Published June 1, 2021 | Version v1
Publication Metadata-only

L-carnitine alleviated acute lung injuries induced by potassium dichromate in rats: involvement of Nrf2/HO-1 signaling pathway

Creators

  • 1. National Research Centre

Description

The activation of the Nrf2/HO-1 signaling pathway regulates cellular antioxidant stress and exerts anti-inflammatory and cytoprotective effects against acute lung injury (ALI). The present study aimed to evaluate the therapeutic role of L-carnitine (LC) against potassium dichromate (PD) - induced acute lung injury in adult male albino rats via modulation of Nrf2/HO-1 signaling pathway. For this purpose, forty rats were randomly allocated into 5 groups (8 rats each). The normal group received intranasal (i.n.) saline, while the ALI group received intranasal instillation of PD as a single dose of 2 mg/kg. The 3d – 5th groups received PD then after 24 h administered L-carnitine (25, 50 and 100 mg/kg; orally) for 3 consecutive days. The therapeutic effect of L-carnitine was evaluated by assessment of serum levels of glutathione (GSH) and malondialdehyde (MDA) along with measurement of lung contents of transforming growth factor β1 (TGFβ1), protein kinase B (AKT), Nuclear factor erythroid-2 related factor 2 (Nrf2), Kelch-like ECH-associated protein 1 (Keap1), heme oxygenase-1 (HO-1), NAD(P)H quinone oxidoreductase 1 enzyme (NQO1) and glutathione cysteine ligase modifier subunit (GCLM) expression. Post-treatment with L-carnitine effectively increased the levels of GSH and AKT, elevated Nrf2 and its target genes and decreased the levels of MDA and TGFβ1 in comparison with PD control rats. Additionally, L-carnitine effectively reduced the number of goblet cell, inhibited the mucus formation in bronchioles and interstitial inflammatory infiltrate as well as alleviated the destruction of alveolar walls, and the congestion of blood vessels in lung tissue induced by PD. Our findings showed that L-carnitine may be a promising therapeutic agent against PD-induced acute lung injury.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يعمل تنشيط مسار إشارات Nrf2/HO -1 على تنظيم الإجهاد الخلوي المضاد للأكسدة ويؤدي إلى تأثيرات مضادة للالتهابات وواقية للخلايا ضد إصابات الرئة الحادة (ALI). تهدف هذه الدراسة إلى تقييم الدور العلاجي لـ L - carnitine (LC) ضد ثنائي كرومات البوتاسيوم (PD) - إصابة الرئة الحادة المستحثة في ذكور الفئران البيضاء البالغة عن طريق تعديل مسار إشارات Nrf2/HO -1. لهذا الغرض، تم تقسيم أربعين فأرًا بشكل عشوائي إلى 5 مجموعات (8 فئران لكل منها). تلقت المجموعة الطبيعية محلولًا ملحيًا عن طريق الأنف، بينما تلقت مجموعة ALI تقطيرًا عن طريق الأنف لداء باركنسون كجرعة واحدة قدرها 2 مجم/كجم. تلقت المجموعات 3d – 5 PD ثم بعد 24 ساعة أعطيت L - carnitine (25 و 50 و 100 ملغ/كغ ؛ عن طريق الفم) لمدة 3 أيام متتالية. تم تقييم التأثير العلاجي لـ L - carnitine من خلال تقييم مستويات مصل الجلوتاثيون (GSH) والمالونديالديهايد (MDA) جنبًا إلى جنب مع قياس محتويات الرئة لعامل النمو المحول β 1 (TGFβ 1)، وبروتين كيناز B (AKT)، والعامل النووي المرتبط بالإريثرويد 2 (Nrf 2)، والبروتين المرتبط بـ ECH الشبيه بالكلش 1 (Keap 1)، وأكسجين الهيم -1 (HO -1)، و NAD (P)H إنزيم أكسدة الكينون 1 (NQO 1) وجلوتاثيون سيستين ليجاز المعدل (GCLM) التعبير. أدى العلاج اللاحق بـ L - carnitine إلى زيادة مستويات الهرمون المنبه للجريب و AKT بشكل فعال، وارتفاع Nrf2 وجيناته المستهدفة وانخفاض مستويات MDA و TGFβ 1 مقارنة بفئران التحكم في مرض باركنسون. بالإضافة إلى ذلك، قلل L - carnitine بشكل فعال من عدد خلايا الكأس، وكبح تكوين المخاط في القصيبات والتسلل الالتهابي الخلالي وكذلك خفف من تدمير الجدران السنخية، واحتقان الأوعية الدموية في أنسجة الرئة الناجم عن مرض باركنسون. أظهرت نتائجنا أن L - carnitine قد يكون عاملًا علاجيًا واعدًا ضد إصابة الرئة الحادة الناجمة عن مرض باركنسون.

Translated Description (French)

L'activation de la voie de signalisation Nrf2/HO-1 régule le stress antioxydant cellulaire et exerce des effets anti-inflammatoires et cytoprotecteurs contre les lésions pulmonaires aiguës (LAI). La présente étude visait à évaluer le rôle thérapeutique de la L-carnitine (LC) contre les lésions pulmonaires aiguës induites par le dichromate de potassium (PD) chez les rats albinos mâles adultes via la modulation de la voie de signalisation Nrf2/HO-1. À cette fin, quarante rats ont été répartis au hasard en 5 groupes (8 rats chacun). Le groupe normal a reçu une solution saline intranasale (i.n.), tandis que le groupe ALI a reçu une instillation intranasale de MP en une seule dose de 2 mg/kg. Les 3ème – 5ème groupes ont reçu la MP puis après 24h la L-carnitine administrée (25, 50 et 100 mg/kg ; par voie orale) pendant 3 jours consécutifs. L'effet thérapeutique de la L-carnitine a été évalué par l'évaluation des taux sériques de glutathion (GSH) et de malondialdéhyde (MDA) ainsi que par la mesure du contenu pulmonaire du facteur de croissance transformant β1 (TGFβ1), de la protéine kinase B (AKT), du facteur 2 lié au facteur érythroïde-2 nucléaire (Nrf2), de la protéine 1 associée à l'ECH de type Kelch (Keap1), de l'hème oxygénase-1 (HO-1), de l'enzyme NAD(P)H quinone oxydoréductase 1 (NQO1) et de l'expression de la sous-unité modificatrice de la glutathion cystéine ligase (GCLM). Après le traitement, la L-carnitine a effectivement augmenté les niveaux de GSH et d'AKT, élevé Nrf2 et ses gènes cibles et diminué les niveaux de MDA et de TGFβ1 par rapport aux rats témoins PD. De plus, la L-carnitine a efficacement réduit le nombre de cellules caliciformes, inhibé la formation de mucus dans les bronchioles et l'infiltration inflammatoire interstitielle, ainsi que atténué la destruction des parois alvéolaires et la congestion des vaisseaux sanguins dans le tissu pulmonaire induite par la MP. Nos résultats ont montré que la L-carnitine peut être un agent thérapeutique prometteur contre les lésions pulmonaires aiguës induites par la MP.

Translated Description (Spanish)

La activación de la vía de señalización Nrf2/HO-1 regula el estrés antioxidante celular y ejerce efectos antiinflamatorios y citoprotectores contra la lesión pulmonar aguda (LPA). El presente estudio tuvo como objetivo evaluar el papel terapéutico de la L-carnitina (LC) contra la lesión pulmonar aguda inducida por dicromato de potasio (PD) en ratas albinas macho adultas mediante la modulación de la vía de señalización Nrf2/HO-1. Para este propósito, se asignaron aleatoriamente cuarenta ratas en 5 grupos (8 ratas cada uno). El grupo normal recibió solución salina intranasal (i.n.), mientras que el grupo ALI recibió instilación intranasal de PD como una dosis única de 2 mg/kg. Los grupos 3d – 5º recibieron PD y luego, después de 24 h, se les administró L-carnitina (25, 50 y 100 mg/kg; por vía oral) durante 3 días consecutivos. El efecto terapéutico de la L-carnitina se evaluó mediante la evaluación de los niveles séricos de glutatión (GSH) y malondialdehído (MDA) junto con la medición del contenido pulmonar del factor de crecimiento transformante β1 (TGFβ1), la proteína quinasa B (AKT), el factor 2 relacionado con el factor nuclear eritroide-2 (Nrf2), la proteína 1 asociada a ECH similar a Kelch (Keap1), la hemo oxigenasa-1 (HO-1), la enzima NAD(P)H quinona oxidorreductasa 1 (NQO1) y la expresión de la subunidad modificadora de la glutatión cisteína ligasa (GCLM). El postratamiento con L-carnitina aumentó eficazmente los niveles de GSH y AKT, elevó Nrf2 y sus genes diana y disminuyó los niveles de MDA y TGFβ1 en comparación con las ratas de control PD. Además, la L-carnitina redujo eficazmente el número de células caliciformes, inhibió la formación de moco en los bronquiolos y el infiltrado inflamatorio intersticial, así como alivió la destrucción de las paredes alveolares y la congestión de los vasos sanguíneos en el tejido pulmonar inducida por la EP. Nuestros hallazgos mostraron que la L-carnitina puede ser un agente terapéutico prometedor contra la lesión pulmonar aguda inducida por la EP.

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
خفف L - carnitine من إصابات الرئة الحادة الناجمة عن ثنائي كرومات البوتاسيوم في الفئران: تورط مسار إشارات Nrf2/HO -1
Translated title (French)
L-carnitine atténue les lésions pulmonaires aiguës induites par le dichromate de potassium chez le rat : implication de la voie de signalisation Nrf2/HO-1
Translated title (Spanish)
La L-carnitina alivió las lesiones pulmonares agudas inducidas por dicromato de potasio en ratas: implicación de la vía de señalización Nrf2/HO-1

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3171528396
DOI
10.1016/j.heliyon.2021.e07207

Is supplement to
https://openalex.org/W4389957537 (Other)
https://openalex.org/W4378348241 (Other)
https://openalex.org/W3014892172 (Other)
https://openalex.org/W2953583702 (Other)
https://openalex.org/W2088950533 (Other)
https://openalex.org/W2046797099 (Other)
https://openalex.org/W2035055110 (Other)
https://openalex.org/W2028766244 (Other)
https://openalex.org/W1826137220 (Other)
https://openalex.org/W1011315638 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1918921238
  • https://openalex.org/W1966521314
  • https://openalex.org/W1969942783
  • https://openalex.org/W1970618162
  • https://openalex.org/W1983310681
  • https://openalex.org/W1988421393
  • https://openalex.org/W1993165272
  • https://openalex.org/W2004444185
  • https://openalex.org/W2007064404
  • https://openalex.org/W2020286605
  • https://openalex.org/W2061412618
  • https://openalex.org/W2075432249
  • https://openalex.org/W2086378628
  • https://openalex.org/W2100289338
  • https://openalex.org/W2103056038
  • https://openalex.org/W2127242142
  • https://openalex.org/W2127817159
  • https://openalex.org/W2136405768
  • https://openalex.org/W2142258257
  • https://openalex.org/W2142804106
  • https://openalex.org/W2146558971
  • https://openalex.org/W2151350157
  • https://openalex.org/W2154034945
  • https://openalex.org/W2163934741
  • https://openalex.org/W2266938879
  • https://openalex.org/W2329534128
  • https://openalex.org/W2346141251
  • https://openalex.org/W2516459186
  • https://openalex.org/W2565060871
  • https://openalex.org/W2593438555
  • https://openalex.org/W2762335353
  • https://openalex.org/W2776805835
  • https://openalex.org/W2780590908
  • https://openalex.org/W2794306868
  • https://openalex.org/W2801259348
  • https://openalex.org/W2899634135
  • https://openalex.org/W2967551739
  • https://openalex.org/W2968232536
  • https://openalex.org/W2972975830
  • https://openalex.org/W2999864466
  • https://openalex.org/W3022439723
  • https://openalex.org/W3028306570
  • https://openalex.org/W3041660007
  • https://openalex.org/W3086615521
  • https://openalex.org/W3097218841
  • https://openalex.org/W4237939525
  • https://openalex.org/W48493471
  • https://openalex.org/W83454063