Oxidativer Stress und antioxidative Biomarker wurden im Gehirn analysiert

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Abstrakt

Das Altern stellt die Anhäufung fortschreitender Veränderungen in einem Menschen im Laufe der Zeit dar und kann physische, psychische und soziale Veränderungen umfassen. Es ist ein mit oxidativem Stress verbundener Prozess, der mit zunehmendem Alter fortschreitet. Die antioxidative Aktivität von entweder Eugenol (EU) oder Carvacrol (CAR) für die 42-tägige Alterung von Ratten-induziertem Spielzeug-D-Gal wurde in der aktuellen Studie unter Verwendung von 10 und 20 mg EU/kg/Tag/oral untersucht, während CAR ergänzt wurde um 40 und 80 mg/kg/Tag/oral. Biochemische, mRNA-Expression und histopathologische Bewertungen von Gehirnproben bewerteten die durch D-Gal induzierten oxidativen Veränderungen und die schützende Rolle von EU und CAR. Die Ergebnisse zeigten, dass D-Gal eine oxidative Veränderung des Gehirns verursachte, die durch Hochregulierung von p53 und p21 erkannt wurde mRNA-Expressionsspiegel als Alterungsmarker und Bax-mRNA-Expressionsspiegel als apoptotischer Marker. Die Ergebnisse beobachteten auch Veränderungen in den Spiegeln biochemischer Marker wie Kreatinphosphokinase (CPK) und Triacylglycerol (TAG), außerdem eine Verbesserung der antioxidativen Kapazität des Gehirns. Abschließend wurden diese Ergebnisse mit den mit EU und CAR behandelten Gruppen verglichen, um zu beobachten, dass EU und CAR diese alterungsbedingten oxidativen Veränderungen potenziell dosisabhängig abschwächen. Abschließend können wir feststellen, dass EU- und CAR-Ergänzungen als vielversprechende natürliche Schutzstoffe gelten, die das Altern verzögern und die Gesundheit erhalten können.

SchlüsselwörterAlterung·Apoptose·Anti-Aging·Eugenol·Carvacrol

Einführung

Altern ist eine fortschreitende physiologische Veränderung aufgrund von oxidativem Stress, die zu einer Verringerung des funktionellen Potenzials über die gesamte Lebensspanne des Erwachsenen führt (Davalli et al.2016). Ein Ungleichgewicht zwischen Oxidantien und Antioxidantien verursacht oxidativen Stress, reduziert die antioxidative Fähigkeit und die Akkumulation von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS), was zu oxidativen zellulären Veränderungen von Lipiden, Proteinen und Nukleinsäuren führt (Neki 2015). Der Kontakt mit Toxinen, der Sonne, schädlichen Lebensmitteln, Umweltverschmutzung und Rauch kann das Gewebe aufgrund der ROS-Erzeugung schädigen (Krafts 2010). In der Natur ist die Hauptform von Galactose D-Galactose (D-Gal). Milch und Milchprodukte sind die primäre natürliche Quelle von Galactose (Acosta und Gross 1995). Einige Obst- und Gemüsesorten wie Tomaten, Rosenkohl, Bananen und Äpfel enthalten ebenfalls freie Galactose (Gross und Acosta 1991). Darüber hinaus wurde der Lactose-Hydrolysat-Sirup als Süßungsmittel intensiv in Keksen, Süßwaren und einigen verwendet Milchdesserts mit hohem Galaktosegehalt (Williams 2003).

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Das D-Gal-induzierte Alterungsmodell wurde häufig zur Untersuchung des Alterns verwendet (Parameshwaran et al. 2010; El-Far et al. 2020b). Höheres D-gal verursachte ROS und verringerte die antioxidative Aktivität des Gehirns, die Alterung des Gehirns und verkürzte die Lebensdauer (Coelho et al.2015). Außerdem produziert D-Gal während seines Metabolismus ROS und produziert fortgeschrittene Glykationsendprodukte (AGE), Glykationsprodukte, die schließlich den Alterungsprozess beschleunigen (Bucala und Cerami 1992; Song et al. 1999).

Naturstoffe haben eine entscheidende Rolle in der Arzneimittelforschung gespielt, insbesondere bei Krebs und Infektionskrankheiten (El-Far 2015; El-Far et al. 2018, 2020a, b, 2021; Ashrafizadeh et al. 2020, 2021; Atanasov et al. 2021; Abadi et al.2021;Mohsen et al.2022).Eugenol (4-Allyl-2-methoxyphenyl,EU) ist ein wichtiger phenolischer Bestandteil von Nelkenöl (Eugenia caryophyl-lata), das ein starkes Antioxidans und Radikal hat -Aufräumaktivitäten (Gulcin 2011). Ein weiteres Naturprodukt ist Carvac-rol (CAR), das phenolische Monoterpenoid, das in ätherischen Ölen von Oregano (Origanum vulgare), Thymian (Thymus vulgaris), Pfefferkraut (Lepidium flavum), wilder Bergamotte (Cit-rus Aurantium bergamia) und andere Pflanzen (Sharifi-Rad et al. 2018). Die hohe antioxidative Aktivität von CAR ist auf die Hydroxylgruppe (OH) zurückzuführen, die mit dem aromatischen Ring verbunden ist (Mondal et al. 2021).cistanche แอ ม เว ย์Das vorliegende Experiment zielt darauf ab, die Anti-Aging-Schutzwirkung von EU und CAR bei experimentell induzierter Alterung im Gehirn von Ratten durch D-Gal zu unterstützen.

Materialen und Methoden

Ethik-Erklärung

Die Studie wurde als Reaktion auf den „NIH-Leitfaden für die Pflege und Verwendung von Labortieren“ von der Ethikkommission der Fakultät für Veterinärmedizin der Universität Damanhour, Ägypten, genehmigt.

Experimentelles Design

Sechsundfünfzig männliche Wistar-Ratten zwischen 90 und 110g wurden unter Standardlaborbedingungen mit einem 12-h Hell/Dunkel-Zyklus gehalten und hatten freien Zugang zu Futterpellets (Tabelle 1). und Wasser. Ratten wurden in sieben Gruppen eingeteilt (n=8 pro Gruppe). In der Kontrollgruppe wurde den Ratten täglich physiologische Kochsalzlösung (0,9 %) subkutan injiziert. Im Vergleich dazu wurde der Vehikelgruppe täglich subkutan physiologische Kochsalzlösung (0,9 %) injiziert und täglich oral mit Olivenöl ergänzt. Ratten in der D-gal-Gruppe wurden täglich 200 mg D-gal/kg Körpergewicht (KG) (Fan et al.2017), gelöst in Kochsalzlösung, zusammen mit einer oralen Supplementierung mit Olivenöl subkutan injiziert. In der D-gal plus EU10-Gruppe wurden Ratten täglich 200 mg D-gal/kg KG, gelöst in Kochsalzlösung, subkutan injiziert und oral ergänzt mit EU durch eine Dosis von 10 mg/kg KG (Mateen et al.2019), gelöst in Olivenöl ( Yogalakshmi et al. 2010), während Ratten in der D-gal plus EU20-Gruppe täglich 200 mg D-gal/kg KG, gelöst in Kochsalzlösung, zusätzlich zur oralen Ergänzung mit EU in einer Dosis von 20 mg/kg KG subkutan injiziert wurden (Mateen et al.2019), gelöst in Olivenöl (Yogalakshmi et al.2010). Ratten in der D-gal plus CAR40-Gruppe wurde täglich subkutan in Kochsalzlösung gelöstes D-gal (200 mg/kg Körpergewicht) plus orale Ergänzung mit injiziert CAR durch eine Dosis von 40 mg/kg KG täglich (Aristotile et al.2009), gelöst in Olivenöl (Stojanovic et al.2019); andererseits wurde den Ratten in der Gruppe D-Gal plus CAR80 subkutan D-Gal (200/kg KG) täglich in Kochsalzlösung gelöst und oral ergänzt mit CAR in einer Dosis von 80 mg/kg KG täglich injiziert ( Aristatile et al. 2009) gelöst in Olivenöl (Stojanovic et al. 2019). Das Experiment dauerte 42 Tage, und die Ratten wurden am 42. Tag gewogen.

Cistanche kann Anti-Aging

Probenahme

Am Tag 42 wurden die Tiere durch Isofluran-Inhalation anästhesiert und durch zervikale Dislokation eingeschläfert. Blutproben wurden aus Rattenvenen gesammelt. Nach 15-minütiger Zentrifugation bei 100 xg bei Raumtemperatur wurden klare Seren abgetrennt, markiert und biochemischen Analysen unterzogen.

Gehirnproben des Kleinhirns und des Hippocampus wurden nach der chirurgischen Entfernung gesammelt und dann mit phosphatgepufferter Kochsalzlösung (PBS) gespült, um überschüssiges Blut für histopathologische, antioxidative Parameter und die Bewertung der mRNA-Expression zu entfernen. Ein Teil der Gehirnproben wurde zur Probenfixierung in 4 % Paraformaldehyd gelöst in PBS für 48 h fixiert. Andere Teile wurden beschriftet und für Bewertungen des Antioxidansstatus und der mRNA-Expression bei -80 Grad gehalten.

Biochemische Bewertung

Serumproben wurden der Bestimmung von Gesamtcholesterin (T.cholesterol), Triacylglycerin (TAG), Alaninaminotransferase (ALT,EC 2.6.1.2), Aspartataminotransferase (AST,EC2.6.1.1), Kreatinin, Kreatinphosphokinase (CPK, EC 2.7.3.2) und Laktatdehydrogenase (LDH,EC 1.1.1.27). Die biochemischen Tests wurden mit den Analysegeräten Roche/Hitachi Cobas c 311, Cobas c 501/502 gemessen, die mit dem vollautomatischen System gemessen wurden.

Oxidativer Stress und Bewertung des Antioxidansstatus

Oxidativer Stress und antioxidative Biomarker wurden in Gehirnhomogenat 2 0 Prozent (w/v) unter Verwendung von gekühlter 0,1 M phosphatgepufferter Kochsalzlösung analysiert und der Bestimmung von Malondialdehyd (MDA) und der gesamten antioxidativen Kapazität (TAC) unterzogen Aktivitäten von Glutathionperoxidase (GPx; EC 1.11.1.9) und Glutathion-S-Transferase (GST; EC2.5.1.18) unter Verwendung kommerzieller Kits von Biodiagnostic Co. (Gizeh, Ägypten). Proteinkonzentrationen von Hirnhomogenaten wurden mit dem Bradford-Assay (5000002, Bio-Rad Laboratories, Watford, UK) bewertet, um biochemische Parameter zu standardisieren (Brad-ford 1976).

Bewertung der Genexpression durch Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR)

Aus den Gewebeproben wurde laut Kit des Herstellers Gesamt-RNA extrahiert (Easy Spin TM Kit Total RNA Extraction Kit, INTRON Biotechnology, Korea). Reinheit und Konzentration der RNA wurden mit einem Nanodrop-Spektrophotometer (Genway Nanodrop, Deutschland) gemessen. }.0） verwendet für die Transkription von cDNA unter Verwendung des RT-Premix-Kits (INTRON, Biotechnology, Korea). 2 ul des RT-Produkts wurden mit 10 ul SYBR-Green-Mastermix (INTRON, Biotechnology, Korea) und jeweils 0,5 mM gemischt Forward- und Reverse-Primer (Tabelle 2) und nukleasefreies Wasser in einem Endvolumen von 20 ul. Alle Reaktionen wurden auf einem 7500 Applied Biosystems, USA, mit den folgenden Bedingungen durchgeführt: 95 Grad für 10 min, gefolgt von 40 Zyklen bei 95 Grad für 15 s, 58 Grad für 15 Grad und 72 Grad für 30 s. Die relative Expression von mRNA wurde auf -Actin als Housekeeper-Gen normalisiert. Die fachen Änderungen der mRNA-Expression wurden mit der 2-4-Ct-Methode berechnet beschrieben von Livak und Schmittgen (2001).

Histopathologische Beurteilung

Nach dem Spülen mit PBS (pH 7,4) und Fixieren in 4 % Paraformaldehyd, gelöst in PBS, für 48 h wurden die fixierten Proben durch die herkömmliche Paraffin-Einbettungstechnik verarbeitet, die die Dehydratisierung durch aufsteigende Ethanolgrade beinhaltete, Klärung in drei Wechseln von Xylol und geschmolzenem Paraffin und schließlich Einbettung in Paraffinwachs bei 65 Grad. Vier Mikrometer dicke Schnitte wurden mit Hämatoxylin und Eosin gefärbt (Bancroft und Layton 2013). Mikroaufnahmen der Schnitte wurden mit einer Digitalkamera (Leica EC3, Leica, Deutschland) verbunden mit einem Mikroskop (Leica DM500).

statistische Analyse

Für die Datenanalyse wurde eine einfache ANOVA mit Post-hoc-Multiple-Range-Tests von Tukey unter Verwendung eines GraphPad Prism v.5 (https://www.graphpad.com/), abgerufen am 10. März 2021 (GraphPad, San Diego, CA , VEREINIGTE STAATEN VON AMERIKA). Alle Bedeutungserklärungen hingen von P ab<>

Ergebnisse

Körpergewicht

Das Körpergewicht in der D-Gal-Gruppe war signifikant verringert (P< 0.001)="" compared="" with="" the="" control="" group.="" on="" the="" other="" hand,="" in="" the="">< 0.001),=""><><0.01), and=""><0.01)groups,the body="" weight="" exhib-ited="" a="" significant="" increase="" in="" comparison="" with="" the="" control="">

Im Vergleich zur Fahrzeuggruppe ist das Aufbaugewicht beim D-gal plus EU10(S<0.001)and the="" d-gal+eu20(p="" <="" 0.05)="" groups="" was="" markedly="" increased.="" also,="" the="" body="" weight="" in="" the="" d-gal+eu10,="" d-gal+eu20,="" d-gal+car40,="" and="" d-gal+car80="" groups="" exhibited="" significant="" increases=""><0.001)in comparison="" with="" the="" d-gal="">

Biochemische Bewertung

Die Gesamtcholesterinspiegel im Serum im D-Gal (P<0.01),><0.01),><0.01), vehicle="">< 0.001),="">< 0.001),="" and=""><0.001) groups="" were="" significantly="" decreased="" compared="" with="" the="" control="" group="">

Die Serum-TAG-Spiegel in der D-Gal-Gruppe waren signifikant erhöht (P<0.01) compared="" with="" the="" control="" group.="" also,="" in="" the="" d-gal+eu10,="" its="" level="" exhibited="" a="" significant="" increase=""><0.05) in="" comparison="" with="" the="" same="" group.="" tag="" levels="" were="" markedly="" raised="" increased="" in="" d-gal=""><0.001) and=""><0.01) groups="" in="" comparison="" with="" the="" vehicle="" group="" (fig.="" 2b).="" serum="" cpk="" activities="" in="" the="" d-gal="" group="" were="" significantly="" increased="" compared="" with="" the="" control=""><0.01) and=""><0.05)groups. in="" the="" d-gal+eu20="" and="" d-gal+car80,="" its="" levels="" were="" significantly="" decreased=""><0.05) in="" comparison="" with="" the="" vehicle="">

Oxidativer Stress und antioxidativer Status

Alterungsinduktion durch D-gal signifikant (P< 0.001)increased="" mda="" (fig.="" 3a),="" the="" product="" of="" oxidative="" stress,="" compared="" with="" control="" and="" vehicle="" groups.="" mda="" lev-els="" in="" brain="" homogenates="" were=""><0.001)decreased in="" d-gal+eu10,="" d-gal+eu20,="" d-gal+car40,="" and="" d-gal+car80="" groups="" compared="" with="" the="" d-gal="" group.="" tac="" levels="" (fig.="" 3b)="" gpx="" (fig.="" 3c)="" and="" gst="" (fig.="" 3d)activities="" were="" significantly="" increased="" in="" the="" same="" groups="" compared="" with="" the="" d-gal="" group="" to="" neutralize="" the="" oxidative="" stress="">

Genexpressionsbewertung durch RT-PCR

Die mRNA-Expression von p53 im Gehirn war in den Gruppen D-gal, D-gal plus EU10, D-gal plus EU20, D-gal plus CAR40 und D-gal plus CAR80 signifikant erhöht (P<0.001) compared="" with="" the="" control="" and="" vehicle="" groups="" (fig.="" 4a).="" compared="" with="" the="" d-gal="" group,="" in="" the="" d-gal+eu10,="" d-gal+eu20,="" d-gal+car40,="" and="" d-gal+car80="" groups,="" p53="" expressions="" were="" signifi-cantly="" decreased=""><>

Andererseits waren seine Expressionsniveaus in D-gal plus CAR40 signifikant erhöht (P<0.001) compared="" with="" the="" d-gal+car80="" group.="" in="" the="" d-gal+eu10="" group,="" its="" level="" was="" a="" significant="" decrease="">< 0.001)="" in="" comparison="" with="" d-gal+eu20="" and="" d-gal+car40="" groups,="" while="" in="" the="" d-gal+eu20,="" its="" level="" showed="" a="" significant="" increase=""><0.001) compared="" with="" the="" d-gal+car80="" group="">

Die p21-mRNA-Expressionsspiegel des Gehirns in der D-Gal-Gruppe waren signifikant erhöht (P<0.001) compared="" with="" the="" control="" group="" (fig.4b).in="" the="" d-gal+eu10,="" d-gal+eu20,="" d-gal+car40,="" and="" d-gal+car80="" groups,="" the="" expression="" levels="" were="" significantly="" decreased=""><0.001) compared="" with="" the="" d-gal="" group.="">wie viel cistanche zu nehmenIn der D-Gal-Gruppe zeigten ihre Spiegel signifikante Anstiege (P< 0.001)="" compared="" with="" the="" vehicle="" group,="" while="" its="" levels="" were="" significantly="" decreased="" (p=""><0.001)in d-gal+eu10,="" d-gal+eu20,="" d-gal+car40,="" and="" d-gal+car80="" groups="" compared="" with="" the="" vehicle="" group.="" the="" brain="" bax="" mrna="" expression="" in="" the="" d-gal="" group="" was="" significantly="" increased="">< 0.001)="" compared="" with="" the="" control="" group.="" on="" the="" other="" hand,="" in="" the="" d-gal+eu10,="" d-gal+eu20,="" d-gal+car40,="" and="" d-gal+car80="" groups,="" its="" expression="" levels="" were="" significantly="" decreased=""><0.001) in="" comparison="" with="" the="" control="" group.="" also,="" the="" d-gal="" group="" was="" exhibited="" significant="" increases="" in="" bax="" expres-sion="" levels="">< 0.001)="" compared="" with="" the="" vehicle="" group="" (fig.4c).in="" the="" d-gal+eu10,="" d-gal+eu20,="" d-gal+car40,="" and="" d-gal+car80="" groups,="" the="" brain="" bax="" mrna="" expression="" levels="" were="" significantly="" decreased=""><0.001) in="" compari-son="" with="" the="" d-gal="" and="" vehicle="" group.="" the="" d-gal+eu10="" group="" showed="" a="" markedly="" raised="">< 0.05)="" expression="" level="" compared="" with="" the="" d-gal+eu20="" group.="" also,="" in="" the="" d-gal+eu10="" group,="" its="" levels="" were="" significantly="" increased="" (p=""><0.001)compared with="" the="" d-gal+car40="" group="">

Histopathologische Beurteilung

Negativkontroll- und Vehikelgruppen zeigten eine normale zerebelläre Architektur, die aus einheitlichen molekularen, körnigen und Purkinje-Zellschichten bestand (Fig. 5A, B). Andererseits zeigte die D-Gal-Gruppe den Verlust und die Nekrose von Purkinje-Zellen in den Purkinje-Zellen und den Körnerzellschichten (Fig. 5C). D-Gal plus EU10 zeigte eine Verbesserung der Anzahl der Purkinje-Zellen in den Purkinje-Zellen Schicht mit einer geringeren Anzahl pyknotischer Kerne als die D-Gal-Gruppe (Abb. 5D). D-Gal plus EU20 und D-Gal plus CAR40 zeigten eine relativ normale Kleinhirnstruktur als negative Kontrollgruppe (Abb. 5D, F). D-gal plus CAR80 zeigte eine Verbesserung der Anzahl von Purkinje-Zellen in der Purkinje-Zellschicht mit einer geringeren Anzahl von pyknotischen Kernen als die D-gal-Gruppe (Fig. 5G).

Negative Kontroll- und Vehikelgruppen zeigten eine normale Hippocampus-Architektur (Fig. 6A, B).was ist eine cistancheAndererseits war die Nekrose von Neuronen des Gyrus dentatus in der D-Gal-Gruppe intensiv. Schichten und Anzahl von Hippocampuszellen waren bei vergrößertem Interzellularraum und ungeordneten Zellen verringert; insbesondere zeigten einige Zellen eine Volumenschrumpfung mit Pyknose oder Kernbruch (Abb. 6C). D-Gal plus EU10 zeigte eine Verbesserung der Hippocampuszellen mit geringerer Nekrose als die D-Gal-Gruppe (Abb. 6D). D-Gal plus EU20 zeigte eine relativ normale Hippocampusstruktur als die negative Kontrollgruppe (Abb. 6E). D-gal plus CAR40 zeigte eine relativ normale Hippocampusstruktur als die negative Kontrollgruppe (Abb. 6F). D-gal plus CAR80 zeigte eine Verbesserung von Hippocampuszellen mit geringerer Nekrose als die D-Gal-Gruppe (Fig. 6G).

Diskussion

Der Anteil der Menschen ab 60 Jahren wurde 2015 mit 12,3 Prozent angegeben und soll laut UN World Population Prospects (Sander et al. 2015) bis 2050 auf 21,5 Prozent der Weltbevölkerung steigen. Oxidativer Stress, ein Prozess, der durch den fortschreitenden Verlust der Gewebe-/Organfunktion gekennzeichnet ist, ist der Hauptauslöser des Alterns (Shwe et al.2018). Eine exogene Dosis von D-Gal kann Alterungseffekte in mehreren Organen hervorrufen, indem sie oxidativen Stress, Apoptose und Entzündungen erhöht (Rehman et al.2017; El-Far et al.2020b). Das Gehirn ist aufgrund des hohen Stoffwechsels fettreich Gehalt und begrenzten antioxidativen Schutzmechanismen ist das Organ, das am anfälligsten für oxidativen Stress ist (Cakatay 2010).

In der aktuellen Studie wurden EU und CAR den durch D-gal induzierten oxidativen Stressprozess in Gehirnhomogenaten signifikant abgeschwächt. EU und CAR erhöhten die Aktivitäten von GPx und GST, antioxidativen Enzymen, wie in Abb. 7 dargestellt, signifikant. Darüber hinaus verbesserte die Kombination von Akupunktur und Eugenol die Lernfähigkeit und das Antioxidationssystem des Hippocampus bei Alzheimer-Ratten (Liu et al. 2013).BioflavonoideAußerdem ist CAR durch die Verstärkung der antioxidativen Enzymaktivitäten vor Aluminium-induziertem oxidativem Stress (Baranauskaite et al.2020) und der Parkinson-Krankheit (Man-ouchehrabadi et al.2020) geschützt. Das D-Gal bewirkt eine signifikante Abnahme des Körpergewichts, wenn man die D-Gal-Gruppe mit der Kontrollgruppe vergleicht. Zahlreiche Studien zur experimentell induzierten Alterung berichteten, dass das D-Gal das Körpergewicht bei Ratten (Chen et al. 2018) und Mäusen (Suo et al. 2018) verringerte. Die aktuelle Studie zeigte, dass entweder die EU- oder die CAR-Verabreichung an mit D -gal konnte das Körpergewicht während des Behandlungszeitraums (42 Tage) signifikant nahezu normal wiederherstellen. Diese Beobachtung wird durch die Studie von Harb et al. (2019), die diese Verbesserung der Körpergewichtszunahme bei Ratten durch eine Dosis von 10 mg EU pro kg Körpergewicht zeigten. Mohammadi et al. (2014) stellten fest, dass die EU des ätherischen Nelkenöls die Proliferation und das Wachstum von Lactobacillus stimulieren könnte, was zu Veränderungen in den Zotten führt den Dünndarm und verbessern effektiv die Wachstumsleistung der Broiler. Auch CAR bei der Steigerung der Tierleistung wie bei Wister-Ratten (Rajan et al. 2015), Masthähnchen (Hashemipour et al. 2013) und jungen Regenbogenforellen (Ahmadifar et al. 2011).

Entsprechend dem biochemischen Niveau wurde eine bemerkenswerte Verringerung des Serumcholesterinspiegels der behandelten Gruppen mit entweder EU oder CAR beobachtet. Dies könnte auf ihre hypocholesterinämische Aktivität zurückzuführen sein. Alle Dosen von entweder EU oder CAR verursachen eine Verringerung der Serum-Gesamt-TAG-Spiegel, wenn sie der mit D-Gal behandelten Gruppe täglich 42 Tage lang oral verabreicht werden, obwohl diese Verringerung nicht hoch war. Elbahyet al.

(2015) und Karam et al. (2015) bestätigten unsere Ergebnisse, dass EU und CAR die TAG- und Cholesterinspiegel im Serum senkten.

Als Reaktion auf den DNA-Schaden wird p53 funktionell aktiv. Es löst entweder einen reversiblen Zellzyklusarrest, Zelltod (Apoptose) oder einen irreversiblen Zellzyklusarrest (zelluläre Seneszenz) aus, was zu Alterung führt (Rodier et al. 2007). p53 reguliert ein komplexes antiproliferatives Transkriptionsprogramm, das mit der Seneszenz zusammenhängt induziert die Transkription des Cyclin-abhängigen Kinase-Inhibitors (CDKi) p21 (Macip et al.2002), der die CDK2-Aktivität blockiert, was zum Verlassen des Zellzyklus führt (Herranz und Gil 2018).

Auf molekularer Ebene zeigte diese Studie die Wirkung der D-Gal-Injektion auf die mRNA-Expressionsniveaus von p53 und p2I im Gehirn. Es gab eine signifikante Erhöhung der mRNA-Expression von p53 und p21 im Gehirn als Antwort auf die D-Gal-Injektion. El-Far et al. (2020a) erkannten signifikante Hochregulierungen der p53- und p21-Expression bei mit D-Gal behandelten Ratten. Auch Sun et al. (2018) erklärten eine Hochregulierung der p21-Hochregulierung bei Mäusen, denen D-Gal injiziert wurde. D-Gal verursacht oxidativen Stress auf hohem Niveau durch die Ansammlung von ROS, stimuliert die Produktion freier Radikale und reduziert antioxidative Enzymaktivitäten (Xu et al.2009).Cistanche kaufenOxidative Schäden und Entzündungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Vermittlung altersbedingter Veränderungen in verschiedenen Organen wie Gehirn, Muskel und Niere (Wei et al. 2005).

Die aktuellen Ergebnisse zeigten signifikante Abnahmen der mRNA-Expression von p53 im Gehirn in EUR- und CAR-behandelten Gruppen im Vergleich zur D-Gal-Gruppe, aber ihre Werte waren immer noch höher als in den Kontrollgruppen. Was das Gehirn betrifft, waren die mRNA-Expressionsniveaus von p21 und Bax in EUR- und CAR-behandelten Gruppen signifikant niedriger als in Kontroll- und D-gal-Gruppen. D-gal induziert die Seneszenz von Glioblastomzellen mit Hochregulierung von p53 (Xu et al.2020). Liu et al. (2018) erkannten die Hochregulierung von p53 und p21 im Hippocampus von mit D-Gal behandelten Mäusen. Außerdem induzierte D-Gal signifikante Erhöhungen von p53, p21 und Bax in der Bauchspeicheldrüse und den Nieren von Ratten (El-Far et al.2020b).

Manikandan et al. (2010,2011) berichteten, dass die Verabreichung von EU Apoptose über den mitochondrialen Weg durch Modulation der Proteine ​​der Bcl-2-Familie induzierte, während laut CAR, Potocnjak und Domitrovic (2016) ihre Rolle bei der Verringerung angaben die Expression von p53- und p21-Expressionen gegen Cisplatin-induzierte Toxizität bei Mäusen.

In der vorliegenden Studie zeigte das Bax-mRNA-Expressionsniveau einen signifikanten Anstieg aufgrund des D-Gal. In vielen Studien haben Shahroudi et al. (2017) und Xu et al. (2016) berichteten über eine signifikante Erhöhung der Bax-Expression in Hirngeweben von Mäusen, die mit D-Gal behandelt wurden, während das Bax-mRNA-Expressionsniveau bei Ratten, die mit EU und CAR behandelt wurden, signifikant abnahm. Jünior et al. (2016) zeigten, dass die EU die Bax-Überexpression in Gebärmutterhalskrebszellen fördert. Shoorei et al. (2019) berichteten, dass CAR die Bax-Expression im Hodengewebe erwachsener diabetischer Ratten verringerte. Auch Sadeghzadeh et al. (2018) erwähnten, dass die Bax-Expression durch die Wirkung von CAR im hypertrophierten Herzen von Ratten reduziert wurde.

In der aktuellen Studie induzierte D-Gal eine Nekrose von Purkinje-Zellen in der Purkinje-Zellen-Schicht des Kleinhirns von Ratten und eine Nekrose von Neuronen des Gyrus dentatus im Hippocampus. Im Gegensatz dazu wurden diese Nekrosen in EU- und CAR-ergänzten Gruppen besiegt. Chiroma et al. (2018) stellten fest, dass D-Gal und Aluminiumchlorid einen deutlichen neuronalen Verlust im Hippocampus von Ratten induzierten.

In Bezug auf die Schutzwirkung von EU und CAR gegen die histopathologischen Veränderungen im Kleinhirn und Hippocampus gilt die vorliegende Studie als die erste anerkannte signifikante Linderung der histopathologischen Veränderungen des Gehirns.

Fazit

Die Hypothese des oxidativen Stresses bleibt möglicherweise die Grundlage alterungsbedingter zellulärer Veränderungen. EU und CAR schwächten dosisabhängig potenziell den durch D-Gal induzierten oxidativen Stress im Gehirngewebe von Ratten durch Herunterregulierung von Alterungsmarkern ab (p53 und p21) und apoptotischer Marker (Bax) mit einer Verbesserung des antioxidativen Status von Gehirngeweben. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass die EU und die CAR die Alterung des Gehirngewebes von Ratten erfolgreich gelindert haben, was sie zu vielversprechenden natürlichen Anti-Aging-Nahrungsergänzungsmitteln macht.

Autorenbeitrag Konzeptualisierung: Ali H. El-Far, Hadeer H. Mohamed, Doaa A. Elsabagh, Shymaa A. Mohamed, Ahmed E. Noreldin, Soad Al Jaouni und Abdelwahab ElSenosy; formale Analyse: Ali H. El-Far, Hadeer H. Mohamed, Doaa A. Elsabagh, Shymaa A. Mohamed, Ahmed E. Noreldin, Soad Al Jaouni und Abdelwahab ElSenosy; Untersuchung: Ali H. El-Far, Hadeer H. Mohamed, Doaa A. Elsabagh, Shymaa A. Mohamed, Ahmed E. Noreldin und Abdelwahab ElSenosy; Software: Ali H. El-Far, Hadeer H. Mohamed und Doaa A. Elsabagh; Validierung: Ali H. El-Far, Hadeer H. Mohamed, Doaa A. Elsabagh, Shymaa A. Mohamed, Ahmed E. Noreldin, Soad Al Jaouni und Abdelwahab ElSenosy; Visualisierung: Ali H. El-Far, Hadeer H. Mohamed, Doaa A. Elsabagh, Shymaa A. Mohamed, Ahmed E.Norel-din und Abdelwahab ElSenosy; Schreiben – Originalentwurf: Ali H. El-Far, Hadeer H. Mohamed, Doaa A. Elsabagh und Shymaa A. Mohamed; Schreiben – Überprüfung und Bearbeitung: Ali H. El-Far, Hadeer H. Mohamed, Doaa A. Elsabagh , Shymaa A. Mohamed, Ahmed E. Noreldin, Soad Al Jaouni und Abdelwahab ElSenosy.

FinanzierungOpen-Access-Förderung durch The Science, Technology & Innovation Funding Authority (STDF) in Kooperation mit The Egyptian Knowledge Bank (EKB).

Dieser Artikel ist ein Auszug aus Environmental Science and Pollution Research https://doi.org/10.1007/s11356-022-18984-8