L'aspéruloside atténue le cadmium

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 5698 (2023) Citer cet article

498 accès

Détails des métriques

Cette présente étude a examiné les effets protecteurs de l'aspéruloside (ASP) contre la toxicité néphrocardiaque induite par le cadmium. Des rats ont été traités avec 50 mg/kg d'ASP pendant cinq semaines et du CdCl2 (5 mg/kg, po, une fois par jour) pendant les 4 dernières semaines de traitement par ASP. Les taux sériques d'azote uréique sanguin (BUN), de créatinine (Scr), d'aspartate transaminase (AST), de créatine kinase-MB (CK-MB), de troponine T (TnT) et de lactate déshydrogénase (LDH) ont été évalués. Les paramètres oxydo-inflammatoires ont été détectés via le malondialdéhyde (MDA), le glutathion réduit (GSH), la catalase (CAT), la superoxyde dismutase (SOD), le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α), l'interleukine-6 (IL-6), l'interleukine- 1beta (IL-1β) et facteur nucléaire kappa B (NF-κB). De plus, les niveaux cardiorénaux de caspase 3, de facteur de croissance transformant-β (TGF-β), d'actine musculaire lisse α (α-SMA), de collagène IV et de Bcl2 ont été mesurés par ELISA ou par dosages immunohistochimiques. Les résultats ont indiqué que l'ASP diminuait de manière significative le stress oxydatif provoqué par le Cd, l'azote uréique sanguin, la Scr, l'AST, la CK-MB, la TnT et la LDH ainsi que les altérations histopathologiques. De plus, l'ASP a notamment atténué la cardiorénale, l'apoptose et la fibrose induites par le Cd en réduisant les niveaux de caspase 3 et de TGF-β, ainsi qu'en réduisant l'intensité de la coloration de l'a-SMA et du collagène IV, tout en augmentant l'intensité de Bcl2. Ces résultats ont révélé que l'ASP atténuait la toxicité cardiaque et rénale induite par le Cd qui peut être attribuée à la réduction du stress oxydatif, de l'inflammation, de la fibrose et de l'apoptose.

Le cadmium (Cd), un métal lourd toxique d'origine naturelle se trouve à de faibles concentrations dans la croûte terrestre, cependant la concentration de ce métal cancérigène a énormément augmenté dans l'atmosphère ces dernières années en raison de plusieurs facteurs notamment industriels (alliages métalliques, nickel-Cd batteries, eau, aliments et sols pollués), pollution agricole (engrais) et environnementale (fumée de cigarette). La propriété de cation divalent stable du Cd le rend non biodégradable et présente un risque important pour la santé de la population humaine1,2. De plus en plus de preuves ont mis en évidence les multiples dommages aux organes induits par la toxicité du Cd. Le Cd a été impliqué dans des lésions cardiaques, rénales, hépatiques et testiculaires3,4. De plus, l'exposition chronique au Cd peut entraîner de l'ostéoporose, des fractures osseuses et de l'anémie5.

Le stress oxydatif accumulé en raison de la génération excessive d'espèces réactives de l'oxygène (ROS) est le principal coupable impliqué dans la pathogenèse de la toxicité multi-organique induite par le Cd. Le stress oxydatif et les ROS sont capables de stimuler la cascade inflammatoire via la génération de cytokines pro-inflammatoires6,7. De plus, le Cd peut également perturber l'homéostasie des sulfhydryles aboutissant à la suppression de la défense antioxydante, tout en favorisant simultanément l'apoptose cellulaire8,9. Atténuer la toxicité indésirable du Cd est assez difficile en raison du risque possible de progression de la toxicité impliqué dans des approches telles que la thérapie par chélation9. Cependant, ces dernières années, la thérapie antioxydante a attiré énormément d'attention dans la prévention ou le traitement de la toxicité organique induite par les médicaments/métaux en raison de leur rôle inhibiteur sur le stress oxydatif et l'inflammation8,10,11. Étant donné que la perturbation de l'équilibre des oxydants et des antioxydants ainsi que l'induction de réponses inflammatoires est un mécanisme majeur impliqué dans la toxicité induite par le Cd, l'élimination de l'oxydo-inflammation peut être une stratégie thérapeutique viable pour atténuer la toxicité du Cd.

L'aspéruloside (ASP) est un glycoside iridoïde présent dans les plantes Rubiaceae et il a été rapporté qu'il présente d'intenses propriétés anti-inflammatoires, anticancéreuses, anti-obésité et antioxydantes12,13. L'ASP a atténué la réponse oxydo-inflammatoire dans la colite chronique induite par le DSS14. Dans une autre étude, l'ASP a inhibé les voies inflammatoires NF-κB et MAPK dans les lésions pulmonaires aiguës15. De plus, Peng et al. ont rapporté que l'ASP présentait des effets uroprotecteurs contre l'urotoxicité induite par le cyclophosphamide en modulant le stress oxydatif et l'inflammation16. Cependant, aucune étude n'est disponible sur les potentiels de l'ASP dans l'atténuation de la toxicité néphro-cardiaque induite par le Cd. À cet égard, cette étude a examiné le rôle protecteur néphro-cardiaque de l'ASP contre la toxicité induite par le Cd chez le rat.

L'aspéruloside (acheté auprès de Shanghai Yuanye Biotechnology Co., Ltd. Shanghai, Chine) a été offert avec gratitude par le professeur Jian Tang, Université de Bozhou, Chine. Le chlorure de cadmium (CdCl2) a été obtenu auprès de Sigma-Aldrich Chemical Company, St. Louis, USA. Tous les autres produits chimiques utilisés étaient de qualité analytique.

Cette étude a été réalisée sur 24 rats mâles adultes Sprague Dawley (180–220 g). Les rats ont été hébergés, nourris et traités conformément aux directives sur les soins et l'utilisation des animaux de laboratoire des National Institutes of Health (NIH Publications n ° 8023, révisées en 1978) et approuvés par le Comité institutionnel d'éthique animale du Second Peoples Hospital de la ville de Wuhu. . L'étude est rapportée conformément aux directives ARRIVE.

Les rats ont été nourris avec un aliment standard pour rongeurs (TROPHIC Animal Feed High-tech Co., Ltd. Nantong, Chine) et de l'eau à volonté dans des conditions d'élevage standard. Après sept jours d'acclimatation, les rats ont été divisés en quatre groupes de six rats chacun comme suit : témoin normal traité avec une solution saline normale pendant 5 semaines ; groupe témoin ASP traité avec 50 mg/kg d'ASP pendant 5 semaines ; groupe témoin Cd traité avec une solution saline pendant 5 semaines + 5 mg/kg de CdCl2 au cours des 4 dernières semaines de traitement ; Groupe ASP + Cd traité avec 50 mg/kg ASP pendant 5 semaines + 5 mg/kg CdCl2 au cours des 4 dernières semaines de traitement ASP. Le CdCl2 et l'ASP ont été solubilisés dans une solution saline et administrés aux animaux par gavage oral. Les doses d'ASP et de CdCl2 utilisées dans cette étude ont été adoptées à partir d'études antérieures9,10. Après le dernier traitement, tous les animaux ont été mis à jeun pendant une nuit et des échantillons de sang ont été prélevés par ponction cardiaque sous anesthésie au thiopental. Le sang a été centrifugé pour obtenir le sérum qui a été utilisé pour l'analyse biochimique. Les animaux ont été sacrifiés par dislocation cervicale, les tissus cardiaques et rénaux ont été excisés, lavés avec une solution saline normale froide et une grande partie des tissus excisés a été immédiatement congelée avec de l'azote liquide et stockée à - 80 ° C jusqu'à une analyse plus approfondie, tandis que le reste Une partie des tissus récoltés a été fixée dans une solution de formol tamponnée à 10 % pour des études histopathologiques et immunohistochimiques.

Les concentrations sériques d'azote uréique sanguin (BUN), de créatinine (Scr), d'aspartate transaminase (AST), de créatine kinase-MB (CK-MB), de troponine T (TnT) et de lactate déshydrogénase (LDH) ont été déterminées à l'aide de kits de dosage commerciaux de Jiancheng Bioengineering Institute (Nanjing, Chine) et Cusabio Technology (Wuhan, Chine) suivant les protocoles du fabricant.

Les tissus rénaux et cardiaques ont été homogénéisés dans du tampon phosphate 0,1 M (10 % p/v, pH 6,8), centrifugés (6000 g pendant 30 min à 4 °C) et le surnageant obtenu à partir des deux tissus a été soumis à l'analyse de la superoxyde dismutase (SOD), de catalase (CAT), de glutathion réduit (GSH) et de malonaldéhyde (MDA) ont été mesurés avec des kits de dosage biochimique (Jiancheng Bioengineering Institute, Nanjing, Chine) en suivant le protocole du fabricant.

De même, les taux de facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-α), d'interleukine-6 (IL-6), d'interleukine-1bêta (IL-1β) et de facteur nucléaire kappa B (NF-κB) dans les homogénats ont été dosés par ELISA standard méthode suivant le protocole du fabricant dans le kit de dosage (Abcam, Cambridge, Royaume-Uni). Les niveaux de caspase 3 et de TGF-β ont été déterminés avec des kits ELISA de Cusabio Technology (Chine).

Les échantillons de rein et de cœur conservés dans du formol tamponné à 10 % ont été rincés, déshydratés dans de l'alcool, nettoyés à l'aide de xylène et inclus dans de la paraffine. Les spécimens ont ensuite été sectionnés et colorés avec de l'éosine et de l'hématoxyline (H&E). Les lames colorées ont été examinées et photographiées à l'aide d'un microscope optique.

A partir des mêmes échantillons utilisés pour l'évaluation histologique, les coupes de paraffine ont été déparaffinées et soumises à une récupération d'antigène. Après avoir bloqué la peroxydase endogène avec 3% de H2O2, les coupes ont été lavées avec du PBS, incubées avec des anticorps primaires (Ventana Medical Systems, Inc, USA) pendant une nuit à 4 ° C, suivies d'une incubation avec des anticorps secondaires pendant 2 h à température ambiante. Ensuite, les tranches de tissu ont été colorées avec de la 3,3′-diaminobenzidine et contre-colorées avec de l'hématoxyline pendant 3 min. Les granules bruns représentaient une coloration immunohistochimique positive. Les images microscopiques des tissus ont été évaluées quantitativement à l'aide du logiciel ImageJ. La zone de pourcentage de couleur moyenne des protéines immunocolorées a été évaluée quantitativement à l'aide du logiciel ImageJ (NIH, USA). En bref, dix champs non superposés par section de tissu de chaque échantillon ont été balayés au hasard pour déterminer le pourcentage de surface relative des niveaux d'expression immunohistochimique de l'α-SMA, du collagène IV et de Bcl2 dans différents groupes. Les zones positives ont été calculées en pourcentage de la zone colorée positivement divisée par la surface totale du tissu.

Les résultats ont été exprimés en moyenne ± écart type et analysés à l'aide de GraphPad (version 9.0). Les différences entre les groupes ont été analysées à l'aide d'une ANOVA unidirectionnelle, suivie d'un test de Newman-Keuls pour des comparaisons multiples. P < 0,05 a été défini comme signification statistique.

Les procédures de soin et d'expérimentation des animaux ont été menées conformément aux directives des National Institutes of Health (NIH Publications n ° 8023, révisées en 1978) et approuvées par le Comité institutionnel d'éthique animale de l'hôpital Second Peoples de la ville de Wuhu.

Le BUN sérique et le Scr des rats ayant reçu du Cd étaient significativement élevés par rapport aux groupes témoins normaux et ASP (p <0, 05, Fig. 1). Fait intéressant, la supplémentation en ASP a considérablement réduit les niveaux élevés de ces paramètres de la fonction rénale par rapport au groupe Cd (P < 0,05). Pendant ce temps, les concentrations sériques d'AST, de CK-MB, de TnT et de LDH étaient nettement plus élevées dans le groupe Cd, tandis que le traitement par ASP a inversé les niveaux élevés de ces biomarqueurs par rapport au groupe Cd (Fig. 1).

Effets de l'aspéruloside sur l'urée sérique, la créatinine, l'AST, la CK-MB, la TnT et la LDH des rats ayant reçu du cadmium. Les histogrammes représentent la moyenne ± SD (n = 6). Pour tous les panels : ##p < 0,05 par rapport aux groupes de contrôle normal et ASP ; **p < 0,05 par rapport au groupe témoin Cd.

L'effet de l'ASP sur les niveaux d'enzymes antioxydantes hépatiques et cardiaques est illustré à la Fig. 2. Les rats Cd ont montré un stress oxydatif accru, observé par des niveaux significativement réduits de CAT, SOD et GSH, tandis que le niveau de MDA était remarquablement élevé par rapport aux niveaux normal et Groupes témoins ASP (Fig. 2, p < 0,05). Cependant, chez les animaux traités avec ASP, le niveau de MDA a été significativement réduit, tandis que les activités de SOD, CAT et GSH ont été considérablement augmentées par rapport au groupe Cd (Fig. 2).

Effets de l'aspéruloside sur les niveaux rénaux et cardiaques de CAT, SOD, GSH et MDA de rats ayant reçu du cadmium. Les histogrammes représentent la moyenne ± SD (n = 6). Pour tous les panels : ##p < 0,05 par rapport aux groupes de contrôle normal et ASP ; **p < 0,05 par rapport au groupe témoin Cd.

L'exposition des rats au Cd pendant 4 semaines a augmenté de manière significative les niveaux néphro-cardiaques de cytokines pro-inflammatoires, notamment le TNF-α, l'IL-6 et l'IL-1β, par rapport aux groupes témoins (Fig. 3). En revanche, les rats traités à l'ASP présentaient des concentrations significativement réduites de TNF-α, IL-6 et IL-1β lorsqu'ils étaient juxtaposés au groupe Cd (Fig. 3). En outre, les résultats ont également montré que le niveau de NF-кB dans le groupe Cd était nettement élevé (p <0,05) par rapport à celui des rats normaux et témoins ASP, tandis que le traitement avec ASP modulait de manière significative le niveau de NF-кB par rapport au groupe Cd. (Fig. 3).

Effets de l'aspéruloside sur les reins et le cœur TNF-α, IL-6, IL-1β et NF-кB de rats ayant reçu du cadmium. Les histogrammes représentent la moyenne ± SD (n = 6). Pour tous les panels : ##p < 0,05 par rapport aux groupes de contrôle normal et ASP ; **p < 0,05 par rapport au groupe témoin Cd.

L'administration de Cd pendant quatre semaines a augmenté de manière significative (p < 0,01) les taux cardiorénaux de caspase 3 et de TGF-β dans le groupe Cd par rapport aux groupes témoins (Fig. 4). Alors que le traitement avec ASP (50 mg / kg) a réduit de manière significative l'augmentation médiée par le Cd de la caspase 3 et du TGF-β par rapport au groupe Cd (Fig. 4).

Effets de l'aspéruloside sur la caspase 3 rénale et cardiaque et le TGF-β de rats ayant reçu du cadmium. Les histogrammes représentent la moyenne ± SD (n = 6). Pour tous les panels : ##p < 0,05 par rapport aux groupes de contrôle normal et ASP ; **p < 0,05 par rapport au groupe témoin Cd.

Les tissus rénaux colorés à l'H&E du groupe Cd ont montré des altérations importantes, notamment un rétrécissement et une atrophie glomérulaire, une expansion mésangiale et une infiltration de cellules inflammatoires, ainsi qu'un désordre significatif des tubules rénaux par rapport aux groupes témoins normaux et ASP (Fig. 5). Contrairement aux rats Cd, les altérations histopathologiques rénales ont été nettement réduites dans les groupes traités à l'ASP (Fig. 5).

Changements histopathologiques dans les tissus rénaux et cardiaques de rats ayant reçu du cadmium. Flèches noires : tubule rénal et agrégats de cellules inflammatoires. X 400. Barre = 100 µm.

De plus, les tissus cardiaques du groupe Cd présentaient des myofibres cardiaques désordonnées, une congestion des vaisseaux sanguins dans le myocarde avec une infiltration importante de cellules inflammatoires et des myocytes nécrotiques par rapport aux groupes normaux avec des fibres myocardiques et des cardiomyocytes distinctement disposés et structurés (Fig. 5). D'autre part, la section H&E des tissus cardiaques des rats traités à l'ASP a montré une atténuation significative des dommages histopathologiques observés dans le groupe recevant du Cd seul (Fig. 5).

L'expression des protéines immunohistochimiques de Bcl2, de l'α-SMA et du collagène IV dans les tissus rénaux et cardiaques est présentée à la Fig. 6. Par rapport aux groupes témoins normaux et ASP, il y a eu des augmentations significatives des intensités de coloration de l'α-SMA et du collagène. IV, tandis que l'intensité de la coloration de Bcl2 était nettement réduite dans le groupe Cd. Alors que le traitement ASP a considérablement augmenté l'intensité de la coloration Bcl2 et la diminution subséquente de l'accumulation d'α-SMA et de collagène IV par rapport au groupe Cd (Fig. 6).

Coloration immunohistochimique de (A) Bcl2, collagène IV et α-SMA, (B) niveaux quantitatifs de Bcl2, collagène IV et α-SMA dans les tissus rénaux de rats ayant reçu du cadmium. Coloration immunohistochimique de (C) Bcl2, collagène IV et α-SMA, (D) niveaux quantitatifs de Bcl2, collagène IV et α-SMA dans les tissus cardiaques de rats ayant reçu du cadmium Les données ont été présentées sous forme de moyenne ± ET (n = 4) . ##p < 0,05 par rapport aux groupes témoins normaux et ASP ; **p < 0,05 par rapport au groupe témoin Cd.

Les toxicités rénale et cardiaque sont deux des effets négatifs sur la santé les plus fréquemment rencontrés associés à l'exposition au cadmium. Le Cd est un métal lourd toxique largement répandu dans l'environnement du fait de nombreuses activités humaines, dont les pollutions industrielles et agricoles. L'existence de ce métal dans l'environnement est très nocive pour les organismes vivants tels que les plantes, les animaux et les êtres humains17,18. Le Cd peut être trouvé dans le sol, les légumes, les fruits ainsi que dans l'eau contaminée, et l'inhalation/l'ingestion de ces échantillons d'aliments ou d'eau contaminés entraîne diverses toxicités organiques, en particulier lorsqu'ils sont consommés sur une longue période17,19. Plusieurs études ont montré que le cœur, le foie, les reins et les testicules sont les principaux organes cibles de la toxicité du Cd20,21,22. Par conséquent, cette étude a examiné le rôle de l'ASP dans l'amélioration de la toxicité néphro-cardiaque induite par le Cd chez les rats.

Les résultats de cette étude ont indiqué que l'intoxication au Cd entraînait des augmentations significatives des taux sériques de BUN et de créatinine. Ces paramètres biochimiques rénaux sont considérés comme des biomarqueurs standards impliqués dans les atteintes rénales. En cas de lésions rénales, ces marqueurs s'infiltrent dans la circulation sanguine, entraînant leur niveau élevé17,23. Le traitement avec l'ASP a considérablement réduit les niveaux de ces indicateurs de dommages rénaux. Pendant ce temps, des augmentations significatives ont été observées dans les taux sériques de TnT, LDH, CM-KB et AST après intoxication au Cd. Généralement, la TnT, la LDH, la CM-KB et l'AST sont domiciliées dans le cytoplasme des cardiomyocytes dans des conditions physiologiques normales. Cependant, en cas de lésion ou d'insulte cardiaque évidente, ces enzymes sont également libérées dans la circulation sanguine, ce qui entraîne leur niveau élevé dans le sérum. En tant que tels, ces biomarqueurs sont considérés comme un indicateur de dommages myocardiques24,25. La co-administration d'ASP avec Cd a considérablement réduit les niveaux de ces biomarqueurs cardiaques. Ces résultats ont ensuite été validés par une analyse histopathologique des tissus néphro-cardiaques des animaux exposés à la toxicité du Cd qui a révélé des défauts pathologiques graves, notamment une nécrose, une infiltration de cellules inflammatoires et une architecture structurelle désordonnée, tandis que le traitement des animaux intoxiqués par le Cd avec de l'ASP a réduit ces altérations à près de la normale.

Le principal mécanisme physiopathologique responsable de la toxicité du Cd repose sur les espèces réactives de l'oxygène et les dommages médiés par le stress oxydatif. Il est bien connu qu'une exposition prolongée à des substances toxiques comme les métaux lourds tels que le Cd provoque une avalanche de production de ROS dans les mitochondries qui déclenche une série de voies liées au stress oxydatif26,27,28. Le Cd induit indirectement la formation de ROS, notamment de superoxyde, de peroxyde d'hydrogène, d'oxyde nitrique et de radicaux hydroxyle, entraînant une inhibition de la chaîne de transport d'électrons dans les mitochondries, une déplétion du GSH intracellulaire et la génération de peroxyde lipidique4. Une grande partie de la toxicité signalée médiée par le Cd est due à un déséquilibre redox, en particulier une diminution des niveaux de GSH, des activités des enzymes antioxydantes et une augmentation de la peroxydation lipidique. En fait, on pense que la peroxydation lipidique est une caractéristique majeure du stress oxydatif induit par le Cd, qui s'est avéré directement proportionnel à l'étendue ou à la période d'exposition4,29. Dans une étude récente, la toxicité du Cd a amplifié l'oxydation des protéines et la peroxydation des lipides, tout en réduisant simultanément les activités des enzymes antioxydantes (SOD, CAT et GPx) dans les reins de rats30. Elmallah et al. ont également signalé des niveaux accrus de MDA, avec une suppression correspondante des enzymes antioxydantes dans les testicules de rats exposés à la toxicité du Cd31. Conformément à ces rapports, l'intoxication au Cd a entraîné une réduction drastique du niveau de GSH et des activités de la SOD et de la CAT, tandis que la MDA a été nettement augmentée. Fait intéressant, l'ASP a joué de puissants effets antioxydants en réduisant la peroxydation lipidique (MDA) et en augmentant les activités de SOD, CAT, ainsi que le niveau de GSH chez les rats traités.

La relation cordiale qui existe entre l'inflammation et le stress oxydatif a été une force motrice dans les résultats physiopathologiques induits par ces deux événements. Il a souvent été démontré que le stress oxydatif induit par les ROS initie une série de voies liées à l'inflammation. Ces réponses inflammatoires peuvent encore augmenter la génération supplémentaire de ROS, conduisant à un cycle oxydo-inflammatoire visqueux32,33. Plus précisément, il a été largement rapporté que la toxicité du Cd était associée à des réponses inflammatoires dans les cellules immunitaires via l'activation du facteur nucléaire kappa B (NF-κB), ce qui entraîne par la suite des niveaux élevés de cytokines pro-inflammatoires, en particulier TNF-α, IL-6 et IL. -1β, aboutissant à une inflammation aiguë/chronique et à des lésions tissulaires34,35. Dans cette étude, les niveaux de cytokines pro-inflammatoires, notamment le TNF-α, l'IL-1β et l'IL-6, ainsi que le NF-κB, étaient significativement élevés dans les tissus cardiaques et rénaux après exposition à la toxicité cd. Alors que l'ASP a abrogé la réponse inflammatoire induite par le Cd et prévenu les dommages cardiorénaux en réduisant les niveaux de ces médiateurs inflammatoires.

Il a également été démontré que le Cd améliore l'apoptose médiée par les ROS/le stress oxydatif, entraînant des lésions tissulaires. Plus précisément, Cd cible les mitochondries par l'activation de plusieurs voies apoptotiques intrinsèques et extrinsèques, notamment les caspases et les protéines proapoptotiques. Des études antérieures ont indiqué que p53, la caspase 3 et Bax sont régulés à la hausse en réponse à la toxicité du Cd, tandis que la protéine anti-apoptotique Bcl-2 est régulée à la baisse36,37. Dans cette étude, il a été observé que la toxicité induite par le Cd augmentait le niveau de caspase 3, tandis que l'expression de la protéine Bcl-2 était significativement réduite. L'ASP a notamment inversé ces changements chez les rats traités.

Dans cette étude, le niveau de TGF-β1 a été significativement augmenté ainsi que l'expression immuno-colorée de l'α-SMA et du collagène IV ont été considérablement augmentées chez les rats exposés au Cd, alors que la co-administration avec l'ASP a remarquablement amélioré ces marqueurs de la fibrose cardiorénale. De nombreuses preuves ont montré que la fibrose et le dépôt de matrice extracellulaire (ECM) jouent un rôle vital dans la toxicité cardiorénale induite par le Cd27,38. La voie TGF-β est impliquée de manière critique dans la progression de la fibrose interstitielle et accélère l'apparition et la progression de la glomérulosclérose, de la fibrose tubulo-interstitielle et des cardiomyocytes via la différenciation des dépôts de myofibroblastes et d'ECM, entraînant une accumulation accélérée de collagène et d'α-SMA27,38. De plus, le TGF-β1 peut également induire une production accrue de ROS et une inflammation39. Fait intéressant, le traitement par ASP a inhibé la fibrose cardiorénale chez les rats en supprimant le taux de TGF-β ainsi que l'expression de l'α-SMA et du collagène IV.

En conclusion, cette étude a montré que la toxicité du Cd augmentait la production de stress oxydatif, d'apoptose et d'inflammation dans les tissus cardio-rénaux des rats. De plus, Cd a également induit une fibrose cardiorénale en augmentant l'expression de TGF-β/α-SMA/collagène IV. Alors que le traitement ASP atténuait la toxicité cardiaque/néphrotoxique déclenchée par le Cd en modulant le stress oxydatif, l'inflammation, l'apoptose et la fibrose. Par conséquent, l'ASP peut être considérée comme un agent potentiel de prévention de la toxicité médiée par le Cd.

Les données sont disponibles auprès de l'auteur correspondant sur demande raisonnable.

Matović, V., Buha, A., Dukić-Ćosić, D. & Bulat, Z. Aperçu du stress oxydatif induit par le plomb et/ou le cadmium dans le sang, le foie et les reins. Chimie alimentaire. Toxicol. 78, 130-140 (2015).

Article PubMed Google Scholar

Jahan, S., Zahra, A., Irum, U., Iftikhar, N. & Ullah, H. Effets protecteurs de différents antioxydants contre les dommages oxydatifs induits par le cadmium dans les testicules de rat et les tissus de la prostate. Syst. Biol. Repr. Méd. 60, 199-205 (2014).

Article CAS PubMed Google Scholar

Luo, T. et al. Traitement des lésions oxydatives rénales induites par le cadmium chez le rat par administration d'acide alpha-lipoïque. Environ. Sci. Pollution. Rés. Int. 24, 1832–1844 (2017).

Article CAS PubMed Google Scholar

Branca, JJV et al. Cytotoxicité induite par le cadmium : effets sur la chaîne de transport d'électrons mitochondriale. Devant. Cellule Dév. Biol. 8, 604377 (2020).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Dastan, D., Karimi, S., Larki-Harchegani, A. & Nili-Ahmadabadi, A. Effets protecteurs de l'extrait d'Allium hirtifolium Boiss sur l'insuffisance rénale induite par le cadmium chez le rat. Environ. Sci. Pollution. Rés. Int. 26, 18886–18892 (2019).

Article CAS PubMed Google Scholar

Ansari, MN et al. Rôle protecteur du Roflumilast contre la cardiotoxicité induite par le cadmium par inhibition du stress oxydatif et de la signalisation NF-κB chez le rat. Pharmacie saoudienne. J. 27, 673–681 (2019).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Han, C. et al. Effet protecteur de Polygonatum sibiricum contre les lésions testiculaires induites par le cadmium chez la souris en inhibant le stress oxydatif et l'apoptose médiée par les mitochondries. J Ethnopharmacologie 261, 113060 (2020).

Article CAS PubMed Google Scholar

Ferlazzo, N. et al. Un extrait riche en flavonoïdes du jus de bergamote, seul ou en association avec la curcumine et le resvératrol, montre des effets protecteurs dans un modèle murin de lésion testiculaire induite par le cadmium. Pharmaceuticals (Bâle) 14, 386 (2021).

Article CAS PubMed Google Scholar

Famurewa, AC, Ejezie, AJ, Ugwu-Ejezie, CS, Ikekpeazu, EJ & Ejezie, FE Les mécanismes antioxydants et anti-inflammatoires des polyphénols isolés de l'huile de coco vierge atténuent la néphrotoxicité et l'inflammation induites par le stress oxydatif induites par le cadmium chez les rats. J. Appl. Biomédical. 16, 281-288 (2018).

Article Google Scholar

Gabr, SA, Alghadir, AH & Ghoniem, GA Activités biologiques du gingembre contre la toxicité rénale induite par le cadmium. Saudi J. Biol. Sci. 26, 382–389 (2019).

Article CAS PubMed Google Scholar

Wang, Y., Zou, Z., Jaisi, A. & Olatunji, OJ Démêler les effets protecteurs de l'émodine contre la gonadotoxicité induite par le cyclophosphamide chez les rats mâles Wistar. Drogues Dés. Dév. Là. 15, 4403–4411 (2021).

Article CAS Google Scholar

Chan, Y. et al. Potentiel thérapeutique émergent de la molécule iridoïde, l'aspéruloside : un aperçu de ses mécanismes moléculaires sous-jacents. Chim. Biol. Interagir. 315, 108911 (2020).

Article CAS PubMed Google Scholar

Manzione, MG et al. Propriétés phytochimiques et pharmacologiques de l'aspéruloside, une revue systématique. EUR. J. Pharmacol. 883, 173344 (2020).

Article CAS PubMed Google Scholar

Chen YE, Xu SJ, Lu YY, Chen SX, Du XH, Hou SZ, Huang HY, Liang J (2021) Aspéruloside supprimant le stress oxydatif et l'inflammation dans la colite chronique induite par le DSS et les macrophages RAW 264.7 via Nrf2/HO-1 et NF voies -κB. Chem Biol Interact 344 : 109512.

Qiu, J. et al. Le prétraitement avec le composé aspéruloside diminue les lésions pulmonaires aiguës en inhibant la signalisation MAPK et NF-κB dans un modèle murin. Int. Immunopharmacol. 31, 109-115 (2016).

Article CAS PubMed Google Scholar

Peng, X., Zhang, X., Wang, C. & Olatunji, OJ Effets protecteurs de l'aspéruloside contre l'urotoxicité et l'hématotoxicité induites par le cyclophosphamide chez le rat. Ouvrez Chem. 20, 1444–1450 (2022).

Article Google Scholar

Li, X., Ren, M., Zhang, X. & Wang, L. Les fibres alimentaires insolubles (polysaccharides non amylacés) du son de riz atténuent la toxicité induite par le cadmium chez la souris en modulant le microbiote intestinal et en atténuant les lésions hépatiques et rénales. Bioscience alimentaire. 48, 101807 (2022).

Article CAS Google Scholar

Pérez-Alvarez, I., Islas-Flores, H., Gómez-Oliván, LM, Sánchez-Aceves, LM & Chamorro-Cevallos, G. Effets protecteurs de la spiruline (Arthrospira maxima) contre la toxicité induite par le cadmium chez Xenopus laevis. Comp. Biochimie. physiologique. C toxicol. Pharmacol. 248, 109099 (2021).

Article PubMed Google Scholar

Hao, R. et al. L'ester phénéthylique de l'acide caféique contre la toxicité induite par le cadmium médiée par l'ARNcirc module l'autophagie dans les cellules HepG2. Écotoxicol. Environ. Saf. 197, 110610 (2020).

Article CAS PubMed Google Scholar

Bin-Jumah, MN et al. Les microparticules de gomme Novelkaraya chargées de polysaccharide de Ganoderma lucidum régulent les hormones sexuelles, le stress oxydatif et les niveaux de cytokines inflammatoires dans la toxicité testiculaire induite par le cadmium chez les animaux de laboratoire. Int. J. Biol. Macromol. 194, 338–346 (2022).

Article CAS PubMed Google Scholar

Umar Ijaz, M. et al. Effets protecteurs de la vitexine sur la toxicité rénale induite par le cadmium chez le rat. Saudi J. Biol. Sci. 28, 5860–5864 (2021).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Fan, R. et al. L'acide bétulinique protège les souris de la toxicité induite par le chlorure de cadmium en inhibant l'apoptose induite par le cadmium dans les reins et le foie. Toxicol. Lett. 299, 56–66 (2018).

Article CAS PubMed Google Scholar

Song, P. et al. L'extrait de Tiliacora triandra et son constituant principal atténuent l'insuffisance rénale et testiculaire diabétique en modulant le déséquilibre redox et les réponses pro-inflammatoires chez le rat. J. Sci. Alimentaire Agric. 101, 1598-1608 (2021).

Article CAS PubMed Google Scholar

Ibrahim Fouad, G. & Ahmed, KA La curcumine améliore la cardiotoxicité et l'hépatotoxicité induites par la doxorubicine en supprimant le stress oxydatif et en modulant iNOS, NF-κB et TNF-α chez le rat. Cardiovasculaire. Toxicol. 22, 152–166 (2022).

Article CAS PubMed Google Scholar

Ye, B., Ling, W., Wang, Y., Jaisi, A. & Olatunji, OJ Effets protecteurs de la chrysine contre la cardiotoxicité induite par le cyclophosphamide chez le rat : une approche biochimique et histopathologique. Chim. Biodivers. 19, e202100886 (2022).

Article CAS PubMed Google Scholar

Wang, S. et al. Apoptose induite par le cadmium par le stress oxydatif mitochondrial médié par les espèces réactives de l'oxygène et la voie de signalisation JNK dans les cellules TM3, un modèle de cellules de Leydig de souris. Toxicol. Appl. Pharmacol. 368, 37–48 (2019).

Article CAS PubMed Google Scholar

Joardar, S. et al. L'acide rosmarinique atténue la néphrotoxicité induite par le cadmium via l'inhibition du stress oxydatif, de l'apoptose, de l'inflammation et de la fibrose. Int. J. Mol. Sci. 20, 2027 (2019).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Dewanjee, S., Gangopadhyay, M., Sahu, R. & Karmakar, S. Physiopathologie induite par le cadmium : rôle prophylactique des feuilles de jute comestibles (Corchorus olitorius) avec un accent particulier sur le stress oxydatif et l'implication des mitochondries. Chimie alimentaire. Toxicol. 60, 188-198 (2013).

Article CAS PubMed Google Scholar

Valko, M., Rhodes, CJ, Moncol, J., Izakovic, M. & Mazur, M. Radicaux libres, métaux et antioxydants dans le cancer induit par le stress oxydatif. Chim. Biol. Interagir. 160, 1–40 (2006).

Article CAS PubMed Google Scholar

Athmouni, K. et al. Caractérisation des polysaccharides isolés de Periploca angustifolia et de son activité antioxydante et de son potentiel rénoprotecteur contre la toxicité induite par le cadmium dans les cellules HEK293 et le rein de rat. Int. J. Biol. Macromol. 125, 730–742 (2019).

Article CAS PubMed Google Scholar

Elmallah, M., Elkhadragy, M., Al-Olayan, E. & Abdel Moneim, A. Effet protecteur de l'extrait brut de Fragaria ananassa sur la peroxydation lipidique induite par le cadmium, la suppression des enzymes antioxydantes et l'apoptose dans les testicules de rat. Int. J. Mol. Sci. 18, 957 (2017).

Article PubMed PubMed Central Google Scholar

Fan, SR, Ren, TT, Yun, MY, Lan, R. & Qin, XY Edaravone atténue la toxicité induite par le cadmium en inhibant le stress oxydatif et l'inflammation chez les souris ICR. Neurotoxicologie 86, 1–9 (2021).

Article CAS PubMed Google Scholar

Kumar, A. et al. Effet protecteur de l'eugénol sur l'inflammation hépatique et le stress oxydatif induits par le cadmium chez le rat mâle. Biomédical. Pharmacologue. 139, 111588 (2021).

Article CAS PubMed Google Scholar

Wang, Z., Sun, Y., Yao, W., Ba, Q. et Wang, H. Effets de l'exposition au cadmium sur le système immunitaire et l'immunorégulation. Devant. Immunol. 12, 695484 (2021).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Hossein-Khannazer, N. et al. Les effets de l'exposition au cadmium dans l'induction de l'inflammation. Immunopharmacol. Immunotoxicol. 42, 1–8 (2020).

Article CAS PubMed Google Scholar

Cirmi, S. et al. L'atteinte rénale induite par le cadmium chez la souris est contrecarrée par un extrait de jus de bergamote riche en flavonoïdes, seul ou en association avec la curcumine et le resvératrol, via le renforcement de différents mécanismes de défense. Biomédecines 9, 1797 (2021).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Wang, J. et al. Atténuation de l'effet de la quercétine sur les dommages oxydatifs induits par le cadmium et l'apoptose en activant la voie Nrf2-keap1 dans les cellules BRL-3A. Devant. Pharmacol. 13, 969892 (2022).

Article CAS PubMed PubMed Central Google Scholar

Chen, J., Du, L., Li, J. & Song, H. L'épigallocatéchine-3-gallate atténue les lésions rénales chroniques et la fibrose induites par le cadmium. Chimie alimentaire. Toxicol. 96, 70–78 (2016).

Article CAS PubMed Google Scholar

Park, SA et al. EW-7197 inhibe la fibrose hépatique, rénale et pulmonaire en bloquant la signalisation TGF-β/Smad et ROS. Cellule Mol. Vie Sci. 72, 2023-2039 (2015).

Article CAS PubMed Google Scholar

Télécharger les références

Hôpital du deuxième peuple, ville de Wuhu, 241001, Anhui, Chine

Zhiyang Kong et Chunhong Liu

Centre de recherche et d'innovation en médecine traditionnelle thaïlandaise, Faculté de médecine traditionnelle thaïlandaise, Université Prince of Songkla, Hat Yai, 90110, Thaïlande

Opeyemi Joshua Olatunji

Centre Africain de Génome, Université Mohammed VI Polytechnique, Ben Guerir, 43150, Maroc

Opeyemi Joshua Olatunji

Vous pouvez également rechercher cet auteur dans PubMed Google Scholar

KZ : Conceptualisation, Méthodologie, Curation des données ; CL : curation, visualisation, supervision et ressources des données ; OOJ : Conceptualisation, Méthodologie, Rédaction-Préparation du projet original, rédaction-révision et édition du manuscrit. Tous les auteurs ont examiné et approuvé le manuscrit.

Correspondance avec Chunhong Liu ou Opeyemi Joshua Olatunji.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

Libre accès Cet article est sous licence Creative Commons Attribution 4.0 International, qui permet l'utilisation, le partage, l'adaptation, la distribution et la reproduction sur n'importe quel support ou format, à condition que vous accordiez le crédit approprié à l'auteur ou aux auteurs originaux et à la source, fournir un lien vers la licence Creative Commons et indiquer si des modifications ont été apportées. Les images ou tout autre matériel de tiers dans cet article sont inclus dans la licence Creative Commons de l'article, sauf indication contraire dans une ligne de crédit au matériel. Si le matériel n'est pas inclus dans la licence Creative Commons de l'article et que votre utilisation prévue n'est pas autorisée par la réglementation légale ou dépasse l'utilisation autorisée, vous devrez obtenir l'autorisation directement du détenteur des droits d'auteur. Pour voir une copie de cette licence, visitez http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.

Réimpressions et autorisations

Kong, Z., Liu, C. & Olatunji, OJ L'aspéruloside atténue la toxicité induite par le cadmium en inhibant le stress oxydatif, l'inflammation, la fibrose et l'apoptose chez le rat. Sci Rep 13, 5698 (2023). https://doi.org/10.1038/s41598-023-29504-0

Télécharger la citation

Reçu : 07 décembre 2022

Accepté : 06 février 2023

Publié: 07 avril 2023

DOI : https://doi.org/10.1038/s41598-023-29504-0

Toute personne avec qui vous partagez le lien suivant pourra lire ce contenu :

Désolé, aucun lien partageable n'est actuellement disponible pour cet article.

Fourni par l'initiative de partage de contenu Springer Nature SharedIt

En soumettant un commentaire, vous acceptez de respecter nos conditions d'utilisation et nos directives communautaires. Si vous trouvez quelque chose d'abusif ou qui ne respecte pas nos conditions ou directives, veuillez le signaler comme inapproprié.

Nouvelles