سافرانال بهبود آسیب کلیوی، التهاب و آسیب پودوسیت در نفروپاتی غشایی از طریق مسیر سیگنالینگ SIRT1/NF-κB

هدف: سافرانال یک محصول طبیعی از زعفران (Crocus sativus L.) با پتانسیل ضد التهابی و نفروپروتکتیو است. این مطالعه با هدف بررسی نقش سافرانال در مدل موش صحرایی نفروپاتی غشایی (MGN) القا شده توسط آلبومین سرم گاوی کاتیونی (C-BSA) انجام شد.

روش‌ها: پس از ایجاد مدل، به موش‌های صحرایی نژاد Sprague–Dawley مقادیر 100 یا 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم سافرانال از طریق گاواژ داده شد. از یک آنالایزر بیوشیمیایی برای اندازه‌گیری سطح پروتئین ادرار و سطوح سرمی پارامترهای عملکرد کلیه استفاده شد. رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین و ایمونوفلوئورسانس بافت کلیه برای بررسی تغییرات هیستوپاتولوژیک و ارزیابی بیان IgG، C3 و Sirt1 انجام شد. وسترن بلات برای اندازه‌گیری سطوح پروتئینی پودوسین، نفرین، Sirt1 و فاکتورهای دخیل در مسیر NF-kB/p65 انجام شد. سطوح سیتوکین‌های التهابی در هموژنات کلیه توسط الایزا تعیین شد.

نتایج: سافرانال با دوزهای 100 یا 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم، وزن کلیه (2.07 ± 0.15 گرم و 2.05 ± 0.15 گرم) و شاخص سوماتیک کلیه (0.83 ± 0.08% و 0.81 ± 0.08%) را در موش‌های مبتلا به MGN در مقایسه با گروه مدل بدون تجویز دارو (2.62 ± 0.17 گرم و 1.05 ± 0.1%) کاهش داد. C-BSA سطح پروتئین ادرار را به 117.68 ± 10.52 میلی‌گرم در روز افزایش داد (در مقایسه با گروه شم، 5.03 ± 0.45 میلی‌گرم در روز)، باعث اختلال در شاخص‌های عملکرد کلیه شد و القاکننده گسترش گلومرولی و نفوذ سلول‌های التهابی در نمونه‌های کلیه موش بود. تمام تغییرات بیوشیمیایی و هیستولوژیکی با تجویز سافرانال بهبود یافتند. سافرانال در دو دوز همچنین شدت فلورسانس IgG (0.1 ± 0.009 و 0.088 ± 0.008) و C3 (0.065 ± 0.006 و 0.048 ± 0.004) را در مقایسه با گروه MGN (0.15 ± 0.013 و 0.086 ± 0.008) افزایش داد. علاوه بر این، سافرانال، کاهش سطوح پودوسین، نفرین و پروتئین-1 تومور ویلمز (WT1) را معکوس کرد و سطوح بالای سیتوکین‌های التهابی را در موش‌های MGN به حالت عادی بازگرداند. از نظر مکانیسمی، سافرانال سیگنالینگ Sirt1 را برای تداخل با سیگنالینگ NF-kB در بافت کلیه موش‌های MGN فعال کرد.

نتیجه‌گیری: سافرانال با افزایش SIRT1 و مهار سیگنالینگ NF-kB، آسیب کلیوی، التهاب و آسیب پودوسیت را در MGN بهبود می‌بخشد.

Objective Safranal is a natural product from saffron (Crocus sativus L.) with anti-inflammatory and nephroprotective potential. This study aimed to explore the role of safranal in a cationic bovine serum albumin (C-BSA)-induced rat model of membranous glomerulonephritis (MGN).

Methods After model establishment, Sprague–Dawley rats were administered 100 or 200 mg/kg safranal by gavage. A biochemical analyser was used to measure the urine protein levels and serum levels of renal function parameters. Hematoxylin–eosin and immunofluorescence staining of kidney tissues were performed to examine histopathological changes and assess the expression of IgG, C3, and Sirt1. Western blotting was performed to measure the protein levels of podocin, nephrin, Sirt1, and factors involved in the NF-kB/p65 pathway. Inflammatory cytokine levels in renal homogenates were determined by ELISA.

Results Safranal at 100 or 200 mg/kg reduced kidney weight (2.07 ± 0.15 g and 2.05 ± 0.15 g) and the kidney somatic index (0.83 ± 0.08% and 0.81 ± 0.08%) in MGN rats compared with those in the model group without drug administration (2.62 ± 0.17 g and 1.05 ± 0.1%). C-BSA increased the urine protein level to 117.68 ± 10.52 mg/day (compared with the sham group, 5.03 ± 0.45 mg/day), caused dysregulation of renal function indicators, and induced glomerular expansion and inflammatory cell infiltration in the rat kidney samples. All the biochemical and histological changes were improved by safranal administration. Safranal at two doses also increased the fluorescence intensities of IgG (0.1 ± 0.009 and 0.088 ± 0.008) and C3 (0.065 ± 0.006 and 0.048 ± 0.004) compared with those in the MGN group (0.15 ± 0.013 and 0.086 ± 0.008). Additionally, safranal reversed the downregulation of podocin, nephrin, and Wilms tumor protein-1 (WT1) levels and reversed the high inflammatory cytokine levels in MGN rats. Mechanistically, safranal activated Sirt1 signalling to interfere with NF-kB signalling in the kidney tissues of MGN rats.

Conclusions Safranal ameliorates renal damage, inflammation, and podocyte injury in MGN by upregulating SIRT1 and inhibiting NF-kB signalling.