Kaempferol prevents the activation of complement C3 protein and the generation of reactive A1 astrocytes that mediate rat brain degeneration induced by 3-nitropropionic acid

Abstract

El kaempferol es un antioxidante natural presente en verduras y frutas utilizadas en la alimentación humana. En trabajos anteriores, demostramos que la administración intraperitoneal (i.p.) de kaempferol protege fuertemente contra la neurodegeneración del cuerpo estriado inducida por inyecciones i.p. de ácido 3-nitropropiónico (NPA), un modelo animal de la enfermedad de Huntington. Recientemente, hemos demostrado que la generación de astrocitos reactivos A1 es un evento temprano en la neurodegeneración inducida por inyecciones i.p. de NPA. En el presente trabajo, hemos evaluado experimentalmente la hipótesis de que el kaempferol protege tanto frente a la activación de la proteína C3 del complemento como frente a la generación de astrocitos reactivos A1 en estriado e hipocampo de cerebro de rata. Para ello, hemos administrado inyecciones i.p. de NPA y kaempferol a ratas Wistar adultas. a ratas Wistar adultas siguiendo el protocolo descrito en trabajos anteriores. La administración de kaempferol previene la activación proteolítica de la proteína C3 del complemento y la generación de astrocitos reactivos A1 inducida por NPA en el cuerpo estriado y el hipocampo. Además, bloqueó el aumento de la expresión de NF-κB inducido por la NPA y la mayor secreción de citoquinas IL-κB. secreción de citocinas IL-1α, TNFα y C1q, que se han relacionado con la generación de astrocitos reactivos A1. Además, la administración de kaempferol previno el aumento de la producción de péptidos β amiloides en el estriado y el hipocampo, un hallazgo novedoso en la degeneración cerebral inducida por NPA encontrado en este trabajo.

Kaempferol is a natural antioxidant present in vegetables and fruits used in human nutrition. In previous work, we showed that intraperitoneal (i.p.) kaempferol administration strongly protects against striatum neurodegeneration induced by i.p. injections of 3-nitropropionic acid (NPA), an animal model of Huntington’s disease. Recently, we have shown that reactive A1 astrocytes generation is an early event in the neurodegeneration induced by NPA i.p. injections. In the present work, we have experimentally evaluated the hypothesis that kaempferol protects both against the activation of complement C3 protein and the generation of reactive A1 astrocytes in rat brain striatum and hippocampus. To this end, we have administered NPA and kaempferol i.p. injections to adult Wistar rats following the protocol described in previous work. Kaempferol administration prevents proteolytic activation of complement C3 protein and generation of reactive A1 astrocytes NPA-induced in the striatum and hippocampus. Also, it blocked the NPA-induced increase of NF-κB expression and enhanced secretion of cytokines IL-1α, TNFα, and C1q, which have been linked to the generation of reactive A1 astrocytes. In addition, kaempferol administration prevented the enhanced production of amyloid β peptides in the striatum and hippocampus, a novel finding in NPA-induced brain degeneration found in this work.