Η χορήγηση Nano-PSO μειώνει τα γνωστικά και νευρωνικά ελλείμματα που προκύπτουν από τραυματικό εγκεφαλικό τραυματισμό Μέρος 1

Περίληψη: Η Τραυματική Εγκεφαλική Κάκωση (TBI), είναι μια από τις πιο κοινές αιτίες νευρολογικής βλάβης σε νέους πληθυσμούς. Θεωρείται ευρέως παράγοντας κινδύνου για νευροεκφυλιστικές ασθένειες, όπως η νόσος Alzheimer (AD) και η νόσος Parkinson (PD).

Η τραυματική εγκεφαλική βλάβη είναι μια ανησυχητική κατάσταση που μπορεί να προκαλέσει σοβαρή βλάβη στον εγκέφαλό μας, επηρεάζοντας μας σε διάφορους βαθμούς στη μνήμη, τη σκέψη και τη λήψη αποφάσεων. Ωστόσο, αν και αυτά τα προβλήματα μπορεί να επηρεάσουν τη ζωή μας για κάποιο χρονικό διάστημα, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά θετικά μέτρα που μπορούν να μας βοηθήσουν να ανακάμψουμε ή να βελτιώσουμε τη μνήμη μας.

Πρώτον, μπορούμε να βοηθήσουμε στη βελτίωση της μνήμης μας μέσω μιας σειράς γνωστικής εκπαίδευσης, η οποία μπορεί να περιλαμβάνει παιχνίδια, ολοκλήρωση καθημερινών εργασιών και τόνωση του εγκεφάλου μας μαθαίνοντας νέα πράγματα. Αυτή η εκπαίδευση μπορεί να μας βοηθήσει να αναπτύξουμε νέα νευρωνικά μονοπάτια, να βελτιώσουμε την ικανότητα σκέψης μας και να ενισχύσουμε τη μνήμη μας.

Δεύτερον, στην καθημερινή ζωή, μπορούμε να μας βοηθήσουμε να διατηρήσουμε έναν υγιή εγκέφαλο αλλάζοντας τις συνήθειες διατροφής και άσκησης. Ορισμένες τροφές πλούσιες σε πρωτεΐνες, βιταμίνες και αντιοξειδωτικά, όπως τα λαχανικά, τα φρούτα και οι ξηροί καρποί, μπορούν να μας βοηθήσουν να βελτιώσουμε τις γνωστικές μας ικανότητες και να προστατεύσουμε τον εγκέφαλό μας από βλάβες. Επιπλέον, η τακτική άσκηση και η διατήρηση της καλής ποιότητας ύπνου μπορεί επίσης να είναι ευεργετική για την αποκατάσταση του εγκεφάλου και την υγεία.

Τέλος, μπορούμε να υποστηρίξουμε και να καθοδηγήσουμε τη διαδικασία ανάρρωσής μας διατηρώντας επαφή με την οικογένεια, τους φίλους και τους επαγγελματίες υγείας. Η επικοινωνία με άλλους και η λήψη βοήθειας και υποστήριξης μπορεί να μας βοηθήσει να διατηρήσουμε μια αισιόδοξη στάση, η οποία είναι απαραίτητη για την αποκατάσταση του εγκεφάλου μας και τη βελτίωση της μνήμης.

Συμπερασματικά, αν και η τραυματική εγκεφαλική βλάβη μπορεί να φέρει κάποιες προκλήσεις, μπορούμε να ξεπεράσουμε αυτές τις δυσκολίες και να βελτιώσουμε τη μνήμη και τις γνωστικές μας ικανότητες μέσω θετικών ενεργειών. Θυμηθείτε, όλοι μπορούν να επιτύχουν θετικά αποτελέσματα με σκληρή δουλειά και υπομονετικές προσπάθειες. Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη και το Cistanche μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη επειδή το Cistanche μπορεί επίσης να ρυθμίσει την ισορροπία των νευροδιαβιβαστών, όπως η αύξηση των επιπέδων ακετυλοχολίνης και αυξητικών παραγόντων, που είναι πολύ σημαντικοί για τη μνήμη και τη μάθηση. Επιπλέον, το Cistanche μπορεί επίσης να βελτιώσει τη ροή του αίματος και να προωθήσει την παροχή οξυγόνου, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει ότι ο εγκέφαλος αποκτά επαρκή διατροφή και ενέργεια, βελτιώνοντας έτσι τη ζωτικότητα και την αντοχή του εγκεφάλου.

Κάντε κλικ στο Μάθετε τρόπους για να βελτιώσετε τη μνήμη σας

Αυτές οι ασθένειες χαρακτηρίζονται εν μέρει από τη συσσώρευση μη αναδιπλωμένων πρωτεϊνών ειδικών για την ασθένεια και μοιράζονται κοινά παθολογικά χαρακτηριστικά, όπως ο νευρωνικός θάνατος, καθώς και φλεγμονώδεις και οξειδωτική βλάβη.

Η νανοσκεύασμα του ελαίου Ροδιού [Nano-PSO (Granagard TM)] έχει αποδειχθεί ότι στοχεύει το δραστικό συστατικό του στον εγκέφαλο και στη συνέχεια αναστέλλει την έκπτωση της μνήμης και τον νευρωνικό θάνατο σε μοντέλα ποντικών με AD και γενετική νόσο CreutzfeldtJacob.

Σε αυτή τη μελέτη, δείξαμε ότι η χορήγηση Nano-PSO σε ποντίκια πριν ή μετά την εφαρμογή TBI αποτρέπει τη γνωστική και συμπεριφορική έκπτωση. Επιπλέον, η ανοσοϊστοχημική χρώση του εγκεφάλου υποδεικνύει ότι η προληπτική θεραπεία με Nano-PSO μείωσε σημαντικά τον νευρωνικό θάνατο, μείωσε τη γλοίωση και απέτρεψε τη μιτοχονδριακή βλάβη στα προσβεβλημένα κύτταρα.

Τέλος, εξετάσαμε τα επίπεδα Sirtuin1 (SIRT1) και Synaptophysin (SYP) στον φλοιό χρησιμοποιώντας Western blotting.

Η κατανάλωση NanoPSO οδήγησε σε υψηλότερα επίπεδα πρωτεΐνης SIRT1 και SYP μετά τον τραυματισμό. Συνολικά, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι το Nano-PSO, ως φυσικό αντιοξειδωτικό που στοχεύει στον εγκέφαλο, μπορεί να αποτρέψει μέρος της βλάβης που προκαλείται από την TBI.

Λέξεις-κλειδιά: TBI; Nano-PSO; νευροφλεγμονή? οξειδωτικό στρες? νευροεκφυλισμός

1. Εισαγωγή

Ο τραυματικός εγκεφαλικός τραυματισμός (TBI) είναι μια βαθιά ανησυχία για τη δημόσια υγεία και μια σημαντική αιτία αναπηρίας και θανάτου σε νεαρούς ενήλικες και ηλικιωμένους πληθυσμούς. Θεωρείται ένας από τους πιο συνηθισμένους νευρολογικούς τραυματισμούς που προκαλεί νοσηρότητα και θνησιμότητα και επηρεάζει περισσότερους από 10 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως κάθε χρόνο [1]. Δεδομένου ότι οι τραυματισμοί στο κεφάλι δεν απαιτούν πάντα την αναζήτηση κατάλληλης ιατρικής φροντίδας, αυτά τα δεδομένα είναι πιθανότατα ακόμη υψηλότερα.

Οι κύριες αιτίες του TBI περιλαμβάνουν πτώσεις, τροχαία ατυχήματα, επιθέσεις και αθλητικούς τραυματισμούς [2]. Η ΤΒΙ είναι συχνή στους άνδρες και ιδιαίτερα συχνή σε εφήβους και νεαρούς ενήλικες μετά από τροχαία ατυχήματα και τραυματισμούς που σχετίζονται με το αλκοόλ.

Είναι επίσης συχνό στους ηλικιωμένους λόγω των αυξημένων περιπτώσεων πιθανότητας [3]. Τα άτομα που είχαν TBI μπορεί να υποφέρουν από συμπεριφορικές, γνωστικές και συναισθηματικές βλάβες, βραχυπρόθεσμες και μακροπρόθεσμες, ανάλογα με τη σοβαρότητα του τραυματισμού [3 ].

Οι ασθενείς που εκτίθενται σε ΤΒΙ μπορεί να βγουν αλώβητοι αλλά μπορεί επίσης να εκτεθούν σε τραυματισμούς που απαιτούν παρατεταμένη νοσηλεία και ακόμη και να καταλήγουν σε θάνατο. Περίπου το 40% των περιπτώσεων σοβαρού τραυματισμού μετά την ΤΒΙ θα καταλήξουν σε θάνατο, με τους επιζώντες να υποφέρουν από διάφορες νευρολογικές διαταραχές, όπως η επιληψία, η άνοια και οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες [3,4].

Ο μέτριος τραυματισμός προκαλεί μορφολογικές αλλαγές παρόμοιες με εκείνες του σοβαρού τραυματισμού, αλλά είναι λιγότερο σοβαρές και οι γνωστικές βλάβες είναι ως επί το πλείστον πιο ήπιες από ό,τι σε σοβαρό τραυματισμό [5]. Επιπλέον, υπάρχουν τεκμηριωμένες ενδείξεις ότι η ΤΒΙ είναι ένας σημαντικός παράγοντας κινδύνου για την ανάπτυξη νευροεκφυλιστικών ασθενειών όπως το Αλτσχάιμερ και το Πάρκινσον [6-8].

Το οξειδωτικό στρες είναι ένας από τους πιθανούς δευτερογενείς τραυματισμούς του TBI, ο οποίος περιλαμβάνει επίσης διεγερτοτοξικότητα, φλεγμονή, απόπτωση και μιτοχονδριακή δυσλειτουργία. Μιτοχονδριακή δυσλειτουργία εντοπίζεται συχνά σε ασθενείς με νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως το Πάρκινσον και το Αλτσχάιμερ [9-12].

Η μιτοχονδριακή δυσλειτουργία μπορεί να οδηγήσει σε μη ρυθμιζόμενη υπερπαραγωγή δραστικών ειδών οξυγόνου (ROS), η οποία είναι συχνός δείκτης δευτερογενούς τραυματισμού της ΤΒΙ [13]. Το ανθρώπινο σώμα παράγει ενδογενή αντιοξειδωτικά για να αντισταθμίσει ή να αναστέλλει πιθανές αυξήσεις στην παραγωγή ROS.

Όταν η TBI οδηγεί σε αύξηση της παραγωγής ROS, τα φυσικά επίπεδα αντιοξειδωτικών του σώματος υπερκαλύπτονται προκαλώντας συχνά υπεροξείδωση των λιπιδίων και βλάβη του DNA και των πρωτεϊνών [14]. Αυτό μπορεί να οδηγήσει είτε σε υπερβολική ποσότητα ROS είτε σε χαμηλά επίπεδα αντιοξειδωτικών, μια κατάσταση γνωστή ως οξειδωτικό στρες που μπορεί να έχει καταστροφικές και συχνά τοξικές επιδράσεις, προκαλώντας θάνατο νευρωνικών κυττάρων και πιθανή παθογένεση [15-19].

Το TBI δεν έχει αποδεδειγμένη θεραπεία για τη μείωση της βλάβης ή ακόμη και την πρόληψη. Για το λόγο αυτό, είναι υψίστης σημασίας να αναζητηθεί μια καλύτερη κατανόηση των παθολογικών μηχανισμών που ακολουθούν τον τραυματισμό για να καθοριστούν τα ιδανικά πρωτόκολλα θεραπείας.

Το Nano-PSO (Granagard TM), μια νανο-σκεύασμα ελαίου από σπόρους ροδιού που περιέχει υψηλά επίπεδα πουνικικού οξέος, του ισχυρότερου φυσικού αντιοξειδωτικού, αποδείχθηκε ότι βελτιώνει τα σημάδια νευροεκφυλισμού, συμπεριλαμβανομένης της μνήμης και του κυτταρικού θανάτου σε διάφορα μοντέλα νευροεκφυλιστικών ασθενειών [20-22].

Στο μοντέλο διαγονιδιακών ποντικών για γενετική CJD, η μακροχρόνια χορήγηση Nano-PSO είχε ως αποτέλεσμα καθυστέρηση στην εξέλιξη της νόσου και μειωμένο κυτταρικό θάνατο. Στο μοντέλο ποντικών 5XFAD για AD, η χορήγηση Nano-PSO απέτρεψε την εξασθένηση της μνήμης και μείωσε τη συσσώρευση της Α-βήτα, τόσο ενδοκυτταρικά όσο και ενδοκυτταρικά.

Σε όλα τα μοντέλα, το Nano-PSO απέτρεψε τη μείωση της μιτοχονδριακής δραστηριότητας, πιθανώς λόγω της ισχυρής και στοχευμένης στον εγκέφαλο αντιοξειδωτικής λειτουργίας του. Στους ανθρώπους, πρόσφατα αποδείχθηκε ότι το Nano-PSO αυξάνει τη μνήμη σε ασθενείς με σκλήρυνση κατά πλάκας [23].

Στην παρούσα μελέτη, δείξαμε ότι η χορήγηση Nano-PSO, ενός συμπληρώματος διατροφής τόσο πριν όσο και μετά την TBI σε ποντίκια, μετριάζει τις βλάβες της οπτικής και της χωρικής μνήμης.

Μειώνει επίσης την απώλεια νευρώνων στον κροταφικό φλοιό και την οδοντωτή έλικα και μειώνει την αντιδραστική ένταση των αστροκυττάρων στον κροταφικό φλοιό των τραυματισμένων εγκεφάλων ποντικών. Επιπλέον, αποκαθιστά την παραγωγή της οξειδάσης του κυτοχρώματος C (COX), ενός μιτοχονδριακού ενζύμου που αναφέρεται ότι επηρεάζεται στα εγκεφαλικά κύτταρα κατά τη διάρκεια του νευροεκφυλισμού [24].

Επιπλέον, παίζει arole στην αναπνευστική αλυσίδα και είναι υπεύθυνο για τη μείωση έως και 95% του οξυγόνου που προσλαμβάνεται από τα κύτταρα, συμπεριλαμβανομένων των νευρικών κυττάρων [24].

2. Αποτελέσματα

2.1. Η χορήγηση Nano-PSO σε ποντίκια πριν και μετά την TBI αποτρέπει τη γνωστική τους επιδείνωση

Μετά την έκθεση σε TBI και τη θεραπεία με Nano-PSO είτε ως προληπτική είτε ως θεραπεία αποστ-ΤΒΙ (βλ. Εικόνα 1 και μεθόδους για το σχήμα των πειραμάτων), οι αρσενικοί ποντικοί ICR αξιολογήθηκαν χρησιμοποιώντας τον ανυψωμένο συν λαβύρινθο δύο εβδομάδες μετά την TBI μεταξύ χωριστών κοορτών.

Αξιολογήσαμε τη συμπεριφορά που μοιάζει με άγχος των ποντικών καταγράφοντας τον χρόνο που δαπανήθηκε στους ανοιχτούς βραχίονες του λαβύρινθου και τον συνολικό αριθμό εισόδων σε κάθε βραχίονα, αντίστοιχα.

Δεν υπήρχαν διαφορές στον χρόνο που δαπανήθηκε στις ανοιχτές αγκάλες μεταξύ όλων των ομάδων και στις δύο θεραπευτικές προσεγγίσεις που δοκιμάστηκαν, υποδεικνύοντας ότι η συμπεριφορά που μοιάζει με άγχος των ποντικών δεν επηρεάστηκε ούτε από τον τραυματισμό ούτε από τη θεραπεία με Nano-PSO (τα αποτελέσματα δεν εμφανίζονται).

Για την αξιολόγηση των επιπτώσεων και των δύο προσεγγίσεων θεραπείας (προ ή μετά την TBI) της κατανάλωσης NanoPSO στον σχηματισμό μνήμης, πραγματοποιήθηκαν τα πρωτότυπα παραδείγματα αναγνώρισης αντικειμένων (NOR) και Y-mazeparadigms σε διαφορετικές ομάδες ποντικών δύο εβδομάδες μετά τον τραυματισμό.

Το παράδειγμα TheNOR αναφέρεται με συνέπεια ότι επηρεάζεται από την TBI [25]. Όπως ήταν αναμενόμενο, τα ποντίκια TBI υπέφεραν από σημαντικά ελλείμματα οπτικής μνήμης και πέρασαν λιγότερο χρόνο κοντά στο νέο αντικείμενο, σε σύγκριση με όλες τις άλλες ομάδες (p < 0.01, p <0,001, Εικόνα 2A, B) .

Το έλλειμμα βελτιώθηκε από το Nano-PSO και στις δύο θεραπευτικές προσεγγίσεις. Στη συνέχεια, πραγματοποιήσαμε τη δοκιμή Y-λαβύρινθο για να αξιολογήσουμε τη χωρική μνήμη όπως περιγράφηκε προηγουμένως [26].

Και στις δύο θεραπευτικές προσεγγίσεις, τα ποντίκια TBI παρουσίασαν εξασθένηση της χωρικής μνήμης σε σύγκριση με ποντίκια ελέγχου που δεν υποβλήθηκαν σε θεραπεία (p < {{0}}.001, Εικόνα 3Α, Β). Όταν τα ποντίκια κατανάλωσαν τη θεραπεία με Nano-PSO, η εξασθένηση της χωρικής μνήμης βελτιώθηκε και στις δύο προσεγγίσεις θεραπείας (p < 0,001).

Σχήμα 3. Η χορήγηση Nano-PSO σε ποντίκια TBI βελτίωσε τη χωρική μνήμη που αξιολογήθηκε στο Y-mazetest. Τα ποντίκια TBI που υποβλήθηκαν σε αγωγή ή χωρίς θεραπεία υποβλήθηκαν στη δοκιμή λαβύρινθου Υ δύο εβδομάδες μετά την TBI όπως περιγράφεται στις μεθόδους: (Α) ποντίκια που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με Nano-PSO πριν από την TBI. και (Β) τα ποντίκια που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με Nano-PSO μετά το TBI αντιπροσωπεύουν δείκτη προτίμησης του σχετικού χρόνου που πέρασαν τα ποντίκια εξερευνώντας το νέο συναγερμό σε σύγκριση με τον παλιό βραχίονα.

Η στατιστική ανάλυση με μονόδρομη ANOVA αποκάλυψε ότι τα ζώα TBI είχαν έλλειμμα στη χωρική μνήμη σε σύγκριση με όλες τις άλλες ομάδες. (A: F (3, 36)=16.039, p=0.000 Fisher's LSDpost hoc, *** p < 0.{ {15}}1, n=10; {18}}).NS=Δεν είναι σημαντικό. Οι τιμές παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM.

2.2. Η θεραπεία Nano-PSO αποτρέπει τον νευρωνικό θάνατο σε ποντίκια TBI

Μετά τα πειράματα συμπεριφοράς, τα οποία διαπίστωσαν ότι το Nano-PSO μπορεί να αποτρέψει τη γνωστική βλάβη που προκύπτει από εγκεφαλική βλάβη, εξετάσαμε τα επίπεδα της εγκεφαλικής βλάβης TBI με την παρουσία ή την απουσία Nano-PSO σε κυτταρικά επίπεδα με ανοσοκυτταροχημεία.

Τα ποντίκια τερματίστηκαν και οι εγκέφαλοί τους συλλέχθηκαν τρεις εβδομάδες μετά τον τραυματισμό, οπότε διαπιστώθηκαν περαιτέρω βιοχημικές αλλαγές [25,27].

Οι αλλαγές εξετάστηκαν στον κροταφικό φλοιό, στην περιοχή CA3 του ιππόκαμπου και στην οδοντωτή έλικα και στις δύο πλευρές του εγκεφάλου. Τα αποτελέσματα και από τις δύο πλευρές του εγκεφάλου συνδυάστηκαν σε μία τιμή για κάθε ποντίκι.

Τα Σχήματα 4Α και Β δείχνουν την ανοσοχρώση αυτών των περιοχών του εγκεφάλου με αντίσωμα αντι-NeuN, δείκτη ώριμων νευρώνων. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι ο αριθμός των νευρώνων μειώθηκε σημαντικά μετά την TBI, αλλά αυτή η μείωση στους νευρώνες αποφεύχθηκε εάν το Nano-PSO χορηγούνταν πριν από το TBI ή μετά το TBI και έως ότου τα ποντίκια τερματίστηκαν (τρεις εβδομάδες αργότερα).

Το TBI προκάλεσε μείωση του αριθμού των νευρώνων εντός του φλοιού και της οδοντωτής έλικας σε σύγκριση με όλες τις άλλες ομάδες (** p < {{0}}.01, *** p <0,001), υποδεικνύοντας σημαντική νευρωνική απώλεια στις τρεις εβδομάδες μετά τον τραυματισμό (Εικόνα 4Α, Β). Και οι δύο προσεγγίσεις θεραπείας διατήρησαν τον αριθμό των νευρώνων στον φλοιό και την οδοντωτή έλικα.

Ωστόσο, η προληπτική θεραπεία μετρίασε περαιτέρω την απώλεια νευρώνων σε αυτές τις περιοχές (** p < {{0}}.01, *** p < 0,001) (Εικόνα 4Α) σε σύγκριση με τη θεραπεία μετά από TBI ( * p < 0,05) (Εικόνα 4Β).

2.3. Η χορήγηση Nano-PSO μειώνει τη φλεγμονή που προκαλείται από TBI

Η αξιολόγηση των νευροφλεγμονωδών διεργασιών που συμβαίνουν μετά την έκθεση στο TBI λήφθηκε με ανοσοϊστοχημική χρώση χρησιμοποιώντας αντίσωμα GFAP που επισημαίνει τα αντιδραστικά αστροκύτταρα [28,29].

Η χρώση πραγματοποιήθηκε για να εξεταστεί εάν υπήρχαν αλλαγές στο επίπεδο έκφρασης των αστροκυττάρων TBI τρεις εβδομάδες μετά τον τραυματισμό και εάν μια προληπτική ή μετα-TBI θεραπεία με Nano-PSO επηρέασε αυτές τις αλλαγές. Οι φέτες του εγκεφάλου που ελήφθησαν από τον κροταφικό φλοιό μελετήθηκαν τρεις εβδομάδες μετά τον τραυματισμό.

Όπως φαίνεται στο Σχήμα 5, η έκθεση σε TBI προκάλεσε σημαντική αύξηση των αστροκυττάρων στον φλοιό (p < 0.001,p < 0.01), αντίστοιχα (Εικόνα 5). Όταν το Nano-PSO χορηγήθηκε ως προληπτική θεραπεία μετά την TBI, οδήγησε σε σημαντική μείωση των ενεργοποιημένων αστροκυττάρων στον φλοιό, p < 0,001, p < 0,05, αντίστοιχα (Εικόνα 5).

Αυτά τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι λόγω TBI, όπως και από TBI που δεν υποβλήθηκε σε θεραπεία, που υποβλήθηκε σε επεξεργασία με Nano-PSO πριν από TBI και υποβλήθηκε σε θεραπεία με Nano-PSO μετά από TBI, ανοσοχρωματίστηκε για NeuN (πράσινο) και DAPI (μπλε) [γραμμή κλίμακας 50 μm ]; (Β) ποσοτική αξιολόγηση της ανοσοχρώσης NeuN για όλες τις τομές (βρεγματικός κροταφικός φλοιός −1.06 nm και οδοντωτή έλικα−1,34 nm) στο τελικό σημείο κάθε πειράματος ποσοτικοποιήθηκε με χρήση ANOVA μονής κατεύθυνσης (Cortex:PRE ( F (3, 16)=15.469, p=0.000 Fisher's LSD post hoc, *** p < 0.0{{46 }}1, N=5); } Fisher's LSD post hoc, * p < 0,05 ** p < 0,01, n=3–5)), (DG: PRE (F (3, 14)=6.804, p {{34 }}.000Αποστολή LSD του Fisher, ** p < 0,01, n=4–5 (F (3, 13)=12.580, p {{44} }.000 Fisher's LSD posthoc, * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001, n=3–4)). NS=Δεν είναι σημαντικό. Οι τιμές παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM.

2.4. Το Nano-PSO Επαναφέρει τη δραστηριότητα COX IV1 μετά την TB1

Έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι σε αυθόρμητα/γενετικά μοντέλα νευροεκφυλιστικών ασθενειών, όπως η AD και η CJD, η έκφραση του COX IV1, ενός σημαντικού μιτοχονδριενζύμου για την παραγωγή ενέργειας στα κύτταρα, μειώνεται δραστικά και αντικαθίσταται από COX IV2, το οποίο μπορεί να λειτουργήσει σε υψηλά επίπεδα ROS [24,30]. Ωστόσο, αυτό είναι ένα προσωρινό αποτέλεσμα έως ότου τέτοια επίπεδα ROS τελικά οδηγήσουν σε απόπτωση και κυτταρικό θάνατο.

Η χορήγηση Nano-PSO μειώνει τα επίπεδα ROS και αποκαθιστά την έκφραση COX [30]. Επομένως, σε αυτήν την εργασία, δοκιμάσαμε αν αυτό ισχύει και για την TBI, έναν εξωτερικό τραυματισμό που προκαλείται από κανονικά ποντίκια.

Για το σκοπό αυτό, ανοσοχρωματισμένες φέτες εγκεφάλου όπως περιγράφεται παραπάνω με αντίσωμα COX IV1. Το Σχήμα 6 δείχνει ότι, όπως συνέβη και για τις γενετικές ασθένειες, η ΤΒΙ προκαλεί επίσης μείωση των επιπέδων της COX IV1 ακόμη και τρεις εβδομάδες μετά την πρόκληση της βλάβης στον εγκέφαλο.

Σε αυτήν την περίπτωση, και όπως φαίνεται πριν από το [30,31], η χορήγηση Nano-PSO αυξάνει τα επίπεδα COX IV1 τόσο στον έλεγχο όσο και στα ποντίκια πριν και μετά την TBI. Δεδομένου ότι μια αύξηση στα επίπεδα COX IV1 αντανακλά την οξειδωτική κατάσταση των κυττάρων, συμπεραίνουμε ότι το Nano-PSO μπορεί επίσης να μειώσει τα επίπεδα ROS σε ποντίκια ελέγχου και όχι μόνο στα ποντίκια που έχουν προσβληθεί από TBI.

Εικόνα 6. Η θεραπεία με Nano-PSO αποκατέστησε την έκφραση του μιτοχονδριακού COX IV1 σε όλα τα ποντίκια: (Α) στεφανιαίες τομές μέσω του κροταφικού φλοιού των εγκεφάλων από μάρτυρες που υποβλήθηκαν σε θεραπεία και χωρίς θεραπεία, καθώς και από μη θεραπευμένο TBI, που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με Nano-PSO πριν από TBI και έλαβαν θεραπεία με Nano- Το PSO μετά το TBI ήταν ανοσοχρωματισμένο για COX IV1 (κόκκινο) και DAPI (μπλε) [γραμμή κλίμακας 50 μm]. (Β) Η ποσοτική αξιολόγηση της ανοσοχρώσης COX IV1 για όλες τις τομές (βρεγματικός κροταφικός φλοιός -1.{20}}6 nm) στο τελικό σημείο κάθε πειράματος ποσοτικοποιήθηκε με μονόδρομη ANOVA (F (4, 12)=45 .101, p=0.000 Fisher's LSD posthoc, ** p < 0,01, *** p < 0,001, n=3–4). NS=Δεν είναι σημαντικό. Οι τιμές παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM.

2.5. Το Nano-PSO αυξάνει τα επίπεδα SIRT1 και SYP μετά το TBI

Η ανοσοστύπωση των συνολικών επιπέδων του SIRT1, ενός δείκτη για την εξαρτώμενη από NAD δεακετυλασιρτουΐνη-1 στον φλοιό, εξετάστηκε για όλα τα ποντίκια τρεις εβδομάδες μετά την TBI (Εικόνα 7). Βρέθηκε μείωση των επιπέδων SIRT1.

Αυτά τα αποτελέσματα είναι σύμφωνα με μια προηγούμενη μελέτη με ήπιο μοντέλο TBI από το εργαστήριό μας [32]. Ωστόσο, αυτή η μείωση αποφεύχθηκε με το Nano-PSO όταν χορηγήθηκε αμέσως για αρκετές εβδομάδες μετά το συμβάν.

Το Σχήμα 7Β δείχνει μια ανοσοστύπωση των συνολικών επιπέδων συναπτοφυσίνης (SYP), ενός δείκτη για συναπτικές δομές, από ομογενοποιήματα εγκεφάλου ποντικών ελέγχου που υποβλήθηκαν σε αγωγή ή χωρίς θεραπεία με Nano-PSO καθώς και από ποντίκια που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με TBI ή μετά από TBI.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι, ταυτόχρονα με τον νευρωνικό θάνατο που φαίνεται στα Σχήματα 4Α και Β, προκλήθηκε και συναπτική βλάβη από TBI. Ωστόσο, αυτή η βλάβη μπορεί να αποτραπεί εάν ένα ισχυρό και κατευθυνόμενο από τον εγκέφαλο αντιοξειδωτικό όπως το Nano-PSO χορηγηθεί αμέσως για αρκετές εβδομάδες μετά την πρόκληση της ζημίας.

Έχει αποδειχθεί προηγουμένως ότι οι περισσότεροι από τους προσβεβλημένους νευρώνες δεν πέθαναν αμέσως μετά τον τραυματισμό αλλά τις επόμενες ημέρες λόγω του εκτεταμένου οξειδωτικού στρες που προκαλείται από την TBI. τρέξιμο.

Σχήμα 7. Η επίδραση του Nano-PSO στην έκφραση SIRT1/SYP στον φλοιό ποντικών TBI: (Α) Ομογενοποιημένα εγκεφαλικά από τον δεξιό φλοιό των υπό θεραπεία και μη υποβληθέντων σε θεραπεία μαρτύρων, καθώς και από ποντίκια μετά την TBI που έλαβαν θεραπεία με TBI και NanoPSO ανοσοστυπώθηκαν με SIRT1 και TUB που εντοπίστηκαν στα (110 KDa, 50 KDa), αντίστοιχα. Η ποσοτική ανάλυση των ανοσοαντιδραστικών ζωνών του SIRT1 προσδιορίστηκε ποσοτικά με Image Jand κανονικοποιημένη έναντι της πρωτεΐνης ελέγχου TUB.

Τα επίπεδα του SIRT1 μειώθηκαν σημαντικά 30 ημέρες μετά τον τραυματισμό στον φλοιό των ποντικών TBI σε σύγκριση με τον έλεγχο. Η επεξεργασία Nano-PSO απέτρεψε αυτή τη μείωση ** p < 0,01. Η μονόδρομη ANOVA αποκάλυψε σημαντική αύξηση στην έκφραση των ποντικών SIRT1 που έλαβαν τη θεραπεία μετά τον τραυματισμό. (F (3, 20)=1.084, p=0.002, N=5 Fisher's LSD post hoc).

(Β) Ομογενοποιήματα εγκεφάλου από τον δεξιό φλοιό των μαρτύρων που υποβλήθηκαν σε αγωγή και που δεν υποβλήθηκαν σε αγωγή, καθώς και από ποντίκια που υποβλήθηκαν σε θεραπεία με TBI και Nano-PSO μετά την TBI, ανοσοστυπώθηκαν με SYP και TUB που ανιχνεύθηκαν στα (37 KDa, 50 KDa), αντίστοιχα.

Η ποσοτική ανάλυση των ανοσοαντιδραστικών ζωνών του SYP ποσοτικοποιήθηκε με την Εικόνα J και κανονικοποιήθηκε έναντι της πρωτεΐνης ελέγχου TUB.

Η μονόδρομη ANOVA αποκάλυψε σημαντική αύξηση στην έκφραση του SYP σε ποντικούς που έλαβαν θεραπεία μετά την TBI σε σύγκριση με την ομάδα TBI (F (3,20) ​​= 1.084, p {{6} }.379, Fisher's LSD post hoc * p < 0,5, n=4–5). NS=Μη σημαντικές. Οι τιμές παρουσιάζονται ως μέσος όρος ± SEM.

Κάτω από κάθε γράφημα, παρουσιάζεται μια αντιπροσωπευτική εικόνα των επιπέδων του SIRT1/SYP και της οικιακής πρωτεΐνης τουμπουλίνης (TUB) στον δεξιό φλοιό μεταξύ όλων των ομάδων.

For more information:1950477648nn@gmail.com