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Effect of taxifolin on clozapine-induced experimental oxidative and inflammatory heart damage in rats - 07/09/23

Effet de la taxifoline sur les lésions cardiaques oxydatives et inflammatoires expérimentales induites par la clozapine chez le rat

Doi : 10.1016/j.amp.2023.08.004 
Emine Fusun Akyuz Cim a, , Halis Suleyman b
a Department of Psychiatry, Demiroglu Bilim University Medical Faculty, Florence Nightingale Hospital, Abide-i Hurriyet Cd. No: 166, 34381, Sisli, Istanbul, Turkey 
b Department of Pharmacology, Faculty of Medicine, Erzincan Binali Yıldırım University, Erzincan, Turkey 

Corresponding Author.
Sous presse. Épreuves corrigées par l'auteur. Disponible en ligne depuis le Thursday 07 September 2023

Abstract

Aim

Clozapine is an atypical antipsychotic (AAP) drug used in treatment-resistant schizophrenia patients. The adverse effects of clozapine on the heart may result in death and require drug discontinuation. Inflammatory mechanisms are thought to be responsible for the negative effect of clozapine on the heart. This suggests that using an agent with anti-inflammatory and antioxidant properties, which may be specific to clozapine-induced heart damage, may prevent possible damage. The aim of our study is to evaluate the effect of taxifolin (3,5,7,3’,4’-pentahydroxy flavanone), an agent with known antioxidant and anti-inflammatory effects, on myocardial damage caused by clozapine with biochemical and histopathological data.

Material and method

The rats were divided into three equal groups: healthy control group (HC), clozapine-treated group (CLN), and taxifolin+clozapine-treated group (TCL). To perform this experiment, taxifolin was administered to TCL (n-6) rats at a dose of 50mg/kg orally by gavage into the stomach. In the HC (n-6) and CLN (n-6) groups, the same volume of distilled water was administered orally as a solvent. One hour after the administration of taxifolin and distilled water, clozapine was administered orally at a dose of 20mg/kg to the TCL and CLN groups once a day for 28 days. At the end of the period, troponin I (TP I) and creatine kinase MB (CK-MB) levels were measured in the venous blood of each group. Malondialdehyde (MDA), total glutathione (tGSH), TNF-α, NF-B, and IL-1β levels were measured in samples taken from heart tissues. Additionally, heart tissues were evaluated histopathologically.

Results

Troponin I, CK-MB, MDA, TNF-α, NF-B, and IL-1β levels, myocardial degeneration, myofiber irregularity, and congestion scores were significantly higher and tGSH levels were lower in the clozapine group than in the healthy control and taxifolin+clozapine groups (P<0.05). Compared with the healthy control group, troponin I, tGSH, and NF-KB levels were similar (P>0.05), CK-MB, MDA, TNF-α, and IL-1β levels were higher in the taxifolin+clozapine group, while they were significantly lower than the clozapine group (P<0.05). Histopathologically evaluated myocardial degeneration, myofiber irregularity, and congestion score were significantly lower in the taxifolin+clozapine group than in the clozapine group. In the clozapine group (CLN group), myofibers were found to have irregular patterns and were observed as irregular. In the taxifolin+clozapine group (TLC group), myofibrils generally showed a regular morphology.

Conclusion

We found that taxifolin can ameliorate damage to myocardial tissue by regulating oxidant-antioxidant and proinflammatory cytokine levels. The data of our study suggest that taxifolin may be useful in the treatment of clozapine-induced myocardial injury.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Résumé

Contexte et objectif

Les effets indésirables de la clozapine sur le cœur peuvent entraîner la mort et peuvent nécessiter l’arrêt du médicament. On pense que des mécanismes inflammatoires sont aussi responsables des effets indésirables de la clozapine sur le cœur. L’objectif de notre étude est d’évaluer l’effet de la taxifoline sur les lésions musculaires cardiaques induites par la clozapine à l’aide de données biochimiques et histopathologiques.

Méthodes

Les rats ont été divisés en trois groupes égaux : groupe témoin sain (SCG), groupe traité à la clozapine (CLN) et groupe traité à la taxifoline+clozapine (TCL). Les médicaments ont été administrés aux groupes pendant 28jours. À la fin de cette période, les taux de troponine I (TP I) et de créatine kinase MB (CK-MB) ont été mesurés dans le sang veineux de chaque groupe. Les taux de malonyldialdéhyde (MDA), de glutathion total (tGSH), de TNF-α, de NF-B et d’IL-1β ont été mesurés dans les tissus cardiaques. Les tissus cardiaques ont également été évalués de manière histopathologique.

Résultats

Les taux de troponine I, de CK-MB, de MDA, de TNF-α, de NF-B, d’IL-1β et les scores de dégénérescence myocardique, d’irrégularité des myofibres, de congestion étaient significativement plus élevés et le taux de tGSH était plus faible dans le groupe clozapine par rapport au groupe sain et au groupe taxifoline+clozapine (p<0,05). Même si les taux de troponine I, de tGSH et de NF-B étaient similaires dans le groupe taxifoline+clozapine par rapport au groupe sain (p>0,05), et que les taux de CK-MB, de MDA, de TNF-α et d’IL-1β étaient plus élevés par rapport au groupe sain et étaient significativement plus faibles par rapport au groupe clozapine (p<0,05), les scores de dégénérescence myocardique, d’irrégularité des myofibres et de congestion évalués histopathologiquement étaient significativement plus faibles dans le groupe taxifoline+clozapine par rapport au groupe clozapine.

Conclusion

Nous avons constaté que la taxifoline peut améliorer les lésions du tissu myocardique en régulant les taux d’oxydants-antioxydants et de cytokines pro-inflammatoires. Les données de notre étude suggèrent que la taxifoline pourrait être utile dans le traitement des dommages myocardiques induits par la clozapine.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Keywords : Animal experimentation, Atypical neuroleptic, Clozapine, Drug therapy, Heart, Lesion, Taxifolin

Mots clés : Clozapine, Cœur, Expérimentation animale, Lésion, Neuroleptique atypique, Taxifoline, Thérapeutique médicamenteuse


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