Le picéatannol favorise la voie mitochondriale hépatique et rénale AMPK/SIRT1/PGC-1 chez les rats exposés à la réserpine ou aux rayons gamma

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Résumé

L'exposition humaine à des doses radiothérapeutiques de rayons gamma peut produire des effets tardifs, qui affectent négativement la qualité de vie, les perspectives de travail et la santé générale des patients atteints de cancer. Cette étude a été réalisée pour explorer le rôle du Piceatannol (PIC) dans le processus de la voie de signalisation de la "biogenèse mitochondriale" comme gestion possible des perturbations induites chez un ou plusieurs modèles animaux stressés soit par irradiation gamma (IR) soit par administration de réserpine ( RES); comme inhibiteur du complexe mitochondrial I. Le PIC (10 mg/kg de poids corporel/jour ; par voie orale) a été administré à des rats pendant 7 jours, après une exposition à une dose aiguë de rayonnement (6 Gy) ou après une seule injection de réserpine (1 g/kg de poids corporel ; sc). Comparé à la réserpine ou au rayonnement, le PIC a atténuéhépatiqueetoxydant mitochondrial rénalstress dénoté par la réduction significative de la teneur en peroxydes lipidiques et en NO avec induction significative des activités SOD, CAT, GSH-PX et GR. Le PIC a également considérablement atténué l'augmentation des marqueurs inflammatoires, TNF- et IL -6 et des marqueurs apoptotiques, cytochrome c et caspase -3. La diminution du stress oxydatif, de l'inflammation et des réponses apoptotiques était liée à une amélioration significative de la biogenèse mitochondriale démontrée par l'augmentation de l'expression et du contenu tissulaire des protéines de la voie de signalisation SIRT1/p38-AMPK, PGC-1. Les résultats sont étayés par l'amélioration significative de la fonction mitochondriale vérifiée par les niveaux plus élevés de teneur en ATP et d'activité du complexe I, outre l'amélioration dehépatiqueetfonctions rénales. De plus, les examens histopathologiques dehépatiqueettissus rénauxont montré que le PIC a modulé l'architecture tissulaire après des lésions tissulaires induites par la réserpine ou les rayons gamma. Le piceatannol améliore les fonctions mitochondriales en régulant le déséquilibre oxydant/antioxydant, les réponses inflammatoires et apoptotiques, suggérant son utilisation possible comme thérapie adjuvante dans les protocoles radio-thérapeutiques pour atténuerhépatiqueetlésions rénales.

Mots clés:irradiation gamma, atteinte mitochondriale, piceatannol, réserpine, hépatique, rénal

costanche pour la fonction rénale

IntroductionLa radiothérapie ou radiothérapie est l'utilisation de rayonnements ionisants pour détruire les cellules cancéreuses et contrôler certaines métastases. Une grande majorité de patients atteints de cancer subissent une radiothérapie dans le cadre du traitement du cancer, y compris les cancers du sein, de la prostate, du col de l'utérus, de la tête et du cou, des poumons et du cerveau, ainsi que les sarcomes.1 Les effets secondaires proviennent de dommages aux cellules et tissus sains près de la zone de traitement. L'irradiation abdominale thérapeutique pour le traitement du cancer de l'intestin est généralement associée à des taux plus élevés de douleurs abdominales non spécifiques que ceux observés chez les patients naïfs de rayonnement, des années après le traitement.2 Goldberg et Lehnert3 ont déclaré que le fait d'éviter les dommages aux tissus non cancéreux en dehors de la zone cible est une priorité majeure dans l'utilisation des rayonnements ionisants (IR). Le stress oxydatif radio-induit implique une variété de lésions cellulaires délétères, notamment des altérations de l'expression génique, une production intracellulaire accrue de ROS, des dommages mitochondriaux et l'apoptose. De même, divers rapports ont établi un lien entre les effets induits par les xénobiotiqueshépatiquedommages à un type distinct de facteurs, y compris le stress oxydatif, la réponse inflammatoire et la mort cellulaire.

Le complexe mitochondrial-I, l'enzyme la plus grande et la plus compliquée de la chaîne de transport d'électrons et le point d'entrée des électrons dans la chaîne respiratoire, est considéré comme l'étape limitant la vitesse de la respiration globale et joue donc un rôle crucial dans le métabolisme énergétique.4 Mutations dans ses sous-unités conduisent à un large éventail de troubles neuromusculaires et métaboliques héréditaires.5

Le volume cellulaire mitochondrial comprend environ 4 à 25 % du volume cellulaire total ; selon le type et l'état des cellules, les mitochondries représentent donc une cible importante pour l'irradiation cytoplasmique.7 La mitochondrie joue un rôle crucial dans l'état bioénergétique des tissus ; par conséquent, son dysfonctionnement est considéré comme l'un des principaux déclencheurs de maladies.8 Le coactivateur gamma-récepteur activé par les proliférateurs de peroxysomes -1 (PGC-1) est un co-activateur transcriptionnel important qui induit à la fois le métabolisme mitochondrial et la biogenèse au le niveau moléculaire. Il a été rapporté que la PGC-1 possède un rôle central dans diverses maladies, où elle a montré une expression altérée dans de nombreux organes après la chimio et la radiothérapie.9 Cependant, son rôle dans le dysfonctionnement mitochondrial radio-induit n'est toujours pas clair. L'activation de PGC-1 a été contrôlée par les récepteurs activés par les proliférateurs de peroxysomes (PPAR), la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK) et la sirtuine1 (SIRT1). En bref, la phosphorylation de l'AMPK favorise l'expression et l'activation de PGC-1 ; de même, SIRT1 désacétyle et active PGC-1, régulant la biogenèse mitochondriale.10 Ainsi, les agents activant les voies de signalisation PGC médiées par SIRT1- PGC-1 pourraient être d'une importance vitale dans la régulation des antioxydants et de la fonction mitochondriale. états suite à la destruction toxique provoquée par certains Exo ou endotoxines.11 Un exemple de tels agents est le piceatannol (PIC), un polyphénol appartenant au groupe des stilbènes ; un analogue du resvératrol, existant naturellement dans les plantes. Par exemple, les raisins rouges et blancs contiennent du PIC à des concentrations de 374 et 43 ng/g, respectivement.11 De plus, le fruit de la passion et les baies de Vaccinium sont riches en PIC.12,13 Il a été rapporté que le PIC possède un large spectre de activités antidiabétiques, neuroprotectrices, cardioprotectrices, antiallergiques et anti-âge.14–16 Il protège également les cellules de l'épithélium pigmentaire rétinien contre l'irradiation UV-B.17 À la lumière des informations détaillées ci-dessus, cette étude visait à moduler le dysfonctionnement mitochondrial radio-médié par rapport à celui induit par la toxine mitochondriale classique ; réserpine, en mettant l'accent sur l'effet potentiel du piceatannol contre les lésions hépatiques et rénales induites par des facteurs de stress.

matériaux et méthodes

Matériaux:La réserpine (méthylréserpate 3,4,5-acide triméthoxybenzoïque), le picéatannol (3,3′,4,5′-tétrahydroxy stilbène) et tous les autres réactifs chimiques, solvants et tampons ont été obtenus auprès de Sigma Aldrich Chemical Co. ( St. Louis, MO, États-Unis). Animaux : Des rats mâles Wister Albinos pesant de 150 à 180 g ont été utilisés dans la présente étude ; ils ont été achetés à l'unité d'élevage de l'Egyptian Holding Company for Biological Products and Vaccines. Les animaux étaient logés dans des cages standard et avaient libre accès à l'eau et à un régime alimentaire standard de laboratoire ; tous les animaux ont été soumis aux conditions standard de température et de cycle lumière-obscurité. La présente étude a été réalisée conformément aux directives énoncées par le Comité d'éthique de la recherche du Centre national de recherche et de technologie sur les rayonnements (NCRRT), Le Caire, Égypte (Réf. No : 195/7/2020), qui étaient conformes aux directives internationales. pour le soin et l'utilisation appropriés des animaux de laboratoire et se sont conformés à la législation pertinente indiquée dans le Guide pour le soin et l'utilisation des animaux de laboratoire (publication NIH n ° 85-23, 1996).

Processus d'irradiation :Une dose unique de rayonnement gamma de 6 Gray (Gy) a été délivrée à l'ensemble du corps des rats à un débit de dose de 0.67 Gy/min, a été réalisée au NCRRT (Le Caire, Égypte) à l'aide d'un appareil gamma canadien cellule-40 (137Césium). La dose de rayonnement a été calculée par les spécialistes en dosimétrie du NCRRT, sur la base du débit de dose émis par la source de 137Césium qui était de 0,67 Gy/min, comme le confirment les études de cartographie et de validation des doses programmées de routine du NCRRT.

Conception expérimentale:Pour évaluer les effets du PIC sur le dysfonctionnement mitochondrial induit par la réserpine/radiation, les rats ont été répartis au hasard en six groupes expérimentaux ; chaque groupe était composé de huit animaux. Groupe témoin (C) : rats normaux. Groupe PIC : les rats ont reçu du piceatannol pendant sept jours consécutifs à une dose de 10 mg/kg/jour par voie orale. Groupe IR : rats irradiés exposés à une dose aiguë de 6 Gy. Groupe IR plus PIC : les rats ont reçu par voie orale un PIC comme mentionné ci-dessus après -irradiation (6 Gy). groupe RES ; les rats ont reçu une seule injection de réserpine ; sc, à la dose de 1 g/kg. Groupe RES plus PIC ; les rats ont reçu du PIC par voie orale après l'injection de réserpine (comme mentionné précédemment). Les doses de PIC, IR et RES administrées dans la présente étude étaient basées sur des études antérieures18–20 respectivement.

Prélèvement de sang et de tissus :À la fin de la période expérimentale, les rats ont été anesthésiés par injection intrapéritonéale d'uréthane (1,2 g/kg pc),21 puis sacrifiés par décapitation cervicale. Le sang a été recueilli dans des tubes héparinés et non héparinés pour séparer le plasma et le sérum ; respectivement, par centrifugation à 3000 × g pendant 15 min à l'aide de la centrifugeuse Hettich Mikro 22R UP8U'I (Tuttlingen, Allemagne). Des échantillons de tissus hépatiques et rénaux disséqués ont été prélevés et divisés en deux parties chacun ; dont le premier a été stocké à -80 degrés pour une évaluation plus approfondie des biomarqueurs antioxydants, des médiateurs pro-inflammatoires, des marqueurs apoptotiques et des expressions géniques. La deuxième partie des échantillons de foie et de rein a été fixée dans du formol neutre à 10 % et préparée pour un examen histopathologique.

Méthodes

Séparation de la fraction mitochondriale :Les fractions mitochondriales hépatiques et rénales ont été préparées selon la méthode décrite par Lampl et al. acide diamine tétra acétique (EDTA), pH 7,2 à 4 degrés. L'homogénat a été centrifugé à 600 × g pendant 10 min, puis le surnageant a été centrifugé pendant 5 min à 15,000 × g pour obtenir le culot mitochondrial. La teneur en protéines des fractions mitochondriales a été déterminée en utilisant la méthode de Bradford.23

Évaluation de l'état de stress oxydatif mitochondrial :L'étendue de la peroxydation lipidique a été évaluée à l'aide du test à l'acide thiobarbiturique pour le malondialdéhyde (MDA), utilisé comme décrit par Yoshioka et al.24 L'oxyde nitrique (NO) a été mesuré selon la méthode de Miranda et al.25 La superoxyde dismutase (SOD), les niveaux de catalase (CAT), de glutathion réductase (GR) et de glutathion peroxydase (GSH-Px) ont été déterminés selon les méthodes de Kakkar et al.,26 Bergmeyer et al.,27 Goldberg et Spooner,28 et Gross et al., 29 respectivement.

Évaluation de la fonction mitochondriale :L'activité du complexe de la chaîne respiratoire I a été déterminée par spectrophotométrie et exprimée en µmoles de substrat réduit ou oxydé par minute par milligramme de protéine mitochondriale. L'activité du complexe I (NADH-ubiquinone oxydoréductase) a été dosée en utilisant 100 μmol l−1 decyl ubiquinone comme accepteur d'électrons et 200 μmol l−1 NADH comme donneur, dans un tampon 10 mmol l−1 KH2PO4/K2HPO4, pH 7,5, contenant 3,75 mg·mL-1 BSA, 2 mmol l-1 KCN et 7,5 μmol l-1 antimycine A. L'oxydation du NADH a ensuite été mesurée à 340 nm.30 La concentration d'ATP a été mesurée à l'aide du kit (réf. S0027, Beyotime Biotechnology, Jiangsu, Chine) selon les instructions du fabricant. Évaluation des fonctions hépatique et rénale : activités sériques de l'aspartate aminotransférase (AST, Cat. No. 261 002), de l'alanine aminotransférase (ALT, Cat. No. 263 002) et de la phosphatase alcaline (ALP, Cat. No. 217 002) ont été déterminés comme biomarqueurs de la fonction hépatique à l'aide de kits commerciaux (Spectrum Diagnostics Co., Le Caire, Égypte) selon le protocole du fabricant. De la même manière; pour évaluer la fonction rénale, les taux d'urée sérique et de créatinine ont été quantifiés à l'aide des kits de diagnostic Bio-Mid (réf. URE118100 et CRE106100, Le Caire, Égypte), conformément aux instructions du fabricant.

Bilan des marqueurs inflammatoires :Dans le sérum de rat, les cytokines pro-inflammatoires ; le facteur de nécrose tumorale alpha (TNF-, n° de catalogue RTA00) et l'interleukine 6 (IL-6, n° de catalogue SR6000B) ont été étudiés à l'aide de kits achetés auprès de R&D Systems, Inc., Minneapolis , ETATS-UNIS.

Bilan des marqueurs apoptotiques :Les niveaux de protéines de cytochrome-c (Cyt-c, Cat. No. MITOISO1, Sigma Aldrich, St Louis, MO, USA) et Caspase-3 (CSB, Cat. No. -E08857r, Cusabio Biotech, Ltd , Chine) dans les homogénats de foie et de rein ont été quantifiés à l'aide de la technique ELISA conformément aux instructions du fabricant.

Évaluation moléculaire de la PGC mitochondriale- 1 :La teneur en protéines de PGC-1 dans les homogénats de foie et de rein de rat a été déterminée à l'aide d'un kit ELISA (CSB-EL018425RA, Cusabio Biotech, Ltd., Chine), toutes les procédures ont été effectuées conformément aux instructions du fabricant.

Détection des expressions des gènes d'ARNm SIRT1 et PGC-1 dans les tissus hépatiques et rénaux par PCR quantitative en temps réel (qRT-PCR) :L'ARN total a été extrait de lahépatiqueettissu rénalhomogénéiser à l'aide du réactif de purification RNeasy (Qiagen, Valencia, CA), conformément aux instructions du fabricant. L'électrophorèse sur gel a été utilisée pour évaluer la qualité de l'ARN extrait. L'ADNc du premier brin a été synthétisé à partir de 4 ug d'ARN total à l'aide d'une amorce Oligo (dT)12-18 et de la transcriptase inverse Superscript™ II-RNase. Ce mélange a ensuite été incubé à 42 degrés pendant 1 h, le kit a été acheté auprès de SuperScript Choice System (Life Technologies, Breda, Pays-Bas). En utilisant la PCR en temps réel (RT-PCR) avec SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems, Foster City, CA USA) selon la méthode indiquée par Livak et Schmittgen,31 l'expression génique pour chaque échantillon a été normalisée à l'expression de - actine comme suit :

Analyse par immunotransfert :Des homogénats de foie et de rein de rat ont été utilisés pour l'analyse Western blot comme précédemment défini par Mingone et al.32 en utilisant un tampon de lyse d'homogénéisation (Sigma-Aldrich, St. Louis, MD, USA). Le kit de dosage BCA (Thermo Fisher Scientific) a été utilisé pour quantifier la teneur totale en protéines dans le lysat, puis chaque échantillon a été chargé sur une électrophorèse sur gel de polyacrylamide-dodécylsulfate de sodium à 8 % (SDS-PAGE) et transféré sur une membrane de nitrocellulose (Amersham Bioscience, Piscataway, New Jersey, USA) à l'aide d'un appareil de transfert semi-sec (Bio-Rad, Hercules, Californie). Les membranes ont été incubées avec un tampon de blocage de lait écrémé à 5 % contenant 10 mmol de Tris-HCl (pH 7,4), 150 mmol de NaCl et une solution saline tamponnée au Tris avec 0,05 % de Tween- 20 (TBST) à 4 degrés, pendant la nuit. Les membranes ont ensuite été lavées avec du TBST et incubées avec des anticorps de chacun des anticorps anti-SIRT1, anti-p-38 et anti-pp-38 (Thr180/Tyr182) (1:500, Cell Signaling Technologies , Danvers, MA), pendant la nuit sur un agitateur à rouleaux à 4 degrés. L'immunotransfert a été réalisé en utilisant l'anticorps primaire indiqué suivi de l'immunoglobuline de chèvre conjuguée à la peroxydase de raifort (HRP) appropriée (Amersham Biosciences). La détection par chimioluminescence a été réalisée à l'aide du kit de détection Amersham, selon les protocoles du fabricant, et exposée à un film radiographique. Les taux de protéines ont été quantifiés par analyse densitométrique des autoradiogrammes à l'aide d'un densitomètre laser à balayage (Biomed Instruments). Les résultats ont été déterminés après normalisation pour l'expression de la protéine -actine (en tant que protéine domestique).

Examen histopathologique

Des échantillons de tissus hépatiques et rénaux ont été fixés dans une solution de formaldéhyde à 10 % et insérés dans de la paraffine en utilisant des méthodes standard. Les tissus sectionnés à 3- μm ont été traités avec une coloration à l'hématoxyline-éosine (H&E). Au microscope optique, les coupes colorées ont été inspectées.33. Les changements histopathologiques des hépatocytes et le degré d'infiltration lymphocytaire périportale ont été enregistrés selon Ramos et al.34 Les résultats histopathologiques derénalles lésions ont été notées selon Zhang et al.35

Lahépatiqueles lésions ont été notées selon les critères suivants :

analyses statistiques

Les comparaisons entre les différents groupes ont été effectuées par une analyse de variance à un facteur (ANOVA). Il s'agit d'une analyse statistique paramétrique qui compare la variance entre et au sein des groupes pour mesurer les différences entre deux groupes ou plus. Toutes les analyses statistiques ont été effectuées à l'aide du progiciel statistique SPSS (Programme statistique pour les sciences sociales) (SPSS® Chicago, IL, États-Unis) version 15.0 logiciel. Chaque valeur représente la moyenne ± écart-type collecté à partir de huit animaux dans chaque groupe. La différence entre les moyennes était considérée comme significative à P <>

Résultats

Influence du PIC sur le stress oxydatif mitochondrial hépatique et rénal :En ce qui concerne les effets RES et IR sur lehépatiqueétat de stress oxydatif, une augmentation notable de la teneur en MDA du foie est associée à une inhibition évidente des activités mitochondriales de SOD, CAT, GSH-Px et GR ont été observées dans les groupes RES et IR par rapport au groupe témoin. Le traitement PIC a significativement atténué l'augmentation induite par RES et IR du contenu hépatique en MDA et a restauré lahépatiqueles activités mitochondriales de SOD, CAT, GSH-Px et GR observées dans les groupes PIC plus RES et PIC plus IR par rapport à celles des groupes non traités RES et IR (tableau 1).

En ce qui concerne les effets du PIC contre les SER et induits par l'IRlésion rénale,biomarqueurs de néphrotoxicité ; les taux sériques d'urée et de créatinine ont été évalués. Les résultats présentés dans le tableau 1 ont révélé une élévation marquée des taux sériques d'urée et de créatinine, accompagnée d'une élévation du contenu rénal en MDA, ainsi que l'inhibition derénalactivités mitochondriales SOD, CAT, GSH-Px et GR dans les groupes RES et IR par rapport au groupe témoin. D'autre part, le PIC a inversé ces effets car il a considérablement réduit les taux sériques d'urée et de créatinine ainsi que la teneur rénale en MDA. De plus, l'administration de PIC a induit une élévation significative des activités mitochondriales rénales SOD, CAT, GSH-Px et GR dans les groupes PIC plus RES et PIC plus IR, par rapport aux groupes RES et IR (tableau 1).

Effet du piceatannol sur les marqueurs inflammatoires et les fonctions hépatiques et rénales

Activités des enzymes hépatiques sériques ; AST, ALT et ALP ont été effectués pour déterminer l'étendue des lésions hépatiques induites par l'administration de réserpine (RES) et l'exposition aux rayonnements ionisants (IR). Dans le tableau 2, une augmentation significative des activités sériques d'AST, d'ALT et d'ALP dans les groupes RES et IR ; par rapport au contrôle, s'affiche. D'autre part, le traitement des rats RES et IR avec le PIC a significativement corrigé lalésion hépatiqueinduites par chacune des substances toxiques dans les activités sériques d'AST et d'ALT par rapport aux groupes RES et IR non traités (tableau 2). Comme indiqué dans le tableau 2, les groupes RES et IR ont montré une augmentation marquée des taux sériques d'IL-6 et de TNF-, par rapport aux rats témoins. Remarquablement, l'administration de PIC aux groupes RES et IR a significativement diminué les taux sériques d'IL-6 et de TNF- dans les groupes PIC plus RES et PIC plus IR, par rapport à leur groupe témoin correspondant.

Influence du traitement PIC sur les changements mitochondriaux hépatiques et rénaux chez les rats exposés au SER ou aux radiations

L'activité de l'enzyme Mitochondrial Complex I et la teneur en ATP ont été évaluées en tant que marqueurs à la fois hépatiques etfonctions mitochondriales rénales. Chacune des injections de réserpine et des radiations

l'exposition a induit une diminution significative des fonctions hépatiques etmitochondrial rénalTeneur en ATP et activité du complexe I, par rapport aux groupes non traités (tableau 3). Cependant, les groupes traités par PIC ont montré une augmentation significative de l'activité de la déshydrogénase mitochondriale (complexe -1) et de la teneur en ATP.

Influence du PIC sur les marqueurs apoptotiques hépatiques et rénauxLe dysfonctionnement mitochondrial se traduisait également par un état évident dehépatiqueetrénalapoptose cellulaire. Les données présentées dans le tableau 4 ont indiqué que chacun des RES et IR augmentait significativement le contenu tissulaire des tissus hépatique etrénalcytochrome c et caspase-3 par rapport au groupe témoin. Des diminutions significatives ont été enregistrées dans le groupe PIC plus IR (tableau 4). Dans le cas du groupe PIC plus RES, des améliorations partielles mais statistiquement significatives ont été observées par rapport au groupe RES.

Le traitement PIC a régulé à la hausse les molécules de signalisation hépatocellulaires PGC-1 /p38, Comme le montrent les figures 1a à d, chacun des RES et IR a induit une réduction profonde de l'expression des protéines hépatiques etrénalp38 actif (p-p38Thr180/Tyr182) comme indiqué par la diminution de l'expression de p-p38/t-p38. Cela s'est accompagné d'une baisse significative des fonctions hépatiques etrénalExpression du gène PGC-1 et niveau de protéines observés dans les groupes RES et IR, par rapport au groupe témoin. Le traitement PIC a amélioré l'expression de la perturbation induite par RES et IR des protéines p38 et PGC -1 actives hépatiques et rénales par rapport aux groupes non traités par RES et IR ; respectivement (Figure 2a–d). Au niveau moléculaire, les niveaux d'expression de l'ARNm et des protéines SIRT-1 ont été nettement diminués dans les groupes traités par RES et IR, par rapport au groupe témoin. Il convient de noter que l'administration de PIC a induit une amélioration des fonctions hépatique etrénalExpression du gène SIRT-1 et niveaux de protéines, par rapport aux groupes RES ou IR (Figure 3a–e).

Discussion

L'étude actuelle a examiné les altérations de la machinerie de la biogenèse mitochondriale induites par une dose unique d'exposition aux rayonnements, par rapport à celle produite par la toxine mitochondriale classique ; réserpine, intoxication via l'induction d'un état de stress oxydatif accompagné de modifications ultérieures des fonctions mitochondriales hépatiques et rénales. Outre le stress oxydatif, il existe une variété de mécanismes proposés pouvant causer des lésions tissulaires, tels que l'amplification des réactions inflammatoires, l'alternance de l'expression génique et des voies de signalisation cellulaire, et l'induction de l'apoptose.36

Dans la présente étude, les teneurs tissulaires significativement plus élevées en peroxydes lipidiques et en NO avec une inhibition significative des activités SOD, CAT, GPX et GR indiquaient à la fois des toxicités physiologiques induites par le rayonnement et la réserpine dans les tissus hépatiques et rénaux. De telles perturbations de l'état de signalisation redox ont induit un dysfonctionnement conséquent dans chaque foie et chaque rein, comme en témoignent les changements observés dans les biomarqueurs de la fonction hépatique ; ALT, AST et ALP ainsi que ceux defonction rénale; l'urée sérique et la créatinine par rapport au groupe témoin. Des résultats comparables ont été rapportés dans l'étude de Moustafa et al.37

Un mécanisme possible de ces élévations est la perturbation induite par les RES de la perméabilité de la membrane plasmique par la fuite des hépatocytes de ces enzymes dans le sérum.38 Dans le même ordre d'idées, une étude récente39 a rapporté que la néphrotoxicité radio-induite était déclenchée par une dépression médiée par les ROS dans l'expression de la cycline D1. dans lerénalnoyaux et cellules, induisant ainsi des changements dans la signalisation intracellulaire avec une conséquencelésion rénale.

Suite à son administration systémique, la réserpine est distribuée dans les tissus en fonction de leur flux sanguin et pénètre facilement les membranes cellulaires puis se lie aux composants de la membrane intracellulaire, en particulier ceux riches en phospholipides, formant des adduits induisant une inhibition non stœchiométrique de l'absorption des monoamines,40 avec une conséquence oxydative. état de stress dû aux processus d'oxydation de ces monoamines par les monoamine oxydases.41 De plus, l'accumulation de peroxydes lipidiques tissulaires induit un état inflammatoire interférant avec les fonctions mitochondriales dans plusieurs organes, dont le foie et les reins.

Dans les travaux en cours, la surproduction de ROS ; résultant de la radiolyse de l'eau tissulaire induite par l'IR et des lésions mitochondriales oxydatives induites par le RES, peut réagir avec des macromolécules et d'autres cibles essentielles induisant une autolyse prononcée dans les mitochondries42, ce qui entraîne une apoptose médiée par les mitochondries des hépatocytes43, comme le confirme l'augmentation significative dehépatique et rénaleactivité du cytochrome c et de la caspase -3 montrée dans les présents résultats. En outre, l'hépatotoxicité et la néphrotoxicité chez les rats traités par RES et IR ont été ici confirmées par des découvertes histopathologiques (figures 4 et 5).

En accord avec ce qui précède, nous avons montré dans cette étude que la réserpine réduisait significativement le niveau d'ATP et les activités du complexe succinate-dépendant I, Sirt-1, PGC-1 et p38 MAPK, indiquant une fonction altérée de la chaîne respiratoire mitochondriale dans le foie ettissus rénaux.Cela pourrait être attribué à une accumulation accrue de lipides induisant une régulation négative de SIRT1, qui à son tour réduit l'expression des gènes de -oxydation dans le foie et les reins.

Les protéines kinases activées par les mitogènes (MAPK) sont impliquées dans une boucle d'activation composée de ERK-1, ERK-2, JNK et de la kinase p38, une boucle régulée par un mécanisme dépendant de l'environnement cellulaire affecté par des stimuli de stress abiotiques potentiellement nocifs.45 Une enquête récente de Park et al.46 a déclaré que RES induisait considérablement MAPK, mais inhibait la phosphorylation de p38, ce qui a été remarqué dans les données actuelles detissus hépatiques et rénaux.

Des niveaux altérés de cytokines circulantes pourraient être des biomarqueurs prédictifs non invasifs pour les résultats induits par la radiothérapie et les résultats cliniques des patients atteints de cancer.47 Diverses études ont rapporté que dans des conditions inflammatoires, les cytokines jouent un rôle clé dans les niveaux variables de l'axe p38/PGC-1. 48 Dans notre étude, RES et IR ont stimulé une réponse inflammatoire reflétée par l'augmentation des cytokines TNF- et IL-6 avec des niveaux réduits de p38/PGC-1 par rapport au contrôle correspondant, suggérant l'implication de p38 AMPAK dansatteinte hépatique et rénale. Thabet et al.49 ont rapporté que l'inhibition de PPAR-/p38 dans les hépatocytes entraînait une activation accrue des cytokines, avec une augmentation conséquente de l'expression de la chimiokine pour le recrutement des cellules inflammatoires, conduisant à l'apoptose des hépatocytes. Mécanismes proposés ; Le RES peut induire des lésions des hépatocytes via le

intégration de la prolifération du réticulum endoplasmique lisse, des ribosomes et des dommages mitochondriaux.38 PGC-1 joue un rôle central dans la biogenèse mitochondriale dans le muscle squelettique50 et le foie.51 Sa suppression entraîne une réduction du contenu mitochondrial.52 Fonctions de PGC-1 en tant que facteur de transcription activateur et est impliqué dans la régulation coordonnée des gènes nucléaires et mitochondriaux tels que les facteurs respiratoires nucléaires 1 et 2 et le facteur de transcription mitochondrial-A.53 Dans la présente étude, le traitement au piceatannol a été étudié pour ses effets régulateurs et inducteurs sur Sirt -1/PGC-1 impliqué dans la biogenèse mitochondriale et affectant ainsi son intégrité et ses fonctions. Les résultats ont révélé que le piceatannol réduisait la peroxydation lipidique et la teneur en NO et augmentait l'activité GSH-PX, GR, SOD et CAT dans le foie.

et le rein. Ces effets du picéatannol pourraient être attribués à sa similitude structurelle avec le resvératrol et le ptérostilbène dont les effets comparables ont été rapportés dans diverses études. Par exemple, il a été rapporté que le resvératrol et le ptérostilbène augmentaient le statut antioxydant chez les animaux diabétiques. qui sont impliqués dans l'initiation et la pathogenèse de plusieurs maladies

Les résultats ont également révélé que le piceatannol était capable d'atténuer les réponses inflammatoires et apoptotiques contre les toxicités IR et RES dans le foie et les reins. Le picéatannol a diminué l'augmentation des marqueurs inflammatoires, TNF- et IL-6 et des marqueurs apoptotiques, cytochrome c et caspase-3. De plus, le piceatannol a stimulé les expressions et le contenu tissulaire des protéines de p-p38, SIRT1, PGC-1 . Dans ce contexte, il a été constaté que le ptérostilbène, structurellement similaire au picéatannol, protégeait les rats contre le stress oxydatif myocardique diabétique et l'apoptose via une phosphorylation accrue de la protéine kinase activée par l'adénosine monophosphate (AMPK). Voie AMPK/facteur nucléaire érythroïde 2-facteur lié-2 (Nrf2)/hème-oxygénase (HO-1),58 et posséder des propriétés neuroprotectrices contre l'inflammation induite par l'amyloïde par l'inhibition de NLRP3/caspase-1 voie de l'inflammasome dans le cerveau.59

PGC-1 est la "clé principale" de la biogenèse mitochondriale qui stimule l'expression des gènes mitochondriaux et la réplication de l'ADN mitochondrial. , avec des niveaux accrus de protéines de PGC-1 , dont l'activation de la voie dépendante de SIRT1- comme un analogue du resvératrol sur l'activation de l'ARNm de SIRT1 dans les reins de rats atteints de néphropathie diabétique.53

L'expression accrue de PGC -1 induite par le piceatannol ; ici, était associée à une activité accrue des enzymes antioxydantes. En accord avec cette observation, Rius-Pérez et al.,60 Valera Alberni et Canto59 ont rapporté que la PGC-1 est impliquée dans l'induction des enzymes détoxifiantes des ROS. Ainsi, nous avons émis l'hypothèse que la capacité du piceatannol à supprimer les ROS, l'amélioration des antioxydants et la réduction des réponses inflammatoires et apoptotiques pourrait fonctionner via la voie de signalisation SIRT1/p38-AMPK

Chez les rats traités au PIC après exposition à l'IR et au RES, la diminution du stress oxydatif, des marqueurs inflammatoires et apoptotiques s'est accompagnée d'une amélioration de la biogenèse mitochondriale. Les niveaux plus élevés de teneur en ATP et d'activité du complexe I indiquent une fonction mitochondriale améliorée. Le rôle modulateur du PIC dans les lésions hépatiques et rénales a été confirmé par l'amélioration des fonctions hépatique et rénale et les examens histopathologiques. En raison de sa fonction antioxydante exceptionnelle, le piceatannol (PIC) est un composé bénéfique. Le PIC tire sa propriété antioxydante des doubles liaisons éthylène et des groupes hydroxyle phénoliques.61 Li et al.62 ont découvert que le PIC présentait une forte activité antioxydante dans le piégeage des radicaux hydroxyle, en raison de ses quatre groupes hydroxyle phénoliques sur le cycle benzénique. Setoguchi et al.63 ont démontré que le picéatannol présentait une stabilité métabolique supérieure à celle du resvératrol puisque, dans le cadre de leur expérience ; la courbe pharmacocinétique du picéatannol était 2,1 fois supérieure à celle du resvératrol.

Les résultats obtenus dans la présente étude vont dans le sens des découvertes précédentes de qui a rapporté que les fraises sont une riche source de composés phytochimiques activant la voie de signalisation de la protéine kinase activée par l'AMP (AMPK), impliquée dans la biogenèse mitochondriale et les défenses antioxydantes. De plus, Wahdan et al.67 ont démontré que le PIC à une dose de 10 mg/kg était efficace pour guérir les lésions rénales et les résultats obtenus corroborent également que le traitement au PIC (10 mg/kg PC) des rats exposés à la toxicité induite par le cadmium a révélé inhibition du stress oxydatif via une régulation positive des niveaux d'expression de l'ARNm et des protéines de la voie Nrf2.18 Dans cette étude, nous fournissons un nouveau mécanisme de protection médiée par le PIC en démontrant que le PIC pourrait protéger contre le stress oxydatif induit par le rayonnement gamma, le dysfonctionnement mitochondrial et l'apoptose en diminuant la teneur tissulaire en peroxydes lipidiques, NO et en induisant des activités SOD, CAT, GPX et GR, ainsi que la régulation de SIRT1/p38-AMPK, PGC-1 si voie de signalisation. Pourtant, notre recherche a certaines limites; par exemple, l'évaluation de la transition de la perméabilité mitochondriale, l'évaluation du contenu des tissus du complexe II et des cytokines inflammatoires, la biochimie et la microscopie électronique à transmission (MET) de la morphologie mitochondriale auraient été des paramètres de soutien pour décrire plus en détail les mécanismes d'action du PIC.

Conclusion

On pourrait conclure que le piceatannol améliore la biogenèse et les fonctions mitochondriales en régulant le déséquilibre oxydant/antioxydant, les réponses inflammatoires et apoptotiques, suggérant que l'action protectrice du piceatannol pourrait être un pas en avant dans le développement d'un traitement adjuvant pour les patients subissant une radiothérapie.