Část 2: Geraniol zmírňuje poškození ledvin zprostředkované doxorubicinem prostřednictvím změny antioxidačního stavu, zánětu a apoptózy: Potenciální role NF-kB a Nrf2/Ho-1

Pro více informací Kontakttina.xiang@wecistanche.com

3. Výsledky

3.1. Geraniol chrání ledviny před poškozením zprostředkovaným doxorubicinem

Tato studie zkoumala hladiny kreatininu, albuminu a BUN v krvi, aby se zjistilo, zda podávání Dox způsobilo poškození ledvin. Jak se očekávalo, léčba Dox způsobila významné zvýšení BUN a kreatininu spolu s významným snížením albuminu (obrázek 1A-C). Geraniol, předléčený, zlepšil pozorované abnormality v hladinách kreatininu, albuminu a BUN, což naznačuje, že může chránit před poškozením ledvin zprostředkovaným Dox.

Kliknutím sem získáte výhody extraktu z cistanche tubulosa

3.2. Geraniol chrání před oxidačním stresem zprostředkovaným doxorubicinem

Abychom ověřili, zda suplementace geraniolu může snížit oxidační stres spojený s Dox a zlepšit antioxidační kapacitu, kvantifikovali jsme množství MDA a GSH, aktivitu CAT a genovou a proteinovou expresi Nrf-2, Ho{{2} }, SOD-2 a GPx-1 v ledvinové tkáni. Ve srovnání s kontrolní skupinou vedla jediná injekce Dox (20 mg/kg) k podstatnému zvýšení MDA spolu s významným snížením obsahu GSH a aktivity CAT (obrázek 2A-C). Také významně snížil genovou a proteinovou expresi Nrf-2, Ho{9}}, GPx-1 a SOD-2 (obrázek 3A-G). Avšak profylaktická suplementace geraniolem podstatně obnovila modifikace těchto parametrů v závislosti na dávce. Tato zjištění odhalují potenciální antioxidační účinek geraniolu.

<005;**,p><><000l; ns,p="">005 nebo nevýznamné. Gr100 a Gr200 označují 100 a 200 mg geraniolu na kilogram tělesné hmotnosti." alt="Obrázek 2. (AC)Účinky geraniolu (Gr), doxorubiinu (Dox) nebo jejich kombinace (Dox plus Gr100 a Dox plus Gr200) na indikátorech oxidačního stresu ledvin. Údaje jsou uvedeny jako průměr plus SD(n=5). ", str<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 chrání před zánětem ledvin zprostředkovaným doxorubicinem

Protizánětlivé aktivity geraniolu byly prokázány jinde. Abychom dále potvrdili potenciální protizánětlivý účinek geraniolu v kontextu léčby Dox, použili jsme Western bloty k vyhodnocení exprese proteinů důležitých v regulaci zánětu (NfkB-p65, TNF-a a IL-6). Výsledky ukázaly, že změny exprese vyvolané Dox byly obnoveny u potkanů ​​léčených geraniolem (obrázek 4A-D) a ukazují, že geraniol máprotizánětlivéefekty.

3.4. Geraniol chrání před apoptózou zprostředkovanou doxorubicinem

Abychom zjistili, zda geraniol potlačuje apoptózu indukovanou Dox, měřili jsme expresi proapoptotických a antiapoptotických proteinových markerů. Ve srovnání s kontrolní skupinou vedla jediná dávka Dox k významnému zvýšení exprese proapoptotických proteinů v renální tkáni (Bax a štěpená kaspáza-3) a podstatnému poklesu hladin antiapoptotických proteinů. protein Bcl-2(obrázek 5A-D). Mezitím suplementace geraniolem tyto abnormality napravila. Tato zjištění naznačují, že předběžné ošetření geraniolem snižuje apoptózu zprostředkovanou Dox v ledvinách potkana.

3.5. Geraniol chrání před doxorubicinem zprostředkovanými změnami v architektuře ledvin

Nakonec jsme pro další potvrzení našich výsledků zkoumali histopatologii renální tkáně. Potkani v kontrolní skupině měli normální tubuly a glomeruly (obrázek 6A), zatímco ti, kterým byl podáván Dox, vykazovali glomerulární kongesci a tubulární destrukci (obrázek 6B). Zjistili jsme, že suplementace geraniolem obnovuje poškození zprostředkované Dox způsobem závislým na dávce (obrázek 6C, D).

4. Diskuze

Chemoterapeutické léky se často používají k léčbě různých typů rakoviny; tyto léky však často také ničí fyziologickou homeostázu v řadě orgánů a mohou vést k fyziologickým nežádoucím účinkům v nenádorových buňkách, většinou v důsledku tvorby volných radikálů a toxicity oxidativního stresu42]. Cílem tohoto výzkumu bylo zjistit, zda může geraniol chránit potkany Wistar před poškozením ledvin zprostředkovaným Dox. V souladu s tím jsme zkoumali zprostředkované Doxzánět, apoptóza, aoxidační stresa vyhodnotili, zda geraniol může působit jako preventivní činidlo.

Albumin, kreatinin a dusík močoviny v krvi (BUN) jsou spolehlivými indikátorypoškození ledvin[11]. Normální ledvinová tkáň neumožňuje albuminu vytékat z krevního řečiště do moči a zároveň filtruje kreatinin a BUN z krevního řečiště do moči. V případě renální dysfunkce jsou však tyto procesy narušeny: albumin je vylučován močí, což má za následek snížení sérových koncentrací, a kreatinin a BUN nejsou správně filtrovány, což má za následek zvýšené sérové ​​hodnoty[11]. V současné práci léčba Dox způsobila zvýšení sérového kreatininu a BUN spolu s významným poklesem albuminu. Výsledky jsou v souladu s publikovanými zprávami [11. Zjistili jsme také, že profylaktická suplementace geraniolem zmírňuje tyto změny, což naznačuje, že geraniol může zabránit poškození ledvin způsobenému Dox.

Peroxidace lipidů je charakteristickým znakem oxidačního stresu a mnoho výzkumů ukázalo, že podávání Dox vede ke zvýšeným hladinám malonaldehydu (MDA), produktu peroxidace lipidů [7,43]. Potvrdili jsme, že Dox způsobil významný vzestup hladin MDA v ledvinové tkáni a navíc, že ​​presuplementace geraniolem významně a v závislosti na dávce tento účinek snížila. Younis a kolegové podobně prokázali, že geraniol podstatně snižuje hladiny MDA u metotrexátem zprostředkovanýchporanění ledvin. Tyto výsledky naznačují, že geraniol může být účinný při léčbě poškození ledvin zprostředkovaného Dox díky své silné inhibici peroxidace lipidů.

Živé organismy využívají různé enzymatické a neenzymatické antioxidanty k odstranění volných radikálů, čímž nabízejí účinnou obranu proti ROS. Mezi esenciální antioxidační činidla patří neenzymatický antioxidant GSH a jeho oxidované analogy; GSH interaguje přímo s volnými radikály prostřednictvím své-SH skupiny. V současné studii jediná injekce Dox prokazatelně snížila zásobník GSH a předléčení geraniolem dokázalo tento efekt zvrátit. Tato zjištění jsou podpořena dříve publikovanými studiemi.

Produkce ROS v buňkách je také spojena s vyčerpáním antioxidačních enzymů. Zejména enzymy CAT a glutathionreduktáza (GR) urychlují přeměnu H2O2 a dalších ROS na H2O2 a O, zatímco SOD pomáhá při přeměně volných radikálů superoxidových aniontů na H2O2, které jsou následně odstraněny pomocí CAT nebo GPx [45]. Zjistili jsme, že exprese všech zkoumaných antioxidačních enzymů, konkrétně SOD, CAT a GPx-1, byla statisticky snížena ve skupině Dox ve srovnání s kontrolní skupinou. Předběžné podání geraniolu však zachránilo snížení hladin SOD, GPx-1 a CAT vyvolané Dox, pravděpodobně vychytáváním ROS prostřednictvím jeho vlastní antioxidační schopnosti.

Různé enzymy, které chrání buňky před škodlivým oxidačním stresem, byly spojeny s dráhou Nrf2 a bylo prokázáno, že stimulace dráhy Nrf2/Ho{2}} výrazně zlepšujefunkce ledvin[21,48,49]. Abychom mechanicky potvrdili ochranný účinek geraniolu, zkoumali jsme hladiny Nrf2 a Ho{4}} ve vztahu k podávání Dox. Zjistili jsme, že hladiny těchto proteinů jsou významně nižší ve skupině Dox než u kontrol, což je v souladu s předchozími studiemi. Mezitím suplementace geraniolu zabránila poškození ledvin spojenému s Dox zvýšením exprese mRNA a proteinů členů signální dráhy Nrf2/Ho{7}}, což je v souladu se zjištěními Younise et al.

Zánět je nakonec jednou z nejpravděpodobnějších příčin poškození ledvin zprostředkovaného Dox. Je známo, že indukce dráhy jaderného faktoru kappa B(NF-kB) hraje velmi důležitou roli v patofyziologii zánětu ledvin zprostředkovaného Dox [50], přičemž NF-kB je transkripční faktor, který reguluje expresi několika souvisejících genů. se zánětem [51], jako jsou ty, které kódují TNF-, IL-1 a IL-6 [52,53]. Zde bylo zjištěno, že zvířata léčená Dox vykazovala zvýšené hladiny TNF-, IL-6 a NfkB-p65 [54], zatímco presuplementace geraniolem tyto zánětlivé mediátory snižovala v závislosti na dávce. Tyto údaje naznačují, že protizánětlivý účinek geraniolu může být způsoben inhibičním účinkem proti dráze NF-kB.

Dalším kritickým hráčem v etiologii nefrotoxicity zprostředkované Dox je apoptóza, která je regulována rovnováhou proapoptotických a antiapoptotických proteinů. Kaspáza-3 a Bax jsou proapoptotické proteiny, které zvyšují poréznost mitochondriální membrány a umožňují cytochromu c unikat z mezimembránové mezery a spouštět apoptózu prostřednictvím vnitřní apoptotické dráhy. Naproti tomu Bcl-2 je antiapoptotický protein umístěný ve vnější mitochondriální membráně, který pomáhá udržovat mitochondriální strukturu a inhibuje únik cytochromu C do cytoplazmy, čímž brání apoptóze. Poměr Bax a Bcl-2 tedy ovlivňuje přežití buněk [11,24-26,55]. V současné práci vedla léčba Dox k významnému zvýšení štěpené kaspázy-3 a Bax vedle dramatické snížení exprese Bcl-2, což je vzorec uváděný v publikované literatuře [11]. Pre-suplementace geraniolu významně zmírnila tuto změnu v rovnováze apoptotických proteinů spojenou s Dox.

Nakonec jsme provedli histopatologické vyšetření, abychom zjistili, zda podávání Dox způsobuje poškození ledvin. Toto vyšetření potvrdilo, že podávání Dox vede k městnání ledvinových krevních cév, intersticiálnímu zánětu zahrnujícímu lymfocyty a krvácení mezi tubuly. Mezitím předsuplementace geraniolem jasně zmírnila poškození tkáně způsobené Doxem.

Závěrem lze říci, že data získaná ze současného výzkumu poprvé prokazují příznivé účinky geraniolu proti toxicitě ledvin zprostředkované Dox, pravděpodobně realizované snížením oxidačního stresu, zánětu a poškození apoptotické tkáně prostřednictvím modulace NF-kB. , Bax/Bcl-2 a Nrf2/Ho-1cesty. Přesný ochranný mechanismus geraniolu je však třeba objasnit veterinářem; je zapotřebí další studie, aby se přesně určily podrobnosti jeho činnosti.