کروسین سمیت‌های «کوتاه‌مدت» مغزی و ریوی ناشی از کادمیوم را کاهش می‌دهد: بررسی نوروپپتیدهای کلیدی GLP-1 و اسپکسین به عنوان نشانگرهای زیستی

کادمیوم یک فلز سنگین با سمیت عصبی شدید است که با ایجاد استرس اکسیداتیو بیش‌ازحد، بر عملکرد چندین اندام تأثیر می‌گذارد. شواهد نشان داده‌اند که پلی‌فنول‌ها می‌توانند سمیت عصبی و سمیت ریوی ناشی از فلزات سنگین را کاهش دهند. کروسین (CN) یک ترکیب کاروتنوئیدی است که از گیاه *Crocus sativus* L. (زعفران) استخراج می‌شود. این مطالعه به بررسی اثرات محافظتی CN در برابر سمیت عصبی و آسیب ریوی ناشی از کلرید کادمیوم (CdCl2) پرداخت. سی و دو سر موش صحرایی ماده از نژاد ویستار آلبینو (با سن ۶ تا ۸ هفته) در چهار گروه دسته‌بندی شدند: گروه کنترل منفی، موش‌های مسموم‌شده با CdCl2 (دریافت دو دوز متوالی ۱ و ۳ میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن از طریق تزریق داخل صفاقی)، گروه CN، و گروه موش‌های مسموم با CdCl2 که با CN (۵۰ میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن، به صورت خوراکی) تحت درمان قرار گرفتند. برای ارزیابی هماهنگی عضلانی از آزمون آویزان شدن از سیم (hanging-wire test) استفاده شد. از نظر بیوشیمیایی، میزان پراکسیداسیون لیپید و سطح گلوتاتیون (GSH) در هموژن‌های مغز و ریه، سطوح آهن و فسفر سرم، و همچنین سطوح پپتید شبه‌گلوکاگون-۱ (GLP-1) و اسپکسین (SPX) اندازه‌گیری شد و بررسی‌های هیستوپاتولوژیک بافت‌های مخچه و ریه نیز صورت گرفت. موش‌های گروه CdCl2 در آزمون آویزان شدن از سیم، دچار اختلال در هماهنگی عصبی-عضلانی و عدم تعادل شدند. علاوه بر این، این موش‌ها افزایش پراکسیداسیون لیپید، کاهش سطح GSH، برهم‌خوردگی تعادل آهن و فسفر، و کاهش سطوح GLP-1 و SPX را نشان دادند. درمان همزمان موش‌های مسموم با CdCl2 به مدت دو هفته با استفاده از CN، موجب بازیابی قدرت عضلانی، کاهش استرس اکسیداتیو، تنظیم سطوح آهن و فسفر، تعدیل سطوح GLP-1 و SPX و بهبود ویژگی‌های هیستوپاتولوژیک در مخچه و ریه‌ها گردید. نتیجه‌گیری شد که CN دارای پتانسیل محافظت عصبی و محافظت ریوی در برابر سمیت ناشی از CdCl2 است و GLP-1 و SPX می‌توانند به عنوان نشانگرهای زیستی برای سمیت عصبی و ریوی مرتبط با فلزات سنگین در نظر گرفته شوند.

Cadmium is a highly neurotoxic heavy metal that impacts the functions of several organs through stimulating excessive oxidative stress. Polyphenols were evidenced to mitigate heavy metal-induced neurotoxicity and pulmonary toxicity. Crocin (CN) is a carotenoid compound extracted from Crocus sativus L. This study explored the protective activities of CN against Cadmium chloride (CdCl2)-induced neurotoxicity and lung injury. Thirty-two female albino Wistar rats, 6–8 weeks-old, were allocated into four groups: Negative control, CdCl2-intoxicated rats (two successive intraperitoneal doses of 1 and 3 mg/kg body weight), CN group, and treated CdCl2 rats with CN (50 mg/kg body weight, orally). Hanging-wire test was used to assess the muscular coordination. Biochemically, lipid peroxidation and glutathione (GSH) contents in the brain and lung homogenates, serum iron and phosphorus levels, serum Glucagon-like Peptide-1 (GLP-1) and spexin (SPX) levels were measured, along with histopathological investigation of cerebellar and pulmonary tissues. CdCl2 rats demonstrated loss of neuromuscular coordination and imbalance in the hanging-wire test. Furthermore, CdCl2 rats exhibited increased lipid peroxidation, GSH decline, disruption of iron and phosphorus levels, and reduction of GLP-1 and SPX levels. Concomitant treatment of CdCl2-rats with CN, for two weeks, restored the muscular strength, mitigated oxidative stress, regulated iron and phosphorus levels, modulated GLP-1 and SPX, and ameliorated the histopathological features in the cerebellum and the lungs. We concluded that CN exerted neuroprotective and pulmonary protective potentials against CdCl2-induced toxicity, and that GLP-1 and SPX could be regarded as biomarkers of heavy metals-associated neurotoxicity and lung toxicity.