Mehanski vpogled v z diosminom povzročeno nevroprotekcijo in izboljšanje spomina pri podganjem modelu intracerebroventrikularne kinolinske kisline: vstajenje mitohondrijskih funkcij in antioksidantov 1. del

Nevrodegeneracija je zadnji dogodek po kaskadi patogenih mehanizmov pri več možganskih motnjah, ki vodijo v kognitivno in nevrološko izgubo. Kinolinska kislina (QA) je ekscitotoksin, ki izhaja iz presnovne poti triptofana in je vpleten v številne bolezni, kot so Alzheimerjeva, Parkinsonova, Huntingtonova in psihotična bolezen.

S staranjem je nevrodegeneracija postopoma postala pogost pojav. Nevrodegeneracija lahko negativno vpliva na fizične in duševne sposobnosti ljudi, zlasti na spomin. Lahko pa z delovanjem upočasnimo nevrodegeneracijo in izboljšamo spomin.

Prvič, ohranjanje pozitivnega odnosa do življenja lahko pomaga ublažiti nevrodegeneracijo. Študije so pokazale, da lahko pozitivna miselnost spodbuja rast in rekonstrukcijo nevronov ter tako izboljša kognitivne funkcije ljudi. Navsezadnje dobro razpoloženje pozitivno vpliva na zdravje možganov.

Drugič, z vadbo lahko izboljšamo spomin in spodbudimo regeneracijo živčevja. Pravilna vadba lahko spodbudi nevrone v možganih, da vzpostavijo nove povezave, s čimer se izboljšajo kognitivne in spominske sposobnosti ljudi. Poleg tega lahko pri starejših vadba zmanjša tudi živčni apetit, ki povzroča nevrodegeneracijo, kar pomaga ohranjati zdravje možganov.

Poleg tega je ohranjanje raznolikosti in izzivov dnevnih aktivnosti tudi pomemben način za izboljšanje spomina. Zaradi rednih in ponavljajočih se vsakodnevnih aktivnosti bodo možganske dejavnosti zelo mehanične in monotone. Ravno nasprotno, raznolike dejavnosti pomlajujejo možgane ter krepijo kognitivne in spominske sposobnosti ljudi.

Če povzamemo, čeprav ima lahko nevrodegeneracija škodljive učinke na spomin ljudi, lahko sprejmemo ustrezne ukrepe za upočasnitev tega učinka. Pozitivno razmišljanje, ustrezna vadba in raznolike dejavnosti lahko izboljšajo spomin in spodbujajo regeneracijo živcev. Negujmo in varujmo naše možgane, da bodo ostali zdravi in ​​mladi. Vidi se, da moramo izboljšati spomin. Cistanche lahko bistveno izboljša spomin, saj lahko uravnava tudi ravnovesje nevrotransmiterjev, kot je povečanje ravni acetilholina in rastnih faktorjev, ki so zelo pomembni za spomin in učenje. Poleg tega lahko Cistanche izboljša pretok krvi in ​​spodbuja dostavo kisika, kar lahko zagotovi, da možgani dobijo dovolj hranil in energije, s čimer se izboljša vitalnost in vzdržljivost možganov.

Kliknite Spoznajte načine za izboljšanje spomina

Diosmin (DSM) je naravni flavonoid, ki ima lastnosti, ki lahko ustavijo potek nevrodegenerativnega napredovanja. V preteklih študijah je bilo lovljenje prostih radikalov skupaj z lastnostmi DSM, kot so antihiperglikemične, protivnetne in vazoaktivne lastnosti, pragmatično. Zato je bila v trenutnih poskusih nevroprotektivna aktivnost DSM raziskana v prototipu podgan QA.

QA so dajali po intracerebroventrikularni poti (QA-ICV) pri podganah prvi dan, DSM (50 in 100 mg/kg, intraperitonealno) pa so dajali od 1. do 21. dne. Spomin, hoja, senzomotorične funkcije in biomarkerji oksidativnega pohabljanja in mitohondrijske funkcije so bile ocenjene v celih možganih. Rezultati so pokazali znatno poslabšanje senzomotorične zmogljivosti, hoje ter delovnega in dolgoročnega spomina pri podganah s QA-ICV. Te vedenjske anomalije so bile znatno oslabljene z DSM (50 in 100 mg/kg) in donepezilom (standardno zdravilo).

Zmanjšanje telesne mase (g), prehrane in zaužitja vode, ki ga povzroča QA-ICV, je bilo prav tako oslabljeno z zdravljenjem z DSM ali donepezilom. QA-ICV je zaviral aktivnosti mitohondrijskega kompleksa I in II ter povzročil povečanje oksidativnega in nitrozativnega stresa skupaj z zmanjšanjem endogenih antioksidantov v možganih. DSM je glede na odmerek izboljšal mitohondrijske funkcije in zmanjšal oksidativni stres pri podganah, zdravljenih s QA-ICV. DSM je lahko možna alternativa pri zdravljenju nevrodegenerativnih motenj z osnovno patologijo mitohondrijske disfunkcije.

1. Uvod

Progresivna nevrodegeneracija s sočasnimi kognitivnimi in nevrološkimi pomanjkljivostmi je glavna manifestacija več možganskih bolezni, kot so Alzheimerjeva (AD), Parkinsonova (PD) in Huntingtonova bolezen (HD).

Sinaptično upadanje in oslabljeno dolgotrajno potenciranje zaradi zmanjšanega izražanja nevrotrofinov (npr. nevrotrofičnih dejavnikov, kalcinevrina in nevronskih razvojnih dejavnikov), nevrokemičnih aberacij (npr. acetilholina, glutamata, monoaminov in c-aminomaslene kisline), nevropeptidov (npr. oksitocina, snov P, somatostatin in oreksin), in spremembe v notranjem miljeju možganov vodijo do poslabšanja kratkoročnega in dolgoročnega spomina [1].

Ekscitatorne poti, ki jih posredujejo glutamatergični receptorji, so pogosto povezane s konsolidacijo dolgoročnega spomina v hipokampusu in možganski skorji [2]. Receptorji, kot je N-metil D-aspartat (NMDAR), so bistvena sestavina dolgotrajne potenciacije in depresije, dotok kalcija prek NMDAR in napetostno odvisnih kalcijevih (Ca2+) kanalov (VGCC) krepi sinapso.

Vendar pa prekomerni ekscitacijski nagon v možganih doseže vrhunec v možganski atrofiji prek prostih radikalov, vnetnih citokinov in aktivacije poti celične smrti [3, 4].

Kinolinska kislina (QA) je produkt kinureninske poti presnove triptofana in je endogeni ligand NMDAR [5]. Čeprav je triptofan obvezen za biosintezo serotonina in triptamina, se > 95 % triptofana presnavlja po kinureninski poti [6]. Presnovki kinureninske poti (npr. kinurenska kislina) so nevroaktivni, vključno s QA, in so vpleteni v shizofrenijo, AD in HD [7]. ].

QA aktivira imunski sistem (mikroglijo in astrocite), poveča izražanje kemotaktičnih dejavnikov (npr. monocitni kemoatrakcijski protein-1, RANTES) in spodbudi proste radikale. Povečanje prepustnosti krvno-možganske pregrade (BBB) ​​prepreči zaščitni učinek proti QA, zaradi česar so možgani nagnjeni k prekomernemu dotoku QA. QA je presnovni zaviralec, zaradi česar je močan nevrotoksin [8].

QA zavira monoaminoksidazo-B (MAO-B), glukoneogenezo (prek fosfoenolpiruvat karboksikinaze), kreatin kinazo, mitohondrijske komplekse in celično dihanje ter zmanjša raven ATP [9].

QA lahko poveča oksidativni stres in zmanjša antioksidante na način, ki je odvisen ali neodvisen od NMDAR. Interakcija QA-Fe2+ sproži proste radikale, kar vodi do peroksidacije lipidov in pohabljanja DNK, kar potrjuje porast hidroksilnih radikalov, aktivnosti poli (ADP-riboza) polimeraze (PARP) in aktivnosti laktat dehidrogenaze (LDH) [10].

Klinične ugotovitve so tudi pokazale, da je QA izboljšan v možganih, krvi in ​​cerebrospinalni tekočini (CSF) bolnikov z AD in HD [5]. Ugotovitve v preteklosti kažejo, da lahko QA povzroči kognitivne pomanjkljivosti in druge vedenjske nenormalnosti pri poskusnih živalih [11].

Nedavne študije so pokazale, da lahko naravni izdelki ublažijo simptome kognitivne disfunkcije in izboljšajo terapevtski izid pri nevrodegenerativnih motnjah [12, 13]. Flavonoidni glikozid, diosmin (3',5,7-trihidroksi-4'-metoksi flavon-7-ramnoglukozid), pogosto obstaja v perikarpu citrusov (Rutaceae) [14].

Diosmin (DSM) je sestavljen iz disaharidne skupine (6-O-(-L-ramnopiranozil)- -D-glukopiranozil), ki je pritrjena na aglikonski del (diosmetin) preko glikozidne povezave in se lahko biosintetizira iz hesperidina.

Črevesna flora spremeni glikozid DSM v aglikonski del, ki se nato hitro absorbira skozi prebavila. Pri ljudeh je razpolovni čas DSM 26 do 43 ur, če ga dajemo peroralno [15].

Je vazoaktivno zdravilo, ki izboljša mikrocirkulacijo in limfno drenažo ter poveča prožnost ven z zmanjšanjem presnove norepinefrina s katehol-O-metil transferazo. DSM razveljavi mikrovaskularno prepustnost, ekstravazacijo levkocitov in pojav adhezijskih molekul, kot sta ICAM-1in VCAM-1 [14, 15].

Več študij je pokazalo, da DSM v možganih razbija proste radikale in imunsko usklajuje [16, 17]. Klinični dokazi kažejo, da je DSM dobro prenašano, varno in netoksično zdravilo [15]. V nutracevtikih se DSM (Daflon) pogosto predlaga za zdravljenje venoznih motenj, vključno s hemoroidi in hiperglikemičnimi stanji.

Prejšnje ugotovitve so pokazale, da lahko DSM spodbudi sproščanje inzulina iz -celic, presnovo ogljikovih hidratov in izražanje prenašalcev glukoze (GLUT). Prav tako zmanjšuje diabetične zaplete [15].

Zmanjšuje dislipidemijo in jetrno glukoneogenezo [16]. V prejšnjih študijah je DSM izboljšal kognitivne funkcije, oslabil simptome shizofrenije in pokazal nevroprotektivne učinke pri poskusnih živalih [16–19].

Sawmiller et al. [20] je v študiji opazil z DSM posredovano zmanjšanje hiperfosforilacije amiloida in tau z oslabitvijo glikogen sintaze kinaze 3 v modelu miši 3 × Tg-AD. Te ugotovitve primerno kažejo, da ima DSM potencial za izboljšanje možganskih disfunkcij proti QA. V tej študiji je bil QA uporabljen za induciranje demence in drugih nevroloških izpadov pri podganah.

QA lahko deluje kot močan nevrotoksin, ki zavira več poti in molekularnih mehanizmov v možganih, da povzroči progresivno nevrodegeneracijo in možgansko atrofijo. Sodobna raziskava je bila zasnovana za raziskovanje rezultatov DSM v prototipu podgan QA-ICV.

2. Material in metode

2.1. Poskusne živali.

Ali je raziskavo dovolil IAEC v skladu s protokolom št. ASCB/IAEC/14/20/145. Podgane AlbinoWistar (ne glede na spol, od 200 g do 250 g, stare od 8 do 9 mesecev) so bile zadržane v polipropilenskih kockastih ograjenih prostorih tipične velikosti pod umetnimi nastavitvami temperature (23 ± 2 stopinji), 12:12 urnim zaporedjem temno/svetlo in vlažnosti (40 ± 10 %) v institucionalni hiši za živali. Glodavce smo hranili s standardno hranljivo hrano (Ashirwad Manufacturers, Punjab) in prečiščeno vodo po želji.

Vsi postopki na živalih se izvajajo izključno v skladu s smernicami CPCSEA,GOI, New Delhi. Skrbniki in oskrbniki živali so bili zaslepljeni glede različnih terapevtskih režimov, omogočenih kohortam živali.

Izvedeni so bili preiskovalni poskusi na živalih, ki so sledili vsaj enemu štirinajstdnevnemu trajanju seznanitve. Vse preiskave na živalih so bile izvedene med 0900- in 1600- urami na dan.

2.2. Droge in kemikalije.

Diosmin (DSM: 520-27-4), kinolinska kislina (QA: 89-00-9) in standardni analiti so bili pridobljeni pri Mercku (Indija). Natrijev dihidrogenfosfat (NaH2PO4), natrijev hidroksid (NaOH), dibazični kalijev fosfat (K2HPO4), nitrobluetetrazolij (NBT), fenazin metosulfat (5-metilfenazinijev metilsulfat), etilendiamintetraocetna kislina (EDTA), goveji albumin (BSA), {{ 7}}[4-(2-hidroksietil)piperazin-1-il]etansulfonska kislina (HEPES), 1,2-bis[2-[bis(karboksimetil) amino]etoksi]etan (EGTA), riboflavin, natrijev cianid (NaCN), natriumazid (NaN3), tetranatrijev pirofosfat, vodikov peroksid (H2O2), dinatrijev NADH (DPNH), tetranatrijev NADPH (tetranatrijeva sol reducirana s koencimom II), fosforjeva kislina, Folinov in Ciocalteujev fenol (FCR) in reagent sulfosalicilne kisline (5-SSA) (HiMedia Laboratories, Maharashtra, Indija); diglicin, ledocetna kislina (CH3COOH), Ellmanov reagent (3-karboksi-4-nitrofenildisulfid, DTNB), azabenzen (C5H5N) in natrijev lavrilsulfat (SLS) (LobaChemie, Mumbai, Indija); 4,6-dihidroksi-2-merkaptopirimidin (2-TBA), dinatrijev karbonat (Na2CO3) in (2-merkaptoetil)trimetilamonijev jodid acetat (TCI chemicals, Indija); cinkov sulfat (ZnSO4), Rochellova sol (kalijev natrijev L(+)-tartrat), 2-(1-naftilamin)etilamin dihidroklorid, natrijeva dušikova kislina (NaNO2) in p-aminobenzensulfonamid (SiscoResearch Laboratories, Indija ); butilni alkohol (Fisher Scientific, Indija).

2.3. Intracerebroventrikularna injekcija kinolinske kisline.

Živali smo podvrgli anesteziji z intraperitonealnim (ip) koktajlom ketamina (90 mg/kg) in ksilazina (10 mg/kg) z uporabo sterilne vode za injekcije. Telo je bilo položeno na trebuhu na toplo grelno blazino, glava pa je bila nameščena v nosilcu instrumenta za stereotaksično kirurgijo. Lasišče je bilo zarezano na njihovi srednji sagitalni točki in lobanja je bila odkrita z razmikom kože.

Poljubno je bil izbran kateri koli od dveh stranskih prekatov, v lobanji pa je bila izvrtana temenska kost (stereotaksične koordinate -0.8 mm anteroposteriorno od bregme, ±1,5 mm mediolateralno od srednjega sagitalnega šiva in ±3,6 mm dorzoventralno od površine parietalne kosti ), da naredite luknjo za brušenje [21].

Prvi dan smo raztopino kinolinske kisline (QA) sveže pripravili (240 nmol) v PBS (na+-K+ [PO4]2- pufrirana fiziološka raztopina, pH 7,4) in jo postopoma injicirali z uporabo Hamiltonove mikrobrizgalke pri pretoku 1 µl/minuto v levi ali desni možganski prekat podgan v trajanju 5 do 6 minut z volumnom injiciranja 5 µl ICV-vehikla [22].

Po inokulaciji celotnega zdravila mikroigla ni bila odstranjena 4 do 5 minut, da bi omogočili difuzijo zdravila v cerebrospinalni tekočini in preprečili njegovo regurgitacijo. Ekvivalentni volumen (10 µl) PBS-vehikla je bil dajan ICV v šamratih, ki so bili enako operirani, vendar QA ni bil injiciran.

Po injiciranju zdravila so bile luknje obnovljene z uporabo cementnega sredstva (cinkov fosfat, PYRAX®) in opravljeno je bilo šivanje kože. Da bi preprečili kontaminacijo (razmnoževanje bakterij), smo Neosporin® uporabili pro nata.

Da bi preprečili pooperativno sepso, smo aplicirali Orizolin (Zydus Cadila) v odmerku 30 mg/kg (ip). Vsaki podgani je bilo zagotovljeno toplo okolje (37 ± 0,5 stopinj), da se prepreči pokirurška hipotermija. Vsaki podgani je bila po operaciji sedem dni dovoljena brezplačna poltrdna hrana (znotraj kletke) in voda ter ločeno nameščena v ločeni kletki (30 × 23 × 14 cm3).

2.4. Eksperimentalni protokol. DSM je bil injiciran v odmerkih 50 in 100 mg/kg na telesno maso (tm) pri podganah po intraperitonealni (ip) poti z uporabo 0,5 % dimetilsulfoksidnega nosilca v normalni fiziološki raztopini (odmerek-volumen 5 ml/kg) [17].

Živali so bile naključno razporejene v 5 skupin v enojno slepem načinu (n � 5): (i) lažno (S), (ii) QA, (iii) QA + DSM50, (iv) QA + DSM100 in (v) QA + DNP. Podgane so bile prvi dan podvržene intracerebroventrikularnemu dajanju QA (QA-ICV) ali lažni operaciji. DSM so dajali 21 zaporednih dni na dan 120 minut po QA-ICV od prvega dne dalje.

Donepezil (DNP) je bil uporabljen kot standardno zdravilo v tej študiji in injiciran (odmerek 3 mg/kg, ip) podganam, ki so jim vbrizgali QAICV, 21 zaporednih dni. Živalim v kontrolnih skupinah thesham in QA so od 1. do 21. dne dajali vehikel (sterilni 0.5% dimetilsulfoksid v normalni fiziološki raztopini v volumnu odmerka 5 ml/kg). Celotna študija je bila izvedena v skladu s shemo, prikazano v Slika 1.2.5. Lokomotorna aktivnost.

V vseh skupinah podgan smo 5 minut dokumentirali povprečno lokomotorno aktivnost z aktofotometrom. Ločeno žival smo postavili v aktofotometer za 3 minute aklimatizacije. Podganam so nato dali 5 minut in rezultate navedli kot štetje na 5 minut [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 sekund pri palici, ki se vrti z devetimi vrtljaji na minuto (rpm).

Po poskusih pridobivanja je bila na valjasto gred nameščena ločena podgana in vrtilna hitrost je bila povečana s konstantnim 10-sekundnim premorom od 6 vrtljajev na minuto (predhodna hitrost) do 30 vrtljajev na minuto (končna hitrost), kar je trajalo več kot 50 sekund. V rezultatih je bila navedena povprečna zakasnitev upadanja (v sekundah) vrtljive cilindrične gredi.

2.7. Analiza odtisa. Načelo izvajanja analize odtisov pri podganah je ocenjevanje nenormalnosti hoje.

Za odtise so podgane noge potopili v štiri raznobarvna netoksična živilska barvila in jim dovolili teči po nagnjeni stezi (70 cm × 10 cm × 8 cm). Osnova vzletno-pristajalne steze je bila obdana s celulozno ploščo bele barve. Podgane so bile motivirane za zatemnjen odsek navzgor na koncu steze, da bi dobili jasne odtise. Barvilo smo po poskusih nežno odstranili z vsake živali z mlačno vodo. Odtise stopal so skenirali in "dolžino koraka" izmerili s standardnim ravnilom. Dolžina koraka je bila kvantificirana z izračunom razdalje med zaporednimi postavitvami identične podganje šape [11].

For more information:1950477648nn@gmail.com