Partie 2 : Le géraniol améliore les lésions rénales induites par la doxorubicine en modifiant le statut antioxydant, l'inflammation et l'apoptose : rôles potentiels du NF-kB et du Nrf2/Ho-1
Jun 07, 2022
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3. Résultats
3.1. Le géraniol protège les reins contre les lésions médiées par la doxorubicine
Cette étude a examiné les taux sanguins de créatinine, d'albumine et d'azote uréique pour déterminer si l'administration de Dox a causé la lésion rénale. Comme prévu, le traitement Dox a provoqué des augmentations significatives de l'urée et de la créatinine, ainsi qu'une réduction significative de l'albumine (Figure 1A-C). Le géraniol, avant le traitement, a amélioré les anomalies observées dans les niveaux de créatinine, d'albumine et d'azote uréique, indiquant qu'il peut protéger contre les lésions rénales médiées par Dox.
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3.2. Le géraniol protège contre le stress oxydatif induit par la doxorubicine
Pour valider si la supplémentation en géraniol peut réduire le stress oxydatif associé à Dox et améliorer la capacité antioxydante, nous avons quantifié la quantité de MDA et de GSH, l'activité de CAT et l'expression génique et protéique de Nrf-2, Ho{{2} }, SOD-2 et GPx-1 dans le tissu rénal. Par rapport au groupe témoin, une seule injection de Dox (20 mg/kg) a entraîné une augmentation substantielle du MDA ainsi que des réductions significatives de la teneur en GSH et de l'activité CAT (figure 2A-C). Il a également diminué de manière significative l'expression des gènes et des protéines de Nrf-2, Ho-1, GPx-1 et SOD-2(Figure 3A-G). Cependant, une supplémentation prophylactique en géraniol a sensiblement récupéré les modifications de ces paramètres de manière dose-dépendante. Ces résultats révèlent l'action antioxydante potentielle du géraniol.
<005;**,p><><000l; ns,p="">005 ou non significatif. Gr100 et Gr200 indiquent respectivement 100 et 200 mg de géraniol par kilogramme de poids corporel." alt="Figure 2.(AC)Effets du géraniol(Gr), de la doxorubiine (Dox) ou de leur combinaison (Dox plus Gr100 et Dox plus Gr200) sur les indicateurs de stress oxydatif rénal. Les données sont présentées sous forme de moyenne 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. Le géraniol protège contre l'inflammation rénale médiée par la doxorubicine
Les activités anti-inflammatoires du géraniol ont été démontrées par ailleurs. Pour confirmer davantage l'action anti-inflammatoire potentielle du géraniol dans le cadre du traitement Dox, nous avons utilisé des Western blots pour évaluer l'expression de protéines importantes dans la régulation inflammatoire (NfkB-p65, TNF-a et IL-6). Les résultats ont montré que les changements d'expression entraînés par Dox ont été restaurés chez les rats traités avec du géraniol (figure 4A-D), et indiquent que le géraniol aanti-inflammatoireeffets.
3.4. Le géraniol protège contre l'apoptose médiée par la doxorubicine
Pour examiner si le géraniol supprime l'apoptose induite par Dox, nous avons mesuré l'expression de marqueurs protéiques pro-apoptotique et anti-apoptotique. Par rapport au groupe témoin, une dose unique de Dox a entraîné une augmentation significative de l'expression tissulaire rénale des protéines pro-apoptotiques (Bax et caspase clivée-3) et une baisse substantielle des niveaux de l'anti-apoptose protéine Bcl-2(Figure 5A-D). Pendant ce temps, une supplémentation en géraniol a corrigé ces anomalies. Ces résultats suggèrent qu'un prétraitement avec du géraniol réduit l'apoptose médiée par Dox dans le rein du rat.
3.5. Le géraniol protège contre l'altération médiée par la doxorubicine dans l'architecture rénale
Enfin, pour confirmer davantage nos résultats, nous avons examiné l'histopathologie du tissu rénal. Les rats du groupe témoin avaient des tubules et des glomérules normaux (figure 6A), tandis que ceux avec Dox administré présentaient une congestion glomérulaire et une destruction tubulaire (figure 6B). Nous avons constaté que la supplémentation en géraniol restaure les dommages médiés par Dox de manière dose-dépendante (Figure 6C, D).
4. Discussion
Les médicaments chimiothérapeutiques sont fréquemment utilisés pour traiter différents types de cancer ; cependant, ces médicaments détruisent souvent aussi l'homéostasie physiologique dans de nombreux organes et peuvent entraîner des effets indésirables physiologiques dans les cellules non tumorales, principalement en raison de la formation de radicaux libres et de la toxicité du stress oxydatif42]. Le but de cette enquête était de déterminer si le géraniol pouvait protéger les rats Wistar contre les lésions rénales médiées par Dox. En conséquence, nous avons étudié Dox-mediatedinflammation, apoptose, etstress oxydatif, et évalué si le géraniol peut agir comme agent préventif.
L'albumine, la créatinine et l'azote uréique du sang (BUN) sont des indicateurs fiables delésions rénales[11]. Le tissu rénal normal ne permet pas à l'albumine de s'écouler de la circulation sanguine vers l'urine, tout en filtrant également la créatinine et l'azote uréique de la circulation sanguine vers l'urine. Cependant, en cas de dysfonctionnement rénal, ces processus sont perturbés : l'albumine est excrétée dans l'urine, entraînant une diminution des concentrations sériques, et la créatinine et l'urée ne sont pas correctement filtrées, entraînant des valeurs sériques élevées [11]. Dans les travaux actuels, le traitement Dox a provoqué des augmentations de la créatinine sérique et de l'urée ainsi qu'une diminution significative de l'albumine. Les résultats sont en bon accord avec les rapports publiés [11. Nous avons également trouvé une supplémentation prophylactique avec du géraniol pour atténuer ces changements, suggérant que le géraniol pourrait prévenir les dommages rénaux causés par Dox.
La peroxydation lipidique est une caractéristique du stress oxydatif, et de nombreuses recherches ont montré que l'administration de Dox entraîne une augmentation des niveaux de malonaldéhyde (MDA), un produit de la peroxydation lipidique [7,43]. Nous avons confirmé que Dox provoquait une augmentation significative des niveaux de MDA dans le tissu rénal et, de plus, qu'une pré-supplémentation en géraniol réduisait cet effet de manière significative et dose-dépendante. Younis et ses collègues ont également démontré que le géraniol réduit considérablement les niveaux de MDA dans les cas médiés par le méthotrexate.lésion rénale. Ces résultats suggèrent que le géraniol pourrait être efficace dans le traitement des lésions rénales médiées par Dox en raison de sa puissante inhibition de la peroxydation lipidique.
Les organismes vivants utilisent divers antioxydants enzymatiques et non enzymatiques pour éliminer les radicaux libres, offrant ainsi une défense efficace contre les ROS. Les agents antioxydants essentiels comprennent l'antioxydant non enzymatique GSH et ses analogues oxydés ; Le GSH interagit directement avec les radicaux libres via le groupe its-SH. Dans l'étude actuelle, une seule injection de Dox a manifestement réduit le réservoir de GSH, et le prétraitement au géraniol a pu inverser cet effet. Ces résultats sont étayés par des études publiées antérieurement.
La production de ROS dans les cellules est également liée à l'épuisement des enzymes anti-oxydantes. En particulier, les enzymes CAT et glutathion réductase (GR) accélèrent la conversion de H2O2 et d'autres ROS en H2O2 et O, tandis que la SOD aide à convertir les radicaux libres de l'anion superoxyde en H2O2, qui sont ensuite éliminés par CAT ou GPx [45]. Nous avons constaté que l'expression de toutes les enzymes antioxydantes examinées, à savoir SOD, CAT et GPx -1, était statistiquement réduite dans le groupe Dox par rapport au groupe témoin. Cependant, la pré-administration de géraniol a sauvé la réduction induite par Dox des niveaux de SOD, GPx -1 et CAT, probablement en éliminant les ROS grâce à sa propre capacité antioxydante.
Diverses enzymes qui protègent les cellules contre le stress oxydatif nocif ont été liées à la voie Nrf2, et il a été démontré que la stimulation de la voie Nrf2/Ho-1 améliore considérablementfonction rénale[21,48,49]. Pour valider mécaniquement l'effet protecteur du géraniol, nous avons examiné les niveaux de Nrf2 et Ho-1 en relation avec l'administration de Dox. Nous avons constaté que les niveaux de ces protéines étaient significativement plus faibles dans le groupe Dox que dans les témoins, conformément aux études antérieures. Pendant ce temps, la supplémentation en géraniol a empêché les lésions rénales associées à Dox en stimulant l'expression de l'ARNm et des protéines des membres de la voie de signalisation Nrf2/Ho-1, ce qui est conforme aux conclusions de Younis et al.
En fin de compte, l'inflammation est l'une des causes les plus probables de lésions rénales médiées par Dox. L'induction de la voie du facteur nucléaire kappa B (NF-kB) est connue pour jouer un rôle très important dans la physiopathologie de l'inflammation rénale médiée par Dox [50], NF-kB étant un facteur de transcription qui régule l'expression de plusieurs gènes associés avec inflammation [51], tels que ceux codant TNF-, IL-1 et IL-6 [52,53]. Ici, les animaux traités au Dox présentaient des niveaux accrus de TNF-, IL -6 et NfkB-p65 [54], tandis que la pré-supplémentation en géraniol réduisait ces médiateurs inflammatoires de manière dose-dépendante. Ces données suggèrent que l'action anti-inflammatoire du géraniol pourrait être due à un effet inhibiteur contre la voie NF-kB.
Un autre acteur critique dans l'étiologie de la néphrotoxicité médiée par Dox est l'apoptose, qui est régulée par l'équilibre des protéines pro-apoptotique et anti-apoptotique. Caspase-3 et Bax sont des protéines pro-apoptotique qui augmentent la porosité de la membrane mitochondriale et permettent au cytochrome c de s'échapper de l'espace intermembranaire, déclenchant l'apoptose par la voie apoptotique intrinsèque. En revanche, Bcl-2 est une protéine anti-apoptotique située dans la membrane mitochondriale externe qui aide à maintenir la structure mitochondriale et inhibe la fuite de cytochrome C dans le cytoplasme, empêchant l'apoptose. Le rapport de Bax et Bcl -2 affecte donc la survie des cellules [11, 24-26, 55]. Dans les travaux actuels, le traitement Dox a entraîné des élévations significatives de la caspase clivée -3 et Bax aux côtés une réduction spectaculaire de l'expression de Bcl-2, un modèle rapporté dans la littérature publiée [11]. La pré-supplémentation en géraniol a considérablement atténué cette altération associée à Dox dans l'équilibre des protéines apoptotiques.
Enfin, nous avons effectué un examen histopathologique pour déterminer si l'administration de Dox provoque des lésions rénales. Cet examen a confirmé que l'administration de Dox entraîne une congestion des vaisseaux sanguins rénaux, une inflammation interstitielle impliquant des lymphocytes et une hémorragie entre les tubules. Pendant ce temps, la pré-supplémentation en géraniol a clairement atténué les dommages tissulaires causés par Dox.
En conclusion, les données obtenues à partir de la présente enquête démontrent, pour la première fois, les effets bénéfiques du géraniol contre la toxicité rénale médiée par Dox, probablement réalisés en abaissant le stress oxydatif, l'inflammation et les lésions tissulaires apoptotiques grâce à la modulation du NF-kB , Bax/Bcl-2 et Nrf2/Ho-1voies. Cependant, le mécanisme de protection exact du géraniol reste à élucider ; une étude plus approfondie reste nécessaire pour préciser les détails de son action.
