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Synergistic effect of spermidine and ciprofloxacin against Alzheimer's disease in male rat via ferroptosis modulation

亚精胺 多胺 化学 神经退行性变 抗氧化剂 阿尔茨海默病 疾病 细胞生物学 药理学 生物化学 生物 医学 内科学
作者
Menna Allah M. Youssef,Tarek M. Mohamed,Azza Bakry,Mai M. El-Keiy
出处
期刊:International Journal of Biological Macromolecules [Elsevier]
卷期号:263: 130387-130387 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.ijbiomac.2024.130387
摘要

Alzheimer's disease (AD) is a prevalent form of neurodegenerative disease with a complex pathophysiology that remains not fully understood, and the exact mechanism of neurodegeneration is uncertain. Ferroptosis has been linked to the progression of degenerative diseases observed in AD models. The present study is designed to investigate the protective effects of spermidine, a potent antioxidant and iron chelator, and its synergistic interactions with ciprofloxacin, another iron chelator, in modulating ferroptosis and mitigating AD progression in rats. This study investigated AD-related biomarkers like neurotoxic amyloid beta (Aβ), arginase I, and serotonin. Spermidine demonstrated an anti-ferroptotic effect in the AD model, evident from the modulation of ferroptosis parameters such as hippocampus iron levels, reduced protein expression of transferrin receptor 1 (TFR1), and arachidonate 15-lipoxygenase (ALOX15). Additionally, the administration of spermidine led to a significant increase in protein expression of phosphorylated nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (p-Nrf2) and upregulation of Cystine/glutamate transporter (SLC7A11) gene expression. Moreover, spermidine notably decreased p53 protein levels, acrolein, and gene expression of spermidine/spermine N1-acetyltransferase 1 (SAT1). Overall, our findings suggest that spermidine and/or ciprofloxacin may offer potential benefits against AD by modulating ferroptosis. Furthermore, spermidine enhanced the antioxidant efficacy of ciprofloxacin and reduced its toxic effects.
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