Část 1: Genistein: Potenciální molekula přírodního olova pro nový design a vývoj léků pro léčbu poruch paměti

Pro více informací kontaktujtetina.xiang@wecistanche.com

Abstraktní: Genisteinje přirozeně se vyskytující polyfenolová molekula visoflavonyskupina, která je dobře známá pro svou neuroprotekci. V tomto přehledu shrnujeme účinnost genisteinu při zmírňování účinkůzhoršení paměti(MI) u zvířat. Databáze Scopus, PubMed a Web of Science byly použity k nalezení příslušných článků a diskuzi o účincích genisteinu v mozku, včetně jeho farmakokinetiky, biologické dostupnosti, behaviorálních účinků a některých potenciálních mechanismů působení na paměť na několika zvířecích modelech. Výsledky preklinických studií vysoce naznačují, že genistein je vysoce účinný při zvyšování kognitivní výkonnosti zvířecích modelů MI, konkrétně v paměťové doméně, včetně prostorových, rozpoznávacích, retenčních a referenčních vzpomínek, díky své schopnosti snižovatoxidační stresa ztlumitneurozánět. Tento přehled také zdůraznil výzvy a příležitosti ke zlepšení podávání genisteinu při léčbě IM. Spolu s tím jsou také diskutovány možné strukturální modifikace a deriváty genisteinu pro zlepšení jeho fyzikálně-chemických vlastností a vlastností podobných lékům. Výsledky přehledu prokázaly, že genistein může zvýšit kognitivní výkon a zlepšit IM v různých preklinických studiích, což naznačuje jeho potenciál jako přirozeného vůdce pro návrh a vývoj nového neuroprotektivního léku.

Klíčová slova: genistein; isoflavon; zhoršení paměti; neuroprotekce; fytomedicína

Kliknutím sem se dozvíte více o produktech

1. Úvod

Paměť je stav získávání, uchovávání a získávání informací, který zahrnuje všechny znalosti získané během vlastní zkušenosti, jako jsou známé pravdy, zapamatované události a schopnosti pěstované po celý život. Dva hlavní typy paměti jsou deklarativní a nedeklarativní paměti, přičemž první z nich jsou každodenní vzpomínky, zatímco druhé sestávají hlavně ze vzpomínek získaných reflexně[1]. Poruchy paměti, často známé jako poruchy paměti (MI), jsou klíčovými indikátory pro diagnostiku určitých etiologií spojených se syndromy. Některé případy zahrnujíAlzheimerova choroba, Parkinsonovi, Huntingtonova, Korsakoffova a Creutzfeldt-Jakobova choroba (obrázek 1)[2-5]. IM postihuje hlavně deklarativní paměť, jako je tomu u amnézie a demence, ale u demence tomu tak není vždy, protože demence je definována jako pokles ve dvou nebo více oblastech kognice. Jinými slovy, demence se neomezuje pouze na deklarativní poruchu paměti, protože postihuje i jiné části paměti [1].

Demence může ovlivnit paměť primárním i sekundárním způsobem. Primární porucha paměti může zahrnovat pokles deklarativní paměti, ve které je Alzheimerova choroba dobrým příkladem, protože deklarativní paměť je jednou z oblastí kognitivních funkcí, které trpí poklesem. Na druhou stranu, sekundárním způsobem, kterým je paměťová schopnost ovlivněna, je, když existují kognitivní deficity, které mohou bránit výkonu paměti, např. porucha pozornosti, demence, která může bránit mnoha aspektům výkonu paměti [1].

V současné době neexistuje žádná potvrzená léčba, která by mohla zcela utlumit rozvoj Ml. Terapie na zlepšení paměti jsou nicméně důležité pro udržení kognitivních funkcí pacienta s cílem bojovat proti rizikovým faktorům IM. Estrogen, což je reprodukční hormon, má díky své neuroprotektivní roli široké spektrum účinku. Nicméně jeho potenciál jako neuroprotektivního činidla může být zlepšen proliferací a onkogenními účinky na určité buňky, což způsobuje potřebu vývoje selektivních modulátorů estrogenových receptorů (SERM), včetně přirozeně se vyskytujících fytoestrogenů [6], jako je genistein.

Genisteinje isoflavon (obrázek 2), který se nachází převážně v extraktu Glycine max (sója) mezi mnoha dalšími zdroji, jako jsou luštěniny, arašídy a zelený hrášek. Genistein je produkován po metabolismu biologicky aktivního glykosidu genistinu [7]. Vzhledem k tomu, že mnoho tradičních asijských potravin je vyrobeno ze sójových bobů, např. natto, tofu a sufu [8], zaznamenaly asijské země relativně vysoké množství příjmu genisteinu (25-30 mg/den) ve srovnání se západními zeměmi (2 mg /den). Ve skutečnosti je fermentace sójových bobů také jedním z nejlepších způsobů, jak uvolnit genistein jinak než trávením [9].

Farmakologické vlastnosti genisteinu odhalily, že má potenciál být hlavní molekulou v léčbě široké škály onemocnění, včetně postmenopauzálních příznaků, rakoviny, kostních, mozkových a srdečních problémů [l{0}}. Protože se předpokládá, že genistein prochází hematoencefalickou bariérou, aby uplatnil svůj neuroprotektivní účinek, je široce používán při výzkumu léčby neurodegenerativních onemocnění, jako je Alzheimerova, Huntingtonova a Sanfilippo choroba (obrázek 3)[11-13 ]. Nedávné výzkumy se zaměřily na jeho účinek na IM, kde genistein chrání před IM tím, že （1） snižuje produkci ß-amyloidního proteinu(A), (2)předchází neurozánětlivým činnostem inhibicí B buněk aktivovaných nukleárním faktorem (NF-kB) , (3) inhibice aktivity acetylcholinesterázy (AChE), (4) snížení hyperfosforylace tau proteinu, aby se zabránilo zapletení neuronových vláken (NFT), (5) up-regulace aktivity apolipoproteinu E (ApoE), aby se snížilo ukládání A , a (6) uplatňuje své antioxidační vlastnosti a snižuje oxidační stres eliminací reaktivních forem kyslíku (ROS) [14-19].

Přehled četných studií o genisteinu proti IM nabízí tento přehled pro lepší pochopení potenciálních funkcí genisteinu při zmírňování IM. Je také shrnut návrh studie každé důležité práce o Ml, pokud jde o zvířecí modely, metodiky testování paměti a její dávku. Dále je uveden přehled shromážděných dat o účinnosti genisteinu při léčbě IM. Potenciální ochranné mechanismy udělované genisteinem jsou také zdůrazněny, aby se odstranila mezera ve znalostech, pokud jde o jeho použití jako doplňkové medicíny nebo adjuvans pro IM. Tento přehled také nastiňuje některé překážky a potenciál pro zlepšení podávání genisteinu při léčbě IM. Kromě toho byly diskutovány různé strukturní modifikace a deriváty genisteinu za účelem zvýšení jeho bezpečnosti, účinnosti, fyzikálně-chemických vlastností a vlastností podobných lékům.

2. Popis návrhu studie

2.1.Zvířata

Ve většině výzkumů byly použity krysy a myši. Všechny experimentální protokoly byly schváleny výbory pro dobré životní podmínky zvířat příslušné instituce a byly provedeny v souladu s pokyny pro použití a péči o laboratorní zvířata.

2.2. Modely MI

Každá zahrnovala studii zaměřenou na různé typy modelů MI. Například Rum-manet al. [19]se zaměřil na Ml vyvolaný hypoxií, zatímco Luet al. [20] zkoumali deficity paměti vyvolané chronickou deprivací spánku (CSD). Dvě studie použily model IM indukovaný streptozotocinem (STZ), kde Pierzynowska et al. [13] zkoumali model STZ-indukované Alzheimerovy choroby (AD), zatímco Rajput et al. [21]se zaměřil na diabetes vyvolaný STZ pro model MI. Na druhou stranu jiné modely MI zahrnovaly kognitivní poruchu vyvolanou skopolaminem, lipopolysacharid (LPS), olovo, kyselinu kainovou (KA), stárnutí a -amyloid [22-27].

2.3. Genistein DOose

During the course of the treatment, all of the selected investigations used purchased genistein (purity>98 procent). Většina výzkumů používala genisteinát0.5-150 mg/kg. Dvě nejběžnější dávky zvolené v modelech MI in vivo byly 10 a 20 mg/kg. Pokud jde o způsob podání, osm studií použilo perorální (po)genistein, zatímco ve dvou studiích byl podáván intraperitoneálně (ip). Před hodnocením chování byla léčba genisteinem prováděna po dobu minimálně 4 dnů a maximálně 90 dnů.

2.4. Profil toxicity genisteinu

Ve studii in vivo Ek et al. [28] zkoumali profil toxicity a farmakokinetiku genisteinu u myší. Během studií byly použity samice myší BALB/c, ve kterých každá myš dostala intraperitoneální injekci 0,2 ml (10 procent) roztoku dimethylsulfoxidu/fosfátového pufru (DMSO/PBS) obsahujícího buď 0 ,2,20,200,400 a 800 ug genisteinu denně po dobu 10 dnů. Následně byly myši monitorovány po dobu 14 dnů, po kterých byly všechny přeživší myši usmrceny pro histologickou analýzu. Zjištění ukázala, že myši léčené genisteinem nevykazovaly žádné známky toxicity, ani se nestaly křehkými, letargickými nebo neztratily žádnou váhu, a to ani po léčbě nejvyšší dávkou genisteinu (40 mg/kg). Genistein byl dále dobře tolerován v in vivo subchronických a chronických bezpečnostních výzkumech v dávkách až 500 mg/kg/den podávaných perorálně po dobu až 52 týdnů podle Nasriho a Pohjanvirty [29].

2.5. Postup testování paměti

Levin a Buccafusco [30] uvedli, že ve studiích na zvířecích modelech existují tři hlavní hlavní kognitivní dysfunkce, a to (1) farmakologické modely, (2) toxikologické modely a (3) geneticky modifikované modely. Nervové základy učení, paměti a pozornosti byly stanoveny pomocí kriticky významných zvířecích modelů kognitivní poruchy. Farmakologické modely jsou nejpoužívanější ve studiích kognitivních poruch, protože poskytují základ pro pochopení úlohy systému neurotransmiter-receptor zapojeného do kognitivních procesů, jako je učení, paměť a pozornost [30].

"Cholinergní systém (muskarinový a nikotinový) a glutamátové receptory, většinou N-methyl-D-aspartátové (NMDA) receptory hrají kritickou neuronální roli v kognitivních funkcích. Acetylcholin je syntetizován z dietního cholinu a acetylkoenzymu A prostřednictvím enzymu cholin acetyltransferáza (CAT). Metabolismus acetylcholinu probíhá v neuronální synapsi, usnadněn enzymem acetylcholinesterázou. K dnešnímu dni byly vyvinuty některé inhibitory cholinesterázy ke zlepšení zhoršené paměti, jako je donepezil, rivastigmin a galantamin [31].

K indukci poruchy paměti u zvířecích modelů cholinergního systému byla použita antimuskarinová činidla, včetně skopolaminu, atropinu, pirenzepinu, trihexyfenidylu, benztropinu, biperidenu a dicyklominu [32]. Antagonisté nikotinových receptorů, jako je mekamylamin (nekompetitivní neselektivní antagonista nikotinového receptoru), chlorison diamin a d-tubocurarin (nespecifické antagonisty nikotinu), dihydro- -erytroidin hydrobromid (Dh E; specifický receptor {{5 }} antagonista) a methylakonitin (MLA) (antagonista specifického receptoru 7) byly všechny použity ke stimulaci kognitivních defektů na zvířecích modelech [33]. Podobně NMDA receptory také hrají kritickou roli v kognitivních funkcích, protože jejich aktivace je spojena s dlouhodobou potenciací (LTP) k posílení přenosu signálu mezi neurony. Ke stimulaci kognitivního poškození na zvířecích modelech prostřednictvím systému glutamátových receptorů se proto mnoho výzkumníků rozhodlo pro použití antagonistů receptoru NMDA, jako je MK-801, ketamin a fencyklidin (PCP)[34].

Neurologická toxikologie byla úspěšně aplikována při vyšetřování kognitivní dysfunkce na zvířecích modelech. Neurotoxicity na zvířecích modelech je dosaženo použitím neurotoxických látek, jako je olovo, rtuť a polychlorované bifenyly (PCB), protože kognitivní defekty byly dobře modelovány na modelech opic a hlodavců [30]. Zejména o olovu bylo v mnoha studiích popsáno, že vyvolává oxidační stres. Vyvolává oxidační stres zvýšením zranitelnosti vůči reaktivním formám kyslíku (ROS) a snížením antioxidantů, jako je kataláza (CAT) a superoxiddismutáza (SOD). ROS jsou většinou generovány proteinkinázou C (PKC) a nukleárním faktorem aktivovanými B buňkami (NF-kB), které mohou být indukovány expozicí olovu. Olovo může také způsobit apoptózu neuronových buněk napodobováním vápníkových iontů a vazbou na napěťově řízené vápníkové iontové kanály, čímž ovlivňuje rovnováhu neurotransmiterů v hipokampu, což může způsobit apoptózu a autofagii. A konečně, olovo může také indukovat neurozánětlivé reakce aktivací NF-kB [24].

Streptozotocin (STZ) je široce používán při indukci diabetu u zvířecích modelů Alzheimerovy choroby (AD). Intracerebroventrikulární injekce STZ indukuje hyperfosforylaci tau proteinu a akumulaci -amyloidu, což může vést k IM [13]. STZ se také používá k indukci diabetického stavu na zvířecích modelech ke stimulaci IM tím, že způsobuje hyperglykémii a hypoinzulinémii. Trvale vysoká hladina glukózy v krvi vyvolává zánět a oxidační stres, stejně jako aktivaci četných downstream kináz, které aktivují uvolňování prozánětlivých cytokinů, jako jsou IL-6, IL-1 a TNF-, které dále poškozují neurony (Obrázek 4). Ačkoli STZ může způsobit významný úbytek hmotnosti na zvířecích modelech, spojený s hlavním příznakem hyperglykémie, léčba antihyperglykemiky a inzulinovými senzibilizátory může zlepšit kognitivní deficity [35].

Geneticky modifikované zvířecí modely se stále více používají ve studiích kognitivních poruch, protože mohou napodobovat určité defekty, včetně Alzheimerovy choroby (AD), ukládání amyloidu, amyloidového prekurzorového proteinu (APP) a knockoutu cholinergních receptorů, které mají být použity pro vývoj nových léků [ 30]. Na druhé straně je paměť přístupná pomocí různých experimentálních postupů, včetně (1) Morrisova vodního bludiště (MWM), (2) testu pasivního vyhýbání se (PAT), (3) rozpoznávání nových objektů (NOR), (4) rozpoznávání polohy objektu (OLR), (5) diskriminace nových objektů (NOD), (6) zvýšené plus bludiště (EPM), (7) zpožděná prostorová alternace (DSA), (8) diferenciální posílení nízké míry odezvy (DRL), (9 )Úloha s radiálním ramenem (RAM) a (10)Y-labyrint. Mezi těmito studiemi jsou MWM, NOR a OLR tři nejčastěji používané metody pro testování paměti.

2.5.1. Morrisovo vodní bludiště (MWM)

Morrisovo vodní bludiště (MWM) je kruhový ocelový bazén obsahující vodu s různými průměry a výškami, v rozmezí od 100-160 cm v průměru a 38-80 cm na výšku. Bazén je rozdělen na čtyři podobné kvadranty (označené jako SV, JV, SZ a JZ) a uprostřed jednoho z uvedených kvadrantů bude pod vodou ponořena plošina [19,22]. Platforma je po celou dobu testování na stejném místě.

Zvířata se několik dní cvičí, aby určila polohu plošiny. Během výcviku jsou vypuštěna z různých kvadrantů, zatímco budou čelem ke kvadrantům a budou plavat směrem k ponořené plošině po dobu 60,90 nebo 120 s. Pokud se zvířatům nepodaří najít plošinu během přiděleného času, budou umístěna na plošinu na dalších 10 nebo 30 s, aby se cítila známá. Tréninková fáze bude pokračovat několik dní před skutečnou zkouškou, kdy se do bazénu vloží neškodný neprůhledný inkoust, aby se skrylo umístění platformy [22]. Zvířata dostanou určitý čas, aby určila polohu ponořené skryté plošiny. Čas potřebný k posouzení dlouhodobé prostorové paměti bude zaznamenán. Další hodnocení může být také provedeno pro vyhodnocení uchování paměti, ve kterém bude během zkušební fáze platforma odstraněna a počet přechodů zvířat na cílové platformě bude zaznamenán pomocí videokamery [24].

2.5.2. Úkol pasivního vyhýbání se (PAT)

Úloha pasivního vyhýbání se (PAT) zahrnuje použití zařízení, které je rozděleno na osvětlené a tmavé prostory, které jsou propojeny malou bránou. Během aklimatizační fáze jsou zvířata umístěna do zařízení na 15 minut, aby se seznámila s novým prostředím. Během tréninkového pokusu budou zvířata umístěna do tmavého prostoru a do jejich nohou bude vypuštěn malý elektrický šok (39 V po dobu 3 s nebo 1 mA po dobu 1 s). Po 24 hodinách tréninkového pokusu bude proveden vlastní test, během kterého bude každé zvíře umístěno do osvětleného prostoru. Doba latence před vstupem do tmavého kompartmentu bude zaznamenána maximálně do 300 s, aby se vyhodnotila retenční paměť zvířat na elektrický šok při vyhýbání se tmavému kompartmentu, když dostali šok [19,27].

2.5.3. Nové rozpoznávání objektů (NOR)

Nový test rozpoznávání objektů (NOR) se provádí za účelem posouzení rozpoznávací paměti zvířete. Test se provádí v obdélníkové krabici (40 cm × 50 cm × 50 cm), která je natřena černě s videokamerou umístěnou nad komorou pro záznam chování zvířete. Ve fázi návyku jsou zvířata umístěna do komory bez přítomnosti jakýchkoliv předmětů po dobu alespoň 10 minut po dobu tří po sobě jdoucích dnů. Během zkušební fáze se budou zvířata pohybovat uvnitř boxu obsahujícího dva stejné předměty (typicky plastové míčky) po dobu 5 minut. Po 30 minutách bude proveden zkušební pokus, kdy bude jeden z předmětů nahrazen jiným předmětem jiné barvy. Průzkumné chování zvířat bude sledováno na základě čichání nebo dotyku předmětu. Doba kontaktu s každým z předmětů bude zaznamenána pro vyhodnocení rozpoznávací paměti [19,20].

2.5.4. Rozpoznávání polohy objektu (OLR)

K posouzení rozpoznávací paměti se používá test rozpoznávání polohy objektu, který je podobný testu NOR. Zařízení je obdélníková krabice (40 × 50 × 50 cm) s tmavě natřenou komorou uvnitř a videokamerou namontovanou na horní části komory pro pozorování průzkumného chování zvířat. Použité předměty jsou dvě malé plastové lahvičky, které jsou stejné velikosti a tvaru, ale liší se barvou. Metoda je rozdělena do tří fází: návyková, seznamovací a testovací fáze [20].

Fáze návyku: Zvířata se nechají volně pohybovat uvnitř komory bez předmětů po dobu 10 minut po dobu tří po sobě jdoucích dnů.

Fáze seznamování: Čtvrtý den se zvířata umístí na 5 minut do komory obsahující dva stejné předměty.

Testovací fáze: 30 minut po ukončení seznamovací fáze budou zvířata opět umístěna do komory, ale jeden z původních předmětů bude nahrazen jiným předmětem, zatímco zbývající původní předmět je stále držen uvnitř komory.

Aby se předešlo možným pachovým podnětům, jsou předměty a podlaha komory na konci každého zkušebního sezení vyčištěny pomocí 70% etanolu. Průzkumné chování zvířat během testovací fáze je pozorováno na základě čichání nebo dotyku předmětu pomocí nosu zvířat [22].

2.5.5. Nová diskriminace objektů (NOD)

Nový test rozlišování objektů umožňuje zvířatům během seznamovací fáze zkoumat dva objekty po dobu 5 minut. Po 4 hodinách bude jeden z objektů nahrazen novým. Následně bude zaznamenáváno průzkumné chování zvířat, jako je žvýkání, olizování, čichání nebo dotýkání se předmětu nosem [23].

2.5.6. Zvýšené plus bludiště (EPM)

Vyvýšené plus-bludiště zahrnuje použití vyvýšeného zařízení ve tvaru plus, které se skládá ze čtyř podlouhlých kolejnic (ramen), z nichž dvě jsou otevřená ramena a další dvě uzavřená ramena. Dvě otevřená ramena jsou umístěna napříč, kolmo k uzavřeným ramenům s plošinou uprostřed [36]. Během tréninkové fáze jsou zvířata umístěna na konec otevřené paže, čelem k centrální plošině po dobu tří dnů. Doba latence přenosu (TLT) se zaznamenává jako čas, který zvířata potřebují ke vstupu do uzavřeného ramene z výchozího bodu na otevřeném rameni během 90s. Čtvrtý den, během testovací studie, se TLT zaznamená 24 hodin po globálním poškození mozku cerebrální ischemií-reperfuzí (IR), což je index pro paměť [21].

2.5.7. Zpožděné prostorové střídání (DSA)/diferenciální posílení nízkých rychlostí odezvy (DRL)

Zpožděné prostorové střídání (DSA) a diferenciální zesílení nízkých rychlostí odezvy (DRL) zahrnují použití podobného zařízení, Skinnerova boxu, obsahujícího dvě zatahovací páky mezi dávkovači pelet s dvojicí světel přímo nad každou pákou. Během tréninkové fáze jsou zvířata trénována tak, aby stiskla páku na základě signálního světla pro potravinové pelety jako posilovače na základě programu automatického tvarování. Aby se zabránilo tomu, že si zvířata vytvoří boční předpětí vůči páce, páka spojená s výztuhou je proložena každých pět dodaných výztuh. Úloha DSA zahrnovala zpoždění stisknutí páky o 0, 3, 6, 9 nebo 18 s. Kritéria pro pomalou odezvu jsou rozdělena do šesti hlavních tréninkových lekcí, přičemž první dva tréninky zahrnují plán s pevným poměrem 1 pro 200 pokusů nebo 90 minut. Třetí a čtvrtá relace se skládají z plánu DRL-5s, zatímco posílení závisí na 5s prodlevě mezi odpověďmi. Totéž platí pro poslední dvě hlavní relace s plánem DRL{11}}, který vyžaduje 10s prodlevu mezi odpověďmi. Zvířata jsou testována podle plánu DRL{13}s alespoň 30 sezeními [26].

2.5.8.Úkol RAM

Úloha radiálního ramene bludiště (RAM) se používá k posouzení prostorové paměti a zahrnuje použití vyvýšeného osmiramenného radiálního bludiště s každým ramenem vysunutým z osmiúhelníkové centrální platformy. Na konci každého ramene je pro experimentátora k dispozici nádoba na jídlo, do které může uložit jídlo pro posílení. Nicméně během zkušební fáze budou pouze některá ramena obsahovat potravinové pelety v nádobě na potraviny.

Během tréninkové fáze budou zvířata umístěna na centrální plošinu a bude jim umožněno volně prozkoumávat bludiště, aby získali pelety. Během procesu se zvířata naučí nevstupovat znovu do náruče, kterou navštívila ve stejné zkoušce, bez potravy. V testovacím pokusu bude zvířatům dáno 10 minut na to, aby prozkoumala bludiště a zkonzumovala všechny pelety umístěné v některých pažích. Správná a nesprávná volba se používá k hodnocení výkonů každého zvířete. Pokud se zvířata vrátí do náruče bez potravy, kterou navštívila, bude to považováno za chybu [27].

2.5.9.Y-bludiště

Test Y-bludiště používá Bagheri et al.[27] a Shahmohammadi et al.[23] k posouzení prostorové rozpoznávací paměti zvířat. Použitým zařízením je tříramenné bludiště, kde každé rameno je 120 stupňů od druhého a připomíná tvar velkého "Y". Každé z ramen je spojeno propojovacím dílem. Protokol byl proveden za účelem vyhodnocení prostorového učení pomocí spontánního střídání, při kterém jsou zvířata naivní vzhledem k povaze bludiště. Zvířata se umístí na konec jedné paže a budou se moci volně pohybovat po dobu 8 minut. Alternace jsou pozorovány jako úspěšné vstupy do každého ze tří ramen na překrývajících se tripletových sadách, z nichž každá má neopakující se ramena. Procento změn se následně vypočítá jako poměr skutečných a možných změn × 100.

3. Účinnost Genisteinu

3.1.HypOoxia

Ve studii Rummana et al. [19] vliv genisteinu na hypoxií indukovaný IM byl zkoumán pomocí samců švýcarských albínských myší. Myším se nepřetržitě léčí 10, 20 nebo 30 mg/kg/den genisteinu po po dobu 28 dnů. Myší model pro amnézii byl vyvinut na základě hypoxie, kdy byly myši denně vystaveny nízké hladině kyslíku (10 procent) po podobnou dobu jako při léčbě genisteinem. Morrisovo vodní bludiště (MWM), pasivní vyhýbací test (PAT) a nové rozpoznávání objektů (NOR) byly použity ke zkoumání účinků genisteinu na zlepšení paměťových defektů u myší s amnézií.

Výsledky založené na MWM ukázaly, že myši léčené dávkami genisteinu 20 a 30 mg/kg vykazovaly nízkou latenci a zvýšení počtu křížení v kvadrantu platformy. Pokud jde o PAT, došlo ke zvýšení latence ve skupinách s 20 a 30 mg/kg genisteinu. Konečně v NOR obě skupiny myší, které dostávaly 20 a 30 mg/kg genisteinu, vykazovaly zvýšení průzkumného chování nového objektu ve srovnání s chováním známého objektu. Celkově zjištění naznačují, že léčba genisteinem může pomoci snížit poruchy paměti u IM vyvolaného hypoxií.

3.2. Chronická spánková depreciace (CSD)

V jiné studii Lu et al. [20] účinky genisteinu na IM vyvolaný chronickou spánkovou deprivací (CSD) byly zkoumány u samců myší Institutu pro výzkum rakoviny (ICR). Myši byly léčeny genisteinem (10, 20 nebo 40 mg/kg/den) denně po dobu 23 dnů. Indukce CSD byla prováděna za použití automatického zařízení pro přerušení spánku (SIA), které sestávalo z rotátoru z nerezové oceli, který se otáčí 1 minutu po 2minutové pauze po dobu 24 hodin/den po dobu celkem 14 dnů. Morrisovo vodní bludiště (MWM), rozpoznávání polohy objektů (OLR) a nové rozpoznávání objektů (NOR) byly použity k posouzení prostorové a rozpoznávací paměti myší vyvolaných CSD.

U MWM měla skupina léčená genisteinem, zejména skupina 40 mg/kg, významně sníženou latenci při hledání ponořené plošiny. Navíc v testu sondy, kde byla platforma odstraněna, došlo ke značnému zvýšení počtu křížení v cílovém kvadrantu mezi genisteinem 20 a 40 mg/kg. Skupina léčená genisteinem (20 a 40 mg/kg) vykazovala výrazně zvýšený diskriminační index (DI ve srovnání se skupinou CSD v OLR. V úkolu NOR došlo k významnému zvýšení DI, zejména u genisteinu 20 a Léčebné skupiny 40 mg/kg Celkově je léčba genisteinem (zejména 20 a 40 mg/kg) účinná při zmírňování poruch paměti vyvolaných CSD.

3.3. Streptozotocin (STZ)

Ke zkoumání neuroprotektivního účinku genisteinu proti kognitivní dysfunkci vyvolané streptozotocinem (STZ) byl samcům potkanů ​​Wistar podáván streptozotocin (STZ) prostřednictvím intracerebroventrikulární (icv) injekce v kumulativní dávce 3 mg/kg během dvou injekcí s intervalem 48 hodin [13 ]. Krysy byly léčeny genisteinem 150 mg/kg/den po po dobu 90 dnů. Skupina léčená genisteinem vykazovala nižší latenci plavání směrem k plošině během testu Morrisova vodního bludiště (MWM). Avšak v testu sondy byla doba strávená genisteinem léčenými krysami v cílovém kvadrantu významně delší než u ostatních skupin, což ukazuje, že léčba genisteinem vykazovala slibné výsledky ve zmírnění IM vyvolaného STZ.

3.4.Scopolamin

Lu a kol.[22] zkoumali účinky genisteinu na skopolaminem indukovaný IM u samců myší Institute of Cancer Research. Myším byl intraperitoneálně (ip) podáván skopolamin 0,75 mg/kg/den po dobu sedmi po sobě jdoucích dnů. Genistein (10, 20 nebo 40 mg/kg/den, po) byl podáván denně myším po dobu 24 dnů. Testy chování zahrnovaly rozpoznávání polohy (OLR) a Morrisovo vodní bludiště (MWM) pro hodnocení prostorové paměti. V úloze OLR skupina léčená genisteinem (40 mg/kg) vykazovala významné zvýšení diskriminačního indexu (DI). Jak ve studii, tak v testech sondy MWM skupina léčená genisteinem vykazovala nižší únikovou latenci při lokalizaci ponořené plošiny a vykazovala vyšší počet křížení v cílovém kvadrantu, což naznačuje, že léčba genisteinem může zlepšit kognitivní výkon.

3.5. Lipopolysacharidy (LPS)

Shahmohammadi a kol. [23] provedli studii účinku léčby genisteinem na lipopolysacharidy (LPS) indukovaný neurozánět u samců albínských potkanů ​​Wistar. Neuro-zánět byl vyvolán zavedením 500 ug/kg/den LPS(ip). Následná léčba genisteinem byla prováděna po dobu sedmi dnů v dávce 10, 50 nebo 100 mg/kg/den. Prostorové a rozpoznávací paměti byly posouzeny pomocí Y-bludiště, rozlišování nových objektů (NOD) a pasivního vyhýbání se úlohám (PAT). Ve všech třech testech genistein (50 a 100 mg/kg) přinesl významné zlepšení v příslušných parametrech, což dále podporuje že léčba genisteinem může zmírnit kognitivní dysfunkci.

3.6. Diabetes indukovaný streptozotocinem (STZ).

Studii in vivo provedli Rajput et al. [21] zkoumat neuroprotektivní roli genisteinu na diabetes vyvolaný SIZ u samců albínských švýcarských myší. Diabetes u myší byl indukován zavedením 200 mg/kg STZ přes iproute. Diabetes byl indukován tak, že u myší způsobil hyperglykémii, která zase může způsobit poškození neuronů vyvolané ischemií-reperfuzí (IR). Následně byla diabetickým myším podávána ip léčba genisteinem (2,5, 5 nebo 10 mg/kg/den) po dobu 14 dnů. Prostorové a retenční paměti byly poté vyhodnoceny pomocí zvýšeného plus bludiště (EPM), což vedlo ke snížení doby latence přenosu u skupin léčených genisteinem (5 a 10 mg/kg) u diabetických myší s IR. Celkově tato zjištění silně naznačují, že kognitivní deficity lze snížit léčbou genisteinem.

3.7. Olovo

Su a kol. [24]vyhodnotili ochranný účinek léčby genisteinem na úrovni olova jako toxické látky. Samcům krys Sprague-Dawley bylo orálně podáváno (po) olovo i genistein v dávce 1 mg/kg/den po dobu 56 dnů. Pro hodnocení kognitivní výkonnosti krys a vlivu olova bylo použito Morrisovo vodní bludiště (MWM). Léčba genisteinem významně snížila latenci k platformě a způsobila vyšší počet křížení v cílovém kvadrantu ve zkušebním i sondovém testu, což naznačuje, že léčba genisteinem může snížit účinek MI.

3.8. Záchvat vyvolaný kyselinou kainovou (KA).

Ve studii Khodamoradi et al. [25], léčba genisteinem byla zkoumána pro její možný účinek na křeče vyvolané kyselinou kainovou (KA) u samic potkanů ​​Wistar. Záchvat vyvolaný KA měl za následek infarkt myokardu a poranění neuronů. KA byla podávána krysám intracerebroventrikulární (icv) cestou (0,5 ug/μl). Následně bylo zavedení KA krysám provedeno čtyři dny po léčbě genisteinem při 0,5 a 5 mg/kg/den prostřednictvím ip Pro hodnocení prostorové paměti bylo použito Morrisovo vodní bludiště (MWM). Celkově výsledky naznačují pozitivní účinky genisteinu vůči myším se záchvaty vyvolanými KA.

3.9.Stárnutí

Neese a kol. [26] zkoumali kognitivní deficity související se stárnutím a studovali potenciální ochranné účinky genisteinu při zmírňování deficitů. Využili 14-měsíční samice krys Long-Evans k simulaci účinků stárnutí na kognitivní výkon. K vyhodnocení pracovní paměti byly použity jak pákový lis, tak zpožděné prostorové střídání se Skinnerovým boxem (DSA) a diferenciální zesílení nízkých rychlostí odezvy (DRL). Nicméně výsledky ukázaly, že genistein není účinný při zmírňování kognitivních deficitů v modelu MI u starých potkanů.

3.10.-. Amyloid

Bagheri a kol. [27] zkoumali neuroprotektivní účinek léčby genisteinem na IM indukovaný -amyloidem. -amyloid 1-40 byl injikován icv （4 μl） samcům krys Wistar, následovalo orální podání genisteinu (10 mg/kg/den). Testy Y-bludiště, pasivní vyhýbací test (PAT) a radiální rameno bludiště (RAM) byly použity k vyhodnocení kognitivní výkonnosti, ve které potkani léčeni genisteinem vykazovali významné zvýšení parametrů v Y-bludišti i PAT, zatímco v RAM nedošlo k žádnému významné zvýšení správné volby paží nebo snížení nesprávné volby paží. Celkově tato zjištění naznačují, že léčba genisteinem může zabránit infarktu myokardu vyvolanému -amyloidem.

Pro další informace klikněte na odkaz:https://www.xjcistanche.com/news/part2-genistein-a-potential-natural-lead-mol-55084044.html