Zarzio Ameliorates Non-alcoholic Fatty Liver Induced By a High Fat Diet in a Rat Experimental Model: A Histological and Immunohistochemical Study

Baokbah, Tourki A. S

SUMMARY:

The therapeutic effect of a granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF) biosimilar drug, zarzio, on non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) in a rat model was investigated in this study. Thirty-two rats were randomly divided into four groups. Groups I and II were fed a standard laboratory diet, whereas groups III and IV were fed a high fat diet (HFD) for 14 weeks. After 12 weeks of feeding, groups I and III were administered normal saline, and groups II and IV were intraperitoneally administered zarzio (200 mg/kg/day) for two consecutive weeks. Hematoxylin-eosin (H&E) staining was used to assess hepatic and pancreatic morphology in all groups, oil red O (ORO) staining for lipid accumulation, Masson's staining for fibrosis, and immunohistochemistry assay for hepatic protein expression of insulin receptor substrate 1 (IRS1), nuclear factor erythroid 2-related factor 2 (Nrf2), tumour necrosis factor alpha (TNF-α) and pancreatic caspase-3. The NAFLD rats (group III) developed hepatic steatosis with increased lipid accumulation, perisinusoidal fibrosis, upregulated IRS1, TNF-α (all P<0.05) without a significant increase in Nrf2 protein expression compared with normal control. In comparison, model rats treated with zarzio (group IV) showed significant rejuvenation of the hepatic architecture, reduction of fat accumulation, and fibrosis. This was accompanied by the upregulation of Nrf2, downregulation of IRS1 and TNF-α protein expression (all P<0.05). No correlation was detected between NAFLD and non-alcoholic fatty pancreas disease (NAFPD). However, the pancreatic β-cells in group III showed increased caspase-3 expression, which was decreased (P<0.05) in group IV. In conclusion, zarzio ameliorates NAFLD by improving the antioxidant capacity of liver cells, reducing hepatic IRS1, TNF-α protein expression and pancreatic β-cells apoptosis, suggesting that zarzio could be used as a potential therapy for NAFLD.

En este estudio se investigó el efecto terapéutico de un fármaco biosimilar del factor estimulante de colonias de granulocitos (G-CSF), zarzio, sobre la enfermedaddel hígado graso no alcohólico (NAFLD) en un modelo de rata. Treinta y dos ratas se dividieron aleatoriamente en cuatro grupos. Los grupos I y II fueron alimentados con una dieta estándar de laboratorio, mientras que los grupos III y IV fueron alimentados con una dieta alta en grasas (HFD) durante 14 semanas. Después de 12 semanas de alimentación, a los grupos I y III se les administró solución salina normal, y a los grupos II y IV se les administró zarzio por vía intraperitoneal (200 mg/kg/ día) durante dos semanas consecutivas. Se utilizó tinción de hematoxilina-eosina (H&E) para evaluar la morfología hepática y pancreática en todos los grupos, tinción con rojo aceite O (ORO) para la acumulación de lípidos, tinción de Masson para la fibrosis y ensayo de inmunohistoquímica para la expresión de la proteína hepática del sustrato 1 del receptor de insulina (IRS1), factor nuclear eritroide 2 relacionado con el factor 2 (Nrf2), factor de necrosis tumoral alfa (TNF-α) y caspasa-3 pancreática. Las ratas NAFLD (grupo III) desarrollaron esteatosis hepática con aumento de la acumulación de lípidos, fibrosis perisinusoidal, IRS1 y TNF-α regulados positivamente (todos P <0,05) sin un aumento significativo en la expresión de la proteína Nrf2 en comparación con el control normal. En comparación, las ratas modelo tratadas con zarzio (grupo IV) mostraron un rejuvenecimiento significativo de la arquitectura hepática, una reducción de la acumulación de grasa y fibrosis. Esto estuvo acompañado por la regulación positiva de Nrf2, la regulación negativa de la expresión de la proteína IRS1 y TNF-α (todas P <0,05). No se detectó correlación entre NAFLD y la enfermedad del páncreas graso no alcohólico (NAFPD). Sin embargo, las células β pancreáticas en el grupo III mostraron una mayor expresión de caspasa-3, que disminuyó (P <0,05) en el grupo IV. En conclusión, zarzio mejora la NAFLD al mejorar la capacidad antioxidante de las células hepáticas, reduciendo el IRS1 hepático, la expresión de la proteína TNF-α y la apoptosis de las células β pancreáticas, lo que sugiere que zarzio podría usarse como una terapia potencial para la NAFLD.