Forskningsstatus för farmakologi och drogupptäckt av Cistanche i minnet

ABSTRAKT

Incidensen av kroniska neurodegenerativa sjukdomar ökar, men det finns inga effektiva behandlingar på grund av brist på information om de patologiska mekanismerna för dessa sjukdomar. Därför undersökte denna studie effekterna avcistancheextrakt för att minska minnesbrist och neurobiokemiska förändringar hos streptozotocindemensmöss. Möss (n¼35) tilldelades slumpmässigt till 5 grupper om 7 möss per grupp; Grupp 1: kontrollgruppsmöss gavs enbart läkemedlet; Grupp 2: streptozotocin; Grupp III: Streptozotocin plus 100 mg/kgcistancheextrahera; Grupp IV: Streptozotocin þ myrtenal 200 mg/kg; Grupp V: Streptozotocin plus Donepezil 0,5 mg/kg. Data från denna studie tyder på att administrering av streptozotocin (STZ) försämrar rumsminnet hos möss och inducerar förändringar i markörer för oxidativt inflammatoriskt svar, kolinerg funktion, cellstruktur och nivåer av neurotransmittorer. Särskilt administration avcistancheextrakt skyddar hjärnan från oxidativ inflammatorisk stress genom att öka aktiviteten hos endogena antioxidantenzymer, och därigenom förbättra det rumsliga minnet hos stz demensmöss. Behandling med cistanche återställde också den kolinergiska funktionen och stabiliserade neurotransmittorhomeostas hos demensmöss.Cistanchekan vara fördelaktigt vid behandling av patienter med demens i samband med Alzheimers sjukdom, teoretiserar författarna.

Nyckelord:Cistanche; Minne; Alzheimers sjukdom; Streptozotocin

1. Introduktion

Ett antal samtida studier rapporterar en ökning av andelen demens över hela världen. Av de olika typer av demens som har identifierats anses Alzheimers typ demens (DAT) vara den allvarligaste, och drabbar cirka 6 procent av kvinnorna och 5 procent av männen över 60 år. Dessutom en undersökning gjord av Aging Demographics och Memory Study (ADAMS) uppskattar att cirka 4,5 miljoner amerikaner har demens, ett antal som kan stiga till cirka 16 miljoner år 2050.

Patologiskt kännetecknas Alzheimers sjukdom av avsättning av neurofibrillära trassel, ackumulering av amyloida beta-peptider och hyperfosforylerade tau-proteiner associerade med mikrotubuli. Dessa klassiska egenskaper är starkt förknippade med neuronal och synaptisk förlust och informerar om samtida terapier som syftar till att förbättra aktiviteten hos friska neuroner utan att hämma den progressiva degenereringen av neuronala celler. Det finns för närvarande ingen definitiv behandling för att vända de neuropatologiska egenskaperna hos sjukdomsprocessen, delvis på grund av att den specifika orsaken till demens av Alzheimers typ (DAT) inte har identifierats och signalvägarna är komplexa. Nyligen genomförda studier har visat att oxidativ stress och lipidperoxidation, som ökar i utvecklingen av DAT, också minskar hjärnans glukosutnyttjande, neuroinflammation och faktorer som försämrar kolinerg neurotransmission. I linje med dessa teorier föreslår vi att inriktning på oxidativ stress och förstärkning av antioxidanttillståndet i hjärnan är viktiga strategier för att minimera patofysiologi och förbättra samtida förståelse av demens av Alzheimers sjukdomstyp.

Bild: Faw Cistanche

Det har dock gjorts lite forskning om antioxidanter som kan minimera patofysiologin och neurobiokemiska förändringar i samband med minnesförlust vid Alzheimers sjukdom. Det är viktigt att notera att cistanches antioxidantegenskaper återstår att undersöka. Fenyletanolsider i cistanche är organiska föreningar som vanligtvis extraheras från många eteriska oljor från växter. Denna förening har en mängd olika fysiologiska funktioner, inklusive antioxidant, antiinflammatorisk, anti-apoptotisk och antitumöraktivitet.

Även om fenyletanolsidor i experimentella råttmodeller av Parkinsons sjukdom tros ha neuroprotektiva effekter, finns det ingen information om deras minnesförbättrande potential och deras terapeutiska fördelar för att förbättra DAT inducerad av STZ-terapi. Därför syftade den aktuella studien till att skapa en musmodell av demens med streptozotocin och undersöka de potentiella effekterna av miti på patofysiologin för minnesförlust och neurobiokemiska förändringar i användningen av myrten.

2. Material och träffadehods

2.1. Djur

Vuxna albinomöss av hankön användes i denna studie. Mössen hölls i plastburar vid rumstemperatur (22 2 C) i djuranläggningen, exponerades för en 12-timmes ljus/mörkercykel och hade fri tillgång till foder och vatten. Mössen kontrollerades för hälsa och patogenfri status under hela studieperioden, och stress under experimentet minimerades genom att säkerställa minimal hantering. Alla djuren fick acklimatisera sig till laboratorieförhållanden i fem dagar före beteendeexperimentet.

2.2. Dosering och administreringssätt

Donepezil (DP)-pulver löstes i {{0}},9 procent normal koksaltlösning och administrerades med 0,5 mg/kg (0,9 procent vikt/volym). Streptozootocin löstes i nyberedd artificiell cerebrospinalvätska (aCSF) som bärare och administrerades i en dos av 3 mg/kg med 10 μL icv på varje sida. Kontrollgruppen fick simulerad injektion med artificiell cerebrospinalvätska under de första och tredje dagarna av administrering av streptozotocin. De aktiva ingredienserna i cistancheextrakt löstes i majsolja och administrerades oralt i doser av 100 mg/kg och 200 mg/kg, medan kontrollgruppen fick 10 ml/kg majsolja. Dosering avcistanchevaldes baserat på tidigare LD50-rapporter. Alla läkemedel är nyberedda före användning.

2.3. Experimentell demens inducerad av streptozotocin

Under den första och tredje dagen inducerades demens genom intraventrikulära injektioner av två olika doser av streptotoxomycin. Kort sagt, under anestesi, användning av stereotaktisk utrustning enligt följande ventrikulära koordinater med bilateral intubation av djur: före - efter kvarten 0.8; Mitten utvändigt ¼1,5; Fällde tillbaka en buk 3.4. Möss i kontrollgruppen fick intraventrikulär injektion av artificiell cerebrospinalvätska.

2.4. Experimentell design

Mössen delades slumpmässigt in i fem grupper med 7 möss i varje grupp och administrerades enligt den doseringsregim som visas i tabell 1: förbehandlade medcistanchei 7 dagar före den första streptozotocinadministreringen och fortsatte i 14 dagar därefter. Donepezil och myrtenal administrerades 30 minuter före streptozotocininjektion.

2.5. Minnesförmåga bedömning

Minnesprestanda utvärderades med hjälp av Y-labyrint-testet som beskrivits tidigare. Testet användes för att identifiera spontana förändringar i möss beteende som en indikation på korttidsminne. Testenheten bestod av tre identiska armar, märkta "A", "B" och "C" och placerade varje mus hela tiden på "hem"-armen märkt A. Mössen fick sedan utforska labyrinten för en obegränsat fem minuter. Alternativ prestation registrerades som kontinuerligt inträde i alla tre armarna. Efter att ha slutfört varje bedömningsfas, torka varje kammare med 75 procent etanol för att undvika luktsignaler.

3. Markörer för oxidativ stress i hjärnan

3.1. Bestämning av cerebral lipidperoxidation

Såsom tidigare beskrivits av Ohkawa et al., bestämdes koncentrationen av malondialdehyd (MDA), produkten av lipidperoxidation, i hippocampus sekretionsemulsion med spektrofotometri. Förändringen av absorbans mättes med spektrofotometri vid 532 nm.

3.2. Bestämning av kväveoxidkoncentration (NO) i hjärnan

Koncentrationen av NO bestämdes genom försöksdoskalorimetri. Reaktionen är baserad på uppskattningar av nitritbildning. Sedan avläses absorbansen vid 548 nm.

3.3. Tumörnekrosfaktor användes som en markör för att utvärdera graden av inflammation. Koncentrationen av TNF- i hippocampus bestämdes med användning av mus-TNF-ELISA-kit från MyBio Source (USA) nr 4. Vid 540 nm användes mikroplattläsare för spektrofotometrisk avläsning.

3.4. För proteinextraktion homogeniserades hippocampusvävnaderna i en kall extraktionsbuffert, sedan centrifugerades den homogeniserade provlösningen vid 10, 000 rpm vid 4 grader C i 5 minuter, och respektive proteinkoncentrationer mättes med hjälp av en proteindetektion kit enligt tillverkarens riktlinjer.

3.5. Utvärdering av hjärnacetylkolinesteras (AChE) aktivitet. Acetylkolinesterasaktiviteten i hippocampus uppskattades enligt metoden som beskrivs av Ellman. De observerade färgerna avlästes med spektrofotometri vid 412 nm och AChE-aktivitet mättes enligt en standardkurva i μM/SH-grupper (MSH).

3.6. Koncentrationerna av antioxidantmarkörer, glutamylsulfidperoxidas (GPx), superoxiddismutas (SOD) och katalas (CAT) i hippocampus vävnad bestämdes med MyBioSource (USA) katalog nr 2 enzymkopplad immunosorbentanalys.

Bild: Cistanches Benefits

4. Resultat

4.1. I Y-labyrinttestet reducerades streptozotocininducerad arbetsminnesförsämring signifikant (p < 0.01), den alternerande procentandelen av förbättring som registrerades i behandlingsgruppen (0,001 respektive) försvagad streptozotocininducerad minnesförsämring jämfört med kontrollgruppen som signifikant. Denna studie visade effekten av cistanche behandlad med streptozotocin på autonom rörelse av möss i öppet fält. Streptozotocin minskade signifikant spontan motorisk aktivitet jämfört med kontrollgruppen. Dock behandling medcistancheextrakt (100 och 200 mg/kg, po) var signifikanta (p < 0,01 respektive p < 0,001) vände effekten jämfört med streptozotocingruppen, som hade minst fysisk aktivitet. Efter streptozotocinbehandling, effekterna avcistancheextraktvid utfodring av möss beskrevs genom vertikala räkningssiffror, och matningshastigheten för streptozotocinbehandlade möss minskade signifikant jämfört med kontrollgruppen. Behandling med cistancheextrakt (100 och 200 mg/kg, po) var dock signifikant (p < 0,05 respektive p < 0,01) ökade antalet vertikala räkningar, medan streptozotocin (streptozotocin) ) behandlade djur hade minst vertikala räkningar.

4.2. Effekt av Myrtenal-administrering på förhöjd kväveoxidkoncentration i hippocampusvävnader hos möss exponerade för streptozotocin. Resultaten visade att 200 mg/kg cistancheextrakt signifikant minskade streptozotocin demens möss (p < Jämfört med streptozotocin enbart ökade nivån av kväveoxid i hippocampus hos möss hjärna. Det fanns ingen signifikant skillnad mellan streptozotocin pluscistancheextrakt(200 mg/kg) grupp och streptozotocin plus Donepezil (0,5 mg/kg). Resultaten visade att 100 mg/kg eller 200 mg/kgmyrtenal signifikant minskade streptozotocindemensmöss (p < 0,05, p < 0,01) MDA-nivåer i mushjärnor jämfört med enbart streptozotocin. Det fanns dock ingen signifikant skillnad mellan behandlingsgrupperna streptozotocin plus Mill (200 mg/kg) och streptozotocin plus Donopezil (0,5 mg/kg).

Bild: Effekter av cistanche förbättrar minnet

5. Diskussion

I den aktuella studien strävade vi efter att bättre förståcistanchesterapeutisk roll vid demens, särskilt Alzheimers sjukdom. Vi använde streptozotocins förmåga att producera en experimentell modell av demens och visade cistanches förmåga att lindra neurodegenerativa underskott modellerade i en experimentell modell av Alzheimers syndrom typ (DAT). En anmärkningsvärd effekt av Cistanche är förbättrad minnesförlust, vilket kan tillskrivas dess antihyperglykemiska egenskaper, ökande glukosnivåer och utnyttjande i det centrala nervsystemet. Denna effekt bekräftar tidigare studier som visade signifikanta förbättringar i kognitiv funktion efter att cistanche administrerades till råttmodeller av ångest och minnesförlust orsakad av upprepade skopolamininjektioner. Bevis tyder på att cistanche, som ett terapeutiskt medel, spelar en viktig roll för att lindra neurodegenerativa processer som leder till minnesförlust vid demens. Att fullt ut bevisa denna hypotes kräver experimentella försök med alternativa kolinerga medel som efterliknar demens.

Klicka här för att förbättra ditt minne

6. Sammanfattning

Data från denna studie visade att streptozootocin använder försämrat rumsminne hos möss och inducerade förändringar i markörer för oxidativt inflammatoriskt svar, kolinerg funktion, vävnadsstruktur och nivåer av neurotransmittorer i hippocampus. Emellertid skyddar cistanche-extrakt hjärnan från oxidativ inflammatorisk stress genom att öka aktiviteten hos endogena antioxidantenzymer, och därigenom förbättra det rumsliga minnet hos streptomycindemensmöss. Dessutom visar vi att behandling medcistancheåterställer kolinerg funktion och stabiliserar neurotransmittorhomeostas hos möss behandlade med streptozotocin vid demens. Baserat på latituden av neurobiokemiska faktorer som beaktas i den aktuella studien, drar författarna slutsatsen att cistanche spelar en avgörande roll för att reglera minnessignaler. Så det är tänkbart att äta cistanche kan vara fördelaktigt för att behandla personer med Alzheimers-relaterade demenssjukdomar.

Referenser

1.Alvarez, EO, Beauquis, J., Revsin, Y., Banzan, AM, Roig, P., De Nicola, AF, Saravia, F., 2009. Kognitiv dysfunktion och hippocampala förändringar i experimentell typ 1-diabetes. Behav. Brain Res. 198 (1), 224–230.

2. Babu, LH, Perumal, S., Balasubramanian, MP, 2012. Myrtenal, en naturlig monoterpen, nedreglerar TNF-uttryck och undertrycker carcinogeninducerat hepatocellulärt karcinom hos råttor. Mol. Cell. Biochem. 369 (1–2), 183–193. https://doi.org/10.1007/ s11010-012-1381-0.

3. Begum, S., Ali, M., Gul, H., Ahmad, W., Alam, S., Khan, M., et al., 2012. In vitro enzyminhiberingsaktiviteter av Myrtus communis L. Afr. J. Pharm. Pharmacol. 6, 1083-1087. Biessels, G.-J., Kamal, A., Urban, IJ, Spruijt, BM, Erkelens, DW, Gispen, WH, 1998.

4.råttor: effekter av insulinbehandling. Brain Res. 800 (1), 125–135. Bloom, GS, 2014. Amyloid- och tau: utlösaren och kulan i Alzheimers sjukdomspatogenes. JAMA Neurol. 71 (4), 505–508. https://doi.org/10.1001/ jamaneurol.2013.5847.

5. Buccellato, FR, D'Anca, M., Fenoglio, C., Scarpini, E., Galimberti, D., 2021. Rollen av

oxidativ skada vid Alzheimers sjukdom och neurodegeneration: från patogen

mekanismer för upptäckt av biomarkörer. Antioxidants 10 (9), 1353. Hämtad från.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34572985. doi:10.3390/antiox10091353.

6.Casadesus, G., Milliken, EL, Webber, KM, Bowen, RL, Lei, Z., Rao, CV, et al., 2007. Ökning av luteiniserande hormon är förknippad med försämringar i kognitiv prestation. Mol. Cell. Endokrinol. 269 ​​(1–2), 107–111. Hämtas från. http://e uropepmc.org/abstract/MED/17376589. doi.org/10.1016/j.mce.2006.06.013.

7.Smigielski, K., Raj, A., Krosowiak, K., Gruska, R., 2009. Kemisk sammansättning av den eteriska oljan från Lavandula angustifolia odlad i Polen. J. Essent. Oljebjörn. Plants 12 (3), 338–347. https://doi.org/10.1080/0972060X.2009.10643729. Hämtas från.

8.Stephan, BC, Wells, JC, Brayne, C., Albanese, E., Siervo, M., 2010. Ökad fruktos

intag som riskfaktor för demens. J. Gerontol. En Biol. Sci. Med. Sci. 65 (8),

809–814. https://doi.org/10.1093/gerona/glq079.

9. Tancheva, LP, Lazarova, MI, Alexandrova, AV, Dragomanova, ST, Nicoletti, F., Tzvetanova, ER, et al., 2020. Neuroprotektiva mekanismer för tre naturliga antioxidanter på en råttmodell av Parkinsons sjukdom: en jämförande studie . Antioxidanter 9 (1), 49. Hämtad från. https://www.mdpi.com/2076-3921/9/1/49.

10. Green, LC, Wagner, DA, Glogowski, J., Skipper, PL, Wishnok, JS, Tannenbaum, SR, 1982. Analys av nitrat, nitrit och [15N]nitrat i biologiska vätskor. Anal. Biochem. 126 (1), 131–138. https://doi.org/10.1016/0003-2697(82)90118-x

11.Kumar, A., Singh, N., 2017. Inhibitor of Phosphodiestearse-4 förbättrar minnesbrister, oxidativ stress, neuroinflammation och neuropatologiska förändringar i musmodeller av demens av Alzheimers typ. Biomed. Pharmacother. 88, 698–707.https://doi.org/10.1016/j.biopha.2017.01.059.

12. Langa, KM, Plassman, BL, Wallace, RB, Herzog, AR, Heeringa, SG, Ofstedal, MB, et al., 2005. Studien av åldrande, demografi och minne: studiedesign och metoder. Neuroepidemiology 25 (4), 181–191. https://doi.org/10.1159/000087448.

13. Zhang, J., Yakovlieva, L., de Haan, BJ, de Vos, P., Minnaard, AJ, Witte, MD, Walvoort, MTC, 2020. Selektiv modifiering av streptozotocin i C3-positionen för att förbättra dess bioaktivitet som antibiotikum och minska dess cytotoxicitet mot insulinproducerande celler. Antibiotika 9 (4), 182. Hämtad från. https://www.mdpi.co m/2079-6382/9/4/182.

14. Ramezani, M., Darbandi, N., Khodagholi, F., Hashemi, A., 2016. Myricetin skyddar hippocampus CA3 pyramidala neuroner och förbättrar inlärnings- och minnesstörningar hos råttor med Alzheimers sjukdom. Neural. Regen. Res. 11 (12), 1976–1980. https://doi.org/10.4103/1673-5374.197141.