Mechanistický pohled na diosminem indukovanou neuroprotekci a zlepšení paměti u modelu potkanů ​​s intracerebroventrikulární kyselinou chinolinovou: Vzkříšení mitochondriálních funkcí a antioxidantů, část 4

2.12.4. Aktivita superoxiddismutázy. Rychlost působení SOD (EC1.15.1.1) (jednotky na mg proteinu) byla zvažována postupem podle Kakkar et al. [33]. Reakční směs zahrnovala 0,3 ml homogenátu, 100 ul 5-methylfenaziniummethylsulfátu (197 uM) a 1,3 ml tetrabazického difosforečnanu sodného (0,066 mM, pH 7,2). Reakce byla zahájena s použitím 200 ul -nikotinamidadenindinukleotidu (DPNH) (780 uM) a zastavena o 60 sekund později použitím 1 ml ledového CH3COOH v této směsi. Vytvořené množství chromogenu bylo vypočítáno zaznamenáním intenzity barvy při λmax� 560 nm.

Superoxiddismutáza (SOD) je důležitá enzymová látka, která může hrát v těle antioxidační roli. Stále více studií ukázalo, že existuje úzký vztah mezi SOD a pamětí.

Za prvé, enzym SOD může pomoci tělu odstranit volné radikály a snížit poškození neuronů oxidativním stresem, a tím chránit normální funkci nervového systému. Normální funkce nervového systému je klíčem k lidské paměti, učení a dalším činnostem pokročilého myšlení. Proto nám dostatečná hladina SOD může pomoci udržet dobrý stav paměti, kognice a učení.

Za druhé, SOD může také pomoci lidskému tělu doplnit dostatek kyslíku. S věkem a změnami prostředí se zásoba kyslíku v těle bude postupně snižovat. Kyslík je jednou z klíčových látek pro metabolismus lidských buněk a je také velmi důležitý pro udržení dobré paměti. SOD může pomoci tělu udržovat hladinu kyslíku a zajistit normální základní metabolické funkce lidského těla, čímž poskytuje podmínky pro vytváření a udržování paměti.

V každodenním životě je také velmi snadné udržovat dostatečnou úroveň SOD. Můžeme zvýšit obsah SOD v těle prostřednictvím stravy, jako je konzumace zeleniny bohaté na SOD, jako je zelená zelenina, zelí a mrkev. Udržování dobrých životních návyků nám navíc může pomoci udržovat zdravou hladinu SOD, jako je mírné cvičení, přiměřený spánek atd.

Stručně řečeno, existuje úzký vztah mezi enzymem SOD a pamětí. Zvýšení obsahu SOD v těle nám může pomoci udržet zdravý nervový systém a podpořit normální pokrok činností pokročilého myšlení. Měli bychom pomáhat tělu udržovat dostatečné hladiny SOD prostřednictvím vědecké stravy, životních návyků a fyzického cvičení, abychom lépe chránili naši paměť. Je vidět, že potřebujeme zlepšit paměť a Cistanche může výrazně zlepšit paměť, protože Cistanche má antioxidační, protizánětlivé účinky a účinky proti stárnutí, které mohou pomoci snížit oxidační a zánětlivé reakce v mozku, a tím chránit zdraví mozku. nervový systém. Kromě toho může Cistanche také podporovat růst a opravu nervových buněk, čímž zlepšuje konektivitu a funkci neuronových sítí. Tyto účinky mohou pomoci zlepšit paměť, schopnost učení a rychlost myšlení a mohou také zabránit výskytu kognitivní dysfunkce a neurodegenerativních onemocnění.

Kliknutím nyní zlepšíte svou paměť

2.12.5. Aktivita katalázy. Pro posouzení rychlosti působení katalázy (EC1.11.1.6) byla použita odchylka OD (λmax � 240 nm) analyzované směsi (3.0 ml) obsahující 50 µl vyšetřovací vzorek, 1,22 ml H2O2 (0,03 M) v Na+-K+ [PO4]2- pufru (pH 7,91, 0,06 M) a 1,63 ml 0,06 M Na{{{ Byl zaznamenán 29}}K+ [PO4]2- pufr (pH 7,1).

Aktivita katalázy (µmol rozpadu H2O2 za minutu na mg proteinu mozku) byla vypočtena aplikací ε � 43,6/M/cm [34].2.12.6. Úroveň celých dusitanů. .e technika Sastryho et al.[35] byl implementován pro hodnocení dusitanů celého mozku (μmolper mg mozkového proteinu).

Ve zkumavkách obsahujících 10}0 µl vyšetřovacího vzorku, 145 mg amalgámu mědi-kadmia, 500 µl pufru H2CO3 (pH 8,89), 0,44 M 100 µl NaOH a 119,8 mM × 400 µl ZnSO4 bylo odstředěno při 0 g04 po dobu 10 minut a nadbytečná horní kapalina (supernatant) byla oddělena.

Griessova chemikálie (50 µl) byla zahrnuta v 10}0 µl s přebytečné kapaliny. Po 60 minutách inkubace byla zjištěna OD (Amax � 548 nm vlnová délka) s použitím dvoupaprskového spektrofotometru UV1700 (Shimadzu). Byla navržena typická křivka kyseliny dusité sodné (0,02–0,2 mM) a celý dusitan byl srovnán.

2.12.7. Stanovení celkových bílkovin. Celková hladina proteinu (mg/ml homogenátu) byla vypočítána pomocí atypického grafu zakřivení hovězího sérového albuminu se silou roztoku v rozmezí od 0,3 do 3,8 mg/ml. Kombinace vyšetření byla organizována s 250 ul homogenátu, 5,1 ml Lowryho činidla, Na+-K+ [PO4]2- pufru (900 ul) a 1,1 N 500 ul FCR. Nesoulad OD byl pozorován při λmax � 650 nm [36].

2.13. Histopatologie mozkových řezů. Použitím gravitační difúzní soustavy byly krysy intrakardiálně (přes levou komoru) difundovány 10% neutrálním pufrovaným roztokem formaldehydu (10% NBF) a akutně anestetizovány. Hipokampus a kortikální sektory jsou ponořeny do fixativa (10 : 1 fixativa: tkáňový proporce), konkrétně 10% NBF na jeden týden (4 stupně), doprovázeného 0,04% natriumazidem (pH 7,4).

Ethylalkohol (70%) byl použit jako balicí roztok pro fixované části tkáně udržované při 4 stupních. K získání tenkých částí (8,0 μm) byla použita řezačka mikrotomu (rotační typ), která byla poté zabarvena barvivem hematoxylinem a eosinem (H&E). Sklíčka byla vyrobena jako trvalá pomocí DPX-pryskyřice, která byla později zakryta a kontrolována optickým mikroskopem (binokulární) při 40-násobném zvětšení.

2.14. Statistická analýza. Zkušený experimentátor zaslepil různé lékové režimy podávané zvířecím kohortám, prozkoumal a vyhodnotil data. Odlehlé hodnoty nebyly pragmatické (Grubbův test) v datech a Kolmogorov–Smirnovův test a Leveneův test potvrdily normální distribuci proměnných a homogenitu rozptylu (HOV p > 0,05, Leveneův test).

Jinak v případě nestejného rozptylu (HOV p < {{0}}.05, Leveneův test), Welchova ANOVA (p < 0,05, F′-statistika), a lze použít post hoc testy Games–Howell. Průměry normálně distribuovaných proměnných byly zkoumány a porovnávány jednosměrným nebo opakovaným měřením dvoucestné analýzy rozptylu (ANOVA). V případě ANOVA jsou výsledky signifikantní (p < 0,05) ve F-statistikách, bylo použito více srovnávacích testů, konkrétně Tukeyho HSD (čestný významný rozdíl) nebo Bonferroniho. Statistická významnost byla považována za p < 0,05 a výsledky byly uvedeny jako průměr ± standardní chyba průměru (SEM).

3. Výsledky

3.1. Výsledky DSM na tělesné hmotnosti (g), dietě a příjmu vody u potkanů, kterým byla podávána QA-ICV. Tělesná hmotnost, krmivo a požití vody byly analyzovány každý týden, počínaje dnem 1.

Významné snížení (p < {{{{10}}}}.001) tělesné hmotnosti (g), příjmu potravy a vody v den 7, 14 a 21 byla pragmatická u krys, kterým byla v den 1 podrobena injekce QA-ICV ve srovnání se simulovanými protějšky (obrázek 2). Dávkování DSM (100 mg/kg) způsobilo významný nárůst tělesné hmotnosti (7. den < 0.05, 14. den p < {{38} }.01, den 21 p < 0.001), zdroj (den 7 p < 0.{{6{{63} }}}5, den 14 p < 0,01, den 21 p < 0,001) a příjem vody (7. den p < 0,01, den 14 p < 0,05) u potkanů ​​proti QA-ICV.DSM (50 mg/kg) také významně zmírnil QA-ICV-spuštěný pokles tělesné hmotnosti (21. den p < 0,05) a příjmu krmiva (7. den p < 0,01) u potkanů ​​ve srovnání s potkany, kteří si užívali injekce QA-ICV. Krysy léčené QA-ICV a DNP odhalily významnou eskalaci tělesné hmotnosti (g) (den 7p < 0,05, den 14 p < 0,001, den 21 p < 0,001), krmiva (den 7p < 0,001, den 14 p < 0,01, den 21 p < 0,001) a příjem vody (den 7, 14, 21 p < 0,01) vzhledem k potkanům, kteří zůstali vystaveni samotnému QA-ICV.

3.2. Vliv DSM na lokomoci, motorickou koordinaci a chůzi krys proti QA-ICV. V této studii nebyly lokomotorické aktivity zvířat ovlivněny QA-ICV nebo medikamentózní léčbou.

Skupina QA nevykázala žádnou významnou změnu v průměrných počtech za 5 minut v aktinometrovém přístroji ve srovnání s kontrolní skupinou (obrázek 3(a)). Rotarod a analýza stop byly použity k vyhodnocení senzomotorické výkonnosti a chůze krys.

Výsledky ukázaly, že QA-ICV významně narušila (p < 0,001) motorickou koordinaci (obrázek 3(b)) a chůzi (obrázek 3(c)) potkanů, což se projevilo snížením latence pádu z otočné hřídele a délka kroku krys v analýze stop ve srovnání s toshamskými protějšky.

Skupiny QA + DSM50 a QA + DSM100 vykázaly pozoruhodný nárůst klesající latence (p < 0,05, p < 0,01) a délky kroku (p < 0,05, p < 0,001) vzhledem ke skupině QA.

Léčba DNP významně utlumila QA-ICV a spustila snížení latence k pádu (p < 0.001) a délky kroku (p < 0,001) ve srovnání s potkany, kterým byla podána QA-ICV samostatně. Kromě toho léčba DSM (100 mg/kg) vykazovala významné zlepšení (p < 0,01) požití ve srovnání s DSM (50 mg/kg) u potkanů ​​podrobených QA-ICV.

3.3. Vliv DSM na pracovní paměť a prostorovou dlouhodobou paměť krys proti QA-ICV. Pokles diskriminačního indexu (%) v NORT potvrdil pokles paměti pracovního typu.

Postupné zvyšování ELT během 4 dnů tréninkových testů a pokles TSTQ ve vyhledávacích testech (provedených 24 hodin po posledním tréninkovém testu) v MWM znamenaly dlouhodobou ztrátu paměti u potkanů.

V této studii potkani, kteří byli vystaveni samotné léčbě QA-ICV, indikovali pozoruhodný pokles (p < 0 0,001) v indexu diskriminace (%) ve srovnání se simulací (obrázek 4(a)).

V testu MWM tréninkové studie dne 17 neodhalily žádné významné změny v ELT mezi různými skupinami, nicméně v den 18 byla zaznamenána výrazná změna v ELT. QA kohorta vykázala podstatné (p < 0,001) zvýšení ELT (18.–20. den) (obrázek 4(b)) a snížení TSTQ (21. den) (obrázek 4(c)) ve srovnání se simulovanými protějšky.

Léčba pomocí DSM (100 mg/kg) zeslabeného QA-ICV vyvolala snížení diskriminačního indexu (%) (p < 0.0{{14} }1), zvýšení ELT (18. den p < 0,05, 19. den p < 0,01, 20. den p < 0,001) a snížení TSTQ (p < 0,001) ve srovnání s krysami, které podstoupily samotnou injekci QA-ICV.

QA + DSM50 kohorta vykázala podstatný nárůst indexu diskriminace (%) (p < 0.001), pokles ELT dne 20 (p < 0,01) a zvýšení TSTQ (p < 0,001) vzhledem ke skupině QA.

Léčba DNP zvýšila index diskriminace (%) (p < {{0}}.001), snížila ELT (18. den p < 0,01, den 19p < 0,001, 20. den p < 0,001) a zvýšené TSTQ (p < 0,001) u krys, kterým byla podávána QA-ICV ve srovnání s krysami QA-ICV ošetřenými vehikulem. Kromě toho opakované injekce DSM (100 mg/kg) odhalily podstatné zlepšení paměťových funkcí ve srovnání s DSM (50 mg/kg) u potkanů ​​podrobených QA-ICV.

3.4. Výsledky DSM na mozkovém mitochondriálním komplexu u potkanů ​​s injekcí QA-ICV.

Mitochondriální aktivita v homogenátu celého mozku byla hodnocena po behaviorálních zkouškách. Výsledky ukázaly významný pokles (p < 0.001) v komplexu I/II rychlostí v mitochondriální frakci homogenátu mozku pomocí QA-ICV ve srovnání se simulací (obrázek 5) ..je snížení aktivity komplexu I/II pomocí léčby QA-ICV zeslabeno (komplex I p < {{10}}.05, p < 0,001; komplex II p < 0,01, p < 0,001) pomocí DSM (50 a 100 mg/kg) po dobu 21 po sobě jdoucích dnů ve srovnání s krysami podanými QA-ICV, kterým byla podávána léčba samotným vehikulem. DNP významně zvýšil (p < 0,001) aktivitu komplexu I/II na rozdíl od vehikula u potkanů ​​s injekcí QA-ICV.

3.5. Vliv DSM na mitochondriální oxidační stres mozku u potkanů ​​s injekcí QA-ICV. Výsledky ukázaly pozoruhodný nárůst (p < 0.001) TBARS a celkových dusitanů a pokles aktivit GSH, GPx, SOD a katalázy v themitochondriální frakci mozku homogenizujte pomocí QA-ICV vzhledem k simulaci (obrázek 6). .je augmentace v mozkuTBARS (p < 0.05, p < 0.001) a celkové dusitany (p < {{ 21}}.05,p < 0.01) a pokles v GSH (p < 0.05, p < {{ 39}},001), aktivity GPx (p < 0,05, p < 0,001), SOD (p < 0,01, p < 0,001) a katalázy (p < 0,05, p < 0,001) pomocí léčby QA-ICV byly oslabeny pomocí DSM ( 50 a 100 mg/kg) podávaných po dobu 21 dnů bez přerušení ve srovnání s potkany podávanými QA-ICV, kterým byla podávána pouze léčba vehikulem. DNP významně snížil (p < 0,001) mozkové TBARS a akumulaci celkových nitritů a zvýšil (p < 0,001) aktivitu GSH, GPx, SOD a katalázy ve srovnání s vehikulem u potkanů ​​léčených QA-ICV.

Kromě toho léčba DSM (100 mg/kg) vykazovala pozoruhodné snížení hodnoty peroxidace lipidů (p < 0.001) a zesílení endogenní antioxidanty, jako je GSH (p < 0,001), GPx (p < 0,01), SOD (p < 0,05) a kataláza (p < 0,05), vzhledem k DSM (50 mg/kg) u potkanů ​​podrobených QA-ICV. 3.6. Vliv DSM na histopatologii mozku u potkanů ​​proti QAICV.

Při histopatologické analýze byly pozorovány velké změny v buněčné architektuře ve skupině QA. Šamani nevykazovali žádné známky neurodegenerace. Léčba QA-ICV způsobila výrazné změny zvýrazněné pyknózou a prokrvením plazmatické membrány v kortikálních a hipokampových (CA 1 a (2) neuronech. Léčba QAICV potkanů ​​pomocí DSM nebo DNP zmírnila patologické příznaky neurodegenerace (obrázek 7).

4. Diskuse

QA (2,{1}}pyridindikarboxylová kyselina) je excitotoxin podobný glutamátu a je schopen vyvolat neurodegeneraci, protože se jeho koncentrace s věkem zvyšuje [5]. Antagonisté NMDAR a aminofosfonáty mohou zabránit neurodegenerativní excitotoxicitě QA, což naznačuje, že QA působí prostřednictvím NMDAR v mozku [9]. BBB působí jako ochranná bariéra a omezuje neurotoxicitu QA.

Důkazy však naznačují zvýšenou patologickou akumulaci QA u různých neurodegenerativních poruch.

V mozku chinolinát fosforibosyltransferáza (QPRT) katabolizuje QAto NAD+ a oxid uhličitý. Aktivita QPRT je maximální v čichovém bulbu a nejnižší v kortexu, hippocampu a striatu, kde QA může ve velké míře vykazovat neurotoxické účinky v těchto oblastech mozku. Tyto oblasti mozku jsou nepříznivě ovlivněny četnými neurodegenerativními poruchami, jako je AD, PD, HD a schizofrenie, které vedou k těžkému kognitivnímu poklesu [9, 10].

V této studii byla QA podávána přímo cestou ICV, aby se překonalo omezení BBB u dospělých potkanů. DSM je bioaktivní přírodní flavonoid, který prokázal terapeutické účinky proti traumatickému poranění mozku [16], amnézii vyvolané skopolaminem [17], psychóze vyvolané apomorfinem a ketaminem [18] a chronickému nepředvídatelnému mírnému stresu [19].

DSM je schopen zvýšit metabolismus glukózy, inzulinovou signalizaci a diabetické komplikace a může zabránit vyčerpání energie a následným nepříznivým důsledkům souvisejícím s neurodegenerativními poruchami [14, 15].

QA zakazuje mitochondriální funkce a aerobní dýchací cesty produkující energii v oblasti mozku nepříznivě ovlivněné neurodegenerativními poruchami [5].

V této studii tedy byli potkani, kterým byl podáván QA-ICV první den, vystaveni léčbě DSM po dobu 21 po sobě jdoucích dnů a byly hodnoceny biochemické parametry a behaviorální funkce.

idonitrosativní stres a depreciace hladin endogenních antioxidantů pomocí QA-ICV v mitochondriální frakci homogenátu celého mozku. Předchozí studie také ukazují na NMDAR-dependentní a NMDAR-nezávislé zvýšení volných radikálů a zánětlivé zhoršení u experimentálních zvířat QAin [5, 9, 10].

V současných experimentech QA zvýšila peroxidaci lipidů a celkové dusitany v mozku. Volné radikály a následné modifikace v buněčných biomolekulách, jako jsou lipidy, proteiny a DNA, jsou základem hlavních patogenních změn u neurodegenerativních poruch.

Lipidové peroxidy, jako je malondialdehyd (MDA), 4-hydroxy 2-nominální (4-HNE), isoprostany a akrolein jsou vysoce toxické aldehydy, které se snadno akumulují ve formě bioaduktů a jsou odolné k autofagickým a dalším mechanismům odstranění [37, 38].

Patogenní nárůst těchto nerozpustných aduktů narušuje integritu buňky, což vede ke ztrátě vnitřní homeostázy, úniku vnitřních složek a buněčné smrti [38].

Navíc zvýšení dusičnanů přímo koreluje s hladinou uvolňování oxidu dusnatého v mozcích krys. Podávání QA-ICV první den vyvolalo pozoruhodnou eskalaci dusičnanů v mozcích krys. Oxid dusnatý je plynný neurotransmiter, který se podílí na synaptické modulaci a dlouhodobé potenciaci tím, že působí zpětně prostřednictvím NMDAR [39, 40].

Oxid dusnatý je biosyntetizován syntázou oxidu dusnatého (NOS-neuronální) v reakci na aktivaci postsynaptických NMDAR. Příliv iontů vápníku přes postsynaptické NMDAR aktivuje neuronální NOS, což vede k tvorbě oxidu dusnatého, který stimuluje uvolňování presynaptického glutamátu v synapsi.

Nadměrná aktivace NMDAR a výsledný zjevný intracelulární příliv vápenatých iontů a biosyntéza oxidu dusnatého však vede ke zvýšení reaktivních forem kyslíku (ROS), jako je alkoxyl (RO{0}}), superoxid (O•−2) , peroxyl (RO2·), hydroxylové radikály (OH•) a peroxid vodíku (H2O2) a reaktivní druhy dusíku (RNS), jako je anhydrid dusný (N2O3), peroxydusitan (ONOO-) a oxid dusičitý (•NO2) [41–43].

RNS modifikuje proteiny, což vede k nitrosylaci proteinů a tvorbě S-glutathiolů a nitrosothiolů. Oxid dusnatý se účastní vaskulárního poškození (např. BBB a ischemické poškození) a zánětlivé odpovědi aktivací makrofágů, astrocytů, matrixových metaloproteináz (MMP) a adhezních molekul [44, 45].

Peroxynitrity způsobují nitraci guaninových nukleotidů, což má za následek rupturu jednořetězcové DNA, spouští dráhu PARP a také zakazuje reparační enzymy DNA [46].

Oxid dusnatý inhibuje cytochrom c oxidázu a tím potlačuje mitochondriální produkci ATP [39]. Nadměrná akumulace dusitanů tedy může způsobit stav s nedostatkem energie v mozku, který dále zajišťuje dysfunkci iontových pump závislých na ATP, akumulaci sodíkových iontů (způsobující otoky buněk), zvýšený přítok vápníku a hyperexcitabilitu [47]. Zvýšení hladin cytoplazmatického vápníku je primárním mechanismem výstupu ROS a RNS a aktivací drah buněčného zániku závislého na vápníku prostřednictvím aktivace proteáz a kalpainů [48].

U neurodegenerativních onemocnění jsou volné radikály, vápník, peroxidace lipidů a mutilace DNA jádrem patogenní progrese onemocnění. V předchozích studiích analýza biomarkerů oxidačního stresu odhalila amplifikaci MDA, 4-HNE a 8-hydroxy-2'-deoxyguanosinu (8-OHdG) v mozkomíšním moku vzorky mozku a krve [49, 50].

V současných experimentech DSM (50 a 100 mg/kg) významně zrušil QA-ICV spouštěnou intenzifikaci peroxidace lipidů a celkových dusitanů v mitochondriální části mozku.

Dřívější zprávy také dokládají útlum volných radikálů a protizánětlivé účinky DSM v celém mozku experimentálních zvířat [16–20]. Standardní léčivo, DNP, také zeslabilo peroxidaci lipidů (TBARS) a celkové dusitany v mozcích krys vystavených QA-ICV.

Mitochondrie, peroxisomy, endoplazmatické retikulum a plazmatické membrány jsou hlavními místy biosyntézy ROS a RNS [51]. Buněčné dýchání v mitochondriích je hlavním generátorem ROS, jako jsou superoxidové a hydroxylové radikály. Peroxisomy jsou centrálním centrem pro tvorbu peroxidu vodíku.

Superoxidový anion získává elektron z molekulárního kyslíku a přes Fentonovu reakci dismutuje na peroxid vodíku. Následně je tento peroxid vodíku metabolizován katalázou na vodu a kyslík, nebo může generovat hydroxylové radikály.

H2O2 může také generovat toxické hydroxylové radikály prostřednictvím Haber-Weissovy reakce. Superoxidový anion může reakcí s oxidem dusnatým vytvářet peroxynitrity [52, 53]. Tyto volné radikály spouštějí přechodové póry mitochondriální permeability (mPTP), což vede k úniku cytochromu c, mitochondriální degeneraci a zániku buněk.

Mitochondriální komplex I je vstupní branou předních elektronů z NADH do dýchacího řetězce. Komplex I a II může generovat superoxidové anionty v nadbytečné reakci na vyšší poměr NADH/NAD+, což vede ke zkrácenému místu FMN (flavin mononukleotid) na komplexu I a elektronu příspěvek ke koenzymu Q redukovanému sukcinátdehydrogenázou (SDH) je spojen s vysokou protonmotivní silou, která vede k reverznímu transportu elektronů [54]. QA je dobře známým inhibitorem mitochondriálních funkcí [5].

V této studii QA-ICV způsobila inhibici rychlosti komplexu mozkových fragmentů I a II u potkanů. QA-indukované aberace ve funkcích mitochondriálního elektronového transportního řetězce mohou být primární příčinou oxidativní mutilace v mozcích krys. Nicméně DSM (50 a 100 mg/kg) vzkřísil aktivity mozkového komplexu I a II u krys infikovaných QA-ICV.

Léčba DNP také ukázala významné zlepšení funkcí komplexu I a II v mozkových mitochondriích proti cytotoxicitě QA-ICV. Analýza hladin antioxidantů odhalila, že léčba DSM po dobu 21 po sobě jdoucích dnů zmírnila QA-ICV-indukovaný pokles endogenních antioxidantů, jako je GSH, GPx, SOD a kataláza.

SOD, kataláza a antioxidanty závislé na thiolu, jako je GSH a GPx, jsou 1. linií obrany proti oxidativnímu mrzačení. SOD a kataláza detoxikují superoxidanionty a H2O2, v daném pořadí, a GPx a GSH se podílejí na odstraňování H2O2 a rozkladu lipidperoxidů (MDA, 4-HNE atd.) na jejich příslušné alkoholy, zejména v mitochondriích a cytoplazmě [ 55]. V současné studii režimy DSM (50 a 100 mg/kg) nebo DNP zvýšily antioxidační účinky v mozcích krys, které byly vystaveny neurotoxicitě QA-ICV.

Neuroprotekce pomocí DSM a DNP byla evidentní v analýze H&E barvení hippocampu a kortikálních oblastí mozků potkanů. Léčba QA-ICV způsobila výrazné změny v buněčné architektuře zvýrazněné pyknózou, otokem buněk a bublinami plazmatické membrány. Tyto patogenní změny byly zmírněny pomocí DSM a DNP ošetření u samostatných skupin potkanů. V současném protokolu DSM (100 mg/kg) vykazoval významné zlepšení biochemických parametrů proti QA-ICV a také zmírnil patologickou mutilaci buněk patrnou v histologické analýze ve srovnání s DSM (50 mg/kg). Tato zjištění tedy ukazují na dávce závislé účinky DSM v modelu neurodegenerace u potkanů ​​QA-ICV.

V týdenní analýze byl významný pokles průměrné tělesné hmotnosti (g), příjmu potravy a vody u potkanů ​​léčených QAICV pragmatický. Motorická koordinace (rotarod test) a chůze (analýza stopy) byly také nepříznivě ovlivněny u potkanů ​​léčených samotným QA-ICV.

Pohybová aktivita nebyla ovlivněna různými medikamenty v současném souboru experimentů. Krysy léčené DSM nebo DNP však vykazovaly významné zlepšení motorické koordinace a chůze proti toxicitě QA-ICV. Objem těla (g), dieta a spotřeba vody byly také zvýšeny pomocí DSM nebo DNP samostatných skupin potkanů ​​ošetřených QA-ICV.

Parametry paměti byly hodnoceny pomocí paradigmat NORT (16. den) a MWM (17.–21. den). Pokles rozlišovací schopnosti u potkanů ​​léčených QAICV v NORT podpořil ztrátu pracovní paměti.

Ve studiích MWM způsobil QA-ICV zvýšení ELT během čtyř dnů tréninkových zkoušek a pokles pokusů o získání TSTQin 5. den. Tato zjištění ukázala znehodnocení dlouhodobé prostorové paměti potkanů ​​léčbou QAICV. Léčba DSM nebo DNP zmírnila pokles diskriminačního indexu, TSTQ a zvýšení ELTin potkanů, kteří byli vystaveni QA-ICV v den 1. Současné poznatky jsou v souladu s dřívějšími zprávami, které dokládají aktivitu DSM na zlepšení paměti u experimentálních zvířat [16–20 ].

DSM (100 mg/kg) ukázal na dávce závislé zlepšení pracovní paměti a dlouhodobé paměti ve srovnání s DSM (50 mg/kg) proti QA-ICV. Výsledky ukázaly, že DSM může zlepšit mozkové funkce, jako je paměť, motorická koordinace a chůze u potkanů ​​v modelu QA-ICV. Diosmin je aflavonoidní glykosid obsahující cukernou část (rutinosiddisacharid) a aglykonovou skupinu diosmetin. V několika preklinických studiích je diosmin podáván parenterální cestou (ip) [17, 56] a je naléhavě nutné najít vhodnou formulaci, která by lépe přenesla preklinické nálezy do klinického prostředí.

Snížení velikosti částic a zvětšení plochy povrchu lze využít ke zlepšení jejich transportu přes biologické bariéry [57]. V této souvislosti byl zkoušen mikronizovaný přípravek diosminu [58], který vykazoval větší biologickou dostupnost a farmakokinetické vlastnosti, avšak cílené dodání diosminu specifické pro mozek je stále velkou výzvou.

5. Závěry

V současném terapeutickém scénáři, kde není k dispozici žádný takový lék, který by mohl oživit patogenní vývoj neurodegenerativních stavů, jako je AD a HD, je posun k přírodním lékům pragmatický. Současné terapeutické strategie se zaměřují pouze na symptomatické zlepšení a žádná nemůže zvrátit sled vývoje onemocnění. Pozorovali jsme, že diosmin vzkřísil kognitivní funkce (pracovní a dlouhodobou prostorovou paměť) v modelu neurodegenerace u potkanů ​​QA-ICV. Diosmin zlepšil senzomotorický výkon a chůzi krys proti QA-ICV. Pozorované zlepšení behaviorálních funkcí u QA-ICV potkanů ​​léčených diosminem je primárně způsobeno útlumem mitochondriálních dysfunkcí a oxidativní mutilací mozku. Diosmin by tedy mohl být použit jako alternativní terapeutické činidlo proti neurodegenerativním poruchám způsobeným mitochondriální dysfunkcí. Je však nutné provést další výzkumy, aby bylo možné předvídat jeho neuroprotektivní mechanismus a aplikační klinická nastavení.

Dostupnost dat

Údaje této studie jsou přístupné na požádání příslušného autora.

Etické schválení
Celý soubor pokusů na zvířatech byl schválen IAEC (č. schválení ASCB/IAEC/14/20/145) a byl proveden implementací etických pokynů pro testování na zvířatech vydaných „Výborem pro kontrolu a dohled nad pokusy na zvířatech (CPCSEA), GOI, Nové Dillí."

Střet zájmů

Autoři prohlašují, že nedochází ke střetu zájmů.

Reference

[1] T. Heinbockel a B. Antonei: Úvodní kapitola: .eChemické základy neurální funkce a dysfunkce, Neurochemické základy mozkové funkce a dysfunkce.

[2] AV Eapen, D. Fernandez-Fern ´ Mendez, J. Georgiou et al., ´"Multiple roles of GluN2D-obsahující NMDA receptory, krátkodobá potenciace a dlouhodobá potenciace v myších hippocampal slices," Neuropharmacology, sv. 201, str. 108833,2021.

[3] A. Singh, R. Kukreti, L. Saso a S. Kukreti, "Oxidační stres: klíčový modulátor neurodegenerativních onemocnění," Molecules, sv. 24, č. 8, str. 1583, 2019.[4] J. Song, X. Yang, M. Zhang, C. Wang a L. Chen, "Glutamátový metabolismus v mitochondriích úzce souvisí s Alzheimerovou chorobou," Journal of Alzheimer's Disease, sv. 84,č. 2, s. 557–578, 2021.

[5] R. Lugo-Huitron, P. Ugalde Muñiz, B. Pineda, J. Pedraza-'Chaverr'ı, C. R'ıos a V. Perez-de la Cruz, "Kyselina chinolinová: 'endogenní neurotoxin s více cíli," OxidativeMedicine and Cellular Longevity, sv. 2013, ID článku 104024,14 stran, 2013.

[6] TW Stone a LG Darlington, ".e kynureninové dráhy jako terapeutický cíl u kognitivních a neurodegenerativních poruch," British Journal of Pharmacology, sv. 169, č.p. 6, str. 1211–1227, 2013.

[7] VK Sharma, TG Singh, NK Prabhakar a A. Mannan, Metabolismus kynureninu a Alzheimerova choroba: potenciální cíle a přístupy, Neurochemical Research, 2022.

[8] DC Maddison a F. Giorgini, ".e kynurenine pathwayand neurodegenerative disease," Seminars in Cell & Developmental Biology, sv. 40, s. 134–141, 2015.

[9] Y. Liang, S. Xie, Y. He a kol., "Kynurenine pathway metabolites as biomarkers in Alzheimer's disease," Disease Markers, sv. 2022, ID článku 9484217, 15 stran, 2022.

[10] GJ Guillemin, „Kyselina chinolinová, neurotoxin, kterému nelze uniknout“, FEBS Journal, sv. 279, č.p. 8, s. 1356–1365, 2012.

[11] MK Arora, A. Kisku a A. Jangra, "Mangiferin zlepšuje kognitivní deficity vyvolané tracerebroventrikulární kyselinou chinolinovou, oxidační stres a neurozánět u Wistarrats," Indian Journal of Pharmacology, sv. 52, č.p. 4, str. 296–305, 2020.

[12] M. Sharifi-Rad, C. Lankatillake, DA Dias, et al., "Impact of natural materials on neurodegenerative disorder: from preclinical to pharmacotherapeutics," Journal of ClinicalMedicine, sv. 9, č. 4, str. 1061, 2020.

For more information:1950477648nn@gmail.com