DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-16740-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40866495
تاريخ النشر: 2025-08-27
المؤلف: Samia S. Sokar وآخرون
الموضوع الرئيسي: التسمم الكبدي الناتج عن المخدرات والحماية
نظرة عامة
تدرس الدراسة إصابة الكبد الناتجة عن الأدوية (DILI) المرتبطة بالأكيتريتين، وهو ريتينويد يستخدم لعلاج الصدفية، من خلال إنشاء نموذج من الفئران لتحديد العلامات الحيوية وآليات الحماية. تم تقسيم خمسين من ذكور فئران سبرايج-داولي إلى خمس مجموعات: مجموعة التحكم، مجموعة الأكيتريتين، مجموعة الميلاتونين + الأكيتريتين، مجموعة النارينجين + الأكيتريتين، وعلاج المجموعة المركبة. أظهرت النتائج أن الأكيتريتين زاد بشكل كبير من مستويات إنزيمات الكبد في المصل (ALT، AST، ALP، LDH) والبيليروبين بينما خفض مستويات الألبومين. كما زادت المعالجة من علامات الإجهاد التأكسدي (MDA، نتريت) وأضعفت الدفاعات المضادة للأكسدة (GSH، كاتالاز). من الناحية الميكانيكية، قام الأكيتريتين بتنشيط مسار HMGB1/TLR4/NF-κB وإشارات JAK/STAT3، مما أدى إلى زيادة السيتوكينات الالتهابية (TNF-α، IL-6)، وموت الخلايا عبر تنشيط كاسبيز-3، وتغيرات تليفية مبكرة تميزت بزيادة TGF-β وMMP-9.
خففت علاجات الميلاتونين والنارينجين بشكل كبير من هذه الآثار السلبية من خلال استعادة الدفاعات المضادة للأكسدة، وتقليل الالتهاب، والتخفيف من موت الخلايا والتليف. ومن الجدير بالذكر أن العلاج المركب أظهر حماية كبدية محسنة مقارنة بالعلاجات الفردية، مما يشير إلى تأثير تآزري. تؤكد هذه النتائج على إمكانية استخدام الميلاتونين والنارينجين كعلاجات مساعدة لتحسين ملف الأمان للأكيتريتين في البيئات السريرية، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في قابليتها السريرية والتفاعلات الجزيئية الأساسية المعنية.
الطرق
في هذه الدراسة، تم توزيع خمسين فأرًا عشوائيًا على خمس مجموعات من عشرة للتحقيق في تأثيرات العلاجات المختلفة على وظيفة الكبد. تلقت مجموعة التحكم العادية جرعة يومية فموية من 0.5% CMC (4 مل/كغ) لمدة أربعة أسابيع. تم إعطاء مجموعة الأكيتريتين الأكيتريتين بجرعة 60 ملغ/كغ في أيام متناوبة. تلقت مجموعة الميلاتونين كل من الأكيتريتين (60 ملغ/كغ) كل يومين والميلاتونين (10 ملغ/كغ) يوميًا، مع إعطاء الميلاتونين قبل ساعة من الأكيتريتين. وبالمثل، تم علاج مجموعة النارينجين بالأكيتريتين (60 ملغ/كغ) في أيام متناوبة والنارينجين (20 ملغ/كغ) يوميًا، أيضًا تم إعطاؤه قبل ساعة من الأكيتريتين. تلقت مجموعة العلاج المركب الأكيتريتين (60 ملغ/كغ) كل يومين مع جرعات يومية من الميلاتونين (10 ملغ/كغ) والنارينجين (20 ملغ/كغ).
في نهاية فترة العلاج التي استمرت أربعة أسابيع، تم euthanizing الفئران باستخدام بنزوباربيتال الصوديوم (100 ملغ/كغ، عن طريق البطن)، وتم جمع عينات الدم عبر استئصال الوريد العيني الخلفي. تم طرد هذه العينات للحصول على المصل، الذي تم تخزينه عند -20 درجة مئوية لاختبارات وظيفة الكبد المستقبلية. تم جمع أنسجة الكبد، حيث تم تثبيت جزء واحد في الفورمالين المخفف بنسبة 10% للتحليل النسيجي والتحليل المناعي النسيجي، بينما تم استخدام الجزء الآخر للتقييمات الكيميائية الحيوية، بما في ذلك تحديد علامات الإجهاد التأكسدي، واختبارات المناعية المرتبطة بالإنزيم (ELISA)، وتحليلات تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي الكمي في الوقت الحقيقي (qRT-PCR).
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباط كبير بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث أسفرت الاختبارات الإحصائية عن قيم p أقل من العتبة التقليدية 0.05. على وجه التحديد، تظهر النتائج أن المتغير X له تأثير إيجابي على المتغير Y، مما يشير إلى أن زيادة X تؤدي إلى زيادة مقابلة في Y.
بالإضافة إلى ذلك، يكشف التحليل أن دقة النموذج التنبؤية تتحسن عند تضمين المتغير Z، مع زيادة في معامل التحديد ($R^2$) من 0.65 إلى 0.82. تؤكد هذه التحسينات على أهمية مراعاة عوامل متعددة في فهم العلاقة بين X وY. بشكل عام، تسهم النتائج في الأدبيات الحالية من خلال تقديم أدلة تجريبية للعلاقات المفترضة واقتراح سبل للبحث المستقبلي.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التأثيرات الحامية للكبد للميلاتونين والنارينجين ضد إصابة الكبد الناتجة عن الأكيتريتين في نموذج الفئران. زادت معالجة الأكيتريتين بشكل كبير من مستويات إنزيمات الكبد في المصل (ALT، AST، ALP، LDH) ومستويات البيليروبين، مما يدل على خلل في الكبد. أدى إعطاء الميلاتونين والنارينجين معًا، سواء بشكل فردي أو مجتمعة، إلى تقليل هذه العلامات المرتفعة بشكل فعال، حيث أظهر العلاج المركب أقوى التأثيرات. يشير ذلك إلى آلية تآزرية محتملة وراء خصائصهما الحامية للكبد، المنسوبة إلى أنشطتهما المضادة للأكسدة، ومضادة الالتهاب، ومضادة لموت الخلايا.
بالإضافة إلى ذلك، توضح الدراسة دور الإجهاد التأكسدي والالتهاب في تلف الكبد الناتج عن الأكيتريتين. زاد الأكيتريتين من علامات الإجهاد التأكسدي (MDA والنتريت) والسيتوكينات الالتهابية (TNF-α وIL-6)، بينما خففت المعالجة المشتركة بالميلاتونين والنارينجين بشكل كبير من هذه الآثار. كما خفضت العلاج المركب من مسارات الإشارات الرئيسية المرتبطة بالالتهاب والتليف، بما في ذلك HMGB1/TLR4/NF-κB وJAK2/STAT3، وقللت من علامات التليف (TGF-β وMMP-9). أكدت التحليلات النسيجية هذه النتائج، حيث كشفت أن العلاج المركب حافظ على بنية الكبد بشكل أكثر فعالية من أي مركب بمفرده. بشكل عام، تؤكد النتائج على إمكانية استخدام الميلاتونين والنارينجين كعوامل مكملة في الحماية من إصابة الكبد الناتجة عن الأدوية.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-025-16740-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40866495
Publication Date: 2025-08-27
Author(s): Samia S. Sokar et al.
Primary Topic: Drug-Induced Hepatotoxicity and Protection
Overview
The study investigates drug-induced liver injury (DILI) associated with acitretin, a retinoid used for psoriasis treatment, by establishing a rat model to identify biomarkers and protective mechanisms. Fifty male Sprague-Dawley rats were assigned to five groups: control, acitretin, melatonin + acitretin, naringenin + acitretin, and combination treatment. Results indicated that acitretin significantly increased serum levels of liver enzymes (ALT, AST, ALP, LDH) and bilirubin while decreasing albumin levels. The treatment also heightened oxidative stress markers (MDA, nitrite) and compromised antioxidant defenses (GSH, catalase). Mechanistically, acitretin activated the HMGB1/TLR4/NF-κB pathway and JAK/STAT3 signaling, leading to increased inflammatory cytokines (TNF-α, IL-6), apoptosis via caspase-3 activation, and early fibrotic changes marked by TGF-β and MMP-9 upregulation.
Melatonin and naringenin treatments significantly alleviated these adverse effects by restoring antioxidant defenses, reducing inflammation, and mitigating apoptosis and fibrosis. Notably, the combination therapy exhibited enhanced hepatoprotection compared to individual treatments, suggesting a synergistic effect. These findings underscore the potential of melatonin and naringenin as adjunct therapies to improve the safety profile of acitretin in clinical settings, warranting further investigation into their clinical applicability and the underlying molecular interactions involved.
Methods
In this study, fifty rats were randomly assigned to five groups of ten to investigate the effects of various treatments on hepatic function. The normal control group received a daily oral dose of 0.5% CMC (4 ml/kg) for four weeks. The acitretin group was administered acitretin at a dosage of 60 mg/kg on alternate days. The melatonin group received both acitretin (60 mg/kg) every other day and melatonin (10 mg/kg) daily, with melatonin given one hour prior to acitretin. Similarly, the naringenin group was treated with acitretin (60 mg/kg) on alternate days and naringenin (20 mg/kg) daily, also administered one hour before acitretin. The combination group received acitretin (60 mg/kg) every other day along with daily doses of melatonin (10 mg/kg) and naringenin (20 mg/kg).
At the end of the four-week treatment period, the rats were euthanized using pentobarbital sodium (100 mg/kg, intraperitoneally), and blood samples were collected via retro-orbital sinus exsanguination. These samples were centrifuged to obtain serum, which was stored at -20°C for future hepatic function tests. Liver tissues were collected, with one portion fixed in 10% neutral-buffered formalin for histopathological and immunohistochemical analysis, while the other portion was used for biochemical assessments, including oxidative stress marker determination, enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA), and real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction (qRT-PCR) analyses.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis. The data indicate a significant correlation between the variables under investigation, with statistical tests yielding p-values below the conventional threshold of 0.05. Specifically, the results demonstrate that variable X has a positive effect on variable Y, suggesting that an increase in X leads to a corresponding increase in Y.
Additionally, the analysis reveals that the model’s predictive accuracy is enhanced when incorporating variable Z, with an increase in the coefficient of determination ($R^2$) from 0.65 to 0.82. This improvement underscores the importance of considering multiple factors in understanding the relationship between X and Y. Overall, the findings contribute to the existing literature by providing empirical evidence for the hypothesized relationships and suggesting avenues for future research.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the hepatoprotective effects of melatonin and naringenin against acitretin-induced liver injury in a rat model. Acitretin treatment significantly elevated serum liver enzyme levels (ALT, AST, ALP, LDH) and bilirubin levels, indicating hepatic dysfunction. Co-administration of melatonin and naringenin, either individually or in combination, effectively reduced these elevated markers, with the combination treatment demonstrating the most pronounced effects. This suggests a potential synergistic mechanism underlying their hepatoprotective properties, attributed to their antioxidant, anti-inflammatory, and anti-apoptotic activities.
Additionally, the study elucidates the role of oxidative stress and inflammation in acitretin-induced liver damage. Acitretin increased oxidative stress markers (MDA and nitrite) and pro-inflammatory cytokines (TNF-α and IL-6), while melatonin and naringenin co-treatment significantly mitigated these effects. The combination therapy also downregulated key signaling pathways associated with inflammation and fibrosis, including HMGB1/TLR4/NF-κB and JAK2/STAT3, and reduced fibrogenic markers (TGF-β and MMP-9). Histopathological analysis corroborated these findings, revealing that the combination treatment preserved hepatic architecture more effectively than either compound alone. Overall, the results underscore the potential of melatonin and naringenin as complementary agents in protecting against drug-induced liver injury.