Mehaaniline ülevaade diosmiinist põhjustatud neuroprotektsiooni ja mälu parandamise kohta intratserebroventrikulaarse kinoliinhappe roti mudelis: mitokondriaalsete funktsioonide ja antioksüdantide taaselustamine, 1. osa

Neurodegeneratsioon on viimane sündmus pärast patogeensete mehhanismide kaskaadi mitmete ajuhäirete korral, mis põhjustavad kognitiivse ja neuroloogilise kaotuse. Kinoliinhape (QA) on eksitotoksiin, mis tuleneb trüptofaani metabolismi rajast ja on seotud mitmete haigustega, nagu Alzheimeri tõbi, Parkinsoni tõbi, Huntingtoni tõbi ja psühhoos.

Inimeste vananedes on neurodegeneratsioon muutunud järk-järgult tavaliseks nähtuseks. Neurodegeneratsioonil võib olla kahjulik mõju inimeste füüsilistele ja vaimsetele võimetele, eriti mälule. Küll aga saame tegevuse kaudu aeglustada neurodegeneratsiooni ja parandada mälu.

Esiteks võib positiivse ellusuhtumise säilitamine aidata leevendada neurodegeneratsiooni. Uuringud on näidanud, et positiivne mõtteviis võib soodustada neuronite kasvu ja taastumist, parandades seeläbi inimeste kognitiivseid funktsioone. Rõõmsal tujul on ju aju tervisele positiivne mõju.

Teiseks saame treeningu abil parandada mälu ja soodustada närvide taastumist. Õige treening võib stimuleerida aju neuroneid looma uusi ühendusi, parandades seeläbi inimeste kognitiivseid ja mäluvõimeid. Lisaks võib eakatel treenimine vähendada ka neurodegeneratsiooni põhjustavat närviisu, mis aitab hoida aju tervist.

Lisaks on igapäevaste tegevuste mitmekesisuse ja väljakutsete säilitamine ka oluline viis mälu parandamiseks. Regulaarsed ja korduvad igapäevased tegevused muudavad aju tegevuse väga mehaaniliseks ja monotoonseks. Vastupidi, mitmekesine tegevus noorendab aju ning parandab inimeste kognitiivseid ja mäluvõimeid.

Kokkuvõttes võib öelda, et kuigi neurodegeneratsioonil võib olla kahjulik mõju inimeste mälule, saame selle mõju aeglustada vastavaid meetmeid. Positiivne mõtlemine, õige treening ja mitmekesised tegevused võivad parandada mälu ja soodustada närvide taastumist. Hoidkem ja kaitskem oma aju, et hoida see terve ja noorena. On näha, et peame mälu parandama. Cistanche võib oluliselt parandada mälu, sest see võib reguleerida ka neurotransmitterite tasakaalu, näiteks tõsta atsetüülkoliini ja kasvufaktorite taset, mis on mälu ja õppimise jaoks väga olulised. Lisaks võib Cistanche parandada verevoolu ja soodustada hapniku kohaletoimetamist, mis tagab aju piisava toitumise ja energia, parandades seeläbi aju elujõudu ja vastupidavust.

Klõpsake nuppu Tea, kuidas oma mälu parandada

Diosmiin (DSM) on looduslik flavonoid, millel on sellised omadused, mis võivad peatada neurodegeneratiivse progresseerumise. Varasemates uuringutes oli vabade radikaalide eemaldamine koos DSM-i omadustega, nagu antihüperglükeemilised, põletikuvastased ja vasoaktiivsed omadused, pragmaatiline. Seetõttu uuriti praegustes katsetes DSM-i neuroprotektiivset aktiivsust QA roti prototüübis.

QA manustati rottidele esimesel päeval intratserebroventrikulaarsel teel (QA-ICV) ja DSM-i (50 ja 100 mg/kg, intraperitoneaalne manustamisviis) 1. kuni 21. päevani. Mälu, kõnnak, sensomotoorsed funktsioonid ja oksüdatiivse moonutamise biomarkerid ja mitokondriaalseid funktsioone hinnati kogu ajus. Tulemused näitasid QA-ICV-ga rottidel sensomotoorse jõudluse, kõnnaku ning töö- ja pikaajalise mälu olulist halvenemist. Neid käitumisanomaaliaid nõrgendasid oluliselt DSM (50 ja 100 mg/kg) ja donepesiil (standardravim).

QA-ICV põhjustatud kehamassi (g), dieedi ja veetarbimise vähenemist nõrgendasid ka DSM või donepesiilravi. QA-ICV pärssis mitokondriaalse kompleksi I ja II aktiivsust ning põhjustas oksüdatiivse ja nitrosatiivse stressi suurenemist koos endogeensete antioksüdantide vähenemisega ajus. DSM parandas annusest sõltuvalt mitokondriaalseid funktsioone ja vähendas oksüdatiivset stressi QA-ICV-ga ravitud rottidel. DSM võib olla võimalik alternatiiv mitokondriaalse düsfunktsiooni patoloogiaga neurodegeneratiivsete häirete ravimisel.

1. Sissejuhatus

Progresseeruv neurodegeneratsioon koos kaasnevate kognitiivsete ja neuroloogiliste häiretega on mitmete ajuhaiguste, nagu Alzheimeri (AD), Parkinsoni (PD) ja Huntingtoni tõve (HD) peamised ilmingud.

Sünapsi vähenemine ja pikaajaline võimendamine neurotrofiinide (nt neurotroofsed tegurid, kaltsineuriin ja neuraalsed arengufaktorid), neurokeemiliste aberratsioonide (nt atsetüülkoliin, glutamaat, monoamiinid ja c-aminovõihape), neurooksütotsiini (nt. aine P, somatostatiin ja oreksiin) ning muutused aju sisekeskkonnas põhjustavad lühi- ja pikaajalise mälu halvenemist [1].

Glutamatergiliste retseptorite poolt vahendatud erutusrajad on sageli seotud pikaajalise mälu konsolideerimisega hipokampuses ja ajukoores [2]. Retseptorid nagu N-metüül-D-aspartaat (NMDAR) on pikaajalise võimendamise ja depressiooni oluline komponent ning kaltsiumi sissevool NMDAR-ide ja pingepõhiste kaltsiumi (Ca{6}}) kanalite (VGCC) kaudu tugevdab sünapsit.

Kuid liigne ergastav tõuge ajus kulmineerub ajuatroofiaga vabade radikaalide, põletikueelsete tsütokiinide ja rakusurma radade aktiveerimise kaudu [3, 4].

Kinoliinhape (QA) on trüptofaani metabolismi kinureniini raja produkt ja NMDAR-ide endogeenne ligand [5]. Kuigi trüptofaan on serotoniini ja trüptamiini biosünteesi jaoks kohustuslik, metaboliseeritakse > 95% trüptofaanist kinureniini raja kaudu [6]. Künureniini raja metaboliidid (nt kinureenhape) on neuroaktiivsed, sealhulgas QA, ja need on seotud skisofreenia, AD ja HD-ga [7]. ].

QA aktiveerib immuunsüsteemi (mikrogliat ja astrotsüüdid), suurendades kemotaktiliste tegurite (nt monotsüütide kemoattraktantvalk-1, RANTES) ekspressiooni ja õhutades vabu radikaale. Hematoentsefaalbarjääri (BBB) ​​läbitavuse suurenemine takistab varjestusefekti QA vastu, mis soodustab aju liigset QA sissevoolu. QA on metaboolne inhibiitor, mis muudab selle tugevaks neurotoksiiniks [8].

QA inhibeerib monoaminooksüdaas-B (MAO-B), glükoneogeneesi (fosfoenoolpüruvaadi karboksükinaasi kaudu), kreatiinkinaasi, mitokondriaalseid komplekse ja rakuhingamist ning vähendab ATP taset [9].

QA võib suurendada oksüdatiivset stressi ja vähendada antioksüdante NMDAR-ist sõltuval või sõltumatul viisil. QA-Fe2+interaktsioon kutsub esile vabu radikaale, mis viib lipiidide peroksüdatsiooni ja DNA moonutamiseni, mis on põhjendatud inhüdroksüülradikaalide, polü(ADP-riboosi) polümeraasi (PARP) aktiivsuse ja laktaatdehüdrogenaasi (LDH) aktiivsusega [10].

Kliinilised leiud näitasid ka, et AD ja HD-patsientide ajus, veres ja tserebrospinaalvedelikus (CSF) paraneb QA [5]. Varasemad leiud näitavad, et kvaliteedi tagamine võib eksperimentaalsetel loomadel esile kutsuda kognitiivseid puudujääke ja muid käitumishäireid [11].

Hiljutised uuringud näitasid, et looduslikud tooted võivad leevendada kognitiivse düsfunktsiooni sümptomeid ja parandada neurodegeneratiivsete häirete ravitulemusi [12, 13]. Flavonoidglükosiid, diosmiin (3′,5,7-trihüdroksü-4′-metoksü flavoon-7-ramnoglükosiid), on sageli säilinud tsitrusviljade (Rutaceae) viljakestas [14].

Diosmiin (DSM) koosneb disahhariidrühmast (6-O-(-L-ramnopüranosüül)- -D-glükopüranosüül), mis on seotud glükosiidsideme kaudu aglükooniosaga (diosmetiin) ja seda saab biosünteesida hesperidiinist.

Soolefloora muudab DSM glükosiidi aglükooniks, mis seejärel imendub kiiresti läbi seedetrakti. Ebainimlikel inimestel on DSM-i poolväärtusaeg suukaudsel manustamisel 26–43 tundi [15].

See on vasoaktiivne ravim, mis parandab mikrotsirkulatsiooni ja lümfiringet ning suurendab veenide paindlikkust, nõrgendades norepinefriini metabolismi katehhool-O-metüültransferaasi toimel. DSM tühistab mikrovaskulaarse läbilaskvuse, leukotsüütide ekstravasatsiooni ja adhesioonimolekulide, nagu ICAM-1 ja VCAM-1 [14, 15].

Mitmed uuringud näitasid DSM-i vabade radikaalide rühi ja immuunsüsteemi harmoniseerivaid omadusi ajus [16, 17]. Kliinilised tõendid näitavad, et DSM on hästi talutav, ohutu ja mittetoksiline ravim [15]. Toitainetes soovitatakse DSM-i (Daflon) sageli venoossete häirete, sealhulgas hemorroidide ja hüperglükeemiliste seisundite raviks.

Varasemad leiud näitasid, et DSM võib stimuleerida insuliini vabanemist -rakkudest, süsivesikute ainevahetust ja glükoosi transporterite (GLUT) ekspressiooni. Samuti vähendab see diabeedi tüsistusi [15].

Nõrgendab düslipideemiat ja maksa glükoneogeneesi [16]. Varasemad uuringud parandas DSM kognitiivseid funktsioone, nõrgendas skisofreenia sümptomeid ja näitas katseloomadel neuroprotektiivset toimet [16–19].

Sawmiller et al. [20] märkis uuringus DSM-vahendatud amüloid- ja tau hüperfosforüülimise vähenemist glükogeeni süntaasi kinaasi 3 nõrgenemise kaudu 3 × Tg-ADhiire mudelis. Need leiud näitavad tabavalt, et DSM-il on potentsiaali parandada aju düsfunktsioone QA vastu. Selles uuringus kasutati QA-d dementsuse ja muude neuroloogiliste häirete esilekutsumiseks rottidel.

QA võib toimida tugeva neurotoksiinina, mis inhibeerib ajus mitmeid radasid ja molekulaarmehhanisme, et kutsuda esile progresseeruv neurodegeneratsioon ja aju atroofia. Kaasaegse uurimise eesmärk oli uurida DSM-i tulemusi QA-ICV roti prototüübis.

2. Materjal ja meetodid

2.1. Katseloomad.

.is uurimistööd lubas IAEC protokolli nr. ASCB/IAEC/14/20/145. AlbinoWistari rotte (kumbki sugu, 200 g kuni 250 g, vanuses 8 kuni 9 kuud) hoiti tüüpilise suurusega polüpropüleenist kuubikujulistes korpustes kunstliku temperatuuri (23 ± 2 kraadi), 12:12-tunnise pimeduse/valguse järjestustes ja õhuniiskus (40 ± 10%) loomahoones. Närilistele toideti standardset toitvat toiduainet (Ashirwad Manufacturers, Punjab) ja puhastatud vett vastavalt soovile.

Kõik loomkatsed viiakse läbi ainult CPCSEA, GOI, New Delhi juhiste kohaselt. Loomade hooldajaid ja käitlejaid pimestati loomade kohortide jaoks hõlbustatud erinevate ravirežiimide osas.

Viidi läbi uurivad loomkatsed, mis õnnestusid vähemalt kahenädalase tutvumisaja jooksul. Kõik uuringud loomadega viidi läbi vahemikus 0900- kuni 1600- tundi päevas.

2.2. Ravimid ja kemikaalid.

Diosmiin (DSM: 520-27-4), kinoliinhape (QA: 89-00-9) ja standardsed analüüdid hangiti firmast Merck (India). Naatriumdivesinikfosfaat (NaH2PO4), naatriumhüdroksiid (NaOH), kahealuseline kaaliumfosfaat (K2HPO4), nitrobluetetrasool (NBT), fenasiinmetosulfaat (5-metüülfenasiiniummetüülsulfaat), etüleendiamiintetraäädikhape, {{EDTA), {{EDTA), bovinese 7}}[4-(2-hüdroksüetüül)piperasiin-1-üül]etaansulfoonhape (HEPES), 1,2-bis[2-[bis(karboksümetüül) amino]etoksü]etaan (EGTA), riboflaviin, naatriumtsüaniid (NaCN), naatriumasiid (NaN3), tetranaatriumpürofosfaat, vesinikperoksiid (H2O2), NADH dinaatrium (DPNH), NADPH tetranaatrium (koensüüm II redutseeritud tetranaatriumhape), fosforisool, Foliin ja Ciocalteu fenool (FCR) ja sulfosalitsüülhappe (5-SSA) reaktiiv (HiMedia Laboratories, Maharashtra, India); diglütsiin, jää-äädikhape (CH3COOH), Ellmani reaktiiv (3-karboksü-4-nitrofenüüldisulfiid, DTNB), asabenseen (C5H5N) ja naatriumlaurüülsulfaat (SLS) (LobaChemie, Mumbai, India); 4,6-dihüdroksü-2-merkaptopürimidiin (2-TBA), dinaatriumkarbonaat (Na2CO3) ja (2-merkaptoetüül)trimetüülammooniumjodiidatsetaat (TCI kemikaalid, India); tsinksulfaat (ZnSO4), Rochelle'i sool (kaaliumnaatrium-L(+)-tartraat), 2-(1-naftüülamino)etüülamiindivesinikkloriid, dilämmastiknaatrium (NaNO2) ja p-aminobenseensulfoonamiid (SiscoResearch Laboratories,India ); kasutati butüülalkoholi (Fisher Scientific, India).

2.3. Kinoliinhappe intratserebroventrikulaarne süstimine.

Loomadele tehti anesteesia, manustades intraperitoneaalselt (ip) ketamiini (90 mg/kg) ja ksülasiini (10 mg/kg) kokteili, kasutades steriilset süstevett. .ebody asetati pikali soojale soojenduspadjale ja stereotaksilise kirurgiainstrumendi kinnitusele asetati pea. Peanahk lõigati sagitaalsesse punkti ja kolju paljastati naha lahtitõmbamise teel.

Ükskõik milline kahest külgvatsakesest valiti meelevaldselt ja koljus oli parietaalluu puuris (stereotaksilised koordinaadid -0,8 mm anteroposterior bregmast, ±1,5 mm mediolateraalne sagitaalsest õmblusest ja ±3,6 mm dorsoventraalne parietaalsest luupinnast). ) puuriaugu tegemiseks [21].

Esimesel päeval valmistati kinoliinhappe (QA) lahus värskelt (240 nmol) PBS-is (Na+-K+ [PO4]2- puhverdatud soolalahus, pH 7,4) ja süstiti järk-järgult Hamiltoni mikrosüstlaga voolukiirusel 1 µl/min rottide vasakpoolses või paremas ajuvatsakeses 5–6 minuti jooksul süstemahuga 5 µl ICV-kandja [22].

Pärast kogu ravimi inokuleerimist ei nihutatud mikronõela 4–5 minuti jooksul, et võimaldada ravimi difusiooni tserebrospinaalvedelikus ja takistada selle tagasivoolu. .e ekvivalentne maht (10 µl) PBS-vehiikulit manustati ICV-ga identselt opereeritud shamratitele, kuid QA-d ei süstitud.

Pärast ravimi süstimist taastati augud liimimisainega (tsinkfosfaat, PYRAX®) ja teostati naha õmblemine. Saastumise (bakterite kasvu) vältimiseks kasutati Neosporin® pro re nata.

Operatsioonijärgse sepsise vältimiseks manustati Orizoliini (Zydus Cadila), annuses 30 mg/kg (ip). Igale rotile võimaldati soe keskkond (37 ± 0,5 kraadi), et vältida operatsioonijärgset hüpotermiat. Igale rotile lubati pärast operatsiooni seitse päeva tasuta pooltahket toitu (puuri sees) ja vett ning majutati eraldi puuris (30 × 23 × 14 cm3).

2.4. Katseprotokoll. DSM-i süstiti rottidele annustes 5{4} ja 100 mg/kg kehakaalu kohta (bw) intraperitoneaalselt (ip), kasutades 0,5% dimetüülsulfoksiidi kandjat normaalses soolalahuses (annuse maht 5 ml/kg) [17].

Loomad jaotati juhuslikult 5 klastrisse üksikpimedas režiimis (n � 5): (i) võlts (S), (ii) QA, (iii) QA + DSM50, (iv) QA + DSM100 ja (v) QA + DNP. Rottidele tehti esimesel päeval intratserebroventrikulaarne QA (QA-ICV) või võltsoperatsioon. DSM-i manustati 21 järjestikusel päeval iga päev 120 minutit pärast QA-ICV-d alates esimesest päevast.

Selles uuringus kasutati standardravimina donepesiili (DNP) ja süstiti (annus 3 mg/kg, ip) QAICV-ga süstitud rottidele 21 järjestikuse päeva jooksul. Thesham ja QA kontrollrühmade loomadele manustati 1. kuni 21. päevani vehiikulit (steriilset 0,5% dimetüülsulfoksiidi normaalses soolalahuses annuses-mahus 5 ml/kg). Kogu uuring viidi läbi vastavalt joonisel kujutatud skeemile Joonis 1.2.5. Liikumisaktiivsus.

Kõigis rotiklastrites dokumenteeriti keskmine lokomotoorne aktiivsus aktofotomeetri abil 5 minuti jooksul. Eraldi loom paigutati aktofotomeetrisse 3 minutiks aklimatiseerumiseks. Seejärel anti rottidele 5 minutit ja tulemused märgiti loendustena 5 minuti kohta [11].

2.6. Rotarod Test. In rodents, the rotarod test typically evaluates the equilibrium and muscle synchronization facets of sensorimotor functions. .e rats were presented to acquisition trials until their ability to run reached >60 sekundit, kui varras pöörleb üheksa pööret minutis (rpm).

Pärast omandamiskatseid paigutati silindrilisele võllile eraldi rott ja pöördekiirust suurendati konstantse 10-sekundilise vaheajaga 6 p / min (eelkiirus) kuni 30 p / min (lõppkiirus), ulatudes üle 50 sekundi. .e keskmine kukkumise latentsus (sekundites) pöörlevalt silindrilisest võllist märgiti tulemustes.

2.7. Jalajälje analüüs. Rottidel jalajälje analüüsi tegemise põhimõte on kõnnakuhäirete hindamine.

Jälgede jaoks kasteti roti jalad nelja erinevat värvi mittetoksilise toiduvärvi sisse ja neil lasti joosta kaldus kõnniteel (70 cm × 10 cm × 8 cm). Lennuraja alus oli ümbritsetud valge tsellulooslehega. .e rotid motiveeriti raja lõpus hämarasse ülesmäge lõiku, et saada selgeid jalajälgi. Pärast katseid eemaldati igalt loomalt värv õrnalt leige veega. .e jalajäljed skanniti ja "sammu pikkus" mõõdeti standardse joonlaua abil. Sammu pikkus kvantifitseeriti, arvutades identse roti käpa järjestikuste paigutuste vahelise kauguse [11].

For more information:1950477648nn@gmail.com