Mekaaninen näkemys diosmiinin aiheuttamasta neurosuojauksesta ja muistin parantamisesta intraserebroventrikulaarisessa kinoliinihapporottamallissa: mitokondrioiden toimintojen ja antioksidanttien elpyminen, osa 4

2.12.4. Superoksididismutaasiaktiivisuus. SOD:n (EC1.15.1.1) vaikutusnopeus (yksikköä per mg proteiinia) tarkasteltiin Kakkar et ai. [33]. Reaktioseos sisälsi 0,3 ml homogenaattia, 100 µl 5-metyylifenatsiniummetyylisulfaattia (197 μM) ja 1,3 ml tetraemäksistä natriumdifosfaattia (0,066 mM, pH 7,2). Reaktio aloitettiin käyttämällä 200 µl -nikotiiniamidiadeniinidinukleotidia (DPNH) (780 µM) ja pysäytettiin 60 sekuntia myöhemmin käyttämällä 1 ml glacial CH3COOH:ta tässä seoksessa. Syntynyt kromogeenimäärä laskettiin merkitsemällä värin voimakkuus aallonpituudella λmax� 560 nm.

Superoksididismutaasi (SOD) on tärkeä entsyymiaine, joka voi toimia antioksidanttina elimistössä. Yhä useammat tutkimukset ovat osoittaneet, että SOD:n ja muistin välillä on läheinen yhteys.

Ensinnäkin SOD-entsyymi voi auttaa elimistöä poistamaan vapaita radikaaleja ja vähentämään oksidatiivisen stressin vaurioita hermosoluille, mikä suojaa hermoston normaalia toimintaa. Hermoston normaali toiminta on avain ihmisen muistiin, oppimiseen ja muihin kehittyneisiin ajattelutoimintoihin. Siksi riittävä SOD-taso voi auttaa meitä ylläpitämään hyvää muistin, kognition ja oppimisen tilaa.

Toiseksi, SOD voi myös auttaa ihmiskehoa täydentämään riittävästi happea. Iän ja ympäristön muutosten myötä kehon hapen saanti vähenee vähitellen. Happi on yksi avainaineista ihmisen solujen aineenvaihdunnassa ja myös erittäin tärkeä hyvän muistin ylläpitämisessä. SOD voi auttaa kehoa ylläpitämään happitasoja ja varmistamaan ihmiskehon normaalit aineenvaihdunnan perustoiminnot, mikä tarjoaa edellytykset muistin syntymiselle ja ylläpitämiselle.

Arkielämässä on myös erittäin helppoa ylläpitää riittävää SOD-tasoa. Voimme lisätä elimistön SOD-pitoisuutta ruokavaliolla, kuten syömällä runsaasti SOD:ta sisältäviä vihanneksia, kuten vihreitä vihanneksia, kaalia ja porkkanoita. Lisäksi hyvien elintapojen ylläpitäminen voi myös auttaa meitä ylläpitämään tervettä SOD-tasoa, kuten kohtalainen liikunta, riittävä uni jne.

Lyhyesti sanottuna SOD-entsyymin ja muistin välillä on läheinen suhde. Kehon SOD-pitoisuuden lisääminen voi auttaa meitä ylläpitämään tervettä hermostoa ja edistämään kehittyneiden ajattelutoimintojen normaalia etenemistä. Meidän pitäisi auttaa kehoa ylläpitämään riittävää SOD-tasoa tieteellisen ruokavalion, elintapojen ja fyysisen harjoituksen avulla, jotta voimme paremmin suojella muistiamme. Voidaan nähdä, että meidän on parannettava muistia, ja Cistanche voi parantaa muistia merkittävästi, koska Cistanchella on antioksidanttisia, anti-inflammatorisia ja ikääntymistä estäviä vaikutuksia, jotka voivat auttaa vähentämään hapettumista ja tulehdusreaktioita aivoissa ja siten suojelemaan kehon terveyttä. hermosto. Lisäksi Cistanche voi myös edistää hermosolujen kasvua ja korjausta, mikä parantaa hermoverkkojen liitettävyyttä ja toimintaa. Nämä vaikutukset voivat auttaa parantamaan muistia, oppimiskykyä ja ajattelunopeutta ja voivat myös estää kognitiivisten toimintahäiriöiden ja hermostoa rappeuttavien sairauksien esiintymisen.

Napsauta nyt parantaaksesi muistiasi

2.12.5. Katalaasiaktiivisuus. Katalaasin (EC1.11.1.6) toiminnan nopeuden arvioimiseksi OD-ero (λmax � 240 nm) analysoidusta sekoituksesta (3.0 ml), joka käsittää 50 µl tutkimusnäyte, 1,22 ml H2O2 (0,03 M) Na+-K+ [PO4]2--puskurissa (pH 7,91, 0,06 M) ja 1,63 ml 0,06 M Na{{ 29}}K+ [PO4]2--puskuri (pH 7,1) kirjattiin.

Katalaasiaktiivisuus (µmol H2O2-hajoamista minuutissa per mg aivojen proteiinia) laskettiin käyttämällä ε � 43,6/M/cm [34].2.12.6. Koko nitriittitaso. .e tekniikka, Sastry et al.[35] toteutettiin arvioimaan koko aivojen nitriittejä (μmolper mg aivoproteiinia).

Koeputkissa, jotka sisälsivät 100 µl tutkimusnäytettä, 145 mg kupari-kadmiumiamalgaamia, 500 µl H2CO3-puskuria (pH 8,89), 0,44 M 100 µl NaOH, ja 119,8 mM sentrifugoitiin 0 50 µl SO 40 10 minuuttia, ja ylimääräinen ylempi neste (supernatantti) eristettiin.

Griess-kemikaalia (50 µl) sisällytettiin 100 µl:aan ylimääräistä nestettä. 60 minuutin inkubaation jälkeen OD (λmax 548 nm aallonpituus) todettiin käyttämällä kaksisäteistä UV1700 spektrofotometriä (Shimadzu). Tyypillinen typpihapon natriumkäyrä (0,02–0,2 mM) suunniteltiin ja koko nitriitti tasattiin.

2.12.7. Proteiinien kokonaismäärän määritys. Kokonaisproteiinitaso (mg/ml homogenaattia) laskettiin käyttämällä naudan seerumin albumiinin epätyypillistä kaarevuuskäyrää, jonka liuoksen vahvuus vaihteli välillä 0,3 - 3,8 mg/ml. Tutkimusyhdistelmä järjestettiin 250 µl:lla homogenaattia, 5,1 ml:lla Lowryn reagenssia, Na+-K+ [PO4]2--puskurilla (900 µl) ja 1,1 N 500 µl FCR:llä. OD:n poikkeama havaittiin aallonpituudella λmax � 650 nm [36].

2.13. Aivoosien histopatologia. Painovoimasyötetyn diffuusiojärjestelmän avulla rotat diffuusoitiin sydämensisäisesti (vasemman kammion kautta) 1 0 % neutraalilla puskuroidulla formaldehydiliuoksella (10 % NBF) ja nukutettiin akuutisti. Hippokampus ja aivokuoren sektorit upotetaan kiinnitysaineeseen (10:1 kiinnitysaine: kudososuus), nimittäin 10 % NBF:ään yhdeksi viikoksi (4 astetta), mukana 0,04 % natriumatsidia (pH 7,4).

Etyylialkoholia (70%) käytettiin 4 asteen lämpötilassa pidettyjen kiinteiden kudososien pakkausliuoksena. Mikrotomileikkuria (pyörivä tyyppi) käytettiin ohuiden osien (8,0 μm) saamiseksi, jotka sitten sävytettiin väriaineella hematoksyliinilla ja eosiinilla (H&E). Diat tehtiin pysyviksi käyttämällä DPX-hartsia, jotka myöhemmin peitettiin ja tarkastettiin optisella mikroskoopilla (binokulaarinen) × 40 suurennuksella.

2.14. Tilastollinen analyysi. Ammattitaitoinen kokeilija sokkoi erilaisia ​​eläinryhmille annettuja lääkehoito-ohjelmia tarkasti ja arvioi tiedot. Poikkeamat eivät olleet aineistossa pragmaattisia (Grubbin testi), ja Kolmogorov–Smirnov-testi ja Levenen testi vahvistivat muuttujien normaalijakauman ja varianssin homogeenisuuden (HOV p > 0.05, Levenen testi).

Muussa tapauksessa epätasaisen varianssin tapauksessa (HOV p < {{0}}.05, Levenen testi), Welchin ANOVA (p < 0.05, F'-tilasto), ja Games–Howell post hoc -testejä voidaan soveltaa. Normaalisti jakautuneiden muuttujien keskiarvoja tarkasteltiin ja ne yhdistettiin kaksisuuntaisen varianssianalyysin (ANOVA) yksisuuntaisilla tai toistuvilla mittareilla. ANOVA:n tapauksessa tulokset ovat merkitseviä (p < 0,05) F-tilastoissa, käytettiin useita vertailutestejä, nimittäin Tukeyn HSD (rehellinen merkitsevä ero) tai Bonferroni. Tilastollisen merkitsevyyden katsottiin olevan p < 0,05, ja tulokset ilmoitettiin keskiarvona ± keskiarvon standardivirhe (SEM).

3. Tulokset

3.1. DSM:n tulokset kehon painoon (g), ruokavalioon ja veteen QA-ICV:tä saaneiden rottien nauttimiseen. Ruumiinpainot, rehu ja veden nauttiminen analysoitiin viikoittain päivästä 1 alkaen.

Merkittävä väheneminen (p < {{{10}}}.001) kehon painossa (g), ruokinnassa ja juomassa päivinä 7, 14 ja 21 oli pragmaattinen rotilla, joille annettiin QA-ICV-injektio päivänä 1 verrattuna tosham-vastineisiin (kuvio 2). DSM:n (100 mg/kg) annostelu aiheutti merkittävän ruumiinpainon nousun (päivä 7p < 0.05, päivä 14 p < {{38} }.01, päivä 21 p < 0.001), syöte (päivä 7p < 0.{{6{{63} }}}5, päivä 14 p < 0,01, päivä 21 p < 0,001) ja vedenotto (päivä 7 p < 0,01, päivä 14 p < 0,05) rotilla QA-ICV.DSM:ää (50) vastaan mg/kg) heikensi myös merkittävästi QA-ICV:n laukaisemaa pudotusta rottien ruumiinpainossa (päivä 21 p < 0,05) ja ruokinnan saanti (päivä 7 p < 0,01) verrattuna rottiin, jotka ovat saaneet QA-ICV-injektion. QA-ICV- ja DNP-käsitellyt rotat havaitsivat merkittävän kasvun ruumiinmassassa (g) (päivä 7p < 0,05, päivä 14 p < 0,001, päivä 21 p < 0,001), rehu (päivä 7p < 0,001, päivä 14 p < 0,01, päivä 21 p < 0,001) ja veden saanti (päivä 7, 14, 21 p < 0,01) verrattuna rottiin, jotka pysyivät alttiina yksinäiselle QA-ICV:lle.

3.2. DSM:n vaikutus liikkumiseen, motoriseen koordinaatioon ja rottien kävelyyn QA-ICV:tä vastaan. Tässä tutkimuksessa QA-ICV tai lääkehoidot eivät vaikuttaneet eläinten liikkuvuuteen.

QA-ryhmässä ei havaittu merkittävää muutosta keskimääräisissä lukumäärissä 5 minuuttia kohden aktinometrilaitteessa verrattuna valeryhmään (kuvio 3(a)). Rotarod- ja jalanjälkianalyysiä käytettiin rottien sensorimotorisen suorituskyvyn ja kävelyn arvioimiseen.

Tulokset osoittivat, että QA-ICV haittasi merkittävästi (p < 0.001) rottien motorista koordinaatiota (Kuva 3(b)) ja kävelyä (Kuva 3(c)), mikä heijastuu pyörivältä akselilta putoamisen latenssin vähenemisenä. ja rottien askelpituus jalanjälkianalyysissä verrattuna tosham-vastineisiin.

Ryhmät QA + DSM50 ja QA + DSM100 osoittivat huomattavan lisäyksen laskuviiveessä (p < 0.05, p < 0.01) ja askelpituudessa (p < 0,05, p < 0,001) suhteessa QA-ryhmään.

DNP-hoito heikensi merkittävästi QA-ICV:tä ja laukaisi putoamislatenssin pienenemisen (p < 0.001) ja askelpituuden (p < 0,001) verrattuna rottiin, joille annettiin QA-ICV yksin. Lisäksi DSM-käsittely (100 mg/kg) osoitti merkittävää parannusta (p < 0,01) DSM:ään (50 mg/kg) verrattuna rotilla, jotka oli altistettu QA-ICV:lle.

3.3. DSM:n vaikutus rottien työmuistiin ja spatiaaliseen pitkän aikavälin muistiin QA-ICV:tä vastaan. Syrjintäindeksin (%) lasku NORT:ssa vahvisti työskentelytyypin muistin vähenemisen.

ELT:n asteittainen nousu neljän päivän harjoituskokeissa ja TSTQ:n lasku palautuskokeissa (suoritettiin 24 tuntia viimeisen harjoituskokeen jälkeen) MWM:ssä merkitsi pitkäaikaista muistin menetystä rotilla.

Tässä tutkimuksessa rotat, jotka altistettiin yksinomaan QA-ICV-hoidolle, osoittivat huomattavan laskun (p < 0,001) syrjintäindeksissä (%) suhteessa huijaukseen (kuvio 4(a)).

MWM-testissä päivän 17 harjoituskokeet eivät paljastaneet merkittävää muutosta ELT:ssä eri ryhmien välillä, mutta päivänä 18 havaittiin huomattava muutos ELT:ssä. QA-kohortti osoitti huomattavan (p < 0.001) ELT-arvon nousun (päivät 18–20) (kuva 4(b)) ja laskun TSTQ:ssa (päivä 21) (Kuva 4(c)) verrattuna valevastaaviin.

Käsittely DSM:llä (100 mg/kg) heikennetyllä QA-ICV:llä sai aikaan erotusindeksin (%) pienenemisen (p < 0.0{{14} }1), ELT:n nousu (päivä 18 p < 0,05, päivä 19 p < 0,01, päivä 20 p < 0,001) ja TSTQ:n lasku (p < 0,001) verrattuna rottiin, joille on tehty pelkkä QA-ICV-injektio.

QA + DSM50 kohortti osoitti huomattavan nousun syrjintäindeksissä (%) (p < 0.001), laskun päivän 20 ELT:ssä (p < 0,01) ja nousun TSTQ (p < 0,001) suhteessa QA-ryhmään.

DNP-hoito lisäsi syrjintäindeksiä (%) (p < {0}}.001), laski ELT:tä (päivä 18 p < 0,01, päivä). 19p < 0,001, päivä 20 p < 0,001) ja lisääntynyt TSTQ (p < 0,001) rotilla, joille annettiin QA-ICV, verrattuna vehikkelillä käsiteltyihin QA-ICV-rotteihin. Lisäksi DSM:llä (100 mg/kg) toistetut injektiot paljastivat merkittävän parannuksen muistitoimintoihin verrattuna DSM:ään (50 mg/kg) rotilla, jotka oli altistettu QA-ICV:lle.

3.4. DSM:n tulokset aivojen mitokondriokompleksissa QA-ICV-injektoiduissa rotissa.

Mitokondrioiden aktiivisuus kokoaivohomogenaatissa arvioitiin käyttäytymiskokeiden jälkeen. Tulokset osoittivat QA-ICV:llä homogenoidun aivohomogenaatin mitokondriofraktion kompleksisten I/II-määrien merkittävää laskua (p < 0.001) suhteessa valehtoon (kuva 5). ..on QA-ICV-hoidon aiheuttama kompleksin I/II-aktiivisuuden lasku vaimentunut (kompleksi I p < {{10}}.05, p < 0,001;kompleksi II p < 0,01, p < 0,001) DSM:llä (50 ja 100 mg/kg) annettuna 21 peräkkäisenä päivänä verrattuna QA-ICVa:lla annettuihin rottiin, joille annettiin lääkevehikkelihoitoa yksinään. DNP lisäsi merkittävästi (p < 0,001) kompleksin I/II aktiivisuutta toisin kuin vehikkeli QA-ICV-injektoiduilla rotilla.

3.5. DSM:n vaikutus aivojen mitokondrioiden oksidatiiviseen stressiin QA-ICV-injektoiduilla rotilla. Tulokset osoittivat huomattavan lisäyksen (p < 0.001) TBARS:ssä ja kokonaisnitriitissä sekä alenemista GSH-, GPx-, SOD- ja katalaasiaktiivisuuksissa aivojen itokondriaalisessa osassa. homogenoi QA-ICV:llä suhteessa valepitoisuuteen (kuvio 6). .on augmentaatio aivoissaTBARS (p < 0.05, p < 0.001) ja kokonaisnitriitit (p < {{ 21}}.05,p < 0.01) ja GSH:n lasku (p < 0.05, p < {{ 39}},001), GPx (p < 0,05, p < 0,001), SOD (p < 0,01, p < 0,001) ja katalaasi (p < 0,05, p < 0,001) aktiivisuuksia QA-ICV-hoidolla heikensi DSM ( 50 ja 100 mg/kg) annettuna 21 yhtäjaksoisesti vuorokauden ajan verrattuna QA-ICV:tä saaneisiin, joille annettiin vain lääkevehikkelihoitoa. DNP vähensi merkittävästi (p < 0,001) aivojen TBARS- ja totalnitriittien kertymistä ja lisäsi (p < 0,001) GSH:n, GPx:n, SOD:n ja katalaasin aktiivisuutta QA-ICV-käsiteltyjen rottien vehikkeleihin verrattuna.

Lisäksi DSM-käsittely (100 mg/kg) osoitti huomattavan lipidien peroksidoitumisen heikkenemisen (p < 0.001) ja tehostumisen endogeeniset antioksidantit, kuten GSH (p < 0,001), GPx (p < 0,01), SOD (p < 0,05) ja katalaasi (p < 0,05), suhteessa DSM:ään (50 mg/kg) rotilla, jotka on altistettu QA-ICV:lle. 3.6. DSM:n vaikutus aivojen histopatologiaan rotilla QAICV:tä vastaan.

Histopatologisessa analyysissä huomattavia muutoksia soluarkkitehtuurissa havaittiin QA-ryhmässä. Shamanimaaleilla ei ollut merkkejä hermoston rappeutumisesta. QA-ICV-hoito aiheutti merkittäviä muutoksia, jotka korostivat pyknoosia ja plasmakalvon verisoluja aivokuoren ja hippokampuksen (CA 1 ja (2) hermosoluissa. QAICV-rottien hoito DSM:llä tai DNP:llä heikensi neurodegeneraation patologisia merkkejä (kuva 7).

4. Keskustelu

QA (2,3-pyridiinidikarboksyylihappo) on eksitotoksiini, joka on samanlainen kuin glutamaatti, ja se pystyy aiheuttamaan hermoston rappeutumista, koska sen pitoisuus voimistuu iän myötä [5]. NMDAR:ien ja aminofosfonaattien antagonistit voivat estää QA:n hermostoa rappeuttavan eksitotoksisuuden, mikä viittaa siihen, että QA vaikuttaa NMDAR:ien kautta aivoissa [9]. BBB toimii suojaavana esteenä ja rajoittaa QA:n hermotoksisuutta.

Kuitenkin todisteet viittaavat QA:n lisääntyneeseen patologiseen kertymiseen erilaisissa neurodegeneratiivisissa sairauksissa.

Aivoissa kinolinaattifosforibosyylitransferaasi (QPRT) katabolisoi QAto NAD+:a ja hiilidioksidia. QPRT:n aktiivisuus on suurin hajusolussa ja alimmillaan aivokuoressa, hippokampuksessa ja striatumissa, missä QA voi aiheuttaa suuressa määrin neurotoksisuutta näillä aivojen alueilla. Näihin aivoalueisiin vaikuttavat haitallisesti monet hermostoa rappeuttavat sairaudet, kuten AD, PD, HD ja skitsofrenia, jotka johtavat vakavaan kognitiiviseen heikkenemiseen [9, 10].

Tässä tutkimuksessa QA:ta annettiin suoraan ICV-reitin kautta BBB-rajoitteen voittamiseksi aikuisilla rotilla. DSM on bioaktiivinen luonnollinen flavonoidi, joka on osoittanut terapeuttisia vaikutuksia traumaattista aivovauriota [16], skopolamiinin aiheuttamaa muistinmenetystä [17], apomorfiinin ja ketamiinin aiheuttamaa psykoosia [18] ja kroonista, arvaamatonta lievää stressiä [19] vastaan.

DSM pystyy tehostamaan glukoosiaineenvaihduntaa, insuliinisignaalia ja diabeteksen komplikaatioita, ja se voi estää energian ehtymistä ja siitä aiheutuvia haitallisia seurauksia, jotka liittyvät neurodegeneratiivisiin sairauksiin [14, 15].

Laadunvarmistus estää mitokondrioiden toiminnan ja energiaa tuottavat aerobiset hengitysreitit aivojen alueilla, joihin hermostoa rappeutuvat sairaudet vaikuttavat haitallisesti [5].

Tästä syystä tässä tutkimuksessa rotat, joille annettiin QA-ICV:tä yhtenä päivänä, altistettiin DSM-hoidolle 21 peräkkäisenä päivänä, ja biokemialliset parametrit ja käyttäytymistoiminnot arvioitiin.

idonitrosatiivinen stressi ja endogeenisten antioksidanttitasojen aleneminen QA-ICV:llä kokoaivohomogenaatin mitokondriofraktiossa. Aiemmat tutkimukset osoittavat myös NMDAR-riippuvaisia ​​ja NMDAR-riippumattomia lisäyksiä vapaiden radikaalien määrässä ja tulehdusten heikkenemistä QAin-koe-eläimissä [5, 9, 10].

Nykyisissä kokeissa QA tehosti lipidiperoksidaatiota ja kokonaisnitriittejä aivoissa. Vapaat radikaalit ja niistä johtuvat modifikaatiot solubiomolekyyleissä, kuten lipideissä, proteiineissa ja DNA:ssa, ovat tärkeimmät patogeeniset muutokset neurodegeneratiivisissa sairauksissa.

Lipidiperoksidit, kuten malondialdehydi (MDA), 4-hydroksi 2-nimellinen (4-HNE), isoprostaanit ja akroleiini ovat erittäin myrkyllisiä aldehydejä, jotka kerääntyvät helposti bioaddukteina ja ovat resistenttejä autofagisiin ja muihin poistumismekanismeihin [37, 38].

Patogeeninen nousu näiden liukenemattomien additiotuotteiden määrässä rikkoo solun eheyden, mikä johtaa sisäisen homeostaasin menettämiseen, sisäisten komponenttien vuotamiseen ja solukuolemaan [38].

Lisäksi nitraattien lisääntyminen korreloi suoraan rottien aivojen typenoksidien vapautumisen tason kanssa. QA-ICVonin antaminen ensimmäisenä päivänä sai aikaan huomattavan nitratiinipitoisuuden lisääntymisen rottien aivoissa. Typpioksidi on kaasumainen välittäjäaine, joka osallistuu synaptiseen modulaatioon ja pitkäaikaiseen potentioimiseen toimimalla taaksepäin NMDAR:ien kautta [39, 40].

Typpioksidia biosyntetisoi typpioksidisyntaasi (NOS-neuronaalinen) vasteena postsynaptisten NMDAR:ien aktivoitumiseen. Kalsiumionien virtaus postsynaptisten NMDAR:ien kautta aktivoi hermosolujen NOS:ia, mikä johtaa typpioksidin muodostumiseen, joka stimuloi presynaptista glutamaatin vapautumista synapsissa.

Liiallinen NMDAR-aktivaatio ja siitä johtuva ilmeinen solunsisäinen kalsiumionien sisäänvirtaus ja typpioksidin biosynteesi johtavat kuitenkin reaktiivisten happilajien (ROS), kuten alkoksyylin (RO_), superoksidin (O•−2) lisääntymiseen. , peroksyyli (RO2·), hydroksyyliradikaalit (OH•) ja vetyperoksidi (H2O2) ja reaktiiviset typpilajit (RNS), kuten typpihappoanhydridi (N2O3), peroksinitriitti (ONOO−) ja typpidioksidi (•NO2) [41–43].

RNS modifioi proteiineja, mikä johtaa proteiinien nitrosylaatioon ja S-glutatiolien ja nitrosotiolien muodostumiseen. Typpioksidi osallistuu verisuonivaurioihin (esim. BBB ja iskemiavamma) ja tulehdusreaktioihin makrofagien, astrosyyttien, matriksin metalloproteinaasien (MMP) ja adheesiomolekyylien aktivoitumisen kautta [44, 45].

Peroksinitriitit aiheuttavat guaniininukleotidien nitraamista, mikä johtaa DNA:n yksijuosteisen repeämiseen, laukaisee PARP-polun ja estää myös DNA:n korjausentsyymejä [46].

Typpioksidi estää sytokromi-c-oksidaasia ja siten tukahduttaa mitokondrioiden ATP:n tuotantoa [39]. Näin ollen liiallinen nitriitin kerääntyminen voi aiheuttaa aivoissa energiavajeen tilan, mikä edelleen varmistaa ATP-riippuvaisten ionipumppujen toimintahäiriön, natriumionien kertymisen (aiheuttaa solujen turvotusta), lisääntyneen kalsiumin sisäänvirtauksen ja yliherkkyyden [47]. sytoplasmisten kalsiumtasojen lisääminen on ROS- ja RNS-tuotannon ensisijainen mekanismi ja kalsiumista riippuvaisten solutuhoreittien aktivointi proteaasien ja kalpaiinien aktivoitumisen kautta [48].

Neurodegeneratiivisissa sairauksissa vapaat radikaalit, kalsium, lipidiperoksidaatio ja DNA:n silpominen ovat sairauksien patogeenisen etenemisen ytimessä. Aiemmissa tutkimuksissa oksidatiivisen stressin biomarkkerien analyysi paljasti MDA:n, 4-HNE:n ja 8-hydroksi-2'-deoksiguanosiinin (8-OHdG) lisääntymisen aivo-selkäydinnesteessä , aivo- ja verinäytteet [49, 50].

Nykyisissä kokeissa DSM (50 ja 100 mg/kg) kumosi merkittävästi QA-ICV:n laukaiseman lipidiperoksidaation ja kokonaisnitriittien lisääntymisen aivojen mitokondrioosassa.

Aiemmat raportit tukevat myös DSM:n vapaita radikaaleja heikentäviä ja tulehdusta ehkäiseviä vaikutuksia koe-eläinten koko aivoissa [16–20]. Standardilääke, DNP, myös heikensi lipidiperoksidaatiota (TBARS) ja kokonaisnitriittejä QA-ICV:lle altistuneiden rottien aivoissa.

Mitokondriot, peroksisomit, endoplasminen verkkokalvo ja plasmakalvot ovat ROS- ja RNS-biosynteesin tärkeimmät paikat [51]. Soluhengitys mitokondrioissa on ROS:n, kuten superoksidi- ja hydroksyyliradikaalien, päägeneraattori. Peroksisomit ovat vetyperoksidin tuotannon keskus.

Superoksidianioni hankkii elektronin molekyylihapesta ja dismutaaseista vetyperoksidiksi Fenton-reaktion kautta. Myöhemmin tämä vetyperoksidi metaboloituu katalaasin vaikutuksesta vedeksi ja hapeksi tai se voi tuottaa hydroksyyliradikaaleja.

H2O2 voi myös tuottaa myrkyllisiä hydroksyyliradikaaleja Haber-Weiss-reaktion kautta. Superoksidianioni voi reagoida typpioksidin kanssa muodostaa peroksinitriittejä [52, 53]. Vapaat radikaalit laukaisevat mitokondrioiden läpäisevyyden siirtymähuokoset (mPTP), mikä johtaa sytokromi c:n vuotamiseen, mitokondrioiden rappeutumiseen ja solujen tuhoutumiseen.

Mitokondriokompleksi I on yhdyskäytävä, joka kulkee NADH:sta hengitysketjuun. Kompleksi I ja II voivat tuottaa superoksidianioneja ylimääräisenä vasteena korkeampaan NADH/NAD+-suhteeseen, mikä johtaa lyhennettyyn FMN-kohtaan (flaviinimononukleotidi) kompleksissa I ja elektronissa. osuus sukkinaattidehydrogenaasin (SDH) pelkistyneeseen koentsyymi Q:iin liittyy korkeaan protonimoottorivoimaan, mikä johtaa käänteiseen elektronien kuljetukseen [54]. QA on hyvin tunnettu mitokondrioiden toimintojen estäjä [5].

Tässä tutkimuksessa QA-ICV aiheutti aivomittafragmenttikompleksin I ja II nopeuden eston rotilla. QA:n aiheuttamat poikkeamat mitokondrioiden elektronien kuljetusketjun toiminnoissa voivat olla pääasiallinen syy oksidatiiviseen silpomiseen rottien aivoissa. Kuitenkin DSM (50 ja 100 mg/kg) herätti henkiin aivokompleksin I ja II aktiivisuudet QA-ICV-altistetuissa rotissa.

DNP-hoito osoitti myös merkittävää parannusta kompleksi I ja II toiminnoissa aivojen mitokondrioissa QA-ICV:n sytotoksisuutta vastaan. Antioksidanttitasojen analyysi paljasti, että DSM-hoito 21 peräkkäisenä päivänä heikensi QA-ICV:n aiheuttamaa endogeenisten antioksidanttien, kuten GSH:n, GPx:n, SOD:n ja katalaasin, vähenemistä.

SOD, katalaasi ja tioliriippuvaiset antioksidantit, kuten GSH ja GPx, ovat ensimmäinen puolustuslinja oksidatiivista silpomista vastaan. SOD ja katalaasi puhdistavat superoksidianioneista ja vastaavasti H2O2:sta, ja GPx ja GSH osallistuvat H2O2:n poistoon ja lipidiperoksidien (MDA, 4-HNE jne.) hajoamiseen vastaaviksi alkoholeiksi, erityisesti mitokondrioissa ja sytoplasmassa [ 55]. Nykyisessä tutkimuksessa DSM- (50 ja 100 mg/kg) tai DNP-ohjelmat tehostivat antioksidanttisia vaikutuksia rottien aivoissa, jotka joutuivat QA-ICV-hermotoksisuuteen.

DSM:n ja DNP:n aiheuttama neurosuojaus oli ilmeinen rotan aivojen hippokampuksen ja aivokuoren alueiden H&E-värjäysanalyysissä. QA-ICV-hoito aiheutti merkittäviä muutoksia solujen arkkitehtuurissa, mikä korostui pyknoosilla, solujen turvotuksella ja plasmakalvon kuplimalla. Nämä patogeeniset muutokset vaimensivat DSM- ja DNP-hoidoilla erillisissä rottaryhmissä. Nykyisessä protokollassa DSM (100 mg/kg) osoitti merkittävää parannusta biokemiallisissa parametreissa QA-ICV:tä vastaan ​​ja myös heikensi patologista solun silpomista, joka on ilmeistä histologisessa analyysissä verrattuna DSM:ään (50 mg/kg). Näin ollen nämä havainnot kuvasivat DSM:n annosriippuvaisia ​​vaikutuksia neurodegeneraation QA-ICV-rottamallissa.

Viikoittaisessa analyysissä keskimääräisen ruumiinmassan (g), rehun ja veden nauttimisen merkittävä lasku oli pragmaattista QAICV-käsitellyillä rotilla. Motorinen koordinaatio (rotarod-testi) ja kävely (jalanjälkianalyysi) vaikuttivat myös haitallisesti rotilla, joita hoidettiin pelkällä QA-ICV:llä.

Monipuoliset lääkehoidot eivät vaikuttaneet liikkuvaan toimintaan nykyisessä koesarjassa. DSM- tai DNP-käsitellyt rotat osoittivat kuitenkin merkittävää parannusta motorisessa koordinaatiossa ja kulkusuunnassa QA-ICV-toksisuutta vastaan. Kehon bulkkia (g), ruokavaliota ja vedenkulutusta paransivat myös DSM- tai DNP-erilliset QA-ICV-käsiteltyjen rottien ryhmät.

Muistiparametreja arvioitiin NORT (päivä 16) ja MWM (päivät 17–21) paradigmoilla. QAICV-käsiteltyjen rottien erottelukyvyn heikkeneminen NORTissa tuki työmuistin menetystä.

MWM-kokeissa QA-ICV aiheutti nousun ELT:ssä neljän päivän harjoituskokeissa ja laskun TSTQin-hakukokeissa 5. päivänä. Nämä havainnot osoittivat rottien pitkän aikavälin spatiaalisen muistin heikkenemisen QAICV-hoidolla. DSM- tai DNP-hoidot heikensivät erotusindeksin, TSTQ:n laskua ja lisääntymistä ELTin-rotissa, jotka altistettiin QA-ICV:llä 1. päivänä. Nykyiset havainnot ovat sopusoinnussa aiempien raporttien kanssa, jotka osoittavat DSM:n muistia parantavaa aktiivisuutta koe-eläimillä [16–20 ].

DSM (100 mg/kg) osoitti annoksesta riippuvaa parannusta työmuistissa ja pitkäkestoisessa muistissa verrattuna DSM:ään (50 mg/kg) QA-ICV:tä vastaan. Havainnot osoittivat, että DSM voisi parantaa aivojen toimintoja, kuten muistia, motorista koordinaatiota ja kävelyä rotilla QA-ICV-mallissa. Diosmiini on aflavonoidiglykosidi, jossa on sokeriosa (rutinosidisakkaridi) ja aglykoniryhmän diosmetiini. Useissa prekliinisissä tutkimuksissa diosmiinia annetaan parenteraalista reittiä (ip) [17, 56], ja on pian löydettävä sopiva formulaatio, jolla voidaan paremmin kääntää prekliiniset löydökset kliinisissä olosuhteissa.

Hiukkaskoon pienentämistä ja pinta-alan kasvattamista voidaan hyödyntää tehostaakseen niiden kulkeutumista biologisten esteiden yli [57]. Tässä yhteydessä yritettiin mikronisoitua diosmiiniformulaatiota [58], jolla oli suurempi hyötyosuus ja farmakokineettiset ominaisuudet, mutta diosmiinin kohdennettu aivospesifinen annostelu on edelleen valtava haaste.

5. Johtopäätökset

Nykyisessä terapeuttisessa skenaariossa, jossa ei ole saatavilla sellaista lääkettä, joka voisi elvyttää neurodegeneratiivisten tilojen, kuten AD:n ja HD:n, patogeenisen kehityksen, siirtyminen kohti luonnollisia lääkkeitä on pragmaattista. Nykyiset terapeuttiset strategiat keskittyvät vain oireenmukaiseen paranemiseen, eikä mikään voi kääntää taudin kehittymisjärjestystä. Havaitsimme, että diosmiini herätti henkiin kognitiiviset toiminnot (työ- ja pitkän aikavälin spatiaalinen muisti) hermoston rappeutumisen QA-ICV-rottamallissa. Diosmin paransi rottien sensorimotorista suorituskykyä ja kävelyä QA-ICV:tä vastaan. Diosmiinilla hoidetuilla QA-ICV-rotilla havaittu käyttäytymistoimintojen paraneminen johtuu pääasiassa mitokondrioiden toimintahäiriöiden heikkenemisestä ja aivojen oksidatiivisesta silpomisesta. Näin ollen diosmiinia voidaan käyttää vaihtoehtoisena terapeuttisena aineena mitokondrioiden toimintahäiriöistä johtuvien hermoston rappeutumishäiriöiden varalta. Lisätutkimukset ovat kuitenkin pakollisia sen hermosuojaa suojaavan mekanismin ja sovellusten kliinisten asetusten arvioimiseksi.

Tietojen saatavuus

Tämän tutkimuksen tiedot ovat saatavilla vastaavan tekijän asianmukaisesta pyynnöstä.

Eettinen hyväksyntä
IAEC hyväksyi koko eläinkokeiden sarjan (hyväksyntänumero ASCB/IAEC/14/20/145), ja se toteutettiin noudattamalla eläinkokeiden valvonta- ja valvontakomitean (CPCSEA) antamia eettisiä ohjeita. GOI, New Delhi."

Eturistiriidat

Kirjoittajat vakuuttavat, että eturistiriitoja ei ole.

Viitteet

[1] T. Heinbockel ja B. Antonei: Johdantokappale: .eChemical Basis of Neural Function and Dysfunction, Neurochemical Basis of Brain Function and Dysfunction.

[2] AV Eapen, D. Fernandez-Fern ´Mendez, J. Georgiou et ai., ´"Multiple roles of GluN2D-containing NMDA receptors inshort term potentiation and long term potentiation in mousehippocampal slices", Neuropharmacology, voi. 201, s. 108833,2021.

[3] A. Singh, R. Kukreti, L. Saso ja S. Kukreti, "Oksidatiivinen stressi: avainmodulaattori neurodegeneratiivisissa sairauksissa", Molecules, voi. 24, nro. 8, s. 1583, 2019.[4] J. Song, X. Yang, M. Zhang, C. Wang ja L. Chen, "Glutamaattiaineenvaihdunta mitokondrioissa liittyy läheisesti Alzheimerin tautiin", Journal of Alzheimer's Disease, voi. 84, ei. 2, s. 557–578, 2021.

[5] R. Lugo-Huitron, P. Ugalde Muñiz, B. Pineda, J. Pedraza-´Chaverr´ı, C. R´ıos ja V. Perez-de la Cruz, "Kinoliinihappo: endogeeninen neurotoksiini useilla tavoitteilla", OxidativeMedicine and Cellular Longevity, voi. 2013, artikkelitunnus 104024, 14 sivua, 2013.

[6] TW Stone ja LG Darlington, ".e kinurenine pathwayas a terapeuttinen kohde kognitiivisissa ja neurodegeneratiivisissa häiriöissä", British Journal of Pharmacology, voi. 169, nro. 6, s. 1211–1227, 2013.

[7] VK Sharma, TG Singh, NK Prabhakar ja A. Mannan, "Kynureniinin aineenvaihdunta ja Alzheimerin tauti: mahdolliset kohteet ja lähestymistavat", Neurochemical Research, 2022.

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

[9] Y. Liang, S. Xie, Y. He et ai., "Kynurenine pathway metabolitesas biomarkers in Alzheimer's disease", Disease Markers, voi. 2022, artikkelin tunnus 9484217, 15 sivua, 2022.

[10] GJ Guillemin, "Kinoliinihappo, väistämätön neurotoksiini", FEBS Journal, voi. 279, nro 8, s. 1356–1365, 2012.

[11] MK Arora, A. Kisku ja A. Jangra, "Mangiferin parantaa aivokammio-kinoliinihapon aiheuttamia kognitiivisia puutteita, oksidatiivista stressiä ja hermotulehdusta Wistarratissa", Indian Journal of Pharmacology, voi. 52, nro. 4, s. 296–305, 2020.

[12] M. Sharifi-Rad, C. Lankatillake, DA Dias, et ai., "Impact of natural compounds on neurodegenerative disorders: fromprekliinisen to pharmacotherapeutics", Journal of ClinicalMedicine, voi. 9, ei. 4, s. 1061, 2020.

For more information:1950477648nn@gmail.com