A farmakológia és a gyógyszer kutatási státusza A Cistanche felfedezése a memóriában

ABSZTRAKT

A krónikus neurodegeneratív megbetegedések előfordulása növekszik, de a betegségek kóros mechanizmusaira vonatkozó információk hiánya miatt nincs hatékony kezelés. Ezért ez a tanulmány a hatását vizsgáltacistanchekivonat a memóriahiány és a neurobiokémiai változások csökkentésére streptozotocin demenciás egerekben. Az egereket (n¼35) véletlenszerűen 5, csoportonként 7 egérből álló csoportba osztották; 1. csoport: a kontrollcsoport egerei csak a gyógyszert kapták; 2. csoport: streptozotocin; III. csoport: Streptozotocin plusz 100 mg/kgcistanchekivonat; IV. csoport: Streptozotocin þ mirtenal 200 mg/kg; V. csoport: Streptozotocin plusz Donepezil 0,5 mg/kg. A tanulmányból származó adatok arra utalnak, hogy a streptozotocin (STZ) beadása rontja az egerek térbeli memóriáját, és változásokat idéz elő az oxidatív gyulladásos válasz markereiben, a kolinerg funkcióban, a sejtszerkezetben és a neurotranszmitterek szintjében. Nevezetesen adminisztrációjacistancheA kivonat megvédi az agyat az oxidatív gyulladásos stressztől azáltal, hogy növeli az endogén antioxidáns enzimek aktivitását, ezáltal fokozza a térbeli memória teljesítményét stz demenciás egerekben. A cistanche-kezelés emellett helyreállította a kolinerg funkciót és stabilizálta a neurotranszmitter homeosztázist demenciás egerekben.CistancheA szerzők elmélete szerint hasznos lehet az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó demenciában szenvedő betegek kezelésében.

Kulcsszavak:Cistanche; Memória; Alzheimer kór; Streptozotocin

1. Bemutatkozás

Számos kortárs tanulmány a demencia arányának növekedéséről számol be világszerte. A demencia azonosított különböző típusai közül az Alzheimer-típusú demenciát (DAT) tartják a legsúlyosabbnak, amely a 60 év feletti nők körülbelül 6 százalékát és a férfiak 5 százalékát érinti. és a Memory Study (ADAMS) becslései szerint körülbelül 4,5 millió amerikai szenved demenciában, ez a szám 2050-re körülbelül 16 millióra emelkedhet.

Patológiailag az Alzheimer-kórt a neurofibrilláris gubancok lerakódása, az amiloid béta peptidek és a mikrotubulusokhoz kapcsolódó hiperfoszforilált tau fehérjék felhalmozódása jellemzi. Ezek a klasszikus jellemzők szorosan összefüggenek a neuronális és szinaptikus veszteséggel, és olyan kortárs terápiákat jelentenek, amelyek célja az egészséges neuronok aktivitásának fokozása anélkül, hogy gátolnák az idegsejtek progresszív degenerációját. Jelenleg nincs végleges kezelés a betegségi folyamat neuropatológiai jellemzőinek visszafordítására, részben azért, mert az Alzheimer-típusú demencia (DAT) specifikus okát nem azonosították, és a jelátviteli útvonalak összetettek. A legújabb tanulmányok kimutatták, hogy az oxidatív stressz és a lipid-peroxidáció, amelyek fokozódnak a DAT kialakulásában, szintén csökkentik az agy glükózfelhasználását, az ideggyulladást és a kolinerg neurotranszmissziót rontó tényezőket. Ezekkel az elméletekkel összhangban azt javasoljuk, hogy az oxidatív stressz megcélzása és az agy antioxidáns állapotának fokozása fontos stratégia a patofiziológia minimalizálására és az Alzheimer-kór típusú demencia jelenlegi megértésének javítására.

Kép: Faw Cistanche

Mindazonáltal kevés kutatás foglalkozott olyan antioxidánsokkal, amelyek minimalizálhatják az Alzheimer-kór memóriavesztésével kapcsolatos patofiziológiás és neurobiokémiai változásokat. Fontos megjegyezni, hogy a cisztanche antioxidáns tulajdonságait még vizsgálni kell. A cisztanchában található feniletanolzidok szerves vegyületek, amelyeket általában számos növényi illóolajból vonnak ki. Ennek a vegyületnek számos fiziológiai funkciója van, beleértve az antioxidáns, gyulladáscsökkentő, apoptotikus és daganatellenes hatásokat.

Bár a Parkinson-kór kísérleti patkánymodelljeiben a fenil-etanol-oldalakról azt gondolják, hogy neuroprotektív hatást fejtenek ki, nincs információ a memóriajavító potenciáljukról és az STZ-terápia által kiváltott DAT javításában betöltött terápiás előnyeiről. Ezért a jelenlegi tanulmány célja a demencia egérmodelljének létrehozása volt streptozotocin felhasználásával, és megvizsgálta a miti potenciális hatásait a memóriavesztés patofiziológiájára és a mirtusz használatában bekövetkező neurobiokémiai változásokra.

2. Anyagok és methods

2.1. Állatok

Ebben a vizsgálatban felnőtt hím albínó egereket használtunk. Az egereket műanyag ketrecekben helyezték el szobahőmérsékleten (22 2 C) az állattartó létesítményben, 12-órás fény/sötét ciklusnak voltak kitéve, és szabad hozzáférésük volt a takarmányhoz és a vízhez. Az egerek egészségi állapotát és kórokozómentes állapotát a vizsgálati időszak alatt ellenőrizték, és a kísérlet során fellépő stresszt minimális kezelés mellett minimalizálták. A viselkedési kísérlet előtt öt napig minden állatot hagytunk akklimatizálódni a laboratóriumi körülményekhez.

2.2. Adagolás és beadás módja

A donepezil (DP) port {{0}},9 százalékos normál sóoldatban oldottuk fel, és 0,5 mg/kg (0,9 tömeg/térfogat százalék) mennyiségben adtuk be. A Streptozootocint frissen készített mesterséges agy-gerincvelői folyadékban (aCSF) oldottuk fel hordozóként, és 3 mg/kg dózisban adtuk be, mindkét oldalon 10 μl icv-vel. A kontrollcsoport mesterséges agy-gerincvelői folyadékkal szimulált injekciót kapott a streptozotocin beadás első és harmadik napján. A cisztanche kivonat hatóanyagait kukoricaolajban oldva 100 mg/kg és 200 mg/kg dózisban orálisan adtuk be, míg a kontroll csoport 10 ml/kg kukoricaolajat kapott. Adagolásacistanchekorábbi LD50 jelentések alapján választották ki. Minden gyógyszert frissen készítenek, használat előtt.

2.3. Streptozotocin által kiváltott kísérleti demencia

Az első és a harmadik napon a demenciát két különböző dózisú sztreptotoxomicin intraventrikuláris injekciójával váltották ki. Röviden, altatásban, sztereotaktikus berendezés használata az alábbi kamrai koordináták szerint, állatok kétoldali intubálásával: előtte - negyed után 0.8; középső külső ¼1,5; Visszaesett egy has 3.4. A kontrollcsoport egerei mesterséges agy-gerincvelői folyadék intravénás injekciót kaptak.

2.4. Kísérleti terv

Az egereket véletlenszerűen öt csoportra osztottuk, mindegyik csoportban 7 egér volt, és az 1. táblázatban látható adagolási rend szerint adagoltuk őket:cistanche7 napig az első streptozotocin beadás előtt, és ezt követően 14 napig folytatták. A donepezilt és a mirtenalt 30 perccel a streptozotocin injekció előtt adták be.

2.5. Memóriaképesség felmérése

A memória teljesítményét a korábban ismertetett Y-labirintus teszttel értékelték. A tesztet arra használták, hogy azonosítsák az egerek viselkedésében bekövetkező spontán változásokat a rövid távú memória jeleként. A tesztegység három azonos, „A”, „B” és „C” jelzésű karból állt, és mindegyik egeret mindig az „A” jelzésű „otthoni” karra helyezte. Az egereket ezután hagytuk felfedezni a labirintusban korlátlan öt perc. Az alternatív teljesítményt mindhárom karba való folyamatos belépésként regisztráltuk. Az egyes értékelési fázisok befejezése után törölje át mindegyik kamrát 75 százalékos etanollal, hogy elkerülje a szagokat.

3. Az agy oxidatív stresszének markerei

3.1. Az agyi lipidperoxidáció meghatározása

Amint azt Ohkawa és munkatársai korábban leírták, a lipidperoxidáció termékének, a malondialdehidnek (MDA) a koncentrációját a hippocampalis szekréciós emulzióban spektrofotometriával határoztuk meg. Az abszorbancia változását spektrofotometriával mértük 532 nm-en.

3.2. A nitrogén-monoxid (NO) koncentrációjának meghatározása az agyban

Az NO koncentrációját próbadózis kalorimetriával határoztuk meg. A reakció a nitritképződés becslésén alapul. Ezután az abszorbanciát 548 nm-en olvassuk le.

3.3. A tumor nekrózis faktort használtuk markerként a gyulladás mértékének értékelésére. A TNF-koncentrációt a hippocampusban a MyBio Source (USA) No. 4 egér TNF-ELISA kit segítségével határoztuk meg. 540 nm-en mikrolemez-leolvasót használtunk a spektrofotometriás leolvasáshoz.

3.4. A fehérje extrakcióhoz a hippocampális szöveteket hideg extrakciós pufferben homogenizáltuk, majd a homogenizált minta oldatot 10,000 fordulat/perc sebességgel centrifugáltuk 4 °C-on 5 percig, és a megfelelő fehérjekoncentrációkat fehérjedetektáló segítségével mértük. készletet a gyártó útmutatásai szerint.

3.5. Az agy acetilkolinészteráz (AChE) aktivitásának értékelése Az acetilkolinészteráz aktivitást a hippocampusban az Ellman által leírt módszerrel becsültük meg. A megfigyelt színeket spektrofotometriával 412 nm-en olvastuk le, és az AChE aktivitást standard görbe szerint mértük μM/SH csoportokban (MSH).

3.6. Az antioxidáns markerek, a glutamil-szulfid-peroxidáz (GPx), a szuperoxid-diszmutáz (SOD) és a kataláz (CAT) koncentrációját a hippocampális szövetben MyBioSource (USA) katalógus No. 2 enzim-linked immunoszorbens assay-vel határoztuk meg.

Kép: A Cistanches előnyei

4. Eredmények

4.1. Az Y labirintus tesztben a streptozotocin által kiváltott munkamemória-károsodás szignifikánsan csökkent (p < 0.01), a javulás változó százalékos aránya a kezelt csoportban (0,001) gyengítette a streptozotocin által kiváltott memóriazavart. a kontrollcsoporthoz képest szignifikánsnak. Ez a tanulmány kimutatta a streptozotocinnal kezelt cisztanche hatását az egerek autonóm mozgására nyílt terepen. A Streptozotocin szignifikánsan csökkentette a spontán motoros aktivitást a kontrollcsoporthoz képest. Azonban a kezelés acistanchekivonat (100 és 200 mg/kg, po) szignifikáns volt (p < 0,01, illetve p < 0,001) megfordította a hatást a legkevesebb fizikai aktivitást mutató streptozotocin csoporthoz képest. A streptozotocin kezelés után a hatásaitcistanche kivonataz egerek etetését függőleges számlálási számokkal írták le, és a streptozotocinnal kezelt egerek táplálkozási sebessége szignifikánsan csökkent a kontroll csoporthoz képest. A cisztanche kivonattal (100 és 200 mg/kg, po) végzett kezelés azonban szignifikánsnak bizonyult (p < 0,05, p < 0,01) növelte a vertikális számlálások számát, míg a streptozotocin (sztreptozotocin) ) kezelt állatoknál volt a legkevesebb függőleges szám.

4.2. A Myrtenal beadásának hatása a sztreptozotocinnak kitett egerek hippocampális szöveteinek emelkedett nitrogén-monoxid-koncentrációjára. Az eredmények azt mutatták, hogy 200 mg/kg cisztanche kivonat szignifikánsan csökkentette a streptozotocin demenciás egereket (p < A streptozotocin önmagában való kezeléséhez képest az egerek agyának hippocampusában megnőtt a nitrogén-monoxid szintje. Nem volt szignifikáns különbség a streptozotocin plusz közöttcistanche kivonat(200 mg/kg) csoport és a streptozotocin plusz Donepezil (0,5 mg/kg) csoport. Az eredmények azt mutatták, hogy 100 mg/kg vagy 200 mg/kg myrtenal szignifikánsan csökkentette a streptozotocin demenciában szenvedő egerek (p < 0,05, p < 0,01) MDA szintjét egéragyban, összehasonlítva a sztreptozotocinnal önmagában. Nem volt azonban szignifikáns különbség a streptozotocin plusz Mill (200 mg/kg) és a streptozotocin plusz Donopezil (0,5 mg/kg) kezelési csoportok között.

Kép: A cistanche hatása javítja a memóriát

5. Vita

A jelenlegi tanulmányban arra törekedtünk, hogy jobban megértsükcistancheterápiás szerepe a demenciában, különösen az Alzheimer-kórban. Kihasználtuk a streptozotocin képességét a demencia kísérleti modelljének előállítására, és kimutattuk, hogy a cistanche képes enyhíteni a neurodegeneratív hiányosságokat az Alzheimer-kór típusának (DAT) kísérleti modelljében. A Cistanche egyik figyelemreméltó hatása a javuló memóriavesztés, amely antihiperglikémiás tulajdonságainak, a glükózszint növekedésének és a központi idegrendszerben történő felhasználásának tulajdonítható. Ez a hatás megerősíti a korábbi tanulmányokat, amelyek a kognitív funkciók jelentős javulását mutatták ki, miután a cisztanche-t patkánymodellekben alkalmazták a szorongás és az emlékezetvesztés ismételt szkopolamin injekciója miatt. A bizonyítékok arra utalnak, hogy a cistanche terápiás szerként létfontosságú szerepet játszik a demencia esetén memóriavesztéshez vezető neurodegeneratív folyamatok enyhítésében. Ennek a hipotézisnek a teljes bizonyításához azonban kísérleti kísérletekre van szükség olyan alternatív kolinerg szerekkel, amelyek a demenciát utánozzák.

Kattintson ide a memória fejlesztéséhez

6. Következtetés

A tanulmány adatai azt mutatták, hogy a streptozootocin károsította a térbeli memóriát egerekben, és megváltoztatja az oxidatív gyulladásos válasz markereit, a kolinerg funkciót, a szövetszerkezetet és a neurotranszmitterek szintjét a hippocampusban. A cisztanche kivonat azonban megvédi az agyat az oxidatív gyulladásos stressztől azáltal, hogy növeli az endogén antioxidáns enzimek aktivitását, ezáltal javítja a térbeli memória teljesítményét a streptomycin demenciában szenvedő egerekben. Ezen kívül megmutatjuk, hogy a kezelés acistanchehelyreállítja a kolinerg funkciót és stabilizálja a neurotranszmitter homeosztázist a streptozotocinnal kezelt egerekben demenciában. A jelen tanulmányban figyelembe vett neurobiokémiai tényezők szélessége alapján a szerzők arra a következtetésre jutottak, hogy a cisztanche döntő szerepet játszik a memóriajelek szabályozásában. Így elképzelhető, hogy a ciszta fogyasztása hasznos lehet az Alzheimer-kórral összefüggő demenciában szenvedők kezelésében.

Hivatkozások

1.Alvarez, EO, Beauquis, J., Revsin, Y., Banzan, AM, Roig, P., De Nicola, AF, Saravia, F., 2009. Kognitív diszfunkció és hippocampális változások kísérleti 1-es típusú cukorbetegségben. Behav. Brain Res. 198 (1), 224–230.

2.Babu, LH, Perumal, S., Balasubramanian, MP, 2012. A myrtenal, egy természetes monoterpén, csökkenti a TNF-expressziót és elnyomja a karcinogén által kiváltott hepatocelluláris karcinómát patkányokban. Mol. Sejt. Biochem. 369 (1–2), 183–193. https://doi.org/10.1007/ s11010-012-1381-0.

3.Begum, S., Ali, M., Gul, H., Ahmad, W., Alam, S., Khan, M., et al., 2012. Myrtus communis L. Afr. in vitro enzimgátló aktivitásai. J. Pharm. Pharmacol. 6, 1083–1087. Biessels, G.-J., Kamal, A., Urban, IJ, Spruijt, BM, Erkelens, DW, Gispen, WH, 1998.

4.patkányok: az inzulinkezelés hatásai. Brain Res. 800 (1), 125–135. Bloom, GS, 2014. Amiloid és tau: a trigger és a golyó az Alzheimer-kór patogenezisében. JAMA Neurol. 71 (4), 505–508. https://doi.org/10.1001/ jamaneurol.2013.5847.

5. Buccellato, FR, D'Anca, M., Fenoglio, C., Scarpini, E., Galimberti, D., 2021. Role of

oxidatív károsodás Alzheimer-kórban és neurodegenerációban: patogéntől

a biomarkerek felfedezésének mechanizmusai. Antioxidánsok 10 (9), 1353. Retrieved from.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34572985. doi:10.3390/antiox10091353.

6.Casadesus, G., Milliken, EL, Webber, KM, Bowen, RL, Lei, Z., Rao, CV, et al., 2007. A luteinizáló hormon növekedése a kognitív teljesítmény csökkenésével jár. Mol. Sejt. Endokrinol. 269 ​​(1–2), 107–111. Lekért. http://e uropepmc.org/abstract/MED/17376589. doi.org/10.1016/j.mce.2006.06.013.

7.Smigielski, K., Raj, A., Krosowiak, K., Gruska, R., 2009. A Lengyelországban termesztett Lavandula angustifolia illóolajának kémiai összetétele. J. Essent. Olaj Medve. Plants 12 (3), 338–347. https://doi.org/10.1080/0972060X.2009.10643729. Lekért.

8. Stephan, BC, Wells, JC, Brayne, C., Albanese, E., Siervo, M., 2010. Fokozott fruktóz

a bevitel, mint a demencia kockázati tényezője. J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 65. cikk (8),

809–814. https://doi.org/10.1093/gerona/glq079.

9.Tancheva, LP, Lazarova, MI, Alexandrova, AV, Dragomanova, ST, Nicoletti, F., Tzvetanova, ER et al., 2020. Három természetes antioxidáns neuroprotektív mechanizmusai Parkinson-kór patkánymodelljén: összehasonlító vizsgálat . Antioxidánsok 9 (1), 49. Retrieved from. https://www.mdpi.com/2076-3921/9/1/49.

10. Green, LC, Wagner, DA, Glogowski, J., Skipper, PL, Wishnok, JS, Tannenbaum, SR, 1982. Nitrát, nitrit és [15N]nitrát elemzése biológiai folyadékokban. Anális. Biochem. 126 (1), 131–138. https://doi.org/10.1016/0003-2697(82)90118-x

11.Kumar, A., Singh, N., 2017. A Phosphodiestearse-inhibitor-4 javítja a memóriahiányt, az oxidatív stresszt, az ideggyulladást és a neuropatológiai elváltozásokat az Alzheimer-típusú demencia egérmodelljeiben. Biomed. Pharmacother. 88, 698–707.https://doi.org/10.1016/j.biopha.2017.01.059.

12. Langa, KM, Plassman, BL, Wallace, RB, Herzog, AR, Heeringa, SG, Ofstedal, MB, et al., 2005. Az öregedés, a demográfia és a memória tanulmányozása: tanulmánytervezés és módszerek. Neuroepidemiology 25 (4), 181–191. https://doi.org/10.1159/000087448.

13.Zhang, J., Yakovlieva, L., de Haan, BJ, de Vos, P., Minnaard, AJ, Witte, MD, Walvoort, MTC, 2020. A streptozotocin szelektív módosítása a C3 pozícióban bioaktivitásának javítása érdekében antibiotikumot, és csökkenti annak citotoxicitását az inzulintermelő sejtekkel szemben. Antibiotikumok 9 (4), 182. Retrieved from. https://www.mdpi.com m/2079-6382/9/4/182.

14.Ramezani, M., Darbandi, N., Khodagholi, F., Hashemi, A., 2016. A miricetin védi a hippocampalis CA3 piramis neuronjait, és javítja a tanulási és memóriazavarokat Alzheimer-kórban szenvedő patkányokban. Neurális. Regen. Res. 11 (12), 1976–1980. https://doi.org/10.4103/1673-5374.197141.