هدف‌گیری مسیر سیگنالینگ Nrf2/HO-1 توسط کروستین: نقش در کاهش نوروتوکسیسیته ناشی از تری‌اکسید آرسنیک در موش‌ها

ارتباط قوم‌داروشناسی: زعفران یک گیاه ارزشمند است که از کلاله‌های Crocus sativus Linn (Iridaceae) به دست می‌آید. دارونامه‌ها آن را دارای اثرات مختلفی از جمله محرک، ضد سرطان و ضد افسردگی توصیف کرده‌اند. به عنوان یک داروی سنتی، گزارش شده است که کروستین اثرات محافظتی در برابر سمیت قلبی و سمیت کبدی دارد. این مقاله بر روی کروستین، یکی از مولکول‌های زیست‌فعال موجود در زعفران که اثرات درمانی دارند، تمرکز دارد. مطالعات تجربی متعدد نشان داده‌اند که کروستین در درمان افسردگی مفید است، با این حال، مطالعات زیادی در مورد نوروتوکسیسیته آن وجود ندارد.

هدف مطالعه: کاربردهای تری‌اکسید آرسنیک (ATO) در محیط‌های پزشکی توسط عوارض جانبی آن محدود شده است. این مطالعه旨在 بررسي اثر محافظتي كروستين در برابر نوروتوكسيسيته ناشي از ATO و درك مكانيسم مولكولي بالقوه آن است.

مواد و روش‌ها: یک مدل نوروتوکسیسیته با تجویز ATO (4 میلی‌گرم در لیتر در روز) ایجاد شد. برای مقابله با این امر، به موش‌ها کروستین (100 و 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم در روز) به صورت داخل صفاقی تزریق شد. پس از 60 روز، تجزیه و تحلیل‌های بیوشیمیایی، هیستوپاتولوژیک، میکروسکوپ الکترونی عبوری، الایزا و وسترن بلات انجام شد.

نتایج: نتایج ما نشان داد که کروستین مرگ و از دست دادن نورون‌های ناشی از ATO را کاهش داد، آسیب استرس اکسیداتیو را خنثی کرد و سیتوکاین‌های پیش‌التهابی را کاهش داد. موش‌های تحت درمان با کروستین همچنین علائم مثبت بهبود بافت مغزی را نشان دادند. علاوه بر این، کروستین بیان پروتئین‌های NLRP1، پروتئین شبه لکه مرتبط با آپوپتوز حاوی CARD (ASC)، کاسپاز-1، GRP78، CHOP و ATF4 را کاهش داد.

نتیجه‌گیری: این مطالعه تأیید می‌کند که کروستین می‌تواند نوروتوکسیسیته ناشی از ATO را با محافظت از اعصاب در برابر استرس اکسیداتیو، التهاب و آپوپتوز کاهش دهد، احتمالاً از طریق فعال‌سازی مسیر سیگنالینگ Nrf2/HO-1.

Ethnopharmacology relevance: Saffron is a valued herb, obtained from the stigmas of the C. sativus Linn (Iridaceae). Pharmacopoeias have described it as having a variety of actions, such as stimulant, anti-carcinogen, and anti-depressant. As a folk medicine, crocin has been reported to have anti-cardiooxicity and anti-hepatotoxicity effects. This paper focuses on crocin, one of the bioactive molecules found in saffron that are known to have therapeutic effects. Crocin has been shown in numerous experimental studies to be beneficial in treating depression, however, there aren’t many studies on its neurotoxicity.

Aim of the study: Applications of arsenic trioxide (ATO) in medical settings is limited by its side effects. This study aims to examine crocin’s protective effect against ATO-induced neurotoxicity and understand its potential molecular mechanism.

Material and methods: A neurotoxicity model was created by administering ATO (4 mg/L/d). To counteract this, mice were intraperitoneally injected with crocin (100, 200 mg/kg/d). After 60 days, biochemical, histopathological, transmission electron microscopy, ELISA, and western blotting analyses were then performed.

Results: Our results indicated that crocin decreased neuronal death and loss caused by ATO, countered oxidative stress damage, and mitigated pro-inflammatory cytokines. Mice treated with crocin also displayed positive signs of brain tissue recovery. Additionally, crocin reduced the protein expressions of NLRP1, apoptosis-associated speck-like protein containing a CARD (ASO, Caprase-I, GRP75, CHOP, and ATF4).

Conclusions: This study attests that crocin can reduce ATO-induced neurotoxicity by safeguarding nerves from oxidative stress, inflammation, and apoptosis, possibly through the activation of the Nrf2/HO-1 signaling pathway.