Diyabet nefropatisinin tedavisinde NLRP3 yolağını düzenleyen ve epitelyal mezenkimal geçişi inhibe eden krosin mekanizması
Diyabet böbrek hastalığı (DKH), diyabetin yaygın bir komplikasyonudur ve esas olarak glomerüler mezangial dilatasyon, tubulointerstisyel fibrozis, glomerüler bazal membran kalınlaşması vb. şeklinde kendini gösteren böbreğin yapısına ve işlevine zarar verir ve sonunda son dönem böbrek hastalığına dönüşür. DKH'nin gizli bir başlangıcı, hızlı ilerlemesi, karmaşık mekanizması ve kötü prognozu vardır. Batı tıbbı tedavisi esas olarak kan şekeri, kan basıncı ve kan lipitlerini kontrol etmeye odaklanır, ancak DKH'nin ilerlemesi yavaşlamaz ve hastaların yaşam kalitesini ciddi şekilde etkiler. Dahası, Çin'de DKH görülme oranı her geçen yıl artarken, DKH büyük ekonomik ve sosyal yükler getirmiştir ve DKH tedavisi için etkili ilaçların acilen geliştirilmesi gerekmektedir.
Geleneksel Çin tıbbının aktif bileşenleri, DKD'nin ilerlemesini geciktirmede önemli avantajlara sahiptir. Epimedium glikozit böbrek dokusundaki enflamasyonu hafifletebilir ve nükleer faktör kappaB (NF - κ B) yolunu inhibe ederek diyabetik böbrek hastalığının (DKD) ilerlemesini geciktirebilir. Silymarin, DKD'yi iyileştirmek için protein kinaz B (Akt) yolunu aktive edebilir. Hiperisin, makrofajların M1'den M2 fenotipine polarizasyonunu ve CD4+T hücrelerinin yardımcı T hücresi 2 (Th2) ve düzenleyici T hücresi (Treg) popülasyonlarına farklılaşmasını teşvik ederek fare DKD'sini iyileştirebilir. Meyan kökünün biyoaktif bileşeni olan meyan kökü flavonoidleri, demir ölümünü ve vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF)/Akt/ hücre dışı sinyalle düzenlenen kinaz (ERK) yolunu inhibe ederek diyabetik böbrek hastalığını (DKD) iyileştirebilir. Paeoniflorin, interlökin-1 beta (IL-1 β) gibi çeşitli enflamatuar faktörleri inhibe edebilir, böbrek hücrelerinde fosforile Janus kinaz 2 (p-JAK2) ve fosforile sinyal dönüştürücü ve transkripsiyon aktivatörü 3'ün (p-STAT3) protein ekspresyonunu aşağı regüle edebilir, böbrek dokusu enflamasyonunu ve otofaji yanıtını hafifletebilir ve böbrekleri koruyabilir.
Krosin (CRO), anti-enflamatuar ve antioksidan gibi çeşitli etkileri olan geleneksel Çin tıbbı safranın ana aktif bileşenidir. Çalışmalar, CRO'nun oksidatif stresi ve enflamatuar yanıtı inhibe ederek DKD'yi hafifletebileceğini bulmuştur. CRO'nun kardiyomiyositlerde NLRP3 yolağının aktivasyonunu inhibe edebileceğini bulan çalışmalar da vardır. Bununla birlikte, NOD benzeri reseptör termal protein alanı ilişkili protein 3'ün (NLRP3) aktivasyonunu inhibe ederek ve epitelyal mezenkimal geçişi (EMT) baskılayarak DKD'yi tedavi edip edemeyeceği belirsizdir. Bu nedenle, bu çalışmada CRO'nun DKD fareleri üzerindeki terapötik etkisini araştırmak için bir DKD fare modeli oluşturulmuş ve CRO'nun DKD tedavisindeki mekanizması EMT ve NLRP3 yolakları perspektiflerinden incelenmiştir.

DKH, glomerüloskleroz, bazal membran kalınlaşması ve renal interstisyumda fibrozise yol açan diyabetin neden olduğu mikrovasküler bir hastalıktır. Son dönem böbrek hastalığının önemli bir nedenidir. Her geçen yıl artan insidans oranı ciddi bir tıbbi yük haline gelmiştir. DKH'yi incelemek için hayvan modellerinin kullanılması, yeni ilaçların geliştirilmesine yardımcı olur, böylece hastaların yaşam kalitesini artırır ve sosyal yükü azaltır. HFD diyeti ve STZ enjeksiyonu indüksiyonu kombinasyonu, DKD'yi modellemek için klasik bir yöntemdir ve başarılı modellemeden sonra semptomlar DKD hastalarınınkine benzerdir. Prensip temel olarak farelerde HFD diyeti ile insülin direncinin indüklenmesi ve STZ enjeksiyonu ile pankreatik beta hücre nekrozu ve böbrek hasarının indüklenmesi ile ilgilidir. 24 saatlik UTP, Cr ve BUN glomerüler filtrasyon fonksiyonunu değerlendirmek için yaygın olarak kullanılır ve yüksek seviyeler böbrek fonksiyon bozukluğunu gösterir. Bu çalışmada, DKD fareleri, artmış glomerüller, fibrozun eşlik ettiği renal tübülointerstisyel dokunun enflamatuar infiltrasyonu dahil olmak üzere ciddi böbrek lezyonları göstermiş ve başarılı modellemeye işaret etmiştir. CRO müdahalesinden sonra, yukarıdaki semptomlar iyileşmiş, yüksek doz CRO en önemli iyileşme etkisini göstermiş ve iyileşme derecesi pozitif ilaç MCC950 ile benzer olmuştur. Diğer çalışmalar, 25 mg/kg dozunda CRO müdahalesinin bleomisin kaynaklı pulmoner fibrozu etkili bir şekilde iyileştirebileceğini göstermiştir.
EMT, renal fibrozis ve proteinürinin doğrudan nedenidir ve DKD gelişiminde önemli bir rol oynar. Çalışmalar, CRO'nun karaciğer fibrozunu iyileştirmek için karaciğerde EMT'yi inhibe edebileceğini göstermiştir. Bu nedenle, bu çalışma CRO'nun renal EMT'yi iyileştirip iyileştiremeyeceğini araştırmaktadır. Bu çalışmada, DKD farelerinin böbreklerinde E-cad ekspresyonu aşağı doğru düzenlenirken, VIM, α - SMA ve TGF - β 1 ekspresyonu yukarı doğru düzenlenerek DKD farelerinin böbreklerinde EMT'nin şiddetlendiğini göstermiştir. E-cad, epitelyal hücre polaritesinin ve hücreler arası yapışmanın korunmasında rol oynayan epitelyal hücrelerin ana belirtecidir. İnterstisyel hücreler esas olarak VIM, α - SMA ve TGF - β 1'i eksprese eder, bunların arasında TGF - β 1'in güçlü bir pro fibrotik etkisi vardır. Çok sayıda çalışma, TGF - β 1'in DKD böbrek dokusunda yüksek oranda eksprese edildiğini doğrulamıştır. EMT süreci sırasında, epitelyal hücre adezyon moleküllerinin ve hücre iskeleti bileşenlerinin azalması veya kaybolması, epitelyal hücrelerin fenotipik bir dönüşümüne yol açarak stromal hücrelerin belirteçlerini elde eder. Çeşitli hasar uyaranları altında, farklılaşmış epitel hücreleri çok sayıda fibroblast ve miyofibroblast oluşturmak üzere fenotipik dönüşüme uğrayarak renal fibrozis gelişimini teşvik eder. Bu çalışmanın sonuçları, CRO'nun E-cad ekspresyonunu yukarı, VIM, α - SMA ve TGF - β 1 ekspresyonunu aşağı düzenleyebildiğini ve renal EM gelişiminde iyi bir inhibitör rol oynadığını ortaya koymuştur. Ek olarak, CRO'nun MAPK/ERK yolağı aracılığıyla tümör hücrelerinde EMT'yi inhibe ettiği gösterilmiştir. MAPK/ERK ayrıca diyabetik böbrek hastalığında renal fibrozise yol açan önemli bir faktördür. Gelecekte, CRO'nun EMT'yi inhibe etmesi için yeni hedefler bulmak amacıyla, CRO'nun MAPK/ERK kaynaklı renal fibrozis üzerindeki inhibitör etkisi üzerine daha fazla araştırma yapılabilir.
EMT lezyonları dinamik ve geri dönüşümlüdür ve çalışmalar NLRP3 yolağının fenotip geçişinin düzenlenmesinde rol oynadığını göstermiştir. Bu çalışmada, NLRP3 inflamazomu DKD farelerinin böbreklerinde yüksek oranda eksprese edilmiş ve DKD farelerinin böbreklerindeki enflamatuar yanıtı şiddetlendirmiştir. NLRP3 inflamazomu NLRP3, ASC ve kaspaz-1'den oluşan çoklu bir protein kompleksidir. Aktive NLRP3 inflamazomu, DKD'nin yukarı akışında önemli bir rol oynar. NLRP3 aktive edildiğinde, NLRP3 inflamazom bileşenlerinin (NLRP3, ASC, kaspaz-1) toplanmasını teşvik eder, böylece inflamatuar faktörler IL-1 β ve IL-18'i parçalayan ve olgunlaştıran aktif temizlenmiş-Kaspaz-1 oluşturmak için proKaspaz-1'i aktive eder. Olgun-IL-1 β, EMT gelişiminde kilit bir faktör olan TGF - β 1 sentezini uyarabilir. TGF - β 1, hücre dışı matristeki çeşitli protein bileşenlerinin sentezini teşvik edebilir ve bunların bozulmasını önleyebilir, böylece renal EMT sürecini şiddetlendirir ve renal fibrozis oluşumunu hızlandırır. Ek olarak, çalışmalar NLRP3 nakavt farelerde α - SMA ekspresyonunun önemli ölçüde aşağı regüle olduğunu göstermiştir. NLRP3'ün aşırı ekspresyonunun E-cad ekspresyonunu inhibe ettiği ve α - SMA ekspresyonunu desteklediği, VIM'in ise NLRP3'ün aktivasyonunu desteklediği gösterilmiştir. Tüm bunlar NLRP3 ve EMT arasında karşılıklı bir düzenleyici etki olduğunu ve NLRP3'ün inhibe edilmesinin renal EMT'yi önemli ölçüde hafifletebileceğini göstermektedir. Ve bu çalışma, CRO müdahalesinin NLRP3 inflamazom ile ilgili faktörlerin ekspresyonunu etkili bir şekilde inhibe ettiğini, iyi anti-enflamatuar etkiler gösterirken aynı zamanda anti EMT etkileri de gösterdiğini ortaya koymuştur. NLRP3'ün aktivasyonu ikili sinyallerin katılımını gerektirir. İlk olarak, transkripsiyon faktörü NF - κ B aktive olur ve çekirdeğe girerek NLRP3 ve IL-1 β gibi genlerin ekspresyonunu teşvik eder (ilk sinyal); Daha sonra, K+ve ROS gibi faktörlerin uyarısı altında NLRP3 inflamazom düzeneği (ikinci sinyal) başlatılır. İlginç bir şekilde, önceki çalışmalar CRO'nun NF - κ B üzerindeki inhibitör etkisini göstermiştir. Dolayısıyla, CRO'nun NLRP3 kaynaklı EMT'yi bastırıp bastıramayacağı ve NF - κ B'yi (ilk sinyal) inhibe ederek DKD'yi iyileştirip iyileştiremeyeceği gelecekteki bir araştırma yönü olabilir. CRO, NLRP3 aktivasyonunu inhibe edebilir ve mitokondriyal reaktif oksijen türleri üretimini azaltarak peritoniti iyileştirebilir. Bu arada, CRO'nun antioksidan ve mitokondriyal onarım işlevleri çeşitli modellerde rapor edilmiştir. Bu nedenle, CRO'nun mitokondriyal ROS üretimini azaltarak ve böylece NLRP3'ün ikinci sinyalinin aktivasyonunu engelleyerek ve aktivasyonunu inhibe ederek DKD modelinin EMT'sini iyileştirip iyileştiremeyeceğini doğrulamak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır. Ayrıca, bu çalışmada NLRP3 inhibitörü MCC950 pozitif kontrol olarak seçilmiş ve CRO'nun MCC950'ye benzer anti-enflamatuar etkiler gösterdiği bulunmuştur. Özetle, CRO, EMT'yi bastırmak için NLRP3 yolunu inhibe ederek sonuçta DKD'yi hafifletebilir.