A nano-PSO-kezelés enyhíti a traumás agysérülésből eredő kognitív és idegrendszeri hiányosságokat 1. rész

Absztrakt: A traumás agysérülés (TBI) a fiatal populációk idegrendszeri károsodásának egyik leggyakoribb oka. Széles körben a neurodegeneratív betegségek, például az Alzheimer-kór (AD) és a Parkinson-kór (PD) kockázati tényezőjeként tartják számon.

A traumás agysérülés egy aggasztó állapot, amely súlyos károsodást okozhat agyunkban, különböző mértékben érintve a memóriánkat, a gondolkodást és a döntéshozatalt. Bár ezek a problémák egy ideig hatással lehetnek életünkre, még mindig sok pozitív intézkedés segíthet helyreállítani vagy javítani a memóriánkat.

Először is, kognitív tréningsorozattal segíthetünk emlékezetünk fejlesztésében, amely magában foglalhatja a játékot, a napi feladatok elvégzését és az agyunk stimulálását új dolgok tanulásával. Ez a tréning segíthet új idegpályák kialakításában, javíthatja gondolkodási képességünket és fejlesztheti memóriánkat.

Másodszor, a mindennapi életben segíthetünk fenntartani az egészséges agyat azáltal, hogy megváltoztatjuk étrendünket és edzési szokásainkat. Egyes fehérjében, vitaminokban és antioxidánsokban gazdag élelmiszerek, például zöldségek, gyümölcsök és diófélék segíthetnek kognitív képességeink fejlesztésében, és megóvják agyunkat a károsodástól. Ezenkívül a rendszeres testmozgás és a jó alvásminőség megőrzése az agy helyreállítása és az egészségügy szempontjából is előnyös lehet.

Végül támogathatjuk és irányíthatjuk felépülési folyamatunkat azáltal, hogy kapcsolatot tartunk a családdal, a barátokkal és az egészségügyi szakemberekkel. A másokkal való kommunikáció, valamint a segítség és támogatás segít abban, hogy megőrizzük optimista hozzáállásunkat, ami elengedhetetlen az agyunk helyreállításához és a memória javításához.

Összefoglalva, bár a traumás agysérülés bizonyos kihívásokkal járhat, leküzdhetjük ezeket a nehézségeket, és javíthatjuk memóriánkat és kognitív képességeinket pozitív cselekvésekkel. Ne feledje, hogy kemény munkával és türelmes erőfeszítésekkel mindenki pozitív eredményeket érhet el. Látható, hogy javítanunk kell a memórián, a Cistanche pedig jelentősen javíthatja a memóriát, mert a Cistanche szabályozhatja a neurotranszmitterek egyensúlyát is, például növelheti az acetilkolin és a növekedési faktorok szintjét, amelyek nagyon fontosak a memória és a tanulás szempontjából. Ezen túlmenően, a Cistanche javíthatja a véráramlást és elősegítheti az oxigénszállítást, ami biztosítja, hogy az agy megfelelő táplálékhoz és energiához jusson, ezáltal javítva az agy vitalitását és állóképességét.

Kattintson az Ismerje meg a memória javításának módjait

Ezeket a betegségeket részben a betegség-specifikus hibásan hajtogatott fehérjék felhalmozódása jellemzi, és közös kóros jellemzőkkel rendelkeznek, mint például az idegsejtek halála, valamint a gyulladásos és oxidatív károsodás.

Kimutatták, hogy a gránátalmaolaj nano-formulációja [Nano-PSO (Granagard TM)] az agyba irányítja a hatóanyagot, és ezt követően gátolja a memória romlását és a neuronhalált az AD és a genetikai Creutzfeldt-Jacob-kór egérmodelljeiben.

Ebben a tanulmányban megmutatjuk, hogy a Nano-PSO beadása egereknek a TBI-alkalmazás előtt vagy után megakadályozza a kognitív és viselkedési hanyatlást. Ezenkívül az agy immunhisztokémiai festése azt jelzi, hogy a megelőző Nano-PSO kezelés jelentősen csökkentette az idegsejtek pusztulását, csökkentette a gliózist és megakadályozta a mitokondriális károsodást az érintett sejtekben.

Végül Western blot segítségével megvizsgáltuk a Sirtuin1 (SIRT1) és a Synaptophysin (SYP) szintjét a kéregben.

A NanoPSO fogyasztás a SIRT1 és SYP fehérje magasabb szintjéhez vezetett a sérülés után. Eredményeink összességében azt mutatják, hogy a Nano-PSO, mint természetes agyi célzott antioxidáns, képes megelőzni a TBI által kiváltott károsodások egy részét.

Kulcsszavak: TBI; Nano-PSO; ideggyulladás; oxidatív stressz; neurodegeneráció

1. Bevezetés

A traumás agysérülés (TBI) komoly közegészségügyi aggodalomra ad okot, és a fogyatékosság és halálozás egyik fő oka a fiatal felnőttek és az idősek körében. Ez az egyik leggyakoribb neurológiai sérülés, amely morbiditást és halálozást okoz, és évente több mint 10 millió embert érint világszerte [1]. Mivel a fejsérülések nem mindig igényelnek megfelelő orvosi ellátást, ezek az adatok valószínűleg még magasabbak.

A TBI fő okai az esések, közúti balesetek, támadások és sportsérülések [2]. A TBI gyakori a férfiak körében, és különösen gyakori serdülőknél és fiatal felnőtteknél közúti balesetek és alkohollal összefüggő sérülések után.

Időseknél is gyakori, mivel megnőtt a melléktermékek valószínűsége [3]. Azok az emberek, akiknek TBI-ja volt, viselkedési, kognitív és érzelmi károsodásban szenvedhetnek, a sérülés súlyosságától függően mind rövid, mind hosszú távon [3] ].

A TBI-nek kitett betegek sértetlenül kikerülhetnek, de olyan sérüléseknek is ki lehetnek téve, amelyek hosszan tartó kórházi kezelést igényelnek, és akár halállal is végződhetnek. A TBI utáni súlyos sérülések körülbelül 40%-a halállal végződik, a túlélők különféle neurológiai betegségekben szenvednek, beleértve az epilepsziát, a demenciát és a neurodegeneratív betegségeket [3,4].

A közepes fokú sérülés a súlyos sérülésekhez hasonló morfológiai elváltozásokat okoz, de ezek kevésbé súlyosak, és a kognitív károsodások többnyire enyhébbek, mint a súlyos sérüléseknél [5]. Emellett jól megalapozott bizonyítékok állnak rendelkezésre arra vonatkozóan, hogy a TBI fontos kockázati tényező az olyan neurodegeneratív betegségek kialakulásában, mint az Alzheimer-kór és a Parkinson-kór [6–8].

Az oxidatív stressz a TBI egyik lehetséges másodlagos sérülése, amely magában foglalja az excitotoxicitást, a gyulladást, az apoptózist és a mitokondriális diszfunkciót is. A mitokondriális diszfunkciót gyakran találják olyan neurodegeneratív betegségekben, mint a Parkinson-kór és az Alzheimer-kór [9–12].

A mitokondriális diszfunkció a reaktív oxigénfajták (ROS) szabályozatlan túltermeléséhez vezethet, ami a TBI másodlagos sérülésének gyakori indikátora [13]. Az emberi szervezet endogén antioxidánsokat termel, hogy ellensúlyozza vagy gátolja a ROS termelés potenciális növekedését.

Amikor a TBI a ROS termelés növekedéséhez vezet, a szervezet természetes antioxidáns szintje túlterhelt, ami gyakran lipid-peroxidációt és DNS- és fehérjekárosodást okoz [14]. Ez a ROS túlzott mértékű növekedéséhez vagy az antioxidánsok alacsony szintjéhez vezethet, ez az oxidatív stresszként ismert állapot, amelynek pusztító és gyakran toxikus hatásai lehetnek, ami az idegsejtek pusztulását és potenciális patogenezist okozhat [15–19].

A TBI-nak nincs bizonyított kezelési módja a károk csökkentésére vagy akár a megelőzésre. Emiatt rendkívül fontos a sérülést követő kóros mechanizmusok jobb megértése az ideális kezelési protokollok meghatározásához.

A Nano-PSO (Granagard TM), a gránátalmamagolaj nano-készítménye, amely nagy mennyiségű punicsavat, a legerősebb természetes antioxidánst tartalmaz, és a neurodegeneratív betegségek számos modelljében javítja az eurodegenerációs jeleket, beleértve a memóriát és a sejthalált [20–22].

A genetikai CJD transzgenikus egérmodelljében a Nano-PSO hosszú távú alkalmazása késleltette a betegség progresszióját és csökkentette a sejthalált. Az AD 5XFAD egérmodelljében a Nano-PSO beadása megakadályozta a memória romlását és csökkentette az A-béta felhalmozódását mind intracellulárisan, mind intracellulárisan.

A Nano-PSO minden modellben megakadályozta a mitokondriális aktivitás csökkenését, valószínűleg erős és agyi célzott antioxidáns funkciója miatt. Emberben nemrégiben kimutatták, hogy a Nano-PSO javítja a memóriát sclerosis multiplexben szenvedő betegeknél [23].

Jelen tanulmányunkban megmutatjuk, hogy a Nano-PSO, egy étrend-kiegészítő egerekben a TBI előtt vagy után történő beadása csökkenti a látás- és térmemória károsodását.

Csökkenti a neuronok elvesztését a temporális kéregben és a gyrus fogakban, és csökkenti a reaktív asztrocita intenzitását a sérült egerek agyának temporális kéregében. Ezenkívül helyreállítja a citokróm C oxidáz (COX) termelődését, egy mitokondriális enzimet, amelyről a jelentések szerint hatással van az agysejtekben a neurodegeneráció során [24].

Ezenkívül szerepet játszik a légzési láncban, és felelős a sejtek által felvett oxigén akár 95%-ának csökkentéséért, beleértve az idegsejteket is [24].

2. Eredmények

2.1. Nano-PSO beadása egereknek a TBI előtt és után megakadályozza kognitív romlásukat

A TBI-expozíciót és a Nano-PSO-val történő kezelést követően, akár megelőző, akár a TBI utáni kezelésként (lásd az 1. ábrát és a kísérleti séma módszereit), a hím ICR-egereket az emelkedett plusz labirintus segítségével értékelték ki a TBI után két héttel, külön csoportok között.

Az egerek szorongásszerű viselkedését úgy értékeltük, hogy feljegyeztük a labirintus nyitott karjaiban eltöltött időt, illetve az egyes karokba való belépések számát.

Nem volt különbség a nyitott karban eltöltött idő között az összes csoport között mindkét vizsgált kezelési módnál, ami azt jelzi, hogy az egerek szorongásszerű viselkedését nem befolyásolta sem a sérülés, sem a Nano-PSO-val végzett kezelés (az eredményeket nem mutatjuk be).

A NanoPSO-fogyasztás mindkét kezelési megközelítésének (TBI előtti vagy utáni) hatásának felmérésére a memória kialakulására, az új objektumfelismerés (NOR) és az Y-labirintus paradigmát végeztek különböző egércsoportokon a sérülés után két héttel.

A TheNOR paradigmát következetesen a TBI rontja [25]. Amint az várható volt, a TBI egerek jelentős vizuális memóriahiányban szenvedtek, és az összes többi csoporthoz képest kevesebb időt töltöttek az újobjektum közelében (p < 0.01, p < 0,001, 2A, B ábra) .

A hiányt a Nano-PSO javította mindkét kezelési megközelítésben. Ezt követően Y-labirintus tesztet végeztünk a térbeli memória értékelésére a korábban leírtak szerint [26].

Mindkét kezelési módnál a TBI egerek térbeli memóriazavart tapasztaltak a kezeletlen kontroll egerekhez képest (p < {{0}},001, 3A, B ábra). Amikor az egerek a Nano-PSO kezelést fogyasztották, a térbeli memória romlása mindkét kezelési megközelítésben javult (p < 0,001).

3. ábra: Nano-PSO beadása TBI egereknek javította a térbeli memóriát az Y-labirintus tesztben. A kezelt vagy nem kezelt TBI egereket az Y labirintus tesztnek vetettük alá a TBI után két héttel, a módszerekben leírtak szerint: (A) Nano-PSO-val kezelt egerek TBI előtt; és (B) a Nano-PSO-val kezelt egerek a TBI után azt a relatív időt reprezentálják, amelyet az egerek az új fegyver felfedezésével töltöttek a régi karhoz képest.

Az One-way ANOVA statisztikai analízise kimutatta, hogy a TBI-állatok térbeli memóriája hiányos volt az összes többi csoporthoz képest. (A: F (3, 36)=16.039, p=0.000 Fisher's LSDpost hoc, *** p < 0.{101} {15}}1, n=10; F (1, 15)=14.127, p=0.00 Fisher LSD post hoc, ** p < 0,01, n { {18}}).NS=Nem jelentős. Az értékeket átlag ± SEM formában adjuk meg.

2.2. A nano-PSO kezelés megakadályozza a TBI egerek idegrendszeri halálát

A viselkedési kísérleteket követően, amelyek megállapították, hogy a Nano-PSO képes megelőzni az agysérülésből eredő kognitív károsodásokat, immuncitokémiai módszerrel megvizsgáltuk a TBI agykárosodás szintjét Nano-PSO jelenlétében vagy hiányában a sejtszinten.

Az egereket leállították, és agyukat a sérülés után három héttel begyűjtötték, ekkor további biokémiai változásokat találtak [25,27].

A változásokat a temporalcortexben, a hippocampus CA3 régiójában és a gyrus fogfogában vizsgáltuk az agy mindkét oldalán. Az agy mindkét oldaláról származó eredményeket minden egér esetében egy értékben egyesítettük.

A 4A. és B. ábrán ezen agyterületek immunfestése látható anti-NeuN antitesttel, amely az érett neuronok markere. Az eredmények azt mutatják, hogy a neuronok száma jelentősen csökkent a TBI-t követően, de a neuronok számának ilyen csökkenése megakadályozható volt, ha a Nano-PSO-t a TBI előtt vagy a TBI után adták be, és az egerek leállításáig (három héttel később).

A TBI az összes többi csoporthoz képest csökkentette a neuronok számát a kéregben és a gyrus fogfogban (** p < {0}},01, *** p < 0,001), ami jelentős idegi veszteséget jelez három hét után a sérülést követően (4A, B ábra). Mindkét kezelés megőrzi a neuronok számát a kéregben és a gyrus fogfogában.

A megelőző kezelés azonban tovább csökkentette az idegsejtek elvesztését ezeken a területeken (** p < {{0}}.01, *** p < 0,001) (4A ábra) a TBI utáni kezeléshez képest (4A ábra). * p < 0,05) (4B. ábra).

2.3. A Nano-PSO beadása csökkenti a TBI által okozott gyulladást

A TBI expozíció után fellépő neuro-gyulladásos folyamatok értékelését immunhisztokémiai festéssel végeztük, GFAP antitesttel, amely jelöli a reaktív asztrocitákat [28,29].

A festést annak megvizsgálására végezték, hogy történt-e változás az asztrociták TBI expressziós szintjében három héttel a sérülés után, és hogy a megelőző vagy a TBI utáni Nano-PSO-kezelés befolyásolta-e ezeket a változásokat. A temporális kéregből nyert agyszeleteket három héttel a sérülés után vizsgáltuk.

Amint az az 5. ábrán látható, a TBI expozíció jelentős növekedést indukált az asztrociták számában a kéregben (p < 0.001, p < 0,01), illetve (5. ábra). Amikor a Nano-PSO-t megelőző vagy kezelésként adták be a TBI után, az az aktivált asztrociták számának jelentős csökkenéséhez vezetett a kéregben, p < 0,001, p < 0,05 (5. ábra).

Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a TBI miatt, csakúgy, mint a kezeletlen TBI miatt, a TBI előtt Nano-PSO-val kezelt és a TBI után Nano-PSO-val kezelt NeuN (zöld) és DAPI (kék) immunfestődése [skála sáv 50 µm ]; (B) A NeuN immunfestődés kvantitatív értékelése minden szakaszra (bregma temporális kéreg −1.06 nm és gyrus fogfoga −1,34 nm) minden kísérlet végpontjában egyutas ANOVA-val (Cortex:PRE () F (3, 16)=15.469, p=0.000 Fisher LSD post hoc, *** p < 0.0{{46 }}1, N=5); } Fisher-féle LSD post hoc, * p < 0,05 ** p < 0,01, n=3–5)), (DG: PRE (F (3, 14)=6.804, p {{34) }}.000Fisher LSD post hoc, ** p < 0,01, n=4–5 PSOT (F (3, 13)=12.580, p {{44}); }.000 Fisher-féle LSD posthoc, * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001, n=3–4)). NS=Nem jelentős. Az értékeket átlag ± SEM formában adjuk meg.

2.4. A Nano-PSO visszaállítja a COX IV1 aktivitást a TB1 után

Korábban kimutatták, hogy a neurodegeneratív betegségek, például az AD és a CJD spontán/genetikai modelljeiben a COX IV1, a sejtek energiatermelésében fontos mitokondriális enzim expressziója drasztikusan lecsökken, és COX IV2 váltja fel, amely magas szintű ROS [24,30]. Ez azonban átmeneti hatás mindaddig, amíg a ROS ilyen szintjei végül apoptózishoz és sejthalálhoz vezetnek.

A nano-PSO beadása csökkenti a ROS szintet és helyreállítja a COX expressziót [30]. Ezért ebben a munkában azt teszteltük, hogy ez a helyzet a TBI esetében is, amely egy normál egerek által okozott külső sérülés.

Ennek érdekében az agyszeleteket weimmunfestékkel festjük meg a fent leírtak szerint COX IV1 antitesttel. A 6. ábra azt mutatja, hogy a genetikai betegségekhez hasonlóan a TBI is csökkenti a COX IV1 szintjét, még három héttel az agyi károsodást követően is.

Ebben az esetben, és a [30, 31] előtt is látható, a Nano-PSO beadása növeli a COX IV1 szintet mind a kontroll, mind a TBI előtti és utáni egerekben. Mivel a COX IV1 szintek növekedése a sejtek oxidatív állapotát tükrözi, arra a következtetésre jutottunk, hogy a Nano-PSO a kontroll egerekben is csökkentheti a ROS szintjét, és nem csak a TBI-fertőzött egerekben.

6. ábra: A nano-PSO kezelés helyreállította a mitokondriális COX IV1 expressziót minden egérben: (A) Koronális metszetek az agy temporális kéregében a kezelt és a kezeletlen kontrollokból, valamint a kezeletlen TBI-ből, a TBI előtt Nano-PSO-val kezelt és nano- A TBI utáni PSO-t COX IV1-re (piros) és DAPI-ra (kék) festették [skála 50 µm]; (B) A COX IV1 immunfestődés kvantitatív értékelése minden szakaszra (bregma temporalis cortex −1.06 nm) minden kísérlet végpontjában egyutas ANOVA-val történt (F (4, 12)=45 .101, p=0.000 Fisher-féle LSD posthoc, ** p < 0,01, *** p < 0,001, n=3–4). NS=Nem jelentős. Az értékeket átlag ± SEM formában adjuk meg.

2.5. A nano-PSO megemeli a SIRT1 és SYP szinteket a TBI után

A NAD-dependens dezacetilázirtuin-1 kéregben lévő markere, a SIRT1 összszintjének immunblotját minden egérnél megvizsgálták a TBI után három héttel (7. ábra). A SIRT1 szintek csökkenését találták.

Ezek az eredmények összhangban vannak egy korábbi, laboratóriumunkban végzett, amild TBI modellel végzett vizsgálattal [32]. Ezt a csökkenést azonban megakadályozta a Nano-PSO, amikor az esemény után több hétig azonnal beadták.

A 7B. ábra a szinaptofizin (SYP) teljes szintjének immunblotját mutatja, amely a szinaptikus struktúrák markere, Nano-PSO-val kezelt vagy kezeletlen kontrollegerek agyhomogenizátumaiból, valamint TBI-vel vagy TBI-t követően kezelt egerekből.

Az eredmények azt mutatják, hogy a 4A és B ábrán látható neuronhalál mellett a szinaptikus károsodást is a TBI okozta. Ez a károsodás azonban megelőzhető, ha egy erős és agy által irányított antioxidánst, például Nano-PSO-t azonnal több héten keresztül adunk be. a károkozás után.

Korábban kimutatták, hogy az érintett neuronok többsége nem közvetlenül a sérülés után, hanem az azt követő napokban pusztult el a TBI által okozott kiterjedt oxidatív stressz következtében [33]. Ezért az azonnali antioxidáns kezelés elég hatékony lehet a hosszú távú kiterjedt károsodások megelőzésére. fut.

7. ábra: A Nano-PSO hatása a SIRT1/SYP expresszióra TBI egerek kéregében: (A) A kezelt és kezeletlen kontrollok, valamint a TBI-val és NanoPSO-val kezelt poszt-TBI egerek jobb kéregéből származó agyhomogenátumokat immunoblottal vizsgáltuk. SIRT1 és TUB (110 KDa, 50 KDa) mellett. A SIRT1 immunreaktív sávjainak kvantitatív analízisét Image Janddal határoztuk meg, a TUB kontroll fehérjével szemben normalizálva.

A SIRT1 szintje szignifikánsan csökkent a sérülés után 3{3}} nappal a TBI egerek kéregében a kontrollhoz képest. A nano-PSO kezelés megakadályozta ezt a csökkenést ** p < 0,01. Az egyutas ANOVA szignifikáns emelkedést mutatott ki a sérülés után kezelésben részesült SIRT1 egerek expressziójában. (F (3, 20)=1.084, p=0.002, N=5 Fisher LSD post hoc).

(B) A kezelt és a kezeletlen kontrollok, valamint a TBI és a Nano-PSO-val kezelt poszt-TBI egerek agykéregéből származó agyhomogenizátumokat immunblottal SYP-vel, illetve TUB-val (37 KDa, 50 KDa) detektáltuk.

A SYP immunreaktív sávjainak kvantitatív analízisét az Image J segítségével határoztuk meg, és a TUB kontroll fehérjével szemben normalizáltuk.

Az egyutas ANOVA szignifikáns emelkedést mutatott ki a SYP expressziójában a TBI után kezelést kapott egerekben a TBI-csoporthoz képest (F (3,20) ​​= 1.084, p {{6} }.379, Fisher LSD post hoc * p < 0,5, n=4–5). NS=Nem szignifikáns. Az értékek átlag ± SEM formában vannak megadva.

Az egyes grafikonok alatt a SIRT1/SYP és a háztartási fehérje tubulin (TUB) szintjének reprezentatív képe látható a jobb kéregben az összes csoportban.

For more information:1950477648nn@gmail.com