Часть 2. Гераниол улучшает опосредованное доксорубицином повреждение почек за счет изменения антиоксидантного статуса, воспаления и апоптоза: потенциальные роли NF-kB и Nrf2/Ho-1

Для получения дополнительной информации. контактtina.xiang@wecistanche.com

3. Результаты

3.1. Гераниол защищает почки от повреждений, опосредованных доксорубицином

В этом исследовании изучались уровни креатинина, альбумина и азота мочевины в крови, чтобы определить, вызвало ли введение докса повреждение почек. Как и ожидалось, лечение Доксом вызвало значительное увеличение уровня мочевины и креатинина наряду со значительным снижением уровня альбумина (рис. 1А-С). Гераниол перед лечением уменьшал наблюдаемые отклонения уровней креатинина, альбумина и мочевины мочевины, указывая на то, что он может защищать от Dox-опосредованного повреждения почек.

Нажмите здесь, чтобы получить преимущества экстракта цистанхе трубчатой

3.2. Гераниол защищает от опосредованного доксорубицином окислительного стресса

Чтобы проверить, может ли добавление гераниола уменьшить окислительный стресс, связанный с Dox, и улучшить антиоксидантную способность, мы количественно определили количество MDA и GSH, активность CAT, а также экспрессию генов и белков Nrf-2, Ho{{2}. }, SOD-2 и GPx-1 в ткани почек. По сравнению с контрольной группой однократная инъекция Докса (20 мг/кг) приводила к значительному увеличению МДА наряду со значительным снижением содержания GSH и активности CAT (рис. 2А-С). Это также значительно снизило экспрессию генов и белков Nrf-2, Ho-1, GPx-1 и SOD-2(рис. 3A-G). Однако профилактический прием гераниола существенно восстанавливал изменения этих параметров дозозависимым образом. Эти данные свидетельствуют о потенциальном антиоксидантном действии гераниола.

<005;**,p><><000l; ns,p="">005 или несущественно. Gr100 и Gr200 означают 100 и 200 мг гераниола на килограмм массы тела соответственно. Gr100 и Dox плюс Gr200) на показатели окислительного стресса в почках. Данные представлены как среднее плюс стандартное отклонение (n=5). ",п<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. Гераниол защищает от доксорубицин-опосредованного воспаления почек

Противовоспалительная активность гераниола была продемонстрирована в другом месте. Чтобы дополнительно подтвердить потенциальное противовоспалительное действие гераниола в контексте лечения доксом, мы использовали вестерн-блоты для оценки экспрессии белков, важных для регуляции воспаления (NfkB-p65, TNF-a и IL-6). Результаты показали, что изменения экспрессии, вызванные Dox, восстанавливались у крыс, получавших гераниол (рис. 4A-D), и указывают на то, что гераниолпротивовоспалительное средствопоследствия.

3.4. Гераниол защищает от доксорубицин-опосредованного апоптоза

Чтобы выяснить, подавляет ли гераниол апоптоз, индуцированный Dox, мы измерили экспрессию проапоптотических и антиапоптотических белковых маркеров. По сравнению с контрольной группой однократная доза Докс привела к значительному увеличению экспрессии проапоптотических белков в почечной ткани (Вах и расщепленной каспазы -3) и существенному снижению уровней антиапоптотического белок Bcl-2(рис. 5A-D). Между тем добавки с гераниолом исправили эти отклонения. Эти данные свидетельствуют о том, что предварительное лечение гераниолом снижает Dox-опосредованный апоптоз в почках крыс.

3.5. Гераниол защищает от опосредованных доксорубицином изменений в архитектуре почек

Наконец, для дальнейшего подтверждения наших результатов мы исследовали гистопатологию почечной ткани. У крыс в контрольной группе канальцы и клубочки были в норме (рис. 6А), в то время как у крыс, получавших докс, наблюдался застой в клубочках и разрушение канальцев (рис. 6В). Мы обнаружили, что добавление гераниола восстанавливает Dox-опосредованное повреждение дозозависимым образом (рис. 6C, D).

4. Дискуссия

Химиотерапевтические препараты часто используются для лечения различных видов рака; однако эти препараты часто также нарушают физиологический гомеостаз во многих органах и могут приводить к физиологическим побочным эффектам в неопухолевых клетках, в основном из-за образования свободных радикалов и токсичности окислительного стресса42]. Цель этого исследования состояла в том, чтобы определить, может ли гераниол защитить крыс Wistar от Dox-опосредованного повреждения почек. Соответственно, мы исследовали Dox-опосредованныевоспаление, апоптоз, а такжеокислительный стресси оценили, может ли гераниол действовать как профилактическое средство.

Альбумин, креатинин и азот мочевины крови (АМК) являются надежными индикаторамиповреждение почек[11]. Нормальная почечная ткань не пропускает альбумин из кровотока в мочу, а также фильтрует креатинин и азот мочевины из кровотока в мочу. Однако при почечной дисфункции эти процессы нарушаются: альбумин выводится с мочой, что приводит к снижению его концентрации в сыворотке крови, а креатинин и АМК не фильтруются должным образом, что приводит к повышенным значениям в сыворотке [11]. В текущей работе лечение доксом вызывало повышение сывороточного креатинина и азота мочевины наряду со значительным снижением альбумина. Результаты хорошо согласуются с опубликованными отчетами [11. Мы также обнаружили, что профилактический прием гераниола ослабляет эти изменения, предполагая, что гераниол может предотвратить повреждение почек, вызванное Dox.

Перекисное окисление липидов является отличительной чертой окислительного стресса, и многие исследования показали, что введение докса приводит к повышению уровня малонового альдегида (МДА), продукта перекисного окисления липидов [7,43]. Мы подтвердили, что Докс вызывал значительное повышение уровня МДА в почечной ткани и, кроме того, предварительное добавление гераниола значительно и дозозависимо снижало этот эффект. Юнис и его коллеги также продемонстрировали, что гераниол существенно снижает уровни МДА при метотрексат-опосредованном синдроме.повреждение почек. Эти результаты позволяют предположить, что гераниол может быть эффективен при лечении Dox-опосредованного повреждения почек из-за его мощного ингибирования перекисного окисления липидов.

Живые организмы используют различные ферментативные и неферментативные антиоксиданты для удаления свободных радикалов, обеспечивая тем самым эффективную защиту от АФК. Основные антиоксиданты включают неферментативный антиоксидант GSH и его окисленные аналоги; GSH напрямую взаимодействует со свободными радикалами через свою группу -SH. В текущем исследовании однократная инъекция Dox заметно уменьшила резервуар GSH, а предварительная обработка гераниолом смогла обратить этот эффект вспять. Эти выводы подтверждаются ранее опубликованными исследованиями.

Производство АФК в клетках также связано с истощением антиоксидантных ферментов. В частности, ферменты КАТ и глутатионредуктаза (ГР) ускоряют превращение Н2О2 и других АФК в Н2О2 и О, а СОД способствует превращению свободных радикалов супероксид-аниона в Н2О2, которые затем удаляются с помощью КАТ или ГП [45]. Мы обнаружили, что экспрессия всех исследованных антиоксидантных ферментов, а именно SOD, CAT и GPx-1, была статистически снижена в группе Dox по сравнению с контрольной группой. Тем не менее, предварительное введение гераниола спасло вызванное доксом снижение уровней SOD, GPx-1 и CAT, вероятно, за счет удаления АФК за счет его собственной антиоксидантной способности.

Различные ферменты, которые защищают клетки от вредного окислительного стресса, были связаны с сигнальным путем Nrf2, и было показано, что стимуляция пути Nrf2/Ho-1 значительно улучшаетфункция почек[21,48,49]. Чтобы механически подтвердить защитный эффект гераниола, мы исследовали уровни Nrf2 и Ho-1 в связи с введением Dox. Мы обнаружили, что уровни этих белков были значительно ниже в группе Dox, чем в контрольной группе, что согласуется с предыдущими исследованиями. В то же время добавление гераниола предотвращало Dox-ассоциированное повреждение почек за счет усиления экспрессии мРНК и белков членов сигнального пути Nrf2/Ho-1, что согласуется с выводами Younis et al.

В конечном счете, воспаление является одной из наиболее вероятных причин Dox-опосредованного повреждения почек. Известно, что индукция пути ядерного фактора каппа B (NF-kB) играет очень важную роль в патофизиологии Dox-опосредованного воспаления почек [50], при этом NF-kB является транскрипционным фактором, который регулирует экспрессию нескольких генов, ассоциированных с с воспалением [51], например, те, которые кодируют TNF-, IL-1 и IL-6 [52,53]. Здесь было обнаружено, что у животных, получавших Dox, наблюдались повышенные уровни TNF-, IL -6 и NfkB-p65 [54], в то время как предварительная добавка гераниола снижала эти медиаторы воспаления дозозависимым образом. Эти данные свидетельствуют о том, что противовоспалительное действие гераниола может быть связано с ингибирующим действием на путь NF-kB.

Еще одним важным игроком в этиологии Dox-опосредованной нефротоксичности является апоптоз, который регулируется балансом проапоптотических и антиапоптотических белков. Caspase-3 и Bax являются проапоптотическими белками, которые увеличивают пористость митохондриальной мембраны и позволяют цитохрому с просачиваться из межмембранного промежутка, запуская апоптоз посредством внутреннего апоптотического пути. Напротив, Bcl-2 представляет собой антиапоптотический белок, расположенный во внешней митохондриальной мембране, который помогает поддерживать митохондриальную структуру и ингибирует утечку цитохрома С в цитоплазму, предотвращая апоптоз. Таким образом, соотношение Bax и Bcl-2 влияет на выживаемость клеток [11,24-26,55]. резкое снижение экспрессии Bcl-2, паттерн, описанный в опубликованной литературе [11]. Предварительное добавление гераниола значительно смягчало это связанное с Dox изменение баланса апоптотических белков.

Наконец, мы провели гистопатологическое исследование, чтобы выяснить, вызывает ли введение докса повреждение почек. Это исследование подтвердило, что введение Докса приводит к закупорке почечных кровеносных сосудов, интерстициальному воспалению с участием лимфоцитов и кровоизлиянию между канальцами. Между тем, предварительный прием гераниола явно облегчал повреждение тканей, вызванное доксом.

В заключение, данные, полученные в ходе настоящего исследования, впервые демонстрируют благоприятные эффекты гераниола против Dox-опосредованной почечной токсичности, которые, вероятно, реализуются за счет снижения окислительного стресса, воспаления и апоптотического повреждения тканей посредством модуляции NF-kB. , пути Bax/Bcl-2 и Nrf2/Ho-1. Однако точный защитный механизм гераниола еще предстоит выяснить; необходимы дальнейшие исследования, чтобы точно определить детали его действия.