کروسین از بیماری پارکینسون-مانند ناشی از مالاتیون با مهار آپوپتوز و تجمع α-synuclein در استریاتوم موش‌ها محافظت می‌کند

زمینه قرار گرفتن طولانی‌مدت در معرض ارگانوفسفات‌ها ممکن است منجر به بیماری‌های نورودژنراتیو از جمله بیماری پارکینسون شود. مالاتیون یک آفت‌کش ارگانوفسفات با نوروتوکسیسیته بالا است. استرس اکسیداتیو، آپوپتوز و تجمع α-سینوکلئین از مکانیزم‌های مهم زمینه‌ای در بیماری پارکینسون هستند. مطالعات نشان می‌دهند که کرویسین، یک جزء فعال زعفران، خواص ضد آپوپتوز، ضد التهابی و آنتی‌اکسیدانی دارد. بنابراین، در این مطالعه اثر کروسین بر بیماری شبه پارکینسونی القا شده توسط مالاتیون در موش‌های صحرایی بررسی شد.مواد و روش‌هاشش گروه از موش‌های صحرایی ویکستر نر مورد استفاده قرار گرفتند: ۱. کنترل (سرم فیزیولوژیک)، ۲. مالاتیون (۱۰۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم در روز، تزریق داخل صفاقی)، ۳. کرویسین (۱۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم در روز، تزریق داخل صفاقی) + مالاتیون، ۴. لوودوپا (۱۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم در روز، تزریق داخل صفاقی) + مالاتیون، ۵. کروسین (۴۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم در روز، تزریق داخل صفاقی)، و ۶. پلی‌اتیلن گلیکول (PEG) (حامل لوودوپا). داروها به مدت ۲۸ روز تجویز شدند. مقادیر پروتئین‌های Bcl-2، Bax و کاسپازهای ۳، ۸ و ۹ در استریاتوم با روش وسترن بلات اندازه‌گیری شد.همچنین، مقادیر پروتئین و سطح mRNA α-سینوکلئین در بافت استریاتوم با استفاده از روش‌های وسترن بلات و RT-qPCR اندازه‌گیری شد.نتایجمالاتیون با افزایش نسبت Bax/Bcl2 و پروتئین‌های کاسپاز ۳ و ۹ در بافت استریاتوم موش، باعث آپوپتوز شد. همچنین سطح پروتئین و mRNA α-سینوکلئین در بافت استریاتوم را افزایش داد. تجویز همزمان کروسین یا لوودوپا همراه با مالاتیون اثرات سمی مالاتیون را بر بافت استریاتوم مهار کرد.نتیجه‌گیریکروکین با فعالیت ضد آپوپتوز خود و تنظیم بیان پروتئین‌های مرتبط با پاتوژنزی بیماری پارکینسون، اثر نوروکسیک مالاتیون را کاهش می‌دهد. بنابراین، کروسین قابلیت استفاده به عنوان درمانی برای سمّیت عصبی القا شده توسط مالاتیون را دارد.

Background
Long-term exposure to organophosphates might result in neurodegenerative diseases, comprising Parkinson’s disease. Malathion is an organophosphate pesticide with high neurotoxicity. Oxidative stress, apoptosis, and α-synuclein accumulation are important underlying mechanisms in Parkinson’s disease. According to studies, crocin, an active constituent of saffron, has anti-apoptotic, anti-inflammatory, and anti-oxidant properties. Thus, the effect of crocin on malathion-induced Parkinson-like disease in rats was investigated in this study.
Materials and methods
6 groups of male Wistar rats were used: 1. Control (normal saline), 2. Malathion (100 mg/kg/day, i.p), 3. Crocin (10 mg/kg/day, i.p) + malathion, 4. Levodopa (10 mg/kg/day, i.p) +malathion, 5. Crocin (40 mg/kg/day, i.p), and 6. Polyethylene glycol (PEG) (vehicle of levodopa) groups. The drugs were administered for 28 days. The amounts of Bcl-2, Bax, caspases 3, 8, 9 proteins in the striatum were measured by western blotting. Also, the amounts of protein and mRNA level of the α-synuclein in striatum tissue were measured by western blotting and RT-qPCR methods.
Results
Malathion induced apoptosis by increasing the amount of Bax/Bcl2 ratio, caspase 3 and 9 proteins in rat striatum tissue. It also increased the protein and mRNA level of α-synuclein in striatal tissue. Co administration of crocin or levodopa with malathion inhibited the toxic effects of malathion on striatal tissue.
Conclusion
Crocin ameliorates the neurotoxic effect of malathion by its anti-apoptotic activity and regulating the expression of proteins involved in Parkinson’s disease pathogenesis. As a result, crocin has the potential to be used as a treatment for malathion-induced neurotoxicity.