عصاره زعفران نوروالتهاب را در مدل موش rmTBI با سرکوب فعال‌سازی اینفلاماسوم NLRP3 از طریق SIRT1 کاهش می‌دهد

آسیب مغزی تروماتیک (TBI) همچنان یکی از علل عمده بیماری و ناتوانی در سراسر جهان و همچنین یک بار سنگین بر سیستم مراقبت‌های بهداشتی به شمار می‌رود. TBI یک عامل خطر مهم برای بیماری‌های نورودژنراتیو است که با افزایش التهاب عصبی مشخص می‌شوند. التهاب عصبی در قشر مغز نقش حیاتی در پیشرفت آسیب ثانویه پس از TBI ایفا می‌کند. اینفلاماسوم خانواده گیرنده‌های شبیه NOD (NLR) که شامل حوزه پایرین ۳ (NLRP3) است، نقش کلیدی در آغاز پاسخ التهابی در اختلالات مختلف سیستم عصبی مرکزی که شامل TBI می‌شوند، دارد.

مطالعه حاضر با هدف بررسی نقش NLRP3 در آسیب مغزی تروماتیک خفیف و مکرر (rmTBI) و شناسایی اثر محافظ عصبی بالقوه عصاره زعفران در تنظیم اینفلاماسوم NLRP3 انجام شده است. ۲۴ ساعت پس از آخرین آسیب، rmTBI باعث افزایش سطح mRNA مربوط به NLRP3، کاسپاز-۱، پروتئین مرتبط با آپوپتوز به نام اسپک-مانند حاوی CARD (ASC)، عامل هسته‌ای کپا B (NF-κB)، اینترلوکین-۱ بتا (IL-1β)، و اینترلوکین-۱۸ (IL-18) می‌شود.فاکتور هسته‌ای مرتبط با اریتروئید ۲ (NRF2) و هموکسیناز ۱ (HMOX1). سطح پروتئین‌های NLRP3، سیرتوئین ۱ (SIRT1)، پروتئین فیبریلاری اسید گلیال (GFAP)، مولکول انطباق‌دهنده متصل به کلسیم یونیزه‌شده ۱ (Iba1) و هسته‌های عصبی (Neu N) نیز پس از ضربه مغزی تکراری (rmTBI) افزایش یافت.

تجویز زعفران شدت TBI را کاهش داد که با کاهش آسیب عصبی و فعال شدن آستروسیت‌ها و میکروگلیا نشان داده شد. پیش‌درمان با زعفران فعال‌شدن NLRP3، کاسپاز-۱ و ASC را مهار کرد و همزمان تولید سیتوکین‌های التهابی IL-1β و IL-18 کاهش یافت. علاوه بر این، عصاره زعفران باعث افزایش بیان SIRT1 و افزایش NRF2 و HMOX1 شد. این نتایج نشان می‌دهد که فعال‌سازی اینفلاماسوم NLRP3 و پاسخ التهابی بعدی در قشر مغز موش‌ها در فرایند rmTBI دخیل است. زعفران با فعال‌سازی ژن‌های سم‌زدایی و مهار فعال‌شدن NLRP3، پاسخ التهابی را مهار و TBI را تسکین داد.اثر زعفران بر اینفلاماسووم NLRP3 ممکن است در مدل rmTBI به SIRT1 و NF-κB وابسته باشد. بنابراین، نشانگرهای زیستی آسیب مغزی به شناسایی هدف درمانی بالقوه در درمان بیماری‌های نورودژنراتیو ناشی از TBI کمک خواهند کرد.

“Traumatic brain injury (TBI) remains a major cause of morbidity and disability worldwide and a healthcare burden. TBI is an important risk factor for neurodegenerative diseases hall marked by exacerbated neuroinflammation. Neuroinflammation in the cerebral cortex plays a critical role in secondary injury progression following TBI. The NOD-like receptors (NLR) family pyrin domain containing 3 (NLRP3) inflammasome is a key player in initiating the inflammatory response in various central nervous system disorders entailing TBI. This cur rent study aims to investigate the role of NLRP3 in repetitive mild traumatic brain injury (rmTBI) and identify the potential neuroprotective effect of saffron extract in regulating the NLRP3 inflammasome. 24 hours following the final injury, rmTBI causes an upregulation in mRNA levels of NLRP3, caspase-1, the apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD (ASC), nuclear factor kappa B (NF-κB), interleukin-1Beta (IL-1β), interleukin 18 (IL 18), nuclear factor erythroid 2–related factor 2 (NRF2) and heme oxygenase 1 (HMOX1).

Protein levels of NLRP3, sirtuin 1 (SIRT1), glial fibrillary acidic protein (GFAP), ionized cal cium-binding adaptor molecule 1 (Iba1), and neuronal nuclei (Neu N) also increased after rmTBI. Administration of saffron alleviated the degree of TBI, as evidenced by reducing the neuronal damage, astrocyte, and microglial activation. Pretreatment with saffron inhibited the activation of NLRP3, caspase-1, and ASC concurrent to reduced production of the inflammatory cytokines IL-1β and IL-18. Additionally, saffron extract enhanced SIRT1 expression, NRF2, and HMOX1 upregulation. These results suggest that NLRP3 inflamma some activation and the subsequent inflammatory response in the mice cortex are involved in the process of rmTBI. Saffron blocked the inflammatory response and relieved TBI by activating detoxifying genes and inhibiting NLRP3 activation. The effect of saffron on the NLRP3 inflammasome may be SIRT1 and NF-κB dependent in the rmTBI model. Thus, brain injury biomarkers will help in identifying a potential therapeutic target in treating TBI induced neurodegenerative diseases.”