Forschungsstand der Pharmakologie und Arzneimittelentdeckung von Cistanche im Gedächtnis

ABSTRAKT

Die Inzidenz chronischer neurodegenerativer Erkrankungen nimmt zu, aber es gibt keine wirksamen Behandlungen aufgrund fehlender Informationen über die pathologischen Mechanismen dieser Erkrankungen. Daher untersuchte diese Studie die Auswirkungen vonZistancheExtrakt zur Reduzierung von Gedächtnisdefiziten und neurobiochemischen Veränderungen bei Mäusen mit Streptozotocin-Demenz. Mäuse (n ¼ 35) wurden zufällig 5 Gruppen von 7 Mäusen pro Gruppe zugeteilt; Gruppe 1: Mäusen der Kontrollgruppe wurde das Medikament alleine verabreicht; Gruppe 2: Streptozotocin; Gruppe III: Streptozotocin plus 100 mg/kgZistancheExtrakt; Gruppe IV: Streptozotocin þ myrtenal 200 mg/kg; Gruppe V: Streptozotocin plus Donepezil 0,5 mg/kg. Daten aus dieser Studie deuten darauf hin, dass die Verabreichung von Streptozotocin (STZ) das räumliche Gedächtnis bei Mäusen beeinträchtigt und Veränderungen der Marker der oxidativen Entzündungsreaktion, der cholinergen Funktion, der Zellstruktur und der Neurotransmitterspiegel induziert. Insbesondere die Verwaltung vonZistanche-Extrakt schützt das Gehirn vor oxidativem entzündlichem Stress, indem es die Aktivität endogener antioxidativer Enzyme erhöht und dadurch die räumliche Gedächtnisleistung bei Mäusen mit Stz-Demenz verbessert. Die Behandlung mit Cistanche stellte auch die cholinerge Funktion wieder her und stabilisierte die Neurotransmitter-Homöostase bei Mäusen mit Demenz.Cistanchekönnte bei der Behandlung von Patienten mit Demenz im Zusammenhang mit der Alzheimer-Krankheit von Vorteil sein, so die Theorie der Autoren.

Schlüsselwörter:Cistanche; Speicher; Alzheimer-Erkrankung; Streptozotocin

1. Einleitung

Eine Reihe zeitgenössischer Studien berichten von einem Anstieg der Demenzraten weltweit. Von den verschiedenen Arten von Demenz, die identifiziert wurden, gilt die Demenz vom Alzheimer-Typ (DAT) als die schwerste, von der etwa 6 Prozent der Frauen und 5 Prozent der Männer über 60 betroffen sind and Memory Study (ADAMS) schätzt, dass etwa 4,5 Millionen Amerikaner an Demenz leiden, eine Zahl, die bis 2050 auf etwa 16 Millionen steigen könnte.

Pathologisch ist die Alzheimer-Krankheit durch die Ablagerung von neurofibrillären Tangles, die Akkumulation von Amyloid-Beta-Peptiden und hyperphosphorylierten Tau-Proteinen, die mit Mikrotubuli assoziiert sind, gekennzeichnet. Diese klassischen Merkmale sind stark mit neuronalem und synaptischem Verlust verbunden und informieren moderne Therapien, die darauf abzielen, die Aktivität gesunder Neuronen zu steigern, ohne die fortschreitende Degeneration neuronaler Zellen zu hemmen. Derzeit gibt es keine endgültige Behandlung, um die neuropathologischen Merkmale des Krankheitsprozesses umzukehren, teilweise weil die spezifische Ursache der Demenz vom Alzheimer-Typ (DAT) nicht identifiziert wurde und die Signalwege komplex sind. Jüngste Studien haben gezeigt, dass oxidativer Stress und Lipidperoxidation, die bei der Entwicklung von DAT erhöht sind, auch die Glukoseverwertung im Gehirn, Neuroinflammation und Faktoren verringern, die die cholinerge Neurotransmission beeinträchtigen. In Übereinstimmung mit diesen Theorien schlagen wir vor, dass die Bekämpfung von oxidativem Stress und die Verbesserung des antioxidativen Zustands des Gehirns wichtige Strategien sind, um die Pathophysiologie zu minimieren und das aktuelle Verständnis der Demenz vom Typ Alzheimer zu verbessern.

Bild: Faw Cistanche

Es gibt jedoch wenig Forschung zu Antioxidantien, die die pathophysiologischen und neurobiochemischen Veränderungen minimieren könnten, die mit dem Gedächtnisverlust bei der Alzheimer-Krankheit verbunden sind. Es ist wichtig zu beachten, dass die antioxidativen Eigenschaften von Cistanche noch untersucht werden müssen. Phenylethanolside in Cistanche sind organische Verbindungen, die üblicherweise aus vielen ätherischen Pflanzenölen extrahiert werden. Diese Verbindung hat eine Vielzahl von physiologischen Funktionen, einschließlich antioxidativer, entzündungshemmender, antiapoptotischer und Antitumoraktivitäten.

Obwohl angenommen wird, dass Phenylethanolseiten in experimentellen Rattenmodellen der Parkinson-Krankheit neuroprotektive Wirkungen haben, gibt es keine Informationen über ihr gedächtnisverbesserndes Potenzial und ihren therapeutischen Nutzen bei der Verbesserung von DAT, das durch STZ-Therapie induziert wird. Daher zielte die aktuelle Studie darauf ab, ein Mausmodell für Demenz unter Verwendung von Streptozotocin zu erstellen und die möglichen Auswirkungen von Miti auf die Pathophysiologie von Gedächtnisverlust und neurobiochemischen Veränderungen bei der Verwendung von Myrte zu untersuchen.

2. Materialien und methods

2.1. Tiere

Erwachsene männliche Albinomäuse wurden in dieser Studie verwendet. Die Mäuse wurden in Plastikkäfigen bei Raumtemperatur (22 2 C) in der Tierhaltung gehalten, einem 12--Stunden-Hell-/Dunkel-Zyklus ausgesetzt und hatten freien Zugang zu Futter und Wasser. Die Mäuse wurden während des gesamten Studienzeitraums auf Gesundheit und Pathogenfreiheit überprüft, und der Stress während des Experiments wurde durch minimale Handhabung minimiert. Alle Tiere durften sich vor dem Verhaltensexperiment fünf Tage lang an Laborbedingungen gewöhnen.

2.2. Dosierungs- und Verabreichungsmethode

Donepezil (DP)-Pulver wurde in {{0}},9 % normaler Kochsalzlösung gelöst und mit 0,5 mg/kg (0,9 % w/v) verabreicht. Streptozootocin wurde in frisch hergestellter künstlicher Zerebrospinalflüssigkeit (aCSF) als Träger gelöst und in einer Dosis von 3 mg/kg mit 10 μl icv auf jeder Seite verabreicht. Die Kontrollgruppe erhielt am ersten und dritten Tag der Streptozotocin-Verabreichung eine simulierte Injektion mit künstlicher Zerebrospinalflüssigkeit. Die Wirkstoffe des Cistanche-Extrakts wurden in Maisöl gelöst und oral in Dosen von 100 mg/kg und 200 mg/kg verabreicht, während die Kontrollgruppe 10 ml/kg Maisöl erhielt. Dosierung vonZistanchewurde basierend auf früheren LD50-Berichten ausgewählt. Alle Medikamente werden vor der Anwendung frisch zubereitet.

2.3. Experimentelle Demenz induziert durch Streptozotocin

Am ersten und dritten Tag wurde Demenz durch intraventrikuläre Injektionen von zwei verschiedenen Dosen von Streptotoxomycin induziert. Kurz gesagt, unter Anästhesie, die Verwendung von stereotaktischen Geräten nach den folgenden ventrikulären Koordinaten mit bilateraler Intubation von Tieren: vor - nach dem Viertel 0.8; Mitte außen ¼1,5; Zurückgefallener Bauch 3.4. Mäuse in der Kontrollgruppe erhielten eine intraventrikuläre Injektion von künstlicher Zerebrospinalflüssigkeit.

2.4. Experimentelles Design

Die Mäuse wurden zufällig in fünf Gruppen mit 7 Mäusen in jeder Gruppe aufgeteilt und gemäß dem in Tabelle 1 gezeigten Dosierungsschema verabreicht: vorbehandelt mitZistanchefür 7 Tage vor der ersten Streptozotocin-Verabreichung und fortgesetzt für 14 Tage danach. Donepezil und Myrtenal wurden 30 Minuten vor der Streptozotocin-Injektion verabreicht.

2.5. Beurteilung der Gedächtnisfähigkeit

Die Gedächtnisleistung wurde unter Verwendung des zuvor beschriebenen Y-Labyrinth-Tests bewertet. Der Test wurde verwendet, um spontane Verhaltensänderungen von Mäusen als Hinweis auf das Kurzzeitgedächtnis zu identifizieren. Die Testeinheit bestand aus drei identischen Armen, die mit „A“, „B“ und „C“ gekennzeichnet waren, und positionierte jede Maus zu jeder Zeit auf dem „Heim“-Arm, der mit A gekennzeichnet war. Die Mäuse durften dann das Labyrinth für eine Weile erkunden unbegrenzt fünf Minuten. Die alternative Leistung wurde als kontinuierlicher Eintritt in alle drei Arme aufgezeichnet. Wischen Sie nach Abschluss jeder Bewertungsphase jede Kammer mit 75-prozentigem Ethanol aus, um Geruchshinweise zu vermeiden.

3. Marker für oxidativen Stress im Gehirn

3.1. Bestimmung der zerebralen Lipidperoxidation

Wie zuvor von Ohkawa et al. beschrieben, wurde die Konzentration von Malondialdehyd (MDA), dem Produkt der Lipidperoxidation, in einer Hippocampus-Sekretionsemulsion durch Spektrophotometrie bestimmt. Die Absorptionsänderung wurde spektrophotometrisch bei 532 nm gemessen.

3.2. Bestimmung der Stickoxid (NO)-Konzentration im Gehirn

Die NO-Konzentration wurde durch Versuchsdosiskalorimetrie bestimmt. Die Reaktion basiert auf Schätzungen der Nitritbildung. Dann wird die Extinktion bei 548 nm abgelesen.

3.3. Als Marker zur Beurteilung des Entzündungsgrades wurde der Tumornekrosefaktor verwendet. Die Konzentration von TNF- im Hippocampus wurde unter Verwendung des Maus-TNF-ELISA-Kits von MyBio Source (USA) Nr. 4 bestimmt. Bei 540 nm wurde ein Mikroplatten-Lesegerät zum spektrophotometrischen Lesen verwendet.

3.4. Für die Proteinextraktion wurden die Hippocampus-Gewebe in einem kalten Extraktionspuffer homogenisiert, dann wurde die homogenisierte Probenlösung bei 10, 000 U/min bei 4 Grad C für 5 min zentrifugiert, und die jeweiligen Proteinkonzentrationen wurden unter Verwendung eines Proteinnachweises gemessen Bausatz nach Herstellerangaben.

3.5. Bewertung der Gehirn-Acetylcholinesterase (AChE)-Aktivität Die Acetylcholinesterase-Aktivität im Hippocampus wurde gemäß dem von Ellman beschriebenen Verfahren abgeschätzt. Die beobachteten Farben wurden durch Spektrophotometrie bei 412 nm abgelesen und die AChE-Aktivität wurde gemäß einer Standardkurve in μM/SH-Gruppen (MSH) gemessen.

3.6. Die Konzentrationen von antioxidativen Markern, Glutamylsulfidperoxidase (GPx), Superoxiddismutase (SOD) und Katalase (CAT) im Hippocampusgewebe wurden mit dem enzymgebundenen Immunadsorptionstest aus dem Katalog Nr. 2 von MyBioSource (USA) bestimmt.

Bild: Cistanches Vorteile

4. Ergebnisse

4.1. Im Y-Labyrinth-Test war die durch Streptozotocin induzierte Beeinträchtigung des Arbeitsgedächtnisses signifikant reduziert (p < 0.01), der alternierende Prozentsatz der in der Behandlungsgruppe verzeichneten Verbesserung (jeweils 0,001) schwächte die durch Streptozotocin induzierte Beeinträchtigung des Gedächtnisses ab im Vergleich zur Kontrollgruppe als signifikant. Diese Studie zeigte die Wirkung von Cistanche, die mit Streptozotocin behandelt wurde, auf die autonome Bewegung von Mäusen im offenen Feld. Streptozotocin reduzierte im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant die spontane motorische Aktivität. Allerdings Behandlung mitZistancheExtrakt (100 und 200 mg/kg, po) war signifikant (p < 0,01 bzw. p < 0,001) kehrte die Wirkung im Vergleich zur Streptozotocin-Gruppe um, die die geringste körperliche Aktivität aufwies. Nach einer Streptozotocin-Behandlung sind die Auswirkungen vonCistanche-Extraktbei der Fütterung von Mäusen wurden durch vertikale Zählzahlen beschrieben, und die Fütterungsrate von mit Streptozotocin behandelten Mäusen war verglichen mit der Kontrollgruppe signifikant verringert. Die Behandlung mit Cistanche-Extrakt (100 und 200 mg/kg, po) war jedoch signifikant (p < 0,05 bzw. p < 0,01) und erhöhte die Anzahl der vertikalen Zählungen, während Streptozotocin (Streptozotocin ) behandelte Tiere hatten die wenigsten vertikalen Zählungen.

4.2. Wirkung der Myrtenal-Verabreichung auf erhöhte Stickoxidkonzentrationen in Hippocampus-Geweben von Mäusen, die Streptozotocin ausgesetzt waren. Die Ergebnisse zeigten, dass 200 mg/kg Cistanche-Extrakt signifikant die Streptozotocin-Demenz-Mäuse verringerte (p < Verglichen mit Streptozotocin allein stieg der Stickoxidspiegel im Hippocampus des Mäusegehirns an. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen Streptozotocin plusCistanche-Extrakt(200 mg/kg)-Gruppe und Streptozotocin plus Donepezil (0,5 mg/kg)-Gruppe. Die Ergebnisse zeigten, dass 100 mg/kg oder 200 mg/kg Myrtenal die MDA-Spiegel von Streptozotocin-Demenz-Mäusen (p < 0,05, p < 0,01) im Gehirn von Mäusen im Vergleich zu Streptozotocin allein signifikant reduzierten. Es gab jedoch keinen signifikanten Unterschied zwischen den Behandlungsgruppen Streptozotocin plus Mill (200 mg/kg) und Streptozotocin plus Donopezil (0,5 mg/kg).

Bild: Wirkungen von Cistanche verbessern das Gedächtnis

5. Diskussion

In der aktuellen Studie wollten wir das besser verstehenCistanchestherapeutische Rolle bei Demenz, insbesondere der Alzheimer-Krankheit. Wir nutzten die Fähigkeit von Streptozotocin, ein experimentelles Modell von Demenz zu erzeugen, und demonstrierten die Fähigkeit von Cistanche, neurodegenerative Defizite zu lindern, die in einem experimentellen Modell vom Alzheimer-Syndrom-Typ (DAT) modelliert wurden. Eine bemerkenswerte Wirkung von Cistanche ist ein verbesserter Gedächtnisverlust, der auf seine antihyperglykämischen Eigenschaften, die Erhöhung des Glukosespiegels und die Nutzung im zentralen Nervensystem zurückgeführt werden kann. Dieser Effekt bestätigt frühere Studien, die signifikante Verbesserungen der kognitiven Funktion zeigten, nachdem Cistanche Rattenmodellen von Angstzuständen und Gedächtnisverlust verabreicht wurde, die durch wiederholte Scopolamin-Injektionen verursacht wurden. Es gibt Hinweise darauf, dass Cistanche als Therapeutikum eine wichtige Rolle bei der Linderung neurodegenerativer Prozesse spielt, die bei Demenz zu Gedächtnisverlust führen. Um diese Hypothese vollständig zu beweisen, sind jedoch experimentelle Studien mit alternativen cholinergen Mitteln erforderlich, die Demenz nachahmen.

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6. Fazit

Daten aus dieser Studie zeigten, dass Streptozootocin das räumliche Gedächtnis bei Mäusen beeinträchtigte und Veränderungen der Marker der oxidativen Entzündungsreaktion, der cholinergen Funktion, der Gewebestruktur und der Neurotransmitterspiegel im Hippocampus induzierte. Cistanche-Extrakt schützt das Gehirn jedoch vor oxidativem entzündlichem Stress, indem es die Aktivität endogener antioxidativer Enzyme erhöht und dadurch die räumliche Gedächtnisleistung bei Streptomycin-Demenz-Mäusen verbessert. Darüber hinaus zeigen wir diese Behandlung mitZistanchestellt die cholinerge Funktion wieder her und stabilisiert die Neurotransmitter-Homöostase bei Mäusen, die bei Demenz mit Streptozotocin behandelt wurden. Basierend auf dem Spielraum der neurobiochemischen Faktoren, die in der aktuellen Studie berücksichtigt werden, schlussfolgern die Autoren, dass Cistanche eine entscheidende Rolle bei der Regulierung von Gedächtnissignalen spielt. Es ist also denkbar, dass der Verzehr von Cistanche bei der Behandlung von Menschen mit Alzheimer-bedingter Demenz von Vorteil sein könnte.

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