Información mecanicista sobre la neuroprotección inducida por diosmina y la mejora de la memoria en un modelo de rata con ácido intracerebroventricular-quinolínico: resurrección de funciones mitocondriales y antioxidantes, parte 4

2.12.4. Actividad de superóxido dismutasa. La tasa de acción de la SOD (EC1.15.1.1) (unidades por mg de proteína) se consideró mediante el procedimiento de Kakkar et al. [33]. El brebaje de reacción involucró 0.3 ml de homogeneizado, 100 µl de 5-metilfenaziniometilsulfato (197 µM) y 1,3 ml de difosfatotetrabásico de sodio (0,066 mM, pH 7,2). La reacción se inició usando 200 µl de -nicotinamida adenina dinucleótido (DPNH) (780 µM) y se detuvo 60 segundos después usando 1 ml de CH3COOH glacial en esta mezcla. La cantidad de cromógeno generada se calculó observando la intensidad del color en λmax� 560 nm.

La superóxido dismutasa (SOD) es una sustancia enzimática importante que puede desempeñar un papel antioxidante en el cuerpo. Cada vez más estudios han demostrado que existe una estrecha relación entre SOD y la memoria.

En primer lugar, la enzima SOD puede ayudar al cuerpo a eliminar los radicales libres y reducir el daño del estrés oxidativo a las neuronas, protegiendo así la función normal del sistema nervioso. El funcionamiento normal del sistema nervioso es la clave para la memoria humana, el aprendizaje y otras actividades de pensamiento avanzado. Por tanto, un nivel suficiente de SOD puede ayudarnos a mantener un buen estado de memoria, cognición y aprendizaje.

En segundo lugar, la SOD también puede ayudar al cuerpo humano a reponer suficiente oxígeno. Con la edad y los cambios en el medio ambiente, el suministro de oxígeno al cuerpo disminuirá gradualmente. El oxígeno es una de las sustancias clave para el metabolismo de las células humanas y también es muy importante para mantener una buena memoria. La SOD puede ayudar al cuerpo a mantener los niveles de oxígeno y garantizar las funciones metabólicas básicas normales del cuerpo humano, proporcionando así las condiciones para la generación y el mantenimiento de la memoria.

En la vida diaria también es muy fácil mantener un nivel suficiente de SOD. Podemos aumentar el contenido de SOD del cuerpo a través de la dieta, como el consumo de vegetales ricos en SOD, como vegetales verdes, repollo y zanahorias. Además, mantener buenos hábitos de vida también puede ayudarnos a mantener un nivel de SOD saludable, como ejercicio moderado, sueño adecuado, etc.

En resumen, existe una estrecha relación entre la enzima SOD y la memoria. Aumentar el contenido de SOD del cuerpo puede ayudarnos a mantener un sistema nervioso saludable y promover el progreso normal de las actividades de pensamiento avanzado. Deberíamos ayudar al cuerpo a mantener niveles suficientes de SOD mediante una dieta científica, hábitos de vida y ejercicio físico, para proteger mejor nuestra memoria. Se puede ver que necesitamos mejorar la memoria, y Cistanche puede mejorar significativamente la memoria porque Cistanche tiene efectos antioxidantes, antiinflamatorios y antienvejecimiento, que pueden ayudar a reducir la oxidación y las reacciones inflamatorias en el cerebro, protegiendo así la salud del sistema nervioso. Además, Cistanche también puede promover el crecimiento y la reparación de las células nerviosas, mejorando así la conectividad y la función de las redes neuronales. Estos efectos pueden ayudar a mejorar la memoria, la capacidad de aprendizaje y la velocidad del pensamiento, y también pueden prevenir la aparición de disfunciones cognitivas y enfermedades neurodegenerativas.

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2.12.5. Actividad catalasa. Para evaluar la tasa de acción de la catalasa (EC1.11.1.6), se tomó en cuenta la discrepancia de DO (λmax � 240 nm) del brebaje analizado (3,0 ml) que comprende 50 µl. muestra de investigación, 1,22 ml de H2O2 (0.03 M) en tampón Na+-K+ [PO4]2- (pH 7,91, 0,06 M) y 1,63 ml de Na{{ 0,06 M). Se registró tampón 29}}K+ [PO4]2- (pH 7,1).

La actividad catalasa (μmol de H2O2 descompuesto por minuto por mg de proteína del cerebro) se calculó aplicando ε � 43,6/M/cm [34].2.12.6. Nivel de nitritos enteros. .La técnica de Sastry et al.[35] se implementó para evaluar los nitritos cerebrales completos (μmol por mg de proteína cerebral).

En tubos de ensayo que contenían una muestra de investigación de 100 µl, se centrifugaron 145 mg de amalgama de cobre-cadmio, 500 µl de tampón H2CO3 (pH 8,89), 100 µl de NaOH 0,44 M y 400 µl de ZnSO4 119,8 mM a 4.500 × g de potencia. durante 10 minutos, y se aisló el líquido superior superfluo (sobrenadante).

Se incluyó producto químico Griess (50 µl) en 100 µl de líquido superfluo. Después de 60 minutos de incubación, se observó la DO (λmax=longitud de onda de 548 nm) empleando un espectrofotómetro UV1700 de doble haz (Shimadzu). Se diseñó una curva típica de ácido nitroso sódico (0,02–0,2 mM) y se equiparó todo el nitrito.

2.12.7. Determinación de Proteínas Totales. El nivel global de proteína (mg/ml de homogeneizado) se calculó utilizando un gráfico de curvatura atípica de albúmina sérica bovina con una concentración de solución que oscilaba entre 0.3 y 3,8 mg/ml. La combinación de examen se organizó con 250 µl de homogeneizado, 5,1 ml de reactivo de Lowry, tampón Na+-K+ [PO4]2- (900 µl) y 500 µl de FCR 1,1 N. La discrepancia de OD se observó en λmax � 650 nm [36].

2.13. Histopatología de secciones de cerebro. Utilizando una configuración de difusión alimentada por gravedad, a las ratas se les difundió intracardialmente (a través del ventrículo izquierdo) una solución de formaldehído tamponado neutro al 10 % (10 % NBF) y se les anestesió de forma aguda. El hipocampo y los sectores corticales se sumergen en un fijador (fijador 10:1: proporción de tejido), concretamente NBF al 10% durante una semana (4 grados), acompañado de natriumazida al 0,04% (pH 7,4).

Se empleó alcohol etílico (70%) como solución de empaquetamiento para porciones de tejido fijadas mantenidas a 4 grados. Se empleó un cortador de micrótomo (tipo de rotación) para adquirir porciones delgadas (8,0 μm), que luego se tiñeron con colorante hematoxilina y eosina (H&E). Los portaobjetos se hicieron permanentes usando resina DPX, que luego se cubrieron y se inspeccionaron a través de un microscopio óptico (binocular) con aumentos de ×40.

2.14. Análisis estadístico. Un experimentado experimentador, ciego a diversos regímenes farmacológicos administrados a cohortes de animales, examinó y evaluó los datos. Los valores atípicos no fueron pragmáticos (prueba de Grubb) en los datos, y la prueba de Kolmogorov-Smirnov y la prueba de Levene confirmaron la distribución normal de las variables y la homogeneidad de la varianza (HOV p > 0.05, prueba de Levene), respectivamente.

De lo contrario, en caso de varianza desigual (HOV p < {{0}}.05, prueba de Levene), ANOVA de Welch (p < 0.05, estadístico F′), y se pueden aplicar pruebas post hoc de Games-Howell. Las medias de las variables distribuidas normalmente se analizaron y relacionaron mediante medidas unidireccionales o repetidas de análisis de varianza bidireccional (ANOVA). En el caso de ANOVA, los resultados son significativos (p < 0,05) en el estadístico F, se aplicaron pruebas de comparación múltiples, a saber, HSD (diferencia significativa honesta) de Tukey o Bonferroni. La significación estadística se consideró p <0,05 y los resultados se expresaron como media ± error estándar de la media (SEM).

3. Resultados

3.1. Resultados del DSM sobre la masa corporal (g), la dieta y la ingestión de agua de ratas a las que se les administró QA-ICV. El peso corporal, la ingesta de alimento y agua se analizaron semanalmente, comenzando desde el día 1.

Una reducción significativa (p < {{{{10}}}}.001) en la masa corporal (g), la ingesta de alimento y agua en los días 7, 14. , y 21 fue pragmático en ratas sometidas a una inyección de QA-ICV el día 1 en comparación con sus contrapartes simuladas (Figura 2). La dosis de DSM (100 mg/kg) provocó un aumento significativo en el peso corporal (día 7p < 0.05, día 14 p < {{38} }.01, día 21 p < 0.001), feed (día 7p < 0.{{6{{63} }}}5, día 14 p < 0.01, día 21 p < 0,001), e ingesta de agua (día 7 p < 0,01, día 14 p < 0,05) en ratas contra QA-ICV.DSM (50 mg/kg) también atenuó significativamente la disminución provocada por QA-ICV en el peso corporal (día 21 p < 0,05) y la ingesta de alimento (día 7 p < 0,01) de ratas en relación con las ratas que recibieron solo inyecciones de QA-ICV. Las ratas tratadas con QA-ICV y DNP revelaron un aumento significativo en la masa corporal (g) (día 7p < 0,05, día 14 p < 0,001, día 21 p < 0,001), alimento (día 7p < 0,001, día 14 p < 0,01, día 21 p < 0,001) y la ingesta de agua (día 7, 14, 21 p < 0,01) en relación con las ratas que permanecieron expuestas a QA-ICV solitario.

3.2. Efecto del DSM sobre la locomoción, coordinación motora y marcha de ratas frente a QA-ICV. En este estudio, las actividades locomotoras de los animales no se vieron afectadas por QA-ICV ni por tratamientos farmacológicos.

El grupo de control de calidad no mostró cambios significativos en los recuentos medios cada 5 minutos en el aparato actinómetro en comparación con el grupo simulado (Figura 3 (a)). Se utilizaron análisis de barras rotatorias y huellas para evaluar el rendimiento sensoriomotor y la marcha de ratas.

Los resultados mostraron que QA-ICV obstaculizó significativamente (p < 0.001) la coordinación motora (Figura 3(b)) y la marcha (Figura 3(c)) de las ratas, lo que se refleja en una disminución en la latencia para caer del eje giratorio. y la longitud de zancada de las ratas en el análisis de la huella en comparación con sus homólogos simulados.

Los grupos QA + DSM50 y QA + DSM100 mostraron un aumento notable en la latencia de caída (p < 0.05, p < 0,01) y la longitud de la zancada (p < 0,05, p < 0,001) en relación con el grupo QA.

El tratamiento con DNP atenuó significativamente el QA-ICV y desencadenó una disminución en la latencia de caída (p < 0.001) y la longitud de la zancada (p < 0,001) en comparación con las ratas que recibieron QA-ICV solo. Además, el tratamiento con DSM (100 mg/kg) mostró una mejora significativa (p < 0,01) en la marcha en relación con DSM (50 mg/kg) en ratas sometidas a QA-ICV.

3.3. Efecto del DSM sobre la memoria de trabajo y la memoria espacial a largo plazo de ratas frente a QA-ICV. Una disminución en el índice de discriminación (%) en NORT corroboró una disminución en la memoria de tipo de trabajo.

Un aumento gradual en ELT durante 4 días de pruebas de entrenamiento y una disminución en TSTQ en las pruebas de recuperación (realizadas 24 horas después de la última prueba de entrenamiento) en MWM denotaron pérdida de memoria a largo plazo en ratas.

En este estudio, las ratas que estuvieron expuestas al tratamiento QA-ICV solo indicaron una disminución notable (p < 0.001) en el índice de discriminación (%) en relación con la simulación (Figura 4 (a)).

En la prueba MWM, las pruebas de entrenamiento del día 17 no revelaron ninguna alteración significativa en el ELT entre los diferentes grupos; sin embargo, el día 18, se observó un cambio marcado en el ELT. La cohorte de control de calidad mostró un aumento sustancial (p < 0.001) en ELT (día 18-20) (figura 4 (b)) y una disminución en TSTQ (día 21) (Figura 4 (c)) en relación con sus contrapartes simuladas.

El tratamiento con QA-ICV atenuado mediante DSM (100 mg/kg) provocó una disminución en el índice de discriminación (%) (p < 0.0{{14} }1), aumento en ELT (día 18 p < 0,05, día 19 p < 0,01, día 20 p < 0,001) y disminución en TSTQ (p < 0,001) en comparación con las ratas que se sometieron a inyección QA-ICV sola.

La cohorte QA + DSM50 exhibió un aumento sustancial en el índice de discriminación (%) (p < 0.001), una disminución en el ELT del día 20 (p < 0,01) y un aumento en TSTQ (p < 0,001) en relación con el grupo QA.

El tratamiento con DNP mejoró el índice de discriminación (%)(p < {{0}}.001), disminuyó ELT (día 18 p < 0.01, día 19p < 0,001, día 20 p < 0,001) y aumento de TSTQ (p < 0,001) en ratas a las que se les administró QA-ICV en comparación con ratas QA-ICV tratadas con vehículos. Además, las inyecciones repetidas de DSM (100 mg/kg) revelaron una mejora sustancial en las funciones de la memoria en relación con el DSM (50 mg/kg) en ratas sometidas a QA-ICV.

3.4. Resultados del DSM sobre el complejo mitocondrial cerebral en ratas inyectadas con QA-ICV.

La actividad mitocondrial en el homogeneizado de todo el cerebro se evaluó después de ensayos conductuales. Los resultados mostraron una disminución significativa (p < 0.001) en las tasas del complejo I/II en la fracción mitocondrial del homogeneizado cerebral mediante QA-ICV en relación con la simulación (Figura 5). ..esta disminución en la actividad del complejo I/II por el tratamiento QA-ICV fue atenuada (complejo I p < {{10}}.05, p < 0,001; complejo II p < 0,01, p < 0,001) mediante DSM (50 y 100 mg/kg) administrado durante 21 días sucesivos en comparación con ratas administradas con QA-ICV a las que se les administró tratamiento con vehículo farmacológico solo. El DNP mejoró significativamente (p < 0,001) la actividad del complejo I/II en contraste con el vehículo en ratas inyectadas con QA-ICV.

3.5. Efecto del DSM sobre el estrés oxidativo mitocondrial cerebral en ratas inyectadas con QA-ICV. Los resultados mostraron un aumento notable (p < 0.001) en el TBARS y los nitritos totales y una disminución en las actividades de GSH, GPx, SOD y catalasa en la fracción mitocondrial del cerebro. homogeneizar mediante QA-ICV en relación con la simulación (Figura 6). .es aumento en el cerebroTBARS (p < 0.05, p < 0.001) y nitritos totales (p < {{ 21}}.05,p < 0.01) y disminución de GSH (p < 0.05, p < {{ 39}}.001), las actividades GPx (p < 0,05, p < 0,001), SOD (p < 0,01, p < 0,001) y catalasa (p < 0,05, p < 0,001) mediante el tratamiento QA-ICV fueron atenuadas por DSM ( 50 y 100 mg/kg) administrados durante 21 días ininterrumpidos en comparación con los ratones a los que se administró QA-ICV a los que se les administró tratamiento farmacológico únicamente. El DNP redujo significativamente (p < 0,001) la acumulación de TBARS cerebral y nitritos totales y mejoró (p < 0,001) la actividad de GSH, GPx, SOD y catalasa en comparación con las ratas tratadas con vehículo en QA-ICV.

Además, el tratamiento con DSM (100 mg/kg) mostró una depreciación notable en la peroxidación lipídica (p < 0.001) y una intensificación en antioxidantes endógenos, como GSH (p < 0,001), GPx (p < 0,01), SOD (p < 0,05) y catalasa (p < 0,05), en relación con DSM (50 mg/kg) en ratas sometidas a QA-ICV. 3.6. Efecto del DSM sobre la histopatología cerebral en ratas contra QAICV.

En el análisis histopatológico, se observaron cambios importantes en la arquitectura celular en el grupo QA. Los shamanimals no mostraron signos de neurodegeneración. El tratamiento con QA-ICV provocó cambios marcados resaltados por picnosis y ampollas de la membrana plasmática en las neuronas corticales y del hipocampo (CA 1 y (2). El tratamiento de ratas QAICV con DSM o DNP atenuó los signos patológicos de neurodegeneración (Figura 7).

4. Discusión

QA (ácido 2,3-piridinadicarboxílico) es una excitotoxina similar al glutamato y es capaz de provocar neurodegeneración a medida que su concentración se amplifica con la edad [5]. Los antagonistas de los NMDAR y los aminofosfonatos pueden inhibir la excitotoxicidad neurodegenerativa del QA, lo que sugiere que el QA actúa a través de los NMDAR en el cerebro [9]. BBB actúa como una barrera protectora y limita la neurotoxicidad de QA.

Sin embargo, la evidencia indica una mayor acumulación patológica de QA en diversos trastornos neurodegenerativos.

En el cerebro, la quinolinato fosforribosiltransferasa (QPRT) cataboliza QA en NAD+ y dióxido de carbono. La actividad de QPRT es máxima en el bulbo olfatorio y más baja en la corteza, el hipocampo y el cuerpo estriado, donde la QA puede ejercer una acción neurotóxica en gran medida en estas regiones del cerebro. Estas áreas del cerebro se ven afectadas negativamente por numerosos trastornos neurodegenerativos, como la EA, la EP, la EH y la esquizofrenia, que conducen a un deterioro cognitivo severo [9, 10].

En este estudio, se administró QA directamente a través de la ruta ICV para superar la restricción BBB en ratas adultas. El DSM es un flavonoide natural bioactivo que ha demostrado efectos terapéuticos contra la lesión cerebral traumática [16], la amnesia inducida por escopolamina [17], la psicosis inducida por apomorfina y ketamina [18] y el estrés leve crónico e impredecible [19].

El DSM es capaz de mejorar el metabolismo de la glucosa, la señalización de la insulina y las complicaciones diabéticas, y puede prevenir el agotamiento de energía y las consiguientes consecuencias adversas implicadas en los trastornos neurodegenerativos [14, 15].

El control de calidad prohíbe la función mitocondrial y las vías respiratorias aeróbicas productoras de energía en las regiones del cerebro afectadas negativamente por trastornos neurodegenerativos [5].

Por lo tanto, en el presente estudio, las ratas a las que se les administró QA-ICV el primer día fueron expuestas al tratamiento con DSM durante 21 días consecutivos y se evaluaron los parámetros bioquímicos y las funciones conductuales.

Estrés idonitrosativo y depreciación de los niveles de antioxidantes endógenos por QA-ICV en la fracción mitocondrial del homogeneizado de todo el cerebro. Estudios anteriores también indican aumentos dependientes e independientes de NMDAR en los radicales libres y el deterioro inflamatorio por QA en animales de experimentación [5, 9, 10].

En experimentos actuales, el control de calidad mejoró la peroxidación lipídica y los nitritos totales en el cerebro. Los radicales libres y las consiguientes modificaciones en las biomoléculas celulares, como lípidos, proteínas y ADN, son la base de los principales cambios patógenos en los trastornos neurodegenerativos.

Los peróxidos lipídicos, como el malondialdehído (MDA), el 4-hidroxi 2-nominal (4-HNE), los isoprostanos y la acroleína, son aldehídos altamente tóxicos que se acumulan fácilmente en forma de bioaductos y son resistentes. a mecanismos de eliminación autofágicos y otros [37, 38].

Un aumento patógeno de estos aductos insolubles viola la integridad de la célula, lo que conduce a una pérdida de la homeostasis interna, fuga de componentes internos y muerte celular [38].

Además, un aumento de nitratos se correlaciona directamente con el nivel de liberación de óxido nítrico en el cerebro de las ratas. La administración de QA-ICV el primer día provocó un aumento notable de los nitratos en el cerebro de las ratas. El óxido nítrico es un neurotransmisor gaseoso que participa en la modulación sináptica y la potenciación a largo plazo actuando hacia atrás a través de NMDAR [39, 40].

El óxido nítrico es biosintetizado por la nitricóxido sintasa (NOS-neuronal) en respuesta a la activación de los NMDAR postsinápticos. Una afluencia de iones de calcio a través de NMDAR postsinápticos activa la NOS neuronal, lo que lleva a la generación de óxido nítrico que estimula la liberación presináptica de glutamato en la sinapsis.

Sin embargo, la activación excesiva de NMDAR y el resultante influjo intracelular evidente de iones de calcio y la biosíntesis de óxido nítrico conducen a un aumento de las especies reactivas de oxígeno (ROS), como el alcoxilo (RO_), el superóxido (O•-2) , peroxilo (RO2·), radicales hidroxilo (OH•) y peróxido de hidrógeno (H2O2), y especies reactivas de nitrógeno (RNS), como anhídrido nitroso (N2O3), peroxinitrito (ONOO-) y dióxido de nitrógeno (•NO2). [41–43].

RNS modifica las proteínas, lo que lleva a la nitrosilación de proteínas y la formación de S-glutatioles y nitrosotioles. El óxido nítrico participa en el daño vascular (p. ej., BHE y lesión por isquemia) y la respuesta inflamatoria mediante la activación de macrófagos, astrocitos, metaloproteinasas de matriz (MMP) y moléculas de adhesión [44, 45].

Los peroxinitritos causan la nitración de los nucleótidos de guanina, lo que resulta en la ruptura de una sola hebra del ADN, lo que desencadena la vía PARP y también inhibe las enzimas reparadoras del ADN [46].

El óxido nítrico inhibe la citocromo c oxidasa y, por lo tanto, suprime la producción de ATP mitocondrial [39]. Por lo tanto, la acumulación excesiva de nitrito puede causar un estado de deficiencia de energía en el cerebro que asegura aún más la disfunción de las bombas de iones dependientes de ATP, la acumulación de iones de sodio (que causa inflamación celular), un aumento de la entrada de calcio e hiperexcitabilidad [47]. El aumento de los niveles de calcio citoplasmático es el mecanismo principal de la producción de ROS y RNS y la activación de las vías de muerte celular dependientes del calcio mediante la activación de proteasas y calpaínas [48].

En las enfermedades neurodegenerativas, los radicales libres, el calcio, la peroxidación lipídica y la mutilación del ADN están en el centro de la progresión patogénica de las enfermedades. En estudios anteriores, el análisis de los biomarcadores del estrés oxidativo reveló la amplificación de MDA, 4-HNE y 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG) en el líquido cefalorraquídeo. , cerebro y muestras de sangre [49, 50].

En los experimentos actuales, DSM (50 y 100 mg/kg) anuló significativamente la intensificación desencadenada por QA-ICV en la peroxidación lipídica y los nitritos totales en la porción mitocondrial del cerebro.

Informes anteriores también corroboran las acciones antiinflamatorias y atenuantes de los radicales libres del DSM en todo el cerebro de animales de experimentación [16-20]. El fármaco estándar, DNP, también atenuó la peroxidación lipídica (TBARS) y los nitritos totales en el cerebro de ratas expuestas a QA-ICV.

Las mitocondrias, los peroxisomas, el retículo endoplásmico y las membranas plasmáticas son las principales ubicaciones de la biosíntesis de ROS y RNS [51]. La respiración celular en las mitocondrias es el principal generador de ROS, como los radicales superóxido e hidroxilo. Los peroxisomas son el núcleo central para la generación de peróxido de hidrógeno.

El anión superóxido adquiere un electrón del oxígeno molecular y se dismutasa a peróxido de hidrógeno mediante la reacción de Fenton. Posteriormente, este peróxido de hidrógeno es metabolizado por catalasa a agua y oxígeno, o puede generar radicales hidroxilo.

El H2O2 también puede generar radicales hidroxilo tóxicos mediante la reacción de Haber-Weiss. El anión superóxido, al reaccionar con el óxido nítrico, puede formar peroxinitritos [52, 53]. Estos radicales libres desencadenan los poros de transición de permeabilidad mitocondrial (mPTP), lo que provoca la fuga de citocromo c, la degeneración mitocondrial y la muerte celular.

El complejo mitocondrial I es la puerta de entrada de los electrones del NADH a la cadena respiratoria. Los complejos I y II pueden generar aniones superóxido en exceso en respuesta a una relación NADH/NAD+ más alta, lo que lleva a un sitio FMN (mononucleótido de flavina) abreviado en el complejo I y al electrón. La contribución a la coenzima Q reducida en succinato deshidrogenasa (SDH) se asocia con una alta fuerza protonmotriz, lo que conduce al transporte inverso de electrones [54]. QA es un inhibidor bien reconocido de las funciones mitocondriales [5].

En este estudio, QA-ICV provocó la inhibición de las tasas del complejo I y II de mitofragmentos cerebrales en ratas. Las aberraciones inducidas por el control de calidad en las funciones de la cadena de transporte de electrones mitocondriales podrían ser la causa principal de la mutilación oxidativa en el cerebro de las ratas. Sin embargo, el DSM (50 y 100 mg/kg) resucitó las actividades del complejo cerebral I y II en ratas desafiadas con QA-ICV.

El tratamiento con DNP también mostró una mejora significativa en las funciones del complejo I y II en las mitocondrias cerebrales frente a la citotoxicidad de QA-ICV. El análisis de los niveles de antioxidantes reveló que el tratamiento con DSM durante 21 días consecutivos atenuó la disminución de antioxidantes endógenos inducida por QA-ICV, como GSH, GPx, SOD y catalasa.

La SOD, la catalasa y los antioxidantes dependientes de tiol, como GSH y GPx, son la primera línea de defensa contra la mutilación oxidativa. La SOD y la catalasa desintoxican los aniones superóxido y el H2O2, respectivamente, y la GPx y el GSH participan en la eliminación de H2O2 y la descomposición de los peróxidos lipídicos (MDA, 4-HNE, etc.) en sus respectivos alcoholes, particularmente en las mitocondrias y el citoplasma. 55]. En el estudio actual, los regímenes de DSM (50 y 100 mg/kg) o DNP aumentaron las acciones antioxidantes en los cerebros de ratas que fueron sometidas a neurotoxicidad QA-ICV.

La neuroprotección mediante DSM y DNP fue evidente en el análisis de tinción H&E del hipocampo y las regiones corticales del cerebro de ratas. El tratamiento QA-ICV provocó cambios marcados en la arquitectura celular resaltados por picnosis, hinchazón celular y formación de ampollas en la membrana plasmática. Estos cambios patogénicos fueron atenuados por los tratamientos con DSM y DNP en grupos separados de ratas. En el protocolo actual, DSM (100 mg/kg) mostró una mejora significativa en los parámetros bioquímicos frente a QA-ICV y también atenuó la mutilación celular patológica evidente en el análisis histológico en comparación con DSM (50 mg/kg). Por lo tanto, estos hallazgos describieron los efectos dependientes de la dosis del DSM en el modelo de neurodegeneración en ratas QA-ICV.

En el análisis semanal, una disminución significativa en la masa corporal media (g), la ingestión de alimento y agua fue pragmática en las ratas tratadas con QAICV. La coordinación motora (prueba de rotarod) y la marcha (análisis de huellas) también se vieron afectadas negativamente en ratas tratadas con QA-ICV solo.

La actividad locomotora no se vio afectada por diversos tratamientos farmacológicos en el conjunto de experimentos actual. Sin embargo, las ratas tratadas con DSM o DNP mostraron una mejora significativa en la coordinación motora y la marcha contra la toxicidad de QA-ICV. El volumen corporal (g), la dieta y el consumo de agua también mejoraron con grupos separados de DSM o DNP de ratas tratadas con QA-ICV.

Los parámetros de memoria se evaluaron utilizando los paradigmas NORT (día 16) y MWM (días 17 a 21). Una disminución en la capacidad de discriminación de las ratas tratadas con QAICV en NORT apoyó la pérdida de la memoria de trabajo.

En las pruebas de MWM, QA-ICV provocó un aumento en ELT durante cuatro días de pruebas de entrenamiento y una disminución en TSTQ en pruebas de recuperación en el quinto día. Estos hallazgos mostraron la depreciación de la memoria espacial a largo plazo de las ratas por el tratamiento con QAICV. Los tratamientos con DSM o DNP atenuaron la disminución del índice de discriminación, TSTQ, y el aumento de ELT en ratas que fueron desafiadas con QA-ICV el día 1. Los hallazgos contemporáneos están en armonía con los informes anteriores que fundamentan la actividad de mejora de la memoria del DSM en animales de experimentación [16-20 ].

DSM (100 mg/kg) mostró una mejora dependiente de la dosis en la memoria de trabajo y la memoria a largo plazo en comparación con DSM (50 mg/kg) frente a QA-ICV. Los hallazgos mostraron que el DSM podría mejorar funciones cerebrales como la memoria, la coordinación motora y la marcha en ratas en el modelo QA-ICV. La diosmina es un glucósido aflavonoide que posee un resto de azúcar (rutinósido disacárido) y un grupo aglicona diosmetina. En varios estudios preclínicos, la diosmina se administra por vía parenteral (ip) [17, 56], y existe una urgencia inminente de encontrar una formulación adecuada para traducir mejor los hallazgos preclínicos en entornos clínicos.

La reducción del tamaño de las partículas y el aumento del área de superficie se pueden utilizar para mejorar su transporte a través de las barreras biológicas [57]. En este contexto, se intentó una formulación de diosmina micronizada [58] que mostró mayor biodisponibilidad y características farmacocinéticas; sin embargo, la administración específica de diosmina al cerebro sigue siendo un gran desafío.

5. Conclusiones

En el escenario terapéutico actual, en el que no se dispone de ningún fármaco que pueda revivir la evolución patogénica de enfermedades neurodegenerativas, como la EA y la EH, es pragmático un cambio hacia los remedios naturales. Las estrategias terapéuticas actuales se centran únicamente en la mejoría sintomática y ninguna puede revertir la secuencia del desarrollo de la enfermedad. Observamos que la diosmina resucitó las funciones cognitivas (memoria espacial de trabajo y de largo plazo) en el modelo de neurodegeneración en ratas QA-ICV. Diosmina mejoró el rendimiento sensoriomotor y la marcha de las ratas frente a QA-ICV. La mejora observada en las funciones conductuales en ratas QA-ICV tratadas con diosmina se debe principalmente a la atenuación de las disfunciones mitocondriales y la mutilación oxidativa del cerebro. Por lo tanto, la diosmina podría usarse como un agente terapéutico alternativo contra los trastornos neurodegenerativos de origen de disfunción mitocondrial. Sin embargo, son obligatorias investigaciones adicionales para prever su mecanismo neuroprotector y sus aplicaciones en entornos clínicos.

Disponibilidad de datos

Los datos de este estudio son accesibles previa solicitud adecuada del autor correspondiente.

Aprobación ética
.Todo el conjunto de experimentos con animales fue aprobado por la IAEC (Aprobación no. ASCB/IAEC/14/20/145) y se ejecutó mediante la implementación de las directrices éticas sobre ensayos con animales emitidas por el "Comité de Control y Supervisión de Experimentos con Animales (CPCSEA), GOI, Nueva Delhi."

Conflictos de intereses

Los autores declaran que no existen conflictos de intereses.

Referencias

[1] T. Heinbockel y B. Antonei: Capítulo introductorio: Bases químicas de la función y disfunción neuronal, Bases neuroquímicas de la función y disfunción cerebral.

[2] AV Eapen, D. Fernandez-Fern ´ Mendez, J. Georgiou et al., ´"Múltiples funciones de los receptores NMDA que contienen GluN2D en potenciación a corto plazo y potenciación a largo plazo en cortes de hipocampo de ratón", Neurofarmacología, vol. 201, pág. 108833,2021.

[3] A. Singh, R. Kukreti, L. Saso y S. Kukreti, "Estrés oxidativo: un modulador clave en enfermedades neurodegenerativas", Molecules, vol. 24, núm. 8, pág. 1583, 2019.[4] J. Song, X. Yang, M. Zhang, C. Wang y L. Chen, "El metabolismo del glutamato en las mitocondrias está estrechamente relacionado con la enfermedad de Alzheimer", Journal of Alzheimer's Disease. 84, núm. 2, págs. 557–578, 2021.

[5] R. Lugo-Huitron, P. Ugalde Muñiz, B. Pineda, J. Pedraza- ´Chaverr´ı, C. R´ıos y V. Perez-de la Cruz, "Ácido quinolínico: ´una neurotoxina endógena con múltiples objetivos", Medicina oxidativa y longevidad celular, vol. 2013, artículo ID 104024, 14 páginas, 2013.

[6] TW Stone y LG Darlington, ".e kynurenine pathas a terapéutico target in cognitivo and neurodegenerativedisorders", British Journal of Pharmacology, vol. 169, núm. 6, págs. 1211–1227, 2013.

[7] VK Sharma, TG Singh, NK Prabhakar y A. Mannan, "Metabolismo de quinurenina y enfermedad de Alzheimer: objetivos y enfoques potenciales", Neurochemical Research, 2022.

[8] DC Maddison y F. Giorgini, ".e kynurenina vía y enfermedad neurodegenerativa", Seminarios de biología celular y del desarrollo, vol. 40, págs. 134-141, 2015.

[9] Y. Liang, S. Xie, Y. He et al., "Metabolitos de la vía de la quinurenina como biomarcadores en la enfermedad de Alzheimer", Disease Markers, vol. 2022, artículo ID 9484217, 15 páginas, 2022.

[10] GJ Guillemin, "Ácido quinolínico, la neurotoxina ineludible", FEBS Journal, vol. 279, núm. 8, págs. 1356-1365, 2012.

[11] MK Arora, A. Kisku y A. Jangra, "La mangiferina mejora los déficits cognitivos inducidos por el ácido intracerebroventricular-quinolínico, el estrés oxidativo y la neuroinflamación en Wistarrats", Indian Journal of Pharmacology, vol. 52, núm. 4, págs. 296–305, 2020.

[12] M. Sharifi-Rad, C. Lankatillake, DA Dias, et al., "Impacto de los compuestos naturales en los trastornos neurodegenerativos: desde lo preclínico hasta la farmacoterapia", Journal of Clinical Medicine, vol. 9, núm. 4, pág. 1061, 2020.

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