Partea 2: Geraniolul ameliorează leziunea renală mediată de doxorubicină prin modificarea stării antioxidante, a inflamației și a apoptozei: Roluri potențiale ale NF-kB și Nrf2/Ho-1

Pentru mai multe informatii. a lua legaturatina.xiang@wecistanche.com

3. Rezultate

3.1. Geraniol protejează rinichii împotriva leziunilor mediate de doxorubicină

Acest studiu a examinat nivelul creatininei din sânge, al albuminei și al BUN pentru a determina dacă administrarea de Dox a cauzat leziuni renale. După cum era de așteptat, tratamentul cu Dox a provocat creșteri semnificative ale BUN și creatininei, alături de o reducere semnificativă a albuminei (Figura 1A-C). Geraniolul, pre-tratament, a ameliorat anomaliile observate ale creatininei, albuminei și nivelurilor BUN, indicând faptul că poate proteja împotriva leziunii renale mediate de Dox.

Faceți clic aici pentru a obține beneficiile extractului de cistanche tubulosa

3.2. Geraniol protejează împotriva stresului oxidativ mediat de doxorubicină

Pentru a valida dacă suplimentarea cu geraniol poate reduce stresul oxidativ asociat cu Dox și poate îmbunătăți capacitatea antioxidantă, am cuantificat cantitatea de MDA și GSH, activitatea CAT și expresia genelor și proteinei Nrf-2, Ho{{2} }, SOD-2 și GPx-1 în țesutul renal. În comparație cu grupul de control, o singură injecție Dox (20 mg/kg) a dus la o creștere substanțială a MDA împreună cu reduceri semnificative ale conținutului de GSH și ale activității CAT (Figura 2A-C). De asemenea, a scăzut semnificativ expresia genelor și proteinei Nrf-2, Ho-1, GPx-1 și SOD-2(Figura 3A-G). Cu toate acestea, suplimentarea profilactică cu geraniol a recuperat în mod substanțial modificările acestor parametri într-o manieră dependentă de doză. Aceste descoperiri dezvăluie potențiala acțiune antioxidantă a geraniolului.

<005;**,p><><000l; ns,p="">005 sau nesemnificativ. Gr100 și Gr200 indică 100 și, respectiv, 200 mg de geraniol per kilogram de greutate corporală." alt="Figura 2.(AC)Efectele geraniol (Gr), doxorubiin (Dox) sau combinația lor (Dox plus Gr100 și Dox plus Gr200) privind indicatorii de stres oxidativ renal. Datele sunt prezentate ca medie plus SD(n=5). ", p<005;**,p><><000l; ns,p="">005 or non-sigrificant. Gr100 and Gr200 indicate 100 and 200 mg of geraniol per kilogram of body weight, respectively." width="455" height="320" border="0" vspace="0" style="width: 455px; height: 320px;"/>

3.3. Geraniol protejează împotriva inflamației renale mediată de doxorubicină

Activitățile antiinflamatorii ale Geraniolului au fost demonstrate în altă parte. Pentru a confirma în continuare potențiala acțiune antiinflamatoare a geraniolului în contextul tratamentului cu Dox, am folosit Western blot pentru a evalua expresia proteinelor importante în reglarea inflamatorie (NfkB-p65, TNF-a și IL-6). Rezultatele au arătat că modificările de expresie determinate de Dox au fost restabilite la șobolanii tratați cu geraniol (Figura 4A-D) și indică faptul că geraniolul areantiinflamatorefecte.

3.4. Geraniol protejează împotriva apoptozei mediate de doxorubicină

Pentru a examina dacă geraniolul suprimă apoptoza indusă de Dox, am măsurat expresia markerilor de proteine ​​pro-apoptotice și anti-apoptotice. În comparație cu grupul de control, o singură doză de Dox a condus la o creștere semnificativă a expresiei țesutului renal a proteinelor pro-apoptotice (Bax și caspaza scindată-3) și la o scădere substanțială a nivelurilor de anti-apoptotic. proteina Bcl-2(Figura 5A-D). Între timp, suplimentarea cu geraniol a rectificat aceste anomalii. Aceste descoperiri sugerează că pre-tratamentul cu geraniol reduce apoptoza mediată de Dox în rinichiul de șobolan.

3.5. Geraniol protejează împotriva modificării mediate de doxorubicină în arhitectura rinichilor

În cele din urmă, pentru a confirma în continuare rezultatele noastre, am examinat histopatologia țesutului renal. Șobolanii din grupul de control au avut tubuli și glomeruli normali (Figura 6A), în timp ce cei cărora li s-a administrat Dox au prezentat congestie glomerulară și distrugere tubulară (Figura 6B). Am descoperit că suplimentarea cu geraniol restabilește daunele mediate de Dox într-o manieră dependentă de doză (Figura 6C, D).

4. Discutie

Medicamentele chimioterapeutice sunt frecvent utilizate pentru a trata diferite tipuri de cancer; cu toate acestea, aceste medicamente deseori distrug și homeostazia fiziologică în numeroase organe și pot duce la efecte adverse fiziologice în celulele non-tumorale, în principal din cauza formării de radicali liberi și a toxicității stresului oxidativ42]. Scopul acestei investigații a fost de a determina dacă geraniolul ar putea proteja șobolanii Wistar împotriva leziunilor renale mediate de Dox. În consecință, am investigat mediat de Doxinflamaţie, apoptoza, șistresul oxidativși a evaluat dacă geraniolul poate acționa ca agent preventiv.

Albumina, creatinina și azotul ureic din sânge (BUN) sunt indicatori fiabili aiafectarea rinichilor[11]. Țesutul renal normal nu permite albuminei să iasă din fluxul sanguin în urină, în același timp filtrănd creatinina și BUN din fluxul sanguin în urină. Cu toate acestea, în cazul disfuncției renale, aceste procese sunt perturbate: albumina este excretată prin urină, rezultând concentrații serice reduse, iar creatinina și BUN nu sunt filtrate corect, rezultând valori serice crescute[11]. În lucrarea curentă, tratamentul cu Dox a provocat creșteri ale creatininei serice și ale BUN alături de o scădere semnificativă a albuminei. Rezultatele sunt în acord cu rapoartele publicate [11. De asemenea, am găsit suplimentarea profilactică cu geraniol pentru a atenua aceste modificări, sugerând că geraniolul poate preveni afectarea renală cauzată de Dox.

Peroxidarea lipidelor este un semn distinctiv al stresului oxidativ și multe investigații au arătat că administrarea Dox duce la niveluri crescute de malonaldehidă (MDA), un produs al peroxidării lipidelor [7,43]. Am confirmat că Dox a provocat o creștere semnificativă a nivelurilor de MDA în țesutul renal și, în plus, că pre-suplimentarea cu geraniol a redus semnificativ și dependent de doză acest efect. Younis și colegii, de asemenea, au demonstrat că geraniolul reduce substanțial nivelurile de MDA mediate de metotrexat.leziuni renale. Aceste rezultate sugerează că geraniolul poate fi eficient în tratarea leziunilor renale mediate de Dox datorită inhibării sale puternice a peroxidării lipidelor.

Organismele vii folosesc diverși antioxidanți enzimatici și neenzimatici pentru a elimina radicalii liberi, oferind astfel o apărare eficientă împotriva ROS. Agenții antioxidanti esențiali includ antioxidantul non-enzimatic GSH și analogii săi oxidați; GSH interacționează direct cu radicalii liberi prin grupul său-SH. În studiul actual, o singură injecție Dox a redus în mod demonstrabil rezervorul de GSH, iar pretratamentul cu geraniol a fost capabil să inverseze acest efect. Aceste constatări sunt susținute de studii publicate anterior.

Producția de ROS în celule este, de asemenea, legată de epuizarea enzimelor antioxidante. În special, enzimele CAT și glutation reductază (GR) accelerează conversia H2O2 și a altor ROS în H2O2 și O, în timp ce SOD ajută la transformarea radicalilor liberi anioni superoxid în H2O2, care sunt ulterior îndepărtați de CAT sau GPx [45]. Am descoperit că expresia tuturor enzimelor antioxidante examinate, și anume SOD, CAT și GPx-1, a fost redusă statistic în grupul Dox în comparație cu grupul de control. Cu toate acestea, pre-administrarea geraniolului a salvat reducerea indusă de Dox a nivelurilor de SOD, GPx-1 și CAT, probabil prin eliminarea ROS prin propria sa capacitate antioxidantă.

Diverse enzime care protejează celulele de stresul oxidativ dăunător au fost legate de calea Nrf2, iar stimularea căii Nrf2/Ho-1 s-a dovedit că se îmbunătățește considerabil.functia rinichilor[21,48,49]. Pentru a valida mecanic efectul protector al geraniolului, am examinat nivelurile Nrf2 și Ho-1 în legătură cu administrarea Dox. Am constatat că nivelurile acestor proteine ​​sunt semnificativ mai mici în grupul Dox decât în ​​grupul de control, în concordanță cu studiile anterioare. Între timp, suplimentarea cu geraniol a prevenit leziunile renale asociate cu Dox prin stimularea expresiei mARN și proteinelor membrilor căii de semnalizare Nrf2/Ho-1, ceea ce este în conformitate cu constatările lui Younis și colab.

În cele din urmă, inflamația este una dintre cele mai probabile cauze ale leziunii renale mediate de Dox. Se știe că inducerea căii factorului nuclear kappa B(NF-kB) joacă un rol foarte important în patofiziologia inflamației renale mediată de Dox [50], NF-kB fiind un factor de transcripție care reglează expresia mai multor gene asociate. cu inflamație [51], cum ar fi cele care codifică TNF-, IL-1 și IL{-6 [52,53]. Aici, s-a descoperit că animalele tratate cu Dox prezintă niveluri crescute de TNF-, IL-6 și NfkB-p65 [54], în timp ce pre-suplimentarea cu geraniol a redus acești mediatori inflamatori într-o manieră dependentă de doză. Aceste date sugerează că acțiunea antiinflamatoare a geraniolului se poate datora unui efect inhibitor împotriva căii NF-kB.

Un alt jucător critic în etiologia nefrotoxicității mediate de Dox este apoptoza, care este reglată de echilibrul proteinelor pro-apoptotice și anti-apoptotice. Caspaza-3 și Bax sunt proteine ​​pro-apoptotice care cresc porozitatea membranei mitocondriale și permit citocromului c să se scurgă din golul intermembranar, declanșând apoptoza prin calea apoptotică intrinsecă. În schimb, Bcl-2 este o proteină anti-apoptotică situată în membrana mitocondrială exterioară care ajută la menținerea structurii mitocondriale și inhibă scurgerea citocromului C în citoplasmă, prevenind apoptoza. Raportul dintre Bax și Bcl-2 afectează astfel supraviețuirea celulară [11,24-26,55]. În lucrarea curentă, tratamentul cu Dox a dus la creșteri semnificative ale clivate-caspaze-3 și Bax alături de o reducere dramatică a expresiei Bcl-2, un model raportat în literatura publicată [11]. Suplimentarea prealabilă cu Geraniol a atenuat semnificativ această modificare asociată cu Dox a echilibrului proteinelor apoptotice.

În cele din urmă, am efectuat un examen histopatologic pentru a investiga dacă administrarea Dox provoacă leziuni renale. Această examinare a confirmat că administrarea Dox duce la congestia vaselor de sânge renale, inflamația interstițială care implică limfocite și hemoragia între tubuli. Între timp, pre-suplimentarea cu geraniol a atenuat în mod clar daunele tisulare cauzate de Dox.

În concluzie, datele obținute din prezenta investigație demonstrează, pentru prima dată, efectele benefice ale geraniolului împotriva toxicității renale mediate de Dox, realizate probabil prin reducerea stresului oxidativ, a inflamației și a leziunilor tisulare apoptotice prin modularea NF-kB. , Bax/Bcl-2 și Nrf2/Ho-1căi. Cu toate acestea, mecanismul de protecție exact al geraniolului trebuie să fie elucidat; sunt necesare studii suplimentare pentru a stabili detaliile acțiunii sale.