Resumen del estudio (inglés)
BACKGROUND: Acrylamide (ACR), a toxic compound formed during high-temperature cooking of carbohydrate-rich foods, is known to induce multi-organ toxicity, including oxidative and inflammatory lung injury. N-Acetylcysteine (NAC), a precursor of glutathione (GSH), possesses potent antioxidant and anti-inflammatory properties that may counteract ACR-induced pulmonary damage. This study investigated the protective effects of NAC against ACR-mediated lung toxicity, with an emphasis on the GSK-3β/Nrf2/NF-κB signaling axis. METHODS: Forty male Wistar rats were allocated into four groups: control, NAC (250 mg/kg/day), ACR (50 mg/kg/day), and NAC + ACR. After 11 days of treatment, lung tissues were examined histopathologically using H&E, PAS, and Masson's trichrome stains. Oxidative stress biomarkers (MDA, SOD, GPx, CAT, GSH) were quantified biochemically. Immunohistochemistry and qRT PCR assessed expression of Nrf2, NF-κB, IL-1β, and Caspase 3, while ELISA measured TNF α, IL-6, Bax, Bcl 2, and GSK 3β. RESULTS: ACR exposure resulted in severe lung injury characterized by alveolar wall edema, epithelial hyperplasia, leukocytic infiltration, goblet cell hyperplasia, and peribronchiolar collagen deposition. These pathological changes were accompanied by a marked increase in MDA, NF-κB, IL-1β, TNF α, IL-6, Bax, Caspase 3, and GSK 3β, together with significant reductions in antioxidant enzymes and Nrf2/HO 1/NQO1 expression. NAC co-administration significantly ameliorated ACR-induced lung damage, restoring normal histological architecture, reducing fibrosis, and normalizing goblet cell activity. NAC also reversed oxidative stress, enhanced Nrf2 and downstream antioxidant responses, suppressed NF-κB-mediated inflammation, and mitigated apoptosis. Notably, NAC downregulated ACR-induced GSK 3β activation, thereby contributing to balanced redox and inflammatory signaling. CONCLUSIONS: NAC confers significant protection against ACR-induced pulmonary toxicity through its antioxidant, anti-inflammatory, and anti-apoptotic activities. These effects are mediated, at least in part, by modulation of the GSK 3β/Nrf2/NF-κB pathway. NAC demonstrates promising therapeutic potential for preventing chemically induced lung injury. DOI: 10.3390/toxics14060492
Traducción al español (IA · NME)
Antecedentes: La acrilamida (ACR), un compuesto tóxico que se forma durante la cocción a alta temperatura de alimentos ricos en carbohidratos, es conocida por inducir toxicidad en múltiples órganos, incluyendo lesiones pulmonares oxidativas e inflamatorias. La N-acetilcisteína (NAC), un precursor del glutatión (GSH), posee potentes propiedades antioxidantes y antiinflamatorias que pueden contrarrestar el daño pulmonar inducido por ACR. Este estudio investigó los efectos protectores de la NAC contra la toxicidad pulmonar mediada por ACR, con énfasis en el eje de señalización GSK-3β/Nrf2/NF-κB.
Métodos: Cuarenta ratas Wistar macho fueron asignadas a cuatro grupos: control, NAC (250 mg/kg/día), ACR (50 mg/kg/día) y NAC + ACR. Después de 11 días de tratamiento, los tejidos pulmonares fueron examinados histopatológicamente utilizando tinciones H&E, PAS y tricrómica de Masson. Los biomarcadores de estrés oxidativo (MDA, SOD, GPx, CAT, GSH) se cuantificaron bioquímicamente. La inmunohistoquímica y qRT PCR evaluaron la expresión de Nrf2, NF-κB, IL-1β y Caspasa 3, mientras que ELISA midió TNF α, IL-6, Bax, Bcl 2 y GSK 3β.
Resultados: La exposición a ACR resultó en una lesión pulmonar severa caracterizada por edema de la pared alveolar, hiperplasia epitelial, infiltración leucocitaria, hiperplasia de células caliciformes y depósito de colágeno peribronquiolar. Estos cambios patológicos se acompañaron de un marcado aumento en MDA, NF-κB, IL-1β, TNF α, IL-6, Bax, Caspasa 3 y GSK 3β, junto con reducciones significativas en las enzimas antioxidantes y la expresión de Nrf2/HO 1/NQO1. La coadministración de NAC mejoró significativamente el daño pulmonar inducido por ACR, restaurando la arquitectura histológica normal, reduciendo la fibrosis y normalizando la actividad de las células caliciformes. NAC también revirtió el estrés oxidativo, mejoró las respuestas antioxidantes mediadas por Nrf2, suprimió la inflamación mediada por NF-κB y mitigó la apoptosis. Notablemente, NAC reguló a la baja la activación de GSK 3β inducida por ACR, contribuyendo así a un equilibrio en la señalización redox e inflamatoria.
Conclusiones: La NAC confiere una protección significativa contra la toxicidad pulmonar inducida por ACR a través de sus actividades antioxidantes, antiinflamatorias y antiapoptóticas. Estos efectos son mediados, al menos en parte, por la modulación de la vía GSK 3β/Nrf2/NF-κB. La NAC demuestra un potencial terapéutico prometedor para prevenir lesiones pulmonares inducidas químicamente. DOI: 10.3390/toxics14060492
Traducción automática para apoyo de lectura. Para uso clínico recomendamos consultar el texto original publicado.
Detalles bibliográficos
- Autores: Osman A, Taha M, Abubakr S, Lashine NH, Elrahman RA, Faheem AM
- Publicado en: Toxics
- PMID: 42347390
- DOI: 10.3390/toxics14060492
