Etanolický extrakt ze semen tykvovité Pepo L. upravuje neuroendokrinní poruchu u chronicky stresovaných potkanů ​​a nadledvinkovou expresi zánětlivých markerů a HSP70

1Katedra základních věd, College of Medicine, Univerzita princezny Nourah Bint Abdulrahman (PNU), Rijád, Saúdská Arábie,

2Katedra lékařské histologie a buněčné biologie, Lékařská fakulta, Mansoura University, Mansoura, Egypt,

3Katedra histologie, Lékařská fakulta, Univerzita Menoufia, Shebin ElKoum, Egypt,

4Katedra základních lékařských věd, Unaizah College of Medicine and Medical Sciences, Qassim University, Buraydah, Saúdská Arábie,

5Katedra biologických věd, Přírodovědecká fakulta, Univerzita krále Abdulazize, Jeddah, Saúdská Arábie,

6Katedra lékařské laboratorní technologie, Fakulta aplikovaných lékařských věd, Univerzita v Tabuku, Tabuk, Saúdská Arábie,

7Katedra biochemie, Přírodovědecká fakulta, Univerzita krále Abdulazize, Jeddah, Saúdská Arábie,

8Katedra histologie a buněčné biologie, Lékařská fakulta, Assuit University, Asyut, Egypt,

9Yousef Abdullatif Jameel Chair of Prophetic Medical Applications (YAJCPMA), Lékařská fakulta, Univerzita krále Abdulazize, Jeddah, Saúdská Arábie,

10Klinika hematologie/dětské onkologie, Fakultní nemocnice krále Abdulazize (KAUH), Lékařská fakulta Univerzity krále Abdulazize, Jeddah, Saúdská Arábie,

11Katedra lékařské histologie, Lékařská fakulta, Damietta University, Damietta, Egypt

Další informace: ali.ma@wecistanche.com

Pozadí:U dýně (Cucurbita pepo L.) byly popsány antioxidační, protizánětlivé, protiúnavové a antidepresivní účinky. Thenadledvinkaje důležitým orgánem reagujícím na stres, který během stresu udržuje homeostázu.

Cíle:Cílem této studie bylo zhodnotit účinnost podávání Cucurbitaextrakt pepo L. (CP) při zmírňování behaviorálních, biochemických a strukturálních změn vnadledvinkavyvolané vystavením chronickému nepředvídatelnému mírnému stresu (CUMS) a prozkoumat mechanismus za tímto dopadem. Materiály a metody: Čtyřicet samců krys albínů bylo rozděleno do 4 skupin (n-10): kontrolní, CUMS, skupiny léčené fluoxetinem a skupiny léčené CP. Na konci experimentu byly v séru hodnoceny změny chování, hladina kortikosteronu, prozánětlivé cytokiny TNF- a IL-6 a oxidační/antioxidační profil.Nadledvinkyžlázy byly zpracovány pro histopatologické a imunohistochemické vyšetření. Genová exprese kaspázy{0}} a Ki67 a proteinu tepelného šoku 70 (HSP70) byla hodnocena v nadledvinách pomocí RT-PCR.

Výsledek:Extrakt CP významně snížil hladinu kortikosteronu (p < 0,001),doba imobility (p < 0,001)="" a="" zánětlivé="" a="" oxidační="" změny="" spojené="" s="" depresí="" vyvolanou="" cums="" ve="" srovnání="" s="" neléčenou="" skupinou.="" extrakt="" cp="" zmírnil="" indukci="">nadledvinekhistopatologické změny a významně snížila apoptózu (p < 0,001) a významně zvýšila hladinu antioxidantů v séru.

klíčová slova:dýně, stres, deprese, kaspáza-3, ki67, Hsp70, apoptóza

Klikněte pro dávkování cistanche tubulosa pro nadledvinky

ÚVOD

Více než 264 milionů lidí všech věkových kategorií trpí depresí na celém světě (WHO, 2020). Výkon depresivní osoby je obecně špatný ve škole, v práci a v rodině. Deprese může vést k sebevraždě; je tedy považována za druhou nejčastější příčinu úmrtí u 15- až 29-letých (WHO, 2020). Savci mohou přežít stresující události aktivací vhodných fyziologických reakcí na tyto události. Nadledvinka je součástí osy hypotalamus-hypofýza-adrenokortikální (HPA) a osy sympatie-adrenomedulární, která udržuje homeostázu během stresu (Ulrich-Lai et al., 2006). Bylo hlášeno, že vystavení tepelnému stresu vede k rychlé expresi HSP70 v kůře nadledvin (Huang et al., 2001). Tyto proteiny sdílejí intracelulární transport, prezentaci antigenu, apoptózu a mnoho dalších akcí (Khar et al., 2001). Bylo popsáno, že exogenní hormony nebo interference s endogenními hormony během kritických období vývoje mohou mít trvalé účinky na fyziologické a behaviorální dráhy regulované hypotalamickými neuroendokrinními okruhy (Gore a Patisaul, 2010). Neuroendokrinní disrupce byla také popsána pro rozšíření konceptu endokrinní disrupce tak, aby zahrnovala celou šíři integrativní fyziologie; jde tedy o více než o hormonální rozrušení (Waye a Trudeau, 2011). Změny v neuroendokrinní regulaci, metabolismu a stravě/mikrobiotě jsou považovány za spouštěče zánětu a predispozice k rozvoji deprese (Huang et al., 2019). Předpokládalo se, že deprese – jedna z neuropsychiatrických poruch – a zánět mají obousměrný vztah. Zatímco deprese podporuje zánětlivé reakce, zánět podporuje neuropsychiatrické poruchy včetně deprese (Bauer a Teixeira, 2019). Fluoxetin, klasické antidepresivum, patří mezi léky dostupné na trhu pro léčbu deprese. Nyní je považován za vznikající neuroendokrinní disruptor.

Tento účinek fluoxetinu je u savců spíše vedlejším než hlavním terapeutickým cílem (León-Olea et al., 2014). Proto existuje potřeba bezpečnějších antidepresiv bez vedlejších účinků na neuroendokrinní stav. Dýně (Cucurbita pepo L.) jsou celosvětově pěstované hospodářsky významné druhy. Mají nutriční a zdravotní přínosy, protože jsou bohaté na fenoly, flavonoidy, aminokyseliny, sacharidy a vitamíny (Wang et al., 2002). Několik výzkumných studií odhalilo, že dýně mají rozsáhlé biologické aktivity, jako jsou antidiabetické, protirakovinné, antioxidační, protizánětlivé, protiúnavové a antidepresivní účinky (Wang et al., 2012; Zhang et al., 2012; Nawirska-Olszańska et al., 2013; Kim Nr a kol., 2016). Tradiční medicína, zejména ájurvédské systémy a čínská medicína, používají různé části dýně, včetně dužiny plodů a semen (Perez Gutierrez, 2016). Antidepresivní účinnost Sweetme Sweet Pumpkin (SSP) a Cucurbita moschata Duch byla dříve testována ve studii in vivo pomocí zvířecího modelu deprese vyvolaného nuceným plaváním (FST) a byla srovnávána s fluoxetinem (Kim Nr et al., 2016). . Jedna z relativně nedávných recenzí shrnula, že antidepresivní potraviny, jako jsou dýňová semínka, měly podle popisu antidepresivní potravinové skóre 47 procent, což poskytuje účinek podobný antidepresivu (Lachance a Ramsey, 2018). Nedávno Dotto a Chacha podpořili provádění dalších výzkumných studií na zvířatech a klinických studiích, aby potvrdili zlepšující účinek dýňových semínek na depresi (Dotto a Chacha, 2020). Tyto zprávy byly povzbudivé k testování účinnosti dýní při zmírňování dopadu chronického stresu na nadledvinky. Proto byla tato studie provedena za účelem posouzení účinku orálního podávání extraktu z Cucurbita pepo L. (CP) na zmírnění behaviorální, biochemické a adrenální struktury vyvolané chronickým nepředvídatelným mírným stresem (CUMS) a prozkoumání mechanismu tohoto účinku. .

MATERIÁLY A METODY

Extrakce a dávkování dýně

Cucurbita pepo L. (vzorový exemplář: AQJ_95) byl zakoupen na místním trhu v Jeddah, Saúdská Arábie. Byly identifikovány v herbáři Univerzity krále Abdulazize pomocí vzorků herbáře a flóry KSA (Chaudhary, 2001). Poukazové exempláře byly uloženy v herbáři. CP byla identifikována autory a byla ověřena botanikem z Přírodovědecké fakulty Univerzity krále Abdulazize. Extrakce CP byla provedena podle předchozích studií (Wang et al., 2012). Surové ovoce se slupkou bylo nakrájeno pomocí kráječe a vysušeno pomocí lyofilizátoru (FD5508; ilShinBioBase Co., Ltd., Korea) a poté rozdrceno pomocí elektrického mlecího stroje. Prášek prošel sítem 40-, aby se získal jemný prášek, a skladoval se ve vzduchotěsné nádobě. Sušený prášek (50 g) byl smíchán se 450 ml 80% ethanolu a ponechán 1 den při 37 °C v třepačce (JSSI-100T; JS Research Inc., Compact Shaking Incubator., Korea) a pak se druhý den přefiltrovala bavlnou a filtračním papírem. Tento extrakční proces byl opakován dvakrát při 37 stupních, aby se získal ethanolový extrakt.

Identifikace složek CP

Chemické složení PE bylo analyzováno pomocí stopové plynové chromatografie GC-TSQ Evo 8000 hmotnostního spektrometru (Thermo Scientific, Austin, TX, Spojené státy americké) s přímou kapilární kolonou TG–5MS ( 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm tloušťka filmu). Teplota v peci kolony byla zpočátku nastavena na 50 stupňů a poté zvýšena o 5 stupňů C/min na 250 stupňů C a udržována po dobu 2 minut a poté zvýšena na konečnou teplotu 300 stupňů o 25 stupňů/min a udržována po dobu 2 minut. Teploty injektoru a MS přenosového potrubí byly udržovány na 270 a 260 °C, v daném pořadí; helium bylo použito jako nosný plyn při konstantní průtokové rychlosti 1 ml/min. Zpoždění rozpouštědla bylo 4 minuty a zředěné vzorky o objemu 3 ul byly injikovány automaticky pomocí Autosampler AS1300 spojeného s GC v splitless režimu v PTV injektoru. Hmotnostní spektra EI byla sbírána při 70 eV ionizačních napětích v rozsahu m/z 50–650 v režimu plného skenování. Teplota iontového zdroje byla nastavena na 250 stupňů. Složky byly identifikovány porovnáním jejich hmotnostních spekter s hmotnostními spektry WILEY 09 a NIST 14, které se používají k identifikaci a studiu chemického složení neznámých složek v jakémkoli extraktu (Wiley, 2006; Mikaia et al., 2014). Analýza byla provedena kvalitativním typem pomocí softwaru Thermo Scientific™ Xcalibur™ 2.2 a všechny hodnoty byly uvedeny v relativních procentech (Abd El-Kareem et al., 2016).

Experimentální design

Tato studie byla schválena Etickou komisí pro biomedicínský výzkum na Lékařské fakultě Univerzity krále Abdulazize, Jeddah, KSA (referenční číslo {{0}}). V této studii bylo z King Fahd Medical Research Center (KFMRC) získáno čtyřicet samců krys albínů o hmotnosti 150–200 g ve věku 2–3 měsíců. Před zahájením experimentu byly krysy ponechány aklimatizovat se na laboratorní podmínky po dobu 1 týdne. Deset krys bylo přiřazeno jako kontrolní skupina, která nebyla vystavena CUMS. Dalších třicet krys bylo podrobeno proceduře CUMS po dobu 4 týdnů, která zahrnovala různé typy stresorů v různých časech během dne, aby se zabránilo návyku na stres. Postup CUMS byl plně popsán v předchozích pracích (Ayuob et al., 2016; Ali et al., 2017) a byl uveden v tabulce 1. Potkani vystavení CUMS byli rozděleni do 3 skupin (n 10). Neošetřená skupina (CUMS) dostávala vehikulum 0,03 procenta karboxymethylcelulózy (CMC-Na) žaludeční sondou po dobu 2 týdnů. Skupina léčená FLU dostávala FLU (Dar Al Dawa Pharmaceuticals Co., Ltd., Amman, Jordánsko), antidepresivum používané pro farmakologickou validaci, rozpuštěné v CMC-Na 0,03 procenta v dávce 20 mg/kg žaludeční sondou (Li a kol., 2014). Skupina léčená CP dostávala extrakt CP rozpuštěný v destilované vodě v dávce 100 mg/kg sondou po dobu 2 týdnů podle Wang et al. (2012).

Hodnocení změn chování

FST byla provedena po 4 týdnech, aby se potvrdil účinek CUMS na krysy (Ali et al., 2017). Během tohoto testu byla každá krysa umístěna do skleněné válcové nádoby (výška 20 cm, průměr 14 cm) s 15 cm vody při 25 ± 2 °C. Krysa byla nahrávána na video po dobu 6 minut pomocí softwaru pro chování (Noldus Information Technology, EthoVision XT®) a celkový čas strávený imobilním během 6 minut byl měřen technikem, který byl slepý k experimentálním skupinám. Byla stanovena celková doba v sekundách, kterou krysy strávily bez pohybu končetin, s výjimkou malého pohybu nutného k udržení myši nad vodou, "doba nehybnosti" během 6 minut.

Biochemické techniky

Dvacet čtyři hodin po dokončení testu chování byly odebrány vzorky krve z intraorbitálního sinu krys po anestetizaci 4% isofluranem (SEDICO Pharmaceuticals Company, Káhira, Egypt) ve 100% kyslíku. Poté byly krysy usmrceny cervikální dislokací. Vzorky krve byly centrifugovány při 3, 000 otáčkách za minutu po dobu 15 minut při 4 °C, aby se získalo sérum, a byly uchovávány při -18 °C pro biochemické hodnocení. Hladina kortikosteronu (ALPCO Diagnostics, Orangeburg, NY, Spojené státy americké) byla hodnocena za použití souprav pro imunosorbentní testy s navázaným enzymem podle pokynů výrobce. Podle pokynů výrobce byly TNF- a IL-6 (Quantakin R&D system, USA Kit) hodnoceny pomocí enzymatického imunosorbentního testu. Optická hustota každého vzorku byla stanovena v duplikátech pomocí čtečky mikrodestiček ELISA nastavené na 450 nm. K měření hladiny malondialdehydu (MDA) spektrofotometricky při 535 nm (Gamal et al., 2018) byla použita testovací souprava pro reaktivní látky s thiobarbiturovou kyselinou (TBARS) (Biodiagnostic; Egypt). Hladina superoxiddismutázy (SOD) byla měřena pomocí testovací soupravy SOD (Biodiagnostic; Egypt) (Packer, 2002). Stanovení hladiny glutathionperoxidázy (GPX) bylo provedeno pomocí soupravy GPX (Randox Labs, Crumlin, Spojené království). Pro kvantifikaci aktivity katalázy (CAT) byla vytvořena kalibrační křivka pro test a všechny vzorky pomocí testovacích souprav (Biodiagnostic; Egypt). Metoda byla popsána dříve (Gamal et al., 2018).

Kvantitativní PCR v reálném čase

Extrakce RNA ze vzorků tkáně byla provedena pomocí činidla TriFast™ (PeqLab, Německo, kat. č.: {{0}}), jak je popsáno v protokolu výrobce. Koncentrace purifikované RNA byla odhadnuta pomocí spektrofotometru NanoDrop 2000c (Thermo Scientific, Spojené státy americké). Extrahovaná RNA z každého vzorku byla reverzně transkribována pomocí soupravy pro syntézu cDNA SensiFAST™ pro RT-qPCR (Bioline USA Inc., Spojené státy, kat. č.: BIO-65053), podle pokynů výrobce. Syntetizovaná cDNA byla uložena při -80 stupni až do použití pro qRT-PCR. Reakce qRT-PCR byly provedeny pomocí soupravy SensiFAST™ SYBR Lo-ROX (Bioline USA Inc., Spojené státy americké, kat. č.: BIO-94002) ​​na detekčním systému PCR v reálném čase Applied Biosystems 7500 (technologie Life , Spojené státy). Genově specifické primery pro krysy, použité v této studii, byly navrženy softwarem Primer3 (v.0.4.0) a jejich specificita byla zkontrolována pomocí programu NCBI/Primer-BLAST. Primery byly poté zakoupeny od Willowfort™ (Spojené království). Primery byly GAPDH (5′-TGCACCACCAACTGCTTAGC-3′, 5′-GGC ATGGACTGTGGTCATGAG-3′), kaspáza-3 (vpřed 5- TGT ATGCTTACTCTACCGCA5}G, reverzní 5-GCGCAAAGT GACTGGATGAACC-3), HSP70 (5′-ACGAGGGTCTCAAGG GCAAG-3′, 5′-CTCTTTCTCAGCCAGCGTGTTAG-3′). Ki67 (vpřed 5-AGAAGAGCCCACAGCACAGAGAA-3, vzad 5-AGAAGAGCCCACAGCACAGAGAA 3). PCR směs byla připravena následovně: 10 ul směsi SensiFASTTM SYBR Lo-ROX, 0,8 ul přímého primeru, 0,8 ul reverzního primeru, 2 ul templátové cDNA a 6,4 ul vody bez nukleázy. Reakční směs byla přenesena do tepelného cyklovače, který byl předem naprogramován tak, aby držel při 95 stupních po dobu 2 minut, následovalo 40 cyklů 95 stupňů po dobu 15 s a poté 60 stupňů po dobu 30 s. V každém experimentu byla provedena negativní kontrolní reakce neobsahující žádný templát. Byla provedena analýza křivky tání, aby se prokázala specifita produktů PCR, a hodnota Ct pro každou reakci byla získána z amplifikačních grafů. Relativní kvantifikace pro každou genovou expresi ve vzorcích tkáně byla vypočtena pomocí metody srovnávacího prahu (ACt) s GAPDH jako vnitřním kontrolním genem. Pro celkovou násobnou změnu byla vypočtena a linearizována aritmetickým vzorcem 2−ΔACt.

Histologické techniky

Na konci experimentu a po anestezii krys bylo otevřeno břicho a byla vypreparována pravá nadledvina. K získání parafínových bloků byla provedena fixace nadledvinky v 10procentním neutrálním pufrovaném formalínu a další procesy. Parafinové řezy o tloušťce 4-μm byly připraveny a obarveny hematoxylinem a eosinem (H&E). Další parafinové řezy byly navíc imunohistochemicky obarveny technikou streptavidin-biotin-peroxidáza. Sklíčka byla inkubována přes noc při 4 stupních a poté byla inkubována s monoklonální anti-Ki67 (Dako Cytomation, Spojené státy americké, v ředění 1:1, 000) ​​pro prokázání buněčné proliferace. Kromě toho byla k detekci apoptózy použita polyklonální anti-kaspázová{10}} protilátka (Santa Cruz Biotechnology, Spojené státy americké, v ředění 1:1,000). Byla také použita polyklonální protilátka proti proteinu tepelného šoku-70 (HSP70) (Dako, Carpinteria, CA, Spojené státy americké, v ředění 1:1,000). Byla použita odpovídající biotinylovaná konjugovaná sekundární protilátka z barvícího systému Dako. Sklíčka obarvená pouze sekundární protilátkou byla použita jako negativní kontroly. Jádra byla kontrastně obarvena hematoxylinem. Hnědé cytoplazmatické barvení bylo považováno za pozitivní reakci. Obarvené řezy byly zkoumány a fotografovány pomocí mikroskopu Olympus BX-51 (Olympus) připojeného k digitálnímu fotoaparátu a počítači. Semikvantitativní analýza imunoreaktivity protilátky byla provedena pomocí softwaru pro analýzu obrazu Pro Plus. Procentuální plocha imunopozitivní reakce byla hodnocena ve 30 polích při 400násobném zvětšení. Pozitivní buňky byly spočítány na 1,0 mm2 plochy, jak popsal Zhou et al. (2016). Bylo zkoumáno alespoň pět polí z každého sklíčka a pro každé zvíře byl vypočten průměr. Pro morfometrickou analýzu byly u každého zvířete zkoumány čtyři řezy (zvětšení x 100). Tloušťka různých zón nadledvinky byla měřena v mikrometrech. Tloušťka kůry nadledvin byla získána měřením vzdálenosti mezi dření a pouzdrem nadledvin v přímce, jedno měření bylo provedeno v každém kvadrantu kůry nadledvin.

Statistická analýza

VÝSLEDEK

Výsledky chování

Výsledky analýzy extraktu CP pomocí GC-MS

Biochemické hodnocení

Hladina kortikosteronu v séru

Hladina kortikosteronu se významně zvýšila (p < {0}},001) u neléčených potkanů ​​vystavených CUMS ve srovnání s kontrolními potkany, zatímco u potkanů ​​léčených FLU a CP došlo k významnému snížení (p < 0,001) v hladině kortikosteronu v séru.

Hladiny TNF- a IL-6 v séru

Hladiny MDA, SOD, GPX a CAT v séru

Genová exprese Ki67, kaspázy-3 a HSP70

RT-PCR odhalila nevýznamně vysokou expresi genu Ki67 v nadledvinách skupiny CUMS ve srovnání s kontrolní skupinou, zatímco skupina léčená FLU a CP vykazovala významně vysokou expresi ve srovnání se skupinou vystavenou CUMS (obrázek 3E). . Pokud jde o kaspázu-3, její genová exprese byla významně zvýšena (p < 0.001)="" v="" nadledvinách="" skupiny="" cums="" ve="" srovnání="" s="" kontrolní="" skupinou,="" zatímco="" u="" flu-="" a="" skupiny="" léčené="" cp="" vykazovaly="" významný="" pokles="" ve="" srovnání="" se="" skupinou="" vystavenou="" cums="" (obrázek="" 3f="" pokud="" jde="" o="" expresi="" genu="" hsp70,="" zaznamenala="" významně="" vyšší="" (p="">< 0,001)="" hladiny="" v="" nadledvinách="" skupiny="" cums="" než="" ve="" skupině="" s="" cums).="" kontrolní="" skupina,="" zatímco="" skupina="" léčená="" flu="" a="" cp="" vykazovala="" nevýznamný="" pokles="" ve="" srovnání="" se="" skupinou="" vystavenou="" cums="" (obrázek="">

Histopatologické hodnocení

DISKUSE

Moderní společnost je zjevně plná stresu, který může vyplynout z každodenních problémů, zdravotní péče a problémů souvisejících s prací. Tyto stresory mohou způsobovat takzvané poruchy související se stresem (Clayton a Mccance, 2014). V této studii byl etanolový extrakt z dužiny a slupky Cucurbita pepo L. použit ke zkoumání jeho potenciálu při zmírňování depresivního chování vyvolaného CUMS a jeho dopadu na nadledvinku. To dokázal a

významné zvýšení sérové ​​hladiny kortikosteronu a ověřené prodlouženou dobou imobility během FST. Tato zjištění byla v souladu s dříve publikovanými (Tang et al., 2015). Uvádí se, že TNF- i IL-6 se účastní patogeneze deprese (Taraz et al., 2015; Pedraz-Petrozzi et al., 2020). Bylo hlášeno, že myši s deficitem IL-6 nebo TNF- receptorů jsou odolné vůči depresivnímu chování (Viana et al., 2010). Proto byly hodnoceny v této studii a bylo pozorováno, že jak TNF-, tak IL-6 byly významně zvýšeny v séru krys vystavených CUMS po dobu 4 týdnů, což naznačuje, že byli v depresi. Toto zjištění podpořili Numakawa et al. (2014) u myší s behaviorálním zoufalstvím a Taraz et al. (2015) u pacientů s depresí. V této studii bylo podávání dýňového extraktu spojeno se zmírněním depresivního chování, což je patrné významným zkrácením doby imobility FST a potvrzeno významným snížením kortikosteronu a zánětlivých cytokinů TNF- a IL-6 v sérum. Tato zjištění podpořili Kim Nr a kol. (2016), kteří uvedli, že SSP po dobu 28 dnů snížilo hladinu zánětlivých cytokinů u depresivních potkanů.

Protizánětlivý účinek dýně lze přičíst aktivním látkám dýně, jako jsou kyselina olejová a palmitová a estradiol. Downregulace kyseliny olejové, palmitové a linolové byla popsána u deprese (Conklin et al., 2010; Martín et al., 2010). Bylo hlášeno, že neuroprotekce zprostředkovaná kyselinou olejovou je spojena s jejím protizánětlivým účinkem zprostředkovaným aktivací receptoru gama aktivovaného peroxisomovým proliferátorem (PPAR-) (Song et al., 2019). Kromě toho se uvádí, že kyselina palmitová inhibuje fosfolipázu A(2), a proto je považována za protizánětlivou sloučeninu (Aparna et al., 2012). Estradiol byl jednou ze sloučenin dýně zjištěných v této studii. Bylo popsáno, že estradiol vyvolává protizánětlivý účinek a následně zmírňuje depresivní chování (Xu et al., 2015). Dalším mechanismem, kterým může estradiol vyvolat antidepresivní účinek, je upregulace exprese mozkového neurotrofního faktoru (BDNF) a fosforylace ERK aktivací ER- v mozku (Yang et al., 2010). V této studii byla hladina MDA v séru zvýšena, zatímco hladiny SOD, GPX a CAT byly sníženy u potkanů ​​vystavených CUMS. Podobné změny byly dokumentovány po expozici CUMS v předchozích studiích a dodali, že tyto biochemické změny vedly k oxidačnímu stresu a poškození HPA (Nabavi et al., 2015). Liu T. a kol. (2015) také uvedli, že rozvoj deprese lze přičíst nízkému obsahu antioxidantů v těle.

Antioxidační vlastnosti extraktu z plodů dýně byly často uváděny (Bahramsoltani et al., 2017). Kromě toho se uvádí, že dužina a slupka tykvovité pepo L. zpracovávají vyšší antioxidační aktivitu než ostatní části, například semena (Oyeleke et al., 2019). Podávání dýňového extraktu v mnoha předchozích studiích významně zvýšilo hladiny SOD a GPX a snížilo MDA v séru myší (Guo-Hua et al., 2000; Dang, 2004), a tento účinek byl také dokumentován v této studii. Za jejím antidepresivním účinkem patrným v této studii by proto mohla být antioxidační aktivita dýně. To je v souladu s pozorováním Kim Nr a kol. (2016). Bylo popsáno, že přírodní produkty s protizánětlivými, antioxidačními a protiúnavovými účinky mají také účinek podobný antidepresivu (Jeong et al., 2015). Všechny tyto předchozí činnosti byly prokázány v dýních. Zvýšenou cytoplazmatickou vakuolizaci buněk kůry nadledvin, pozorovanou v této studii ve skupině CUMS, lze přičíst rostoucí poptávce po lipidech, které tvoří základní kámen syntézy kortizolu. Ciganková a spol. (2005) pozorovali, že dlouhotrvající experimentální hyperdynamika vedla ke koalescenci mnohočetných kapiček cytoplazmatických lipidů kortikálních buněk. Tyto lipidové kapičky obsahují cholesterol, který je hlavním prekurzorem při syntéze steroidních hormonů.

Koldysheva a Lushnikova (2008) však uvádějí, že stres vedl k významnému poklesu lipidových kapének v buňkách kůry nadledvin, zejména ZF (Koldysheva a Lushnikova, 2008). Bylo popsáno, že při vystavení fyzickému stresu se bolestivé podněty přenášejí do hypotalamu, což vede k sekreci CRH do hypofyzárního portálního systému, což zvyšuje sekreci ACTH a stimuluje jeho receptory v ZF a ZR ke zvýšení sekrece kortizolu (Patti et al. , 2018). Ztluštělé pouzdro nadledvin a trabekuly pozorované u potkanů ​​vystavených CUMS byly dříve hlášeny (El-Desouki et al., 2011; Altayeb a Salem, 2017) jako výsledek zvýšené syntézy kolagenu fibroblasty při vystavení imobilizačnímu stresu. Mnoho buněk v nadledvinách krys vystavených CUMS vykazovalo hluboce zbarvená jádra, což naznačuje, že prodělaly apoptózu, která byla potvrzena kaspázovým-3 imunohistochemickým barvením. Podobné pozorování uvedli Altayeb a Salem (2017), když studovali účinek imobilizačního stresu na nadledvinky krys. Liu Q. a kol. (2015) uvedli, že nadměrný oxidační stres, evidentní po expozici CUMS v této studii, modifikuje úrovně exprese „genů souvisejících s apoptózou“ a indukuje buněčnou apoptózu a degeneraci prostřednictvím signálních drah Bcl-2, Bax a kaspázy -3. Tento mechanismus byl potvrzen v této studii pomocí RT-PCR, která odhalila významnou upregulaci exprese genu kaspázy-3.

Při přezkoumání literatury nebyl zjištěn žádný přímý účinek Cucurbita pepo na apoptózu zprostředkovanou kaspázou-3 v různých tkáních. Zdá se, že snížení kaspázových-3-pozitivních apoptotických buněk detekovaných v nadledvinách bylo připsáno antioxidačnímu účinku Cucurbita pepo dokumentovanému v této studii. To je podpořeno mnoha předchozími studiemi provedenými na jiných rostlinách a bylinách s významnými antioxidačními aktivitami (Banagozar Mohammadi et al., 2019; Ghazizadeh et al., 2020). Tato studie ukázala, že expozice CUMS zvýšila Ki67- pozitivní buňky v kůře nadledvin, což bylo významně patrné v ZF, což ukazuje na zvýšený počet proliferujících buněk, a v důsledku toho se tloušťka této vrstvy významně zvýšila. Na druhé straně se počet Ki67-pozitivních proliferujících buněk v dřeni v reakci na CUMS nevýznamně snížil. Tato pozorování byla v souladu s pozorováními Ulricha-Laie et al. (2006), kteří zaznamenali zvýšení Ki67-pozitivních buněčných jader pouze ve zevním ZF po vystavení chronickému variabilnímu stresu, zatímco dřeň vykazovala buněčnou hypertrofii a nikoli hyperplazii. Laborie et al., (2003) navíc uvedli celkové zvýšení dřeňové funkce po vystavení chronickému stresu,

což naznačuje, že chronický stres může vést k medulární hypertrofii. V této studii podávání dýňového extraktu významně zvýšilo buněčnou proliferaci, což je zřejmé z upregulace genu Ki67 a imunoexprese téměř ve všech zónách a dřeni nadledvin ve srovnání s CUMS. To vysvětluje zvýšenou tloušťku zón žláz zaznamenanou v této studii. Může také kompenzovat apoptotický účinek vyvolaný expozicí CUMS. Toto zjištění podporuje Kim Hy et al. (2016), kteří uvedli významnou upregulaci exprese mRNA Ki67 a proliferaci splenocytů izolovaných ze sleziny myší BALB/c léčených SSP, streamed a Cucurbita moschata Duch a její hlavní složkou, -karotenem. V této studii expozice CUMS významně zvýšila genovou expresi a imunoexpresi HSP70 ve všech zónách nadledvin. V souladu s tím Zheng a kol. (2008) také prokázali, že zvýšená exprese HSP70 po vystavení stresovým podmínkám moduluje zánětlivé reakce inhibicí aktivace zánětlivého transkripčního faktoru, nukleárního faktoru kappa B (NF-kappaB). Kromě toho může HSP70 přímo interferovat s apoptózou a nekrózou (Yenari et al., 2005). Nedávno Li et al. (2019) uvedli upregulaci exprese HSP70 v prasečí tkáni nadledvin po vystavení tepelnému stresu, což ukazuje na roli HSP70 při poškození nadledvin a zdůrazňuje jeho význam pro zánětlivé reakce.

Rychlá indukce HSP70 v reakci na stres je považována za zásadní pro proces buněčné ochrany. V naší studii bylo ošetření krys vystavených CUMS dýní spojeno s nevýznamným snížením exprese HSP70, která byla spojena se sníženou apoptózou a zánětlivými reakcemi. To by mohlo poukazovat na příznivý účinek relativně vysoké hladiny HSP70 indukované FLU i CP, protože vedla ke snížení apoptózy zprostředkované kaspázou{4}} a uvolnění zánětlivých cytokinů. Ačkoli účinek dýní na rodinu proteinů tepelného šoku nebyl dříve popsán, bylo popsáno, že kyselina olejová, která představuje hlavní složky dýní použitých v této studii, snižuje expresi HSP60 v linii lidských T lymfocytů (Martins De Lima et al., 2004), což podporuje naše zjištění studie. Navrhovaný mechanismus účinku Cucurbita pepo jako látky podobné antidepresivu je shrnut na obrázku 7. Mezi omezení této studie patřila neschopnost dále prozkoumat hloubkový mechanismus antidepresivního účinku CP, a proto je další studie povzbuzen k tomu. Závěrem lze říci, že tato studie poskytuje vědecky podložené důkazy o účinnosti extraktu z Cucurbita pepo L. ke zmírnění behaviorálních a biochemických změn vyvolaných CUMS, jakož i histopatologického dopadu na nadledvinky. Tyto účinky byly evidentní prostřednictvím downregulace apoptózy a exprese HSP70 a zdálo se, že jsou zprostředkovány antioxidačním a protizánětlivým účinkem extraktu z Cucurbita pepo L.. Ačkoli tato studie a některé další nedávné studie zdokumentovaly účinek Cucurbita pepo podobný antidepresivu a prozkoumaly jeho mechanismus, k potvrzení tohoto účinku u lidí jsou zapotřebí další studie včetně klinických studií.

Toto je náš produkt proti únavě! Pro více informací klikněte na obrázek!

REFERENCE

Abd-El-Kareem, MSMA, Rabbih, MAEF, Selim, ETM, Elsherbiny, EAE-M., a El-Khateeb, AY (2016). Aplikace GC/EIMS v kombinaci se semi-empirickými výpočty pro identifikaci a zkoumání některých těkavých složek v bazalkovém esenciálním oleji.

Altayeb, Z. a Salem, M. (2017). Světelná a elektronová mikroskopická studie o vlivu imobilizačního stresu na kůru nadledvin u dospělých potkanů ​​a možné zlepšující roli vitaminu EJ Med. Histologie 1, 44–56.

Aparna, V., Dileep, KV, Mandal, PK, Karthe, P., Sadasivan, C. a Haridas, M. (2012). Protizánětlivé vlastnosti kyseliny N-hexadekanové: Strukturní důkazy a kinetické hodnocení. Chem. Biol. Drug Des. 80, 434-439.

Bahramsoltani, R., Farzaei, MH, Abdolghaffari, AH, Rahimi, R., Samadi, N., Heidari, M., et al. (2017). Hodnocení fytochemikálií, antioxidantů a hojení ran u Cucurbita Moschata Duchesne ovocná kůra. Iran J. Basic Med. Sci. 20, 798-805. doi:10.22038/ IJBMS.2017.9015

Banagozar Mohammadi, A., Torbati, M., Farajdokht, F., Sadigh-Eteghad, S., Fazljou, SMB, Vatandoust, SM, a kol. (2019). Sericin zmírňuje omezující stresem vyvolané depresivní a úzkostné chování prostřednictvím modulace oxidačního stresu, neuroinflammace a apoptózy v prefrontální kůře a hippocampu.

Bauer, ME a Teixeira, AL (2019). Zánět u psychiatrických poruch: co je na prvním místě? Ann. N. Y Acad. Sci. 1437, 57–67.

Chaudhary, S. (2001). Flóra Království Saúdské Arábie: Ilustrovaný Rijád: Ministerstvo zemědělství a vody, Národní herbář, Národní středisko pro výzkum zemědělství a vody, 2. Rijád: Anatomie a morfologie.

Ciganková, V., Zibrin, M., Bod A, K. a Holovská, K. (2005). Vliv dlouhodobé experimentální hypodynamie na nadledvinky japonských křepelek: a ultrastrukturální studie. BULLETIN-VETERINÁRNÍ ÚSTAV PULAWY 49, 449.

Clayton, M. a Mccance, K. (2014). "Stress and Disease," v Patofyziologii Biologický základ pro onemocnění u dospělých a dětí. Editoři K. Mccance, S. Huether, V. Brashers a N. Rote. 7. vyd. (USA: Kanada Elsevier).

Conklin, SM, Runyan, CA, Leonard, S., Reddy, RD, Muldoon, MF a Yao, JK (2010). Změny N-3 a N-6 polynenasycených mastných kyselin v předním cingulárním kortexu jedinců s velkou depresivní poruchou související s věkem. Prostaglandiny Leukot. Essent. Mastné kyseliny 82, 111–119.

Doron, R., Lotan, D., Versano, Z., Benatav, L., Franko, M., Armoza, S., et al. (2014). Léčba escitalopramem nebo novou bylinnou směsí během nebo po vystavení stresu snižuje úzkostné chování prostřednictvím kortikosteronu a modifikací BDNF.

Dotto, JM, and Chacha, JS (2020). Potenciál dýňových semínek jako funkční potravinové složky: Recenze. Vědecký Afr. 10, e00575.

Duke, JA (1992). Příručka fytochemických složek bylin GRAS a dalších hospodářských rostlin. [Online]. Boca Raton: FL: CRC Press.

El-Desouki, N., El-Refaiy, A., Abdel-Azeem, H. a El-Baely, M. (2011). Histologické a ultrastrukturální studie účinku imobilizace

Stres na kůru nadledvin Albino Krysy a zlepšující role diazepamu. J. Egypt. Ger. Soc. Zool 62, 25–45. Gamal, M., Moawad, J., Rashed, L., Morcos, MA a Sharawy, N. (2018).

Možné zapojení tetrahydrobiopterinu do poruchy redoxní homeostázy u sepse - indukovaná mozková dysfunkce. Brain Res. 1685, 19.–28.

Gore, AC a Patisaul, HB (2010). Neuroendokrinní disrupce: historické kořeny, současný pokrok, otázky do budoucnosti. Přední. Neuroendokrinol. 31, 395–399.

Guo-Hua, X., Zhi-Hong, H. a Yong-Fangl, W. (2000). Studie možného protinádorového účinku a imunity dýňového polysacharidu. J. Wuhan Prof. Med. Kol. 28, 1–4.

Hema, R., Kumaravel, S. a Alagusundaram, K. (2011). GC/MS Stanovení bioaktivních složek Murraya Koenigii. J. Am. Sci. 7, 80–83. Huang, L., Mivechi, NF, and Moskophidis, D. (2001). Pohledy do regulace a funkce hlavní molekuly Hsp70 vyvolané stresem

Chaperone in vivo: Analýza myší s cíleným narušením genu hsp70.1 nebo hsp70.3. Mol. Cel, Biol. 21, 8575–8591.

Huang, Q., Liu, H., Suzuki, K., Ma, S., a Liu, C. (2019). Propojení toho, co jíme s naší náladou: Přehled stravy, dietních antioxidantů a deprese. Antioxidanty 8, 376. doi:10.3390/antiox8090376

Jeong, HJ, Kim, JH, Kim, NR, Yoou, MS, Nam, SY, Kim, KY a kol. (2015). Antidepresivní účinek Stillenu. Oblouk. Pharm. Res. 38, 1223–1231.

Jonnalagadda, SC, Suman, P., Morgan, DC a Seay, JN (2017). "Kapitola 2 - Nedávný vývoj v oblasti syntézy a aplikací derivátů betulinu a kyseliny betulinové jako terapeutických činidel," ve Studiích chemie přírodních produktů. Editor R. Atta Ur (Elsevier). Khar, A., Ali, AM, Pardhasaradhi, BY, Varalakshmi, CH, Anjum, R. a Kumari, AL (2001). Indukce stresové reakce způsobí lidskou nádorovou buňku

Linie odolné vůči apoptóze zprostředkované kurkuminem: Role reaktivních kyslíkových meziproduktů. Chaperones buněčného stresu 6, 368–376. doi:10.1379/1466-1268(2001) 006<0368:iosrrh>2.0.co;2 Kikuchi, T., Ando, ​​H., Maekawa, KI, Arie, H., Yamada, T. a Tanaka, R. (2015). Dva nové diterpenové glykosidy typu Ent-kauranu ze semen cukety (Cucurbita Pepo L.). Fitoterapie 107, 69–76. doi:10.1016/j.fifitote.2015.09.019 Kim, HY, Nam, SY, Yang, SY, Kim, HM a Jeong, HJ (2016a). tykvovité

Moschata Duch. A jeho aktivní složka -karoten účinně podporuje imunitní odpovědi prostřednictvím aktivace splenocytů a makrofágů. Immunopharmacol. Imunotoxikol. 38, 319-326.

Koldysheva, EV, a Lushnikova, EL (2008). Ultrastrukturální reorganizace kůry nadledvin u potkana po hypertermii celého těla. Býk. Exp. Biol. Med. 145, 650–655.

Metyraponem indukovaná deplece glukokortikoidů moduluje genovou expresi tyrosinhydroxylázy a fenylethanolamin N-methyltransferázy v nadledvinách potkana prostřednictvím necholinergní transsynaptické aktivace. J. Neuroendocrinol. 15, 15–23.

Lachance, LR, a Ramsey, D. (2018). Antidepresivní potraviny: Systém profilování živin založený na důkazech pro depresi. World J. Psychiatry 8, 97–104.