژن Il-1β و Tnf-α را کاهش داد. در نهایت، موش‌های تحت درمان با affron® سطوح mRNA آنزیم‌های آنتی اکسیدانی Ho-1، Sod-1، Gsr و Gpx-3 را هم در کبد و هم در غده صنوبری نشان دادند. در نتیجه، مکمل افرون سطح کینورنین را کاهش می‌دهد و سنتز ملاتونین را در موش‌ها تقویت می‌کند، احتمالاً از طریق اثرات آنتی‌اکسیدانی و ضد التهابی آن، و این عصاره را به یک جایگزین احتمالی برای درمان و/یا پیشگیری از اختلالات خلقی و خواب تبدیل می‌کند.

Melatonin is a hormone that regulates sleep–wake cycles and is mainly synthesized in the pineal gland from tryptophan after its conversion into serotonin. Under normal conditions, less than 5% of tryptophan is reserved for the synthesis of serotonin and melatonin. The remaining 95% is metabolized in the liver through the kynurenine pathway. Increased levels of proinflammatory cytokines and cortisol increase the metabolism of tryptophan through the kynurenine pathway and reduce its availability for the synthesis of melatonin and serotonin, which may cause alterations in mood and sleep.

The standardized saffron extract (affron®) has shown beneficial effects on mood and sleep disorders in humans, but the underlying mechanisms are not well understood. Thus, the aim of this work was to study the effects of affron® supplementation on the kynurenine pathway and the synthesis of melatonin in rats. For this purpose, adult male Wistar rats were supplemented for 7 days with 150 mg/kg of affron® or vehicle (2 mL/kg water) administered by gavage one hour before sleep. Affron® supplementation reduced body weight gain and increased the circulating levels of melatonin, testosterone, and c-HDL.

Moreover, animals supplemented with affron® showed decreased serum levels of kynurenine, ET-1, and c-LDL. In the pineal gland, affron® reduced Il-6 expression and increased the expression of Aanat, the key enzyme for melatonin synthesis. In the liver, affron® administration decreased the mRNA levels of the enzymes of the kynurenine pathway Ido-2, Tod-2, and Aadat, as well as the gene expression of Il-1β and Tnf-α. Finally, rats treated with affron® showed increased mRNA levels of the antioxidant enzymes Ho-1, Sod-1, Gsr, and Gpx-3, both in the liver and in the pineal gland. In conclusion, affron® supplementation reduces kynurenine levels and promotes melatonin synthesis in rats, possibly through its antioxidant and anti-inflammatory effects, making this extract a possible alternative for the treatment and/or prevention of mood and sleep disorders.