اثرات پیشگیرانه کروسین، یک جزء کلیدی کاروتنوئیدی در زعفران، در برابر تخریب عصبی ناشی از نیکوتین در هیپوکامپ موش صحرایی: نقش احتمالی اتوفاژی و آپوپتوز

پیشینه: نیکوتین یک محرک رفتاری است که در دوزهای بالا، از طریق مسیر عصبی-التهابی و استرس اکسیداتیو، می‌تواند آپوپتوز و اتوفاژی را القا کند که منجر به مرگ سلولی می‌شود. هدف از مطالعه حاضر، بررسی اثرات محافظت نورونی کروسین در برابر التهاب عصبی، آپوپتوز و اتوفاژی ناشی از نیکوتین در هیپوکامپ موش صحرایی است. روش‌ها: هفتاد موش صحرایی نر بالغ نژاد ویستار به هفت گروه زیر تقسیم شدند: گروه اول نرمال سالین (0.2 میلی‌لیتر/موش) دریافت کردند، گروه دوم با نیکوتین 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم به صورت داخل صفاقی درمان شدند، گروه‌های 3 تا 6 به طور همزمان با نیکوتین و کروسین (10، 20، 40 و 80 میلی‌گرم بر کیلوگرم، به صورت داخل صفاقی) درمان شدند، گروه 7 تنها با کروسین (80 میلی‌گرم بر کیلوگرم، به صورت داخل صفاقی) درمان شدند.

نتایج: تمام دوزهای ذکر شده کروسین توانستند تغییرات رفتاری OFT ناشی از نیکوتین را کاهش دهند. کروسین همچنین می‌تواند سطح TNF/TNF-α هیپوکامپ (فاکتور نکروز تومور)، IL1B/IL-1β (اینترلوکین 1 بتا)، گلوتاتیون اکسید شده (GSSG)، اشکال غیرفسفریله و فسفریله شده JNK، BECN1 (beclin 1)، BAX (BCL2 مرتبط با X، تنظیم‌کننده آپوپتوز) و اشکال فسفریله/غیرفعال BCL2 (تنظیم‌کننده آپوپتوز BCL2) را در موش‌های وابسته به نیکوتین کاهش دهد. درمان با کروسین همچنین باعث افزایش محتوای گلوتاتیون (GSH) به شکل احیا شده و فعالیت CAT (کاتالاز) و آنزیم‌های کمپلکس میتوکندری در افراد معتاد به نیکوتین شد.

نتیجه‌گیری: کروسین می‌تواند مسیرهای سیگنالینگ JNK-BCL2-BECN1 یا JNK-BCL2-BAX را تعدیل کند و استرس اکسیداتیو عصبی، التهاب عصبی و آنزیم‌های زنجیره تنفسی میتوکندری را کاهش دهد و اثرات محافظت عصبی را در برابر تخریب عصبی ناشی از نیکوتین اعمال کند.

Background: Nicotine is a behavioral stimulant that in high doses, through the neuro-inflammatory and oxidative stress pathway, can induce apoptosis and autophagy leading to cell death. The aim of the current study is to investigate crocin’s neuroprotective effects against nicotine-triggered neuro-inflammation, apoptosis, and autophagy in rat hippocampus. Methods: Seventy adult male Wistar rats were divided into the following seven groups: Group one received normal saline (0.2 ml/rat), group two was treated with nicotine 10 mg/kg intraperitoneally, groups 3 to 6 were treated simultaneously with nicotine and crocin (10, 20, 40, and 80 mg/kg, intraperitoneally), group 7 was treated with crocin-alone (80 mg/kg, intraperitoneally).

Results: All mentioned doses of crocin could decrease the nicotine-induced OFT behavioral changes. Crocin also could decrease levels of hippocampal TNF/TNF-α (tumor necrosis factor), IL1B/IL-1β (interleukin 1 beta), oxidized glutathione (GSSG), unphosphorylated and phosphorylated forms of JNK, BECN1 (beclin 1), BAX (BCL2 associated X, apoptosis regulator), and phosphorylated/inactive forms of BCL2 (BCL2 apoptosis regulator) in nicotine-dependent rats. Crocin treatments also caused increases in the reduced form of glutathione (GSH) content and activity of CAT (catalase) and mitochondrial complex enzymes in nicotine-addicted subjects.

Conclusions: Crocin can modulate JNK-BCL2-BECN1 or JNK-BCL2-BAX signaling pathways and reduce neuronal oxidative stress, neuro-inflammation, and mitochondrial respiratory chain enzymes and exert neuroprotective effects against nicotine-induced neurodegeneration.