کروسین سمیت ناشی از کولیستین را در سلول‌های HEK-293 از طریق مکانیسم‌های آنتی‌اکسیدانی و ضدآپوپتوزی کاهش می‌دهد.

هدف: آنتی‌بیوتیک گلیکوپپتیدی کولیستین (پلی‌میکسین E) موجب سمیت کلیوی وابسته به دوز می‌شود. پاتوفیزیولوژی سمیت کلیوی ناشی از کولیستین شامل فرآیندهایی نظیر ایسکمی، التهاب و آپوپتوز است. کروسین، به عنوان یکی از ترکیبات کلیدی گیاه *Crocus sativus* (زعفران)، با کاهش استرس اکسیداتیو، التهاب و آپوپتوز، از کلیه‌ها در برابر سمیت محافظت می‌کند. مطالعه حاضر با هدف بررسی اثرات محافظتی کروسین در برابر سمیت سلولی ناشی از کولیستین در سلول‌های HEK-293 طراحی شد.
مواد و روش‌ها: سلول‌های HEK-293 به مدت ۲۴ ساعت و پیش از مواجهه با غلظت ۱۶۰ میکرومولار کولیستین (مقدار IC50)، با غلظت‌های مختلف کروسین (۱/۲۵ تا ۴۰ میکرومولار) تیمار شدند. زنده‎مانی سلولی با استفاده از آزمون MTT سنجیده شد. سطح گونه‌های فعال اکسیژن (ROS) درون‌سلولی با استفاده از معرف DCFH اندازه‌گیری گردید و برای تحلیل بیان پروتئین‌های Bcl-2، Bax و کاسپاز-۳، تکنیک وسترن‌بلاتینگ انجام شد.
نتایج: پیش‌تیمار با کروسین در غلظت‌های ۱/۲۵ (p<0/001)، ۲/۵ و ۵ (p<0/01) میکرومولار، به‌طور مؤثری زنده‎مانی سلولی را که در اثر کولیستین کاهش یافته بود، بهبود بخشید. علاوه بر این، کروسین سطوح بالای ROS ناشی از کولیستین را کاهش داد (p<0/001). یافته‌ها نشان می‌دهند که کروسین از افزایش بیان پروتئین‌های پیش‌آپوپتوتیک Bax (p<0/05) و کاسپاز-۳ (p<0/01) جلوگیری کرده و با کاهش بیان پروتئین ضدآپوپتوتیک Bcl-2 (p<0/05) که توسط کولیستین در سلول‌های HEK-293 ایجاد شده بود، مقابله کرد.
نتیجه‌گیری: کروسین به عنوان یک ترکیب طبیعی، سمیت سلولی ناشی از کولیستین را از طریق مهار استرس اکسیداتیو و جلوگیری از القای آپوپتوز کاهش می‌دهد. در نتیجه، کروسین به عنوان یک آنتی‌اکسیدان امیدوارکننده برای پیشگیری از سمیت سلولی ناشی از کولیستین، به‌ویژه در سلول‌های کلیوی، مطرح است.

Objective: The glycopeptide antibiotic colistin (polymyxin E) causes dose-dependent nephrotoxicity. The pathophysiology of colistin-induced nephrotoxicity involves processes such as ischemia, inflammation, and apoptosis. By alleviating oxidative stress, inflammation, and apoptosis, crocin, a key component of Crocus sativus protects the kidneys from toxicity. This study designed to explore the protective effects of crocin against colistin-induced cytotoxicity in HEK-293 cells.
Materials and Methods: HEK-293 cells were treated with varying concentrations of crocin (1.25 – 40 μM) for 24 hr before exposure to 160 µM colistin (the IC50 value). Cell viability was measured using an MTT assay. Intracellular reactive oxygen species (ROS) levels were measured using DCFH, and Western blotting was performed to analyze the expression of Bcl-2, Bax, and caspase-3 proteins.
Results: Pre-treatment with crocin at concentrations of 1.25 (p<0.001), 2.5, and 5 (p<0.01) µM effectively enhanced cell viability, which had been diminished by colistin. Furthermore, crocin mitigated the elevated levels of ROS induced by colistin (p<0.001). The findings reveal that crocin prevented the upregulation of pro-apoptotic proteins Bax (p<0.05) and caspase-3 (p<0.01), and countered the downregulation of the anti-apoptotic protein Bcl-2 (p<0.05) triggered by colistin in HEK-293 cells.
Conclusion: Crocin serves as a natural compound that alleviates colistin-induced cytotoxicity through inhibiting oxidative stress and preventing apoptosis induction. As a result, crocin stands out as a promising antioxidant for preventing colistin-induced cytotoxicity, especially in renal cells.