مجله دانشکده پزشکی اصفهان

مجله دانشکده پزشکی اصفهان

اثرات محافظتی الاژیک اسید بر سمیت عصبی ناشی از کادمیوم در سلول‌های PC12

نوع مقاله : Original Article(s)

نویسندگان
آزاده امین‌زاده 1
محسن عربی علی‌آباد 2
1 دانشیار، مرکز تحقیقات فارماسیوتیکس، پژوهشکده‌ی نوروفارماکولوژی، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران
2 داروساز، گروه فارماکولوژی و سم‌شناسی، دانشکده‌ی داروسازی، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران
10.48305/jims.v43.i846.1885
چکیده
مقدمه: کادمیوم یک فلز سنگین با سمیت قابل‌ملاحظه است. کادمیوم به‌طور گسترده در صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد و تأثیر مخربی در اکثر سیستم‌های بدن دارد. استرس اکسیداتیو نقش مهمی در پاتوژنز سمیت عصبی ناشی از کادمیوم دارد. الاژیک اسید یک ترکیب فنولی است که خواص ضدالتهابی و آنتی‌اکسیدانی دارد. هدف از این مطالعه بررسی اثر محافظتی الاژیک اسید بر سمیت عصبی ناشی از کادمیوم در سلول‌های PC12 بود.
روش‌ها: سلول‌های عصبی PC12 با غلظت‌های مختلف الاژیک اسید (5، 10 و 20 میکرومولار) پیش‌درمان شدند و سپس به مدت 24 ساعت در معرض کادمیوم با غلظت 10 میکرومولار قرار گرفتند. زنده‌مانی سلولی با استفاده از روش MTT اندازه‌گیری شد. پراکسیداسیون لیپیدی و ظرفیت آنتی‌اکسیدانی تام (TAC) نیز مورد بررسی قرار گرفت.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که الاژیک اسید در غلظت‌های 10 (0/046 =P ، 7/44 ± 67/8) و 20 میکرومولار (0/001P < ، 7/54 ± 89/2) توانست به ترتیب 16 و 4/37 درصد میزان زنده‌مانی سلول‌های PC12 را که در معرض کادمیوم قرار داشتند، افزایش دهد. الاژیک اسید به‌طور مؤثری پراکسیداسیون لیپیدی را در مقایسه با گروه کادمیوم کاهش داد (10 میکرومولار: 0/02 = P، 12/47 ± 123/33؛ 20 میکرومولار: 0/005 = P، 12/24± 115). علاوه بر این، الاژیک اسید از کاهش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی تام ناشی از سمیت کادمیوم جلوگیری کرد (10 میکرومولار: 0/044 =P ، 0/10 ± 0/79؛ 20 میکرومولار: 0/025 =P ، 0/013 ± 0/82).
نتیجه‌گیری: مطالعه حاضر نشان داد که الاژیک اسید با کاهش استرس اکسیداتیو اثر محافظتی در برابر سمیت عصبی ناشی از کادمیوم دارد. بنابراین، این نتایج اهمیت استفاده از الاژیک اسید را به عنوان یک عامل درمانی امیدوارکننده برای جلوگیری از سمیت عصبی ناشی از کادمیوم نشان داد

تازه های تحقیق

آزاده امین‌زاده: Google Scholar, PubMed

کلیدواژه‌ها
الاژیک اسید
کادمیوم
سلول‌های PC12
سمیت عصبی

موضوعات

عنوان مقاله English

Protective effects of ellagic acid against cadmium-induced neurotoxicity in PC12 cells

نویسندگان English

Azadeh Aminzadeh 1
Mohsen Arabi Aliabad 2
1 Associate Professor, Pharmaceutics Research Center, Institute of Neuropharmacology, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran
2 Pharmacist, Department of Pharmacology & Toxicology, Faculty of Pharmacy, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran
چکیده English

Background: Cadmium is a heavy metal with significant toxicity. Cadmium is widely used in industry and has destructive effects on most body systems. Oxidative stress plays an important role in the pathogenesis of neurotoxicity caused by cadmium. Ellagic acid is a phenolic compound that has anti-inflammatory and antioxidant properties. The aim of this study was to investigate protective effect of ellagic acid on cadmium-induced neurotoxicity in PC12 cells.
Methods: Neuronal PC12 cells were pretreated with various concentrations of ellagic acid (5, 10, and 20 μM) and then exposed to cadmium at a concentration of 10 μM for 24 h. Cell viability was measured by the MTT assay. Lipid peroxidation and total antioxidant capacity (TAC) were also investigated.
Findings: The results showed that ellagic acid at concentrations of 10 (67.8 ± 7.44, P = 0.046) and 20 μM (89.2 ± 7.54, P < 0.001) could increase the viability of PC12 cells exposed to cadmium by 16 and 37.4%, respectively. Ellagic acid effectively reduced lipid peroxidation compared to cadmium group (10 μM: 123.33 ± 12.47, P = 0.02; 20 μM: 115 ± 12.24, P = 0.005). Furthermore, ellagic acid prevented the decrease in TAC caused by cadmium toxicity (10 μM: 0.79 ± 0.10, P = 0.044; 20 μM: 0.82 ± 0.13, P = 0.025).
Conclusion: The present study showed that ellagic acid has a protective effect against cadmium-induced neurotoxicity by reducing oxidative stress. Therefore, these results indicated the importance of using ellagic acid as a promising therapeutic agent to prevent cadmium-induced neurotoxicity.

کلیدواژه‌ها English

Ellagic Acid
Cadmium
PC12 Cells
Neurotoxicity
1.     Genchi G, Sinicropi MS, Lauria G, Carocci A, Catalano A. The effects of cadmium toxicity. Int J Environ Res Public Health 2020; 17(11): 3782.
2.     Branca JJV, Fiorillo C, Carrino D, Paternostro F, Taddei N, Gulisano M, et al. Cadmium-induced oxidative stress: focus on the central nervous system. Antioxidants 2020; 9(6): 492.
3.     Charkiewicz AE, Omeljaniuk WJ, Nowak K, Garley M, Nikliński J. Cadmium toxicity and health effects-A brief summary. Molecules 2023; 28(18): 6620. 
4.     Aminzadeh A, Salarinejad A. Effects of myricetin against cadmium-induced neurotoxicity in PC12 cells. Toxicol Res (Camb) 2021; 10(1): 84-90.
5.     Hao R, Ge J, Song X, Li F, Sun-Waterhouse D, Li D. Cadmium induces ferroptosis and apoptosis by modulating miR-34a-5p/Sirt1axis in PC12 cells. Environ Toxicol 2022; 37(1): 41-51.
6.     Wang H, Sun S, Ren Y, Yang R, Guo J, Zong Y, et al. Selenite ameliorates cadmium-induced cytotoxicity through downregulation of ROS levels and upregulation of selenoprotein thioredoxin reductase 1 in SH-SY5Y cells. Biol Trace Elem Res 2023; 201(1): 139-48.
7.     Rezaei K, Mastali G, Abbasgholinejad E, Bafrani MA, Shahmohammadi A, Sadri Z, et al. Cadmium neurotoxicity: Insights into behavioral effect and neurodegenerative diseases. Chemosphere 2024; 364: 143180.
8.     You Y, Chen Y, Li J, Zhang Q, Zhang Y, Yang P, et al. Physical activity mitigates the influence of blood cadmium on memory function: a cross-sectional analysis in US elderly population. Environ Sci Pollut Res Int 2023; 30(26): 68809-820. 
9.     Xu Y, Hong H, Lin X, Tong T, Zhang J, He H, et al. Chronic cadmium exposure induces Parkinson-like syndrome by eliciting sphingolipid disturbance and neuroinflammation in the midbrain of C57BL/6J mice. Environ Pollut 2023; 337: 122606. 
10.  Golmei P, Kasna S, Roy KP, Kumar S. A review on pharmacological advancement of ellagic acid. J Pharmacol Pharmacother 2024; 15(2): 93-104.
11.  El-Shitany NA, El-Bastawissy EA, El-desoky K. Ellagic acid protects against carrageenan-induced acute inflammation through inhibition of nuclear factor kappa B, inducible cyclooxygenase and proinflammatory cytokines and enhancement of interleukin-10 via an antioxidant mechanism. Int Immunopharmacol 2014; 19(2): 290-9. 
12.  Rosillo MA, Sánchez-Hidalgo M, Cárdeno A, Aparicio-Soto M, Sánchez-Fidalgo S, Villegas I, et al. Dietary supplementation of an ellagic acid-enriched pomegranate extract attenuates chronic colonic inflammation in rats. Pharmacol Res 2012; 66(3): 235-42.
13.  Lee YC, Jou YC, Chou WC, Tsai KL, Shen CH, Lee SD. Ellagic acid protects against angiotensin II-induced hypertrophic responses through ROS-mediated MAPK pathway in H9c2 cells. Environ Toxicol 2024; 39(5): 3253-63.
14.  Lei Y, Jiang T, He L, Liu Y, Sun Z, Deng W, et al. Ellagic acid attenuates beryllium sulphate-induced oxidative stress and histopathological alterations of spleen in rats. Pharm Biol 2022; 60(1): 1047-54.
15.  Salinger-Martinovic S, Cosic V, Stojiljkovic N, Ilic S, Stojanovic N, Dencic T. Impact of ellagic acid application on doxorubicin-induced cardiovascular toxicity model. Can J Physiol Pharmacol 2021; 99(2): 185-91.
16.  Durgun C, Aşir F. Effect of ellagic acid on damage caused by hepatic ischemia reperfusion in rats. Eur Rev Med Pharmacol Sci 2022; 26(22): 8209-15.
17.  Ma Y, Su Q, Yue C, Zou H, Zhu J, Zhao H, et al. The effect of oxidative stress-induced autophagy by cadmium exposure in kidney, liver, and bone damage, and neurotoxicity. Int J Mol Sci 2022; 23(21): 13491.
18.  Ben P, Zhang Z, Zhu Y, Xiong A, Gao Y, Mu J, et al. l-Theanine attenuates cadmium-induced neurotoxicity through the inhibition of oxidative damage and tau hyperphosphorylation. Neurotoxicology 2016; 57: 95-103.
19.  Keshavarzi E, Aminzadeh A. Studying the protective effect of ellagic acid against high glucose-associated toxicity in H9C2 cardiomyocytes. FABAD J Pharm Sci 2022; 47(2): 183-92.
20.  Hassoun EA, Walter AC, Alsharif NZ, Stohs SJ. Modulation of TCDD-induced fetotoxicity and oxidative stress in embryonic and placental tissues of C57BL/6J mice by vitamin E succinate and ellagic acid. Toxicology 1997; 124(1): 27-37.
21.  Ahangari R, Khezri S, Jahedsani A, Bakhshii S, Salimi A. Ellagic acid alleviates clozapine‑induced oxidative stress and mitochondrial dysfunction in cardiomyocytes. Drug Chem Toxicol 2022; 45(4): 1625-33. 
22.  Zhao L, Mehmood A, Soliman MM, Iftikhar A, Iftikhar M, Aboelenin SM, et al. Protective effects of ellagic acid against alcoholic liver disease in mice. Front Nutr 2021; 8: 744520. 
23.  Sheikh S, Dehghani H, Kazerani HR. Protective effect of ellagic acid against high-glucose-induced injury in human umbilical venous endothelial cells. Avicenna J Phytomed 2024; 14(1): 138-41. 
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 43، شماره 846
هفته 2، اسفند
بهمن و اسفند 1404
صفحه 1885-1891

  • تاریخ دریافت 12 مهر 1403
  • تاریخ پذیرش 29 اردیبهشت 1405