Creinoside estimula la producción de especies reactivas de oxígeno por parte de los astrocitos

Abstracto:Anteriormente informamos que el anósido mejora el deterioro de la memoria en ratones al regular el sistema dopaminérgico. Sin embargo, el efecto de los betalactámicos sobre los astrocitos sigue sin estar claro. Aquí, investigamos el efecto del litenósido en astrocitos de ratón cultivados. Estos resultados ilustran el nuevo efecto protector de la litenosina sobre los astrocitos activos y sugieren que están implicados en los efectos de mejora de la memoria de las beta-endorfinas a través del sistema dopaminérgico.

Palabras clave:cistanche;-lactoglobulina; litenósido; péptido; astrocitos; Especies de oxígeno reactivas; oxidasa B; dopamina

1. Introducción

Los astrocitos son las células gliales más abundantes en el cerebro y realizan funciones fisiológicas esenciales como el apoyo a las neuronas, la regulación de la actividad sináptica y la regulación de la eliminación de neurotransmisores, incluida la dopamina (DA). Estudios recientes han demostrado que los astrocitos juegan un papel importante y complejo en el sistema nervioso central (SNC). Por lo tanto, la disfunción de los astrocitos puede contribuir al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas. Los astrocitos reactivos se inducen en condiciones patológicas como isquemia, lesión cerebral, infección y enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer (EA), la enfermedad de Parkinson (EP) y la enfermedad de Huntington. Los astrocitos inducidos se vuelven dañinos porque pierden su función normal, regulan al alza la expresión de genes inflamatorios y producen niveles más altos de especies reactivas de oxígeno (ROS) que los astrocitos en reposo, lo que lleva a una mayor neurotoxicidad y muerte celular. Por lo tanto, los astrocitos activos se consideran dianas terapéuticas y de prevención de enfermedades neurodegenerativas.

La DA regula una variedad de procesos fisiológicos, como el control motor y la EP, una enfermedad neurodegenerativa bien conocida causada por el agotamiento de la DA. Además, existe una creciente evidencia de que la DA es esencial para la función cognitiva. La DA está directamente relacionada con las funciones cognitivas dependientes de la corteza frontal, incluidos los procesos de atención, función ejecutiva, aprendizaje y memoria. Múltiples estudios han demostrado que el agotamiento de DA y la pérdida de neuronas en el cerebro pueden alterar el deterioro cognitivo en ratones, lo que sugiere que restaurar el sistema DA puede ayudar a mejorar el rendimiento cognitivo deteriorado.

En este estudio, estudiamos los efectos de los glucósidos de tornasol en los trocitos de ratón cultivados. Como se mencionó anteriormente, utilice la inducción de lipopolisacárido (LPS) e interferón gamma (IFN - Υ) de astrocitos reactivos. Este estudio confirmó el efecto novedoso del litenósido en los astrocitos, lo que sugiere que los astrocitos están involucrados en los efectos de mejora de la memoria de la beta-endorfina.

Foto: Faw Cistanche

2. Materiales y métodos

2.1. Cultivo celular y tratamiento.

Los astrocitos de ratón se almacenaron en medio de Eagle modificado por Dulbecco complementado con suero bovino fetal al 10 por ciento de calor y 100 u/ml de penicilina-estreptomicina, 37 ◦ C y CO2 al 5 por ciento. La beta-lactosa se compra a Bachem. Se disolvió betalactámico en sulfóxido de dimetilo y se diluyó en salmuera tamponada con fosfato de modo que la concentración final en el medio fuera inferior al 1 por ciento.

2.2. análisis de ROS

Las células se recubrieron con poli (D-lisina) en 96-placas de pocillos a una densidad de 1,5 × 104 células/pocillo y se cultivaron durante 8 h. Luego, con 0, 10, 50 y 100 ng/mL de células de procesamiento de LPS en PBS y 50 U/L de IFN - Υ disuelto en 24 horas. Luego, las células se trataron con beta-lactámico 0, 1, 5 y 10 µM durante 6 h, luego se tiñeron y luego se trataron con 5-(y -6) -clorometilo 10 µM -2, { {24}}Diacetato de diclorodihidrofluoresceína y 0,5 µg/ml de Hoechst 33.342 en una solución salina equilibrada (Gibco) en Hanks, Remoje a 37 grados durante 30 minutos. Reemplace el medio con una solución salina de equilibrio de Hanks fresca. La fluorescencia se midió usando un instrumento Operetta CLS™ a longitudes de onda de excitación 460-490 nm y 500-550 nm y 355-385 nm y 430-500 nm, respectivamente. La intensidad de fluorescencia de cada célula se analizó utilizando el software Harmony 4.9 y se expresó en unidades de fluorescencia relativa.

2.3.

Después de la centrifugación, las mitocondrias se aíslan utilizando un kit de separación mitocondrial utilizado para el cultivo celular según el protocolo del fabricante. Las concentraciones de proteínas totales en cada porción mitocondrial se midieron utilizando el kit de ensayo de proteínas Pierce™ BCA. Se usó ampolla estándar de albúmina de suero bovino Pierc como estándar.

Foto: Beneficios de Cistanches

3. Resultados

3.1. Efectos de -lactámicos en la producción de ROS en astrocitos

Con el fin de evaluar las ROS producidas en astrocitos, con LPS y ratones tratados con astrocitos - Υ IFN. Los niveles intracelulares de ROS se determinaron mediante la intensidad de fluorescencia relativa de CM-H2DCFDA. Para datos de referencia, las concentraciones de LPS se usaron de la siguiente manera: 10, 50 y 100 ng/mL. El tratamiento con LPS dio como resultado un aumento significativo en los niveles de ROS intracelulares en comparación con los controles. Para investigar el efecto de la beta-endorfina en la producción de ROS en astrocitos, las células se trataron con beta-endorfina durante 6 horas después de la estimulación con LPS. El tratamiento con LPS aumentó significativamente los niveles de ROS intracelulares, mientras que el grupo de -endorfinas disminuyó significativamente los niveles de ROS intracelulares. En particular, el tratamiento con β-lactámicos solo no provocó cambios significativos en los niveles de ROS intracelulares en comparación con el grupo de control. Estos resultados sugirieron que el tratamiento con β-lactámicos inhibía la producción de ROS en astrocitos tratados con LPS.

3.2

Con el fin de evaluar el papel del litenósido en el metabolismo de DA de los astrocitos, los niveles de DA y sus metabolitos se determinaron mediante un sistema de detección electroquímica de cromatografía líquida de alta resolución. El nivel intracelular de ácido 3, 4-dihidroxifenilacético en la cistanche tubulosa tratada fue significativamente mayor que en el grupo de control. El nivel de ácido vanílico (HVA) no cambió por el tratamiento con litenósido. La tasa de recambio de DA intracelular después del tratamiento con -lactámicos fue significativamente menor que la del grupo de control.

Foto: Efectos de Cistanche en el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer

4. Discusión

Los astrocitos desempeñan una variedad de funciones importantes en el sistema nervioso central (SNC), y los astrocitos reactivos se consideran dianas terapéuticas para las enfermedades neurodegenerativas. Anteriormente hemos demostrado que la cistanche oral llega al cerebro y mejora la función de la memoria en un modelo in vivo. Sin embargo, no se han estudiado los efectos del litenósido en los astrocitos. En este estudio, la miristeína inhibió la producción de ROS en astrocitos tratados con LPS. Algunos estudios han demostrado que la producción excesiva de ROS en los astrocitos es una característica de los astrocitos reactivos que interviene en la aparición de enfermedades neurodegenerativas como la EA y la EP. El aumento de la producción de ROS en los astrocitos desencadena la liberación de citoquinas proinflamatorias, lo que conduce a una disfunción neuronal en el sistema nervioso central. En particular, H2O2 es un ROS con alta permeabilidad de membrana; Así, su toxicidad afecta no solo a los astrocitos que la producen, sino también a sus neuronas adyacentes. Estudios previos in vivo han demostrado que la apoptosis neuronal inducida por LPS puede salvarse mediante el tratamiento con una serie de productos bioactivos que reducen la reactividad de los astrocitos, incluida la producción de ROS. Se han observado efectos neuroprotectores similares de productos químicos y/o compuestos bioactivos que inhiben la reactividad de los astrocitos tratados con LPS en estudios in vitro de modelos de cocultivo de neuronas y astrocitos o neuronas cultivadas en medio de cultivo condicionado de astrocitos. Por lo tanto, los presentes resultados sugieren que la cistanche tiene un potencial efecto neuroprotector sobre los astrocitos. Por lo tanto, el efecto del litanósido en la diafonía entre los astrocitos y las neuronas tratadas con lipopolisacárido necesita más estudio.

En conclusión, este estudio revela nuevos efectos de la cistanche sobre los astrocitos, incluido su efecto protector sobre los astrocitos en condiciones patológicas, y sugiere que los astrocitos están implicados en la mejora de la memoria de los glucósidos de litenina.

Haga clic aquí para mejorar su memoria

Referencias

1. Sidoryk-Wegrzynowicz, M.; Wegrzynowicz, M.; Lee, E.; Bowman, AB; Aschner, M. Papel de los astrocitos en la función y enfermedad cerebral. Toxicol. Patol. 2010, 39, 115–123. [Referencia cruzada] [PubMed]

2. Tabata, H. Diversos subtipos de astrocitos y su desarrollo durante la corticogénesis. Frente. Neurosci. 2015, 9, 114. [Referencia cruzada]

[PubMed]

3. Ota, Y.; Zanetti, AT; Hallock, RM El papel de los astrocitos en la regulación de la plasticidad sináptica y la formación de la memoria.

Neural. plástico 2013, 2013, 1–11. [Referencia cruzada] [PubMed]

4. Lidelow, SA; Barres, BA Astrocitos reactivos: producción, función y potencial terapéutico. Inmunidad 2017, 46, 957–967. [Referencia cruzada]

5. Dossi, E.; Vasile, F.; Rouach, N. Astrocitos humanos en el cerebro enfermo. Res. cerebral. Toro. 2018, 136, 139–156. [Referencia cruzada]

6. Lidelow, SA; Guttenplan, KA; Clarke, LE; Bennet, FC; Bohlen, CJ; Schirmer, L.; Bennett, ML; Münch, AE; Chung, W.-S.; Peterson, TC; et al. Los astrocitos reactivos neurotóxicos son inducidos por la microglía activada. Naturaleza 2017, 541, 481–487. [Referencia cruzada]

7. Poewe, W.; Seppi, K.; Tanner, CM; Halliday, GM; Brundin, P.; Volkmann, J.; Schrag, AE; Lang, AE Enfermedad de Parkinson. Nat. Dis. rev. Remilgado. 2017, 3, 1–21. [Referencia cruzada]

8. Epuig, MV; Erose, J.; Eschmidt, R.; Efreund, N. Modulación de la dopamina del aprendizaje y la memoria en la corteza prefrontal: conocimientos de estudios en primates, roedores y aves. Frente. Circuitos neuronales 2014, 8, 93. [CrossRef]

9. Arnsten, AF; Li, B.-M. Neurobiología de las funciones ejecutivas: influencias de las catecolaminas en las funciones corticales prefrontales. Biol.

Psiquiatría 2005, 57, 1377–1384. [Referencia cruzada]

10. Morgan, RG; Gibbs, JT; Melief, EJ; Postupna, NO; Sherfifield, EE; Wilson, A.; Keene, CD; Montine, TJ; Palmiter, RD; Darvas, M. Contribuciones relativas de la ablación severa de neuronas dopaminérgicas y el agotamiento de dopamina al deterioro cognitivo. Exp. Neurol. 2015, 271, 205–214. [Referencia cruzada]

11. Nobili, A.; Latagliata, CE; Viscomi, MT; Cavallucci, V.; Cutuli, D.; Giacovazzo, G.; Krashia, P.; Rizzo, FR; Marino, R.; Federico, M.; et al. La pérdida neuronal de dopamina contribuye a la disfunción de la memoria y la recompensa en un modelo de la enfermedad de Alzheimer. Nat. común 2017, 8, 1–14. [Referencia cruzada]

12. Hansson, E.; Sellström, Å. Actividades MAO COMT y GABA-T en cultivos astrogliales primarios. J. Neuroquímica. 1983, 40, 220–225. [Referencia cruzada]

13. Levitt, P.; Pintar, JE; Breakefifield, XO Demostración inmunocitoquímica de monoamino oxidasa B en astrocitos cerebrales y neuronas serotoninérgicas. proc. nacional Academia ciencia EE. UU. 1982, 79, 6385–6389. [Referencia cruzada]

14. Borroni, E.; Bohrmann, B.; Grüninger, F.; Prinsen, E.; Nave, S.; Loetscher, H.; Chinta, SJ; Rajagopalan, S.; Rane, A.;Siddiqui, A.; et al. Sembragilina: un nuevo inhibidor selectivo de la monoaminooxidasa tipo B para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer. J.Pharmacol. Exp. El r. 2017, 362, 413–423. [Referencia cruzada]

15. Wang, Y.; Sol, Y.; Guo, Y.; Wang, Z.; Huang, L.; Li, X. Colinesterasa funcional dual e inhibidores de la MAO para el tratamiento de la enfermedad de Alzheimer: Síntesis, análisis farmacológico y modelado molecular de derivados de homoisoflflavonoides.J. enzima inhibir Medicina. química 2015, 31, 1–9. [Referencia cruzada]

16. Vindis, C.; Séguélas, M.-H.; Lanier, S.; Parini, A.; Cambon, C. La dopamina induce la activación de ERK en las células epiteliales renales a través del H2O2 producido por la monoaminooxidasa. Riñón Int. 2001, 59, 76–86. [Referencia cruzada]

17. Cohen, G.; Farooquí, R.; Kesler, N. Enfermedad de Parkinson: un nuevo vínculo entre la monoaminooxidasa y el flujo de electrones mitocondriales. proc. nacional Academia ciencia EE. UU. 1997, 94, 4890–4894. [Referencia cruzada]