Mekanistisk innsikt i diosmin-indusert nevrobeskyttelse og hukommelsesforbedring i intracerebroventrikulær-kinolinsyre-rottemodell: gjenopplivning av mitokondrielle funksjoner og antioksidanter Del 1

Nevrodegenerasjon er den siste hendelsen etter en kaskade av patogene mekanismer i flere hjernesykdommer som fører til kognitivt og nevrologisk tap. Kinolinsyre (QA) er et eksitotoksin avledet fra tryptofanmetabolismeveien og er involvert i flere plager, som Alzheimers, Parkinsons, Huntingtons og psykosesykdom.

Etter hvert som mennesker blir eldre, har nevrodegenerasjon gradvis blitt et vanlig fenomen. Nevrodegenerasjon kan ha negative effekter på menneskers fysiske og mentale evner, spesielt på hukommelsen. Imidlertid kan vi bremse nevrodegenerasjon og forbedre hukommelsen gjennom handling.

For det første kan det å opprettholde en positiv holdning til livet bidra til å lindre nevrodegenerasjon. Studier har vist at en positiv tankegang kan fremme vekst og rekonstruksjon av nevroner, og dermed forbedre folks kognitive funksjoner. Tross alt har et lykkelig humør en positiv innvirkning på hjernens helse.

For det andre kan vi forbedre hukommelsen og fremme nevrale regenerering gjennom trening. Riktig trening kan stimulere nevroner i hjernen til å opprette nye forbindelser, og dermed forbedre folks kognitive og hukommelsesevner. I tillegg, for eldre, kan trening også redusere den nervøse appetitten som forårsaker nevrodegenerasjon, noe som bidrar til å opprettholde helsen til hjernen.

I tillegg er det å opprettholde mangfoldet og utfordringen i daglige aktiviteter også en viktig måte å forbedre hukommelsen på. Regelmessige og repeterende daglige aktiviteter vil gjøre hjernens aktiviteter svært mekaniske og monotone. Tvert imot, diversifiserte aktiviteter forynger hjernen og forbedrer folks kognitive og hukommelsesevner.

Oppsummert, selv om nevrodegenerasjon kan ha negative effekter på folks hukommelse, kan vi iverksette tilsvarende tiltak for å bremse denne effekten. Positiv tenkning, riktig trening og ulike aktiviteter kan forbedre hukommelsen og fremme nerveregenerering. La oss verne om og beskytte hjernen vår for å holde dem sunne og unge. Det kan sees at vi trenger å forbedre hukommelsen. Cistanche kan forbedre hukommelsen betydelig fordi den også kan regulere balansen mellom nevrotransmittere, som å øke nivåene av acetylkolin og vekstfaktorer, som er svært viktige for hukommelse og læring. I tillegg kan Cistanche også forbedre blodstrømmen og fremme oksygentilførsel, noe som kan sikre at hjernen får tilstrekkelig næring og energi, og dermed forbedre hjernens vitalitet og utholdenhet.

Klikk på vet måter å forbedre hukommelsen på

Diosmin (DSM) er en naturlig flavonoid som har slike egenskaper som kan stoppe forløpet av nevrodegenerativ progresjon. I tidligere studier var frie radikaler, sammen med egenskaper, som antihyperglykemiske, anti-inflammatoriske og vasoaktive egenskaper, til DSM pragmatisk. Derfor, i de nåværende eksperimentene, ble den nevrobeskyttende aktiviteten til DSM undersøkt i QA-rotteprototypen.

QA ble administrert via intracerebroventrikulær rute (QA-ICV) hos rotter på dag én, og DSM (50 og 100 mg/kg, intraperitonealrute) ble gitt fra dag 1 til 21. Hukommelse, gang, sensorimotoriske funksjoner og biomarkører for oksidativ lemlestelse og mitokondriefunksjoner ble evaluert i hele hjernen. Resultatene viste betydelig forverring av sensorimotorisk ytelse, gangart og arbeids- og langtidshukommelse hos rotter ved QA-ICV. Disse atferdsavvikene ble betydelig svekket av DSM (50 og 100 mg/kg) og donepezil (standard medikament).

QA-ICV-indusert reduksjon i kroppsmasse (g), kosthold og vanninntak ble også svekket av DSM- eller donepezil-behandlinger. QA-ICV hemmet mitokondriekompleks I og II aktiviteter og forårsaket en økning i oksidativt og nitrosativt stress sammen med en reduksjon i endogene antioksidanter i hjernen. DSM doseavhengig forbedret mitokondriefunksjoner og redusert oksidativt stress hos QA-ICV-behandlede rotter. DSM kan være et mulig alternativ ved behandling av nevrodegenerative lidelser med underliggende mitokondriell dysfunksjonspatologi.

1. Introduksjon

Progressiv nevrodegenerasjon med samtidig kognitive og nevrologiske mangler er de viktigste manifestasjonene av flere hjerneplager, som Alzheimers (AD), Parkinsons (PD) og Huntingtons sykdom (HD).

Synaptisk avtagende og svekket langvarig potensering på grunn av redusert uttrykk for nevrotrofiner (f.eks. nevrotrofiske faktorer, kalsineurin og nevrale utviklingsfaktorer), nevrokjemiske avvik (f.eks. acetylkolin, glutamat, monoaminer og c-aminosmørsyre), nevropeptider (f.eks. oksytocin, substans P, somatostatin og orexin), og endringer i det indre miljøet i hjernen fører til forringelse av korttids- og langtidshukommelsen [1].

Eksitatoriske veier mediert av glutamaterge reseptorer er ofte forbundet med konsolidering av langtidshukommelsen i hippocampus og hjernebarken [2]. Reseptorer som N-metyl D-aspartat (NMDAR) er en viktig komponent i langvarig potensering og depresjon, og kalsiumtilstrømning via NMDARer og spenningsstyrte kalsium (Ca2+)-kanaler (VGCC) styrker synapsen.

Imidlertid kulminerer overdreven eksitatorisk drift i hjernen i hjernetrofi via frie radikaler, proinflammatoriske cytokiner og aktivering av celledødsveier [3, 4].

Kinolinsyre (QA) er et produkt av kynureninveien til tryptofanmetabolisme og er en endogen ligand av NMDARer [5]. Selv om tryptofan er obligatorisk for serotonin- og tryptaminbiosyntese, metaboliseres >95 % av tryptofan gjennom kynureninbanen [6]. ].

QA aktiverer immunsystemet (mikroglia og astrocytter), øker uttrykket av kjemotaktiske faktorer (f.eks. monocyttkjemoattraktantprotein-1, RANTES) og fremkaller frie radikaler. En økning i blod-hjerne-barrieren (BBB) ​​penetrerbarhet forhindrer skjermingseffekten mot QA, som disponerer hjernen for overdreven QA-tilstrømning. QA er en metabolsk hemmer som gjør den til en potent nevrotoksin [8].

QA hemmer monoaminoksidase-B (MAO-B), glukoneogenese (via fosfoenolpyruvat karboksykinase), kreatinkinase, mitokondriekomplekser og cellulær respirasjon, og reduserer ATP-nivåer [9].

QA kan forsterke oksidativt stress og redusere antioksidanter på en NMDAR-avhengig eller -uavhengig måte. QA-Fe2+interaksjon setter i gang frie radikaler, noe som fører til lipidperoksidasjon og DNA-lemlestelse underbygget av en økning i hydroksylradikaler, poly (ADP-ribose) polymerase (PARP) aktivitet og laktat dehydrogenase (LDH) aktivitet [10].

Kliniske funn avslørte også at QA er forbedret i hjernen, blodet og cerebrospinalvæsken (CSF) hos AD- og HD-pasienter [5]. Tidligere funn tyder på at QA kan indusere kognitive underskudd og andre atferdsavvik ved ineksperimentelle dyr [11].

Nyere studier viste at naturlige produkter kunne lindre symptomene på kognitiv dysfunksjon og forbedre det terapeutiske resultatet av indreurodegenerative lidelser [12, 13]. Et flavonoidglykosid, diosmin (3′,5,7-trihydroksy-4′-metoksy flavone-7-rhamnoglucoside), er ofte i behold i perikarpen til sitrusfrukter (Rutaceae) [14].

Diosmin (DSM) består av en disakkaridgruppe (6-O-(-L-rhamnopyranosyl)- -D-glukopyranosyl) festet til aglykondelen (diosmetin) gjennom glykosidbinding og kan biosyntetiseres fra hesperidin.

Tarmflora omdanner DSM-glykosid til aglykondel, som deretter raskt absorberes gjennom mage-tarmkanalen. Inhumane er halveringstiden for DSM 26 til 43 timer når gitt oralt [15].

Det er et vasoaktivt medikament som forbedrer mikrosirkulasjonen og lymfedrenasjen, og øker fleksibiliteten til vener ved å dempe noradrenalinmetabolisme av katekol-O-metyltransferase. DSM opphever mikrovaskulær permeabilitet, ekstravasasjon av leukocytter og utseendet av adhesjonsmolekyler, slik som ICAM-1og VCAM-1 [14, 15].

Flere studier indikerte frie radikaler og immunharmoniserende egenskaper til DSM i hjernen [16, 17]. Klinisk bevis anbefaler at DSM er et godt tolererbart, trygt og ikke-toksisk medikament [15]. I nutraceuticals er DSM (Daflon) ofte foreslått for å behandle venøse lidelser, inkludert hemoroider og hyperglykemiske tilstander.

Tidligere funn indikerte at DSM kunne stimulere insulinfrigjøring fra -cellene, karbohydratmetabolisme og uttrykket av glukosetransportører (GLUT). Det reduserer også diabetiske komplikasjoner [15].

Det reduserer dyslipidemi og hepatisk glukoneogenese [16]. Tidligere studier forbedret DSM kognitive funksjoner, svekket symptomene på schizofreni og viste nevroprotektive effekter hos forsøksdyr [16–19].

Sawmiller et al. [20], i en studie, bemerket en DSM-mediert reduksjon i amyloid- og tau-hyperfosforylering ved å svekke glykogensyntasekinase 3 i 3 × Tg-ADmouse-modellen. Disse funnene tyder på at DSM har potensialet til å forbedre hjernedysfunksjoner mot QA. I denne studien ble QA brukt til å indusere demens og andre nevrologiske mangler hos rotter.

QA kan fungere som et potent nevrotoksin som hemmer flere veier og molekylære mekanismer i hjernen for å indusere progressiv nevrodegenerasjon og hjerneatrofi. .e moderne undersøkelse ble designet for å utforske resultatene av DSM i QA-ICV-rotteprototypen.

2. Materiale og metoder

2.1. Forsøksdyr.

.is forskning ble tillatt av IAEC under protokoll nr. ASCB/IAEC/14/20/145. AlbinoWistar-rotter (begge kjønn, 200 g til 250 g, i alderen 8 til 9 måneder gamle) ble holdt i typisk størrelse polypropylen kubiske innhegninger under kunstige temperaturinnstillinger (23 ± 2 grader), 12:12 timer mørke/lyse sekvenser, og fuktighet (40 ± 10 %) i institusjonsdyrehuset. .e gnagere ble matet med en standard nærende matvare (Ashirwad Manufacturers, Punjab) og renset vann etter ønske.

Alle dyreprosedyrer utføres utelukkende i henhold til retningslinjene til CPCSEA, GOI, New Delhi. .e dyreforesatte og behandlere ble blindet angående ulike terapeutiske regimer tilrettelagt for dyrekohorter.

Undersøkende dyreforsøk ble utført, og etterfulgte minst en enkelt fjorten dager av kjent varighet. Alle undersøkelser med dyr ble utført mellom 0900- og 1600-timer timer om dagen.

2.2. Legemidler og kjemikalier.

Diosmin (DSM: 520-27-4), kinolinsyre (QA: 89-00-9) og standard analytter ble anskaffet fra Merck (India). Natriumdihydrogenfosfat (NaH2PO4), natriumhydroksid (NaOH), dibasisk kaliumfosfat (K2HPO4), nitrobluetetrazolium (NBT), fenazinmetosulfat (5-metylfenaziniummetylsulfat), etylendiamintetraeddiksyre (EDTA), {in bovineserum, {in bovineserum) 7}}[4-(2-hydroksyetyl)piperazin-1-yl]etansulfonsyre (HEPES), 1,2-bis[2-[bis(karboksymetyl) amino]etoksy]etan (EGTA), riboflavin, natriumcyanid(NaCN), natriumazid (NaN3), tetranatriumpyrofosfat,hydrogenperoksid (H2O2), NADH dinatrium (DPNH),NADPH tetranatrium (Koenzym II redusert tetranatriumsalt), fosforsyre Folin og Ciocalteus fenol (FCR) og sulfosalisylsyre (5-SSA) reagens (HiMedia Laboratories, Maharashtra, India); diglysin, iseddik (CH3COOH), Ellmans reagens (3-Carboxy-4-nitrofenyldisulfid, DTNB), azabenzen (C5H5N) og natriumlaurylsulfat (SLS) (LobaChemie, Mumbai, India); 4,6-dihydroksy-2-merkaptopyrimidin (2-TBA), dinatriumkarbonat(Na2CO3) og (2-merkaptoetyl)trimetylammoniumjodidacetat (TCI-kjemikalier, India); sinksulfat (ZnSO4), Rochelle-salt (kaliumnatrium L(+)-tartrat), 2-(1-naftylamino)etylamin-dihydroklorid, salpetersyrlig natrium (NaNO2) og p-aminobenzensulfonamid (SiscoResearch Laboratories, India ); butylalkohol (Fisher Scientific, India) ble brukt.

2.3. Intracerebroventrikulær injeksjon av kinolinsyre.

Dyrene ble utsatt for anestesi ved å administrere intraperitonealt (ip) ketamin (90 mg/kg) og xylazin (10 mg/kg) cocktail ved bruk av sterilt vann for injeksjon. .ebody ble lagt i bøyd posisjon på en varm varmepute, og i festet til et stereotaksisk kirurgisk instrument var hodet plassert. .e hodebunnen ble skåret inn i det midtsagittale punktet, og hodeskallen ble avdekket ved å trekke huden fra hverandre.

En hvilken som helst av de to laterale ventriklene ble vilkårlig valgt, og i skallen ble parietalbenet boret (stereotaksiske koordinater -0,8 mm anteroposterior fra bregma, ±1,5 mm mediolateral fra midsagittal sutur og ±3,6 mm dorsoventral fra den urfaceietale bolens ) for å lage et borehull [21].

På dag én ble quinolinicacid (QA)-oppløsningen frisk konstituert (240 nmol) i PBS (Na+-K+ [PO4]2- bufret saltvann, pH 7,4) og ble gradvis injisert med en Hamilton-mikrosprøyte med en strømningshastighet på 1 µl/minutt i venstre eller høyre cerebral ventrikkel hos rotter over 5 til 6 minutters varighet med injeksjonsvolumet 5 µl ICV-bærer [22].

Etter inokulering av hele medikamentet ble mikronålen ikke løsnet på 4 til 5 minutter for å muliggjøre diffusiviteten til medikamentet i cerebrospinalvæsken og hindre dets oppstøt. .e ekvivalentvolum (10 ul) av PBS-bærer ble administrert ICV i shamrats som ble identisk operert, men QA ble ikke injisert.

Etter medikamentinjeksjoner ble hullene gjenopprettet ved bruk av et lutingmiddel (sinkfosfat, PYRAX®), og huden ble syet. For å unngå kontaminering (bakteriell vekst), ble Neosporin® påført pro re nata.

Toevade postoperativ sepsis, Orizolin (Zydus Cadila), en dose på 30 mg/kg (ip), ble administrert. Hver rotte ble gitt et varmt miljø (37 ± 0,5 grader) for å avverge postkirurgisk hypotermi. Hver rotte fikk halvfast mat (inne i buret) og vann gratis etter operasjonen i syv dager og ble plassert diskret i et distinkt bur (30 × 23 × 14 cm3).

2.4. Eksperimentell protokoll. DSM ble injisert i doser 50og 100 mg/kg per kroppsvekt (kroppsvekt) i rotter gjennom intraperitoneal (ip) rute ved bruk av 0,5 % dimetylsulfoksid i normalt saltvann (dosevolum 5 ml/kg) [17].

Dyrene ble tilfeldig fordelt i 5 klynger i en enkeltblindmodus (n � 5): (i) sham (S), (ii) QA, (iii) QA + DSM50, (iv)QA + DSM100 og (v) QA + DNP. Rotter ble utsatt for intracerebroventrikulær administrering av QA (QA-ICV) eller falsk kirurgi på den første dagen. DSM ble administrert i 21 påfølgende dager daglig 120 minutter etter QA-ICV fra dag én og utover.

Donepezil (DNP) ble brukt som standardlegemiddel i denne studien og injisert (dose 3 mg/kg, ip) i QAICV-injiserte rotter i 21 påfølgende dager. Dyr i thesham- og QA-kontrollgruppene ble administrert bærer (sterilt 0,5 % dimetylsulfoksid i normalt saltvann i dosevolum 5 ml/kg) fra dag 1 til 21. Hele studien ble utført i henhold til skjemaet vist i Figur 1.2.5. Bevegelsesaktivitet.

I alle rotteklynger ble den gjennomsnittlige lokomotoriske aktiviteten dokumentert ved bruk av et aktofotometer i 5 minutter. Et separat dyr ble plassert i aktofotometeret i 3 minutters akklimatisering. .e rotter ble deretter gitt 5 minutter, og resultatene ble oppgitt som tellinger per 5 minutter [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 sekunder mens stangen roterer med ni rotasjoner per minutt (rpm).

Etter anskaffelsesforsøkene ble en separat rotte plassert på den sylindriske akselen, og omdreiningshastigheten ble forsterket med en konstant pause på 10 sekunder fra 6 rpm (foreløpig hastighet) til 30 rpm (avsluttende hastighet), over 50 sekunder. .e gjennomsnittlig fall-off latenstid (i sekunder) fra den roterende sylindriske akselen ble oppgitt i resultatene.

2.7. Fotavtrykksanalyse. Prinsippet bak å utføre fotavtrykksanalyse hos rotter er å vurdere gangavvikene.

For fotspor ble rotteføttene nedsenket i fire forskjellige fargede ikke-toksiske matfarger og fikk løpe på en skråstilt gangvei (70 cm × 10 cm × 8 cm). Rullebanebasen var omsluttet med et celluloseark av hvit farge. Rottene ble motivert til en svak oppoverbakke ved enden av rullebanen for å få tydelige fotavtrykk. .e fargestoff ble forsiktig fjernet fra hvert dyr ved å bruke lunkent vann etter forsøkene. .e fotavtrykk ble skannet, og "steglengden" ble målt ved hjelp av en standard linjal. Skrittlengden ble kvantifisert ved å beregne avstanden mellom de sekvensielle plasseringene av den identiske rottepoten [11].

For more information:1950477648nn@gmail.com