L'administració de nano-PSO atenua els dèficits cognitius i neuronals derivats de la lesió cerebral traumàtica Part 1

Resum: La lesió cerebral traumàtica (TCE), és una de les causes més freqüents de dany neurològic en poblacions joves. Es considera àmpliament un factor de risc per a malalties neurodegeneratives, com la malaltia d'Alzheimer (MA) i la malaltia de Parkinson (MP).

La lesió cerebral traumàtica és una afecció preocupant que pot causar danys greus al nostre cervell, afectant-nos en diferents graus en la memòria, el pensament i la presa de decisions. Tanmateix, tot i que aquests problemes poden afectar la nostra vida durant algun temps, encara hi ha moltes mesures positives que ens poden ajudar a recuperar o millorar la nostra memòria.

En primer lloc, podem ajudar a millorar la nostra memòria mitjançant una sèrie d'entrenaments cognitius, que poden incloure jugar a jocs, completar les tasques diàries i estimular el nostre cervell aprenent coses noves. Aquest entrenament ens pot ajudar a desenvolupar noves vies neuronals, millorar la nostra capacitat de pensar i millorar la nostra memòria.

En segon lloc, en la vida diària, podem ajudar-nos a mantenir un cervell sa canviant la nostra dieta i els hàbits d'exercici. Alguns aliments rics en proteïnes, vitamines i antioxidants, com les verdures, les fruites i els fruits secs, ens poden ajudar a millorar les nostres capacitats cognitives i protegir el nostre cervell dels danys. A més, l'exercici regular i mantenir una bona qualitat del son també poden ser beneficiosos per a la recuperació cerebral i la cura de la salut.

Finalment, podem donar suport i guiar el nostre procés de recuperació mantenint-nos en contacte amb la família, els amics i els professionals de la salut. Comunicar-nos amb els altres i rebre ajuda i suport ens pot ajudar a mantenir una actitud optimista, que és essencial per a la recuperació del nostre cervell i la millora de la memòria.

En conclusió, tot i que la lesió cerebral traumàtica pot comportar alguns reptes, podem superar aquestes dificultats i millorar la nostra memòria i les capacitats cognitives mitjançant accions positives. Recordeu que tothom pot aconseguir resultats positius mitjançant el treball dur i els esforços pacients. Es pot veure que hem de millorar la memòria, i Cistanche pot millorar significativament la memòria perquè Cistanche també pot regular l'equilibri de neurotransmissors, com l'augment dels nivells d'acetilcolina i factors de creixement, que són molt importants per a la memòria i l'aprenentatge. A més, Cistanche també pot millorar el flux sanguini i promoure el lliurament d'oxigen, cosa que pot garantir que el cervell obtingui una nutrició i energia adequades, millorant així la vitalitat i la resistència del cervell.

Fes clic a Coneix maneres de millorar la teva memòria

Aquestes malalties es caracteritzen en part per l'acumulació de proteïnes mal plegades específiques de la malaltia i comparteixen trets patològics comuns, com la mort neuronal, així com el dany inflamatori i oxidatiu.

S'ha demostrat que la nanoformulació d'oli de llavor de magrana [Nano-PSO (Granagard TM)] dirigeix ​​el seu ingredient actiu al cervell i, a partir de llavors, inhibeix la disminució de la memòria i la mort neuronal en models de ratolins d'AD i malaltia genètica de CreutzfeldtJacob.

En aquest estudi, mostrem que l'administració de Nano-PSO a ratolins abans o després de l'aplicació de TBI prevé el declivi cognitiu i conductual. A més, la tinció immunohistoquímica del cervell indica que el tractament preventiu de nano-PSO va disminuir significativament la mort neuronal, va reduir la gliosi i va prevenir el dany mitocondrial a les cèl·lules afectades.

Finalment, vam examinar els nivells de Sirtuin1 (SIRT1) i Synaptophysin (SYP) a l'escorça mitjançant Western blotting.

El consum de nanoPSO va provocar nivells més alts de proteïnes SIRT1 i SYP després de lesions. En conjunt, els nostres resultats indiquen que el Nano-PSO, com a antioxidant natural dirigit al cervell, pot prevenir part del dany induït per TBI.

Paraules clau: TCE; Nano-PSO; neuroinflamació; estrès oxidatiu; neurodegeneració

1. Introducció

La lesió cerebral traumàtica (TCE) és una preocupació profunda de salut pública i una causa important de discapacitat i mort en adults joves i persones grans. Es considera una de les lesions neurològiques més freqüents que causa morbiditat i mortalitat i que afecta més de 10 milions de persones a tot el món cada any [1]. Com que les lesions al cap no sempre requereixen una atenció mèdica adequada, és probable que aquestes dades siguin encara més altes.

Les principals causes de TBI inclouen caigudes, accidents de trànsit, agressions i lesions esportives [2]. La TCE és freqüent entre els homes i especialment freqüent en adolescents i adults joves després d'accidents de trànsit i lesions relacionades amb l'alcohol.

També és comú en la gent gran a causa de la seva major probabilitat de caigudes [3]. Les persones que han tingut TCE poden patir deficiències conductuals, cognitives i emocionals, tant a curt termini com a llarg termini, depenent de la gravetat de la lesió [3] ].

Els pacients exposats a TCE poden sortir il·lesos, però també poden estar exposats a lesions que requereixen una hospitalització prolongada i fins i tot acaben amb la mort. Al voltant del 40% dels casos de lesions greus després de la TCE acabaran amb la mort, amb els supervivents que pateixen diversos trastorns neurològics, com ara epilèpsia, demència i malalties neurodegeneratives [3,4].

La lesió moderada provoca canvis morfològics similars als de les lesions greus, però són menys greus i els danys cognitius són majoritàriament més lleus que en les lesions greus [5]. A més, hi ha proves ben establertes que la TCE és un factor de risc important per al desenvolupament de malalties neurodegeneratives com l'Alzheimer i el Parkinson [6–8].

L'estrès oxidatiu és una de les lesions secundàries potencials del TBI, que també inclou l'excitotoxicitat, la inflamació, l'apoptosi i la disfunció mitocondrial. La disfunció mitocondrial es troba sovint en pacients amb malalties neurodegeneratives com el Parkinson i l'Alzheimer [9–12].

La disfunció mitocondrial pot conduir a la sobreproducció no regulada d'espècies reactives d'oxigen (ROS), que és un indicador freqüent de lesió secundària de TBI [13]. El cos humà produeix antioxidants endògens per compensar o inhibir els augments potencials en la producció de ROS.

Quan la TBI condueix a un augment de la producció de ROS, els nivells d'antioxidants naturals del cos es veuen desbordats sovint provocant peroxidació lipídica i danys a l'ADN i proteïnes [14]. Això pot provocar un excés de ROS o nivells d'antioxidants baixos, una condició coneguda com a estrès oxidatiu que pot tenir efectes devastadors i sovint tòxics, provocant la mort de cèl·lules neuronals i una possible patogènesi [15-19].

La TCE no té cap tractament provat per reduir els danys o fins i tot per prevenir. Per això, és de gran importància buscar una millor comprensió dels mecanismes patològics que segueixen la lesió per determinar els protocols de tractament ideals.

Es va demostrar que Nano-PSO (Granagard TM), una nanoformulació d'oli de llavors de magrana que inclou alts nivells d'àcid punicic, l'antioxidant natural més fort, millora els signes de neurodegeneració, inclosa la memòria i la mort cel·lular en diversos models de malalties neurodegeneratives [20–22].

En el model de ratolins transgènics per a la MCJ genètica, l'administració a llarg termini de Nano-PSO va provocar un retard en la progressió de la malaltia i una reducció de la mort cel·lular. En el model de ratolins 5XFAD per a la MA, l'administració de Nano-PSO va prevenir el deteriorament de la memòria i va reduir l'acumulació d'A-beta, tant intracel·lular com intracel·lular.

En tots els models, Nano-PSO va impedir una reducció de l'activitat mitocondrial, probablement a causa de la seva funció antioxidant forta i dirigida al cervell. En humans, recentment es va demostrar que el Nano-PSO augmenta la memòria en pacients amb esclerosi múltiple [23].

En el present estudi, mostrem que l'administració de Nano-PSO, un suplement dietètic tant abans com després de TBI en ratolins, mitiga les deficiències de la memòria visual i espacial.

També redueix la pèrdua neuronal a l'escorça temporal i el gir dentat i redueix la intensitat dels astròcits reactius a l'escorça temporal dels cervells de ratolins lesionats. A més, restaura la producció de citocrom C oxidasa (COX), un enzim mitocondrial que es diu que es veu afectat a les cèl·lules cerebrals durant la neurodegeneració [24].

A més, té un paper important en la cadena respiratòria i és responsable de la reducció de fins a un 95% de l'oxigen captat per les cèl·lules, incloses les cèl·lules neuronals [24].

2. Resultats

2.1. L'administració de Nano-PSO als ratolins abans i després de la TBI evita el seu deteriorament cognitiu

Després de l'exposició a la TBI i el tractament amb Nano-PSO com a tractament preventiu o post-TBI (vegeu la figura 1 i els mètodes per a l'esquema dels experiments), els ratolins ICR masculins es van avaluar mitjançant el laberint més elevat a dues setmanes després de la TBI entre cohorts separades.

Vam avaluar el comportament semblant a l'ansietat dels ratolins registrant el temps passat als braços oberts del laberint i el nombre total d'entrades a cada braç, respectivament.

No hi va haver diferències en el temps dedicat als braços oberts entre tots els grups en ambdós enfocaments de tractament provats, cosa que indica que el comportament semblant a l'ansietat dels ratolins no es va veure afectat ni per la lesió ni pel tractament amb Nano-PSO (resultats no mostrats).

Per avaluar els efectes dels dos enfocaments de tractament (pre-o post-TBI) del consum de NanoPSO sobre la formació de memòria, es van realitzar el nou reconeixement d'objectes (NOR) i els paradigmes Y-mazeparadigs en diferents grups de ratolins dues setmanes després de la lesió.

S'informa constantment que el paradigma NOR està deteriorat per TBI [25]. Com era d'esperar, els ratolins TBI van patir dèficits significatius de memòria visual i van passar menys temps a prop del nou objecte, en comparació amb tots els altres grups (p <0.01, p <0, 001, figura 2A, B) .

El dèficit va ser millorat per Nano-PSO en ambdós enfocaments de tractament. A continuació, vam realitzar la prova Y-maze per avaluar la memòria espacial tal com es va descriure anteriorment [26].

En ambdós enfocaments de tractament, els ratolins TBI van experimentar un deteriorament de la memòria espacial en comparació amb els ratolins de control no tractats (p <{{0}}.001, figura 3A, B). Quan els ratolins van consumir el tractament amb Nano-PSO, el deteriorament de la memòria espacial es va millorar en ambdós enfocaments de tractament (p <0, 001).

Figura 3. L'administració de nano-PSO a ratolins TBI va millorar la memòria espacial avaluada al Y-mazetest. Els ratolins TBI tractats o no tractats van ser sotmesos a la prova del laberint Y dues setmanes després de TBI, tal com es descriu als mètodes: (A) ratolins tractats amb Nano-PSO abans de TBI; i (B) els ratolins tractats amb Nano-PSO post-TBI representen un índex de preferència del temps relatiu que els ratolins van passar explorant el nou braç en comparació amb el braç antic.

L'anàlisi estadística mitjançant ANOVA unidireccional va revelar que els animals TBI tenien un dèficit de memòria espacial en comparació amb la resta de grups. (A: F (3, 36)=16.039, p=0.{000 LSD post hoc de Fisher, *** p < 0.{ {15}}1, n=10; B: F (1, 15)=14,127, p=0,00 LSD de Fisher post hoc, ** p < 0,01, n { {18}}).NS=No significatiu. Els valors es presenten com a mitjana ± SEM.

2.2. El tractament amb nano-PSO prevé la mort neuronal en ratolins TBI

Després dels experiments de comportament, que van trobar que el Nano-PSO pot prevenir el dany cognitiu derivat d'una lesió cerebral, vam analitzar els nivells de dany cerebral TBI en presència o absència de Nano-PSO a nivell cel·lular mitjançant immunocitoquímica.

Els ratolins es van acabar i els seus cervells es van collir tres setmanes després de la lesió, moment en què es van trobar canvis bioquímics [25,27].

Els canvis es van examinar a l'escorça temporal, la regió CA3 de l'hipocamp i la circumvolució dentada a ambdós costats del cervell. Els resultats d'ambdós costats del cervell es van combinar en un valor per a cada ratolí.

Les figures 4A i B mostren la immunotinció d'aquestes àrees cerebrals amb anticòs anti-NeuN, amarker de neurones madures. Els resultats mostren que el nombre de neurones es va reduir significativament després de la TBI, però aquesta reducció de neurones es va evitar si s'administrava Nano-PSO abans de la TBI o després de la TBI i fins que els ratolins es van acabar (tres setmanes més tard).

La TBI va induir una disminució dels recomptes neuronals dins de l'escorça i el gir dentat en comparació amb tots els altres grups (** p < {{0}}, 01, *** p < 0, 001), cosa que indica una pèrdua neuronal significativa a les tres setmanes. després de la lesió (figura 4A, B). Ambdós enfocaments de tractament van preservar els recomptes neuronals a l'escorça i el gir dentat.

Tanmateix, el tractament preventiu va mitigar encara més la pèrdua neuronal en aquestes àrees (** p <{{0}}.{01, *** p <0, 001) (Figura 4A) en comparació amb el tractament després d'un TCE ( * p <0,05) (Figura 4B).

2.3. L'administració de nano-PSO redueix la inflamació causada per TCE

L'avaluació dels processos neuroinflamatoris que es produeixen després de l'exposició al TBI es va obtenir mitjançant una tinció immunohistoquímica mitjançant anticossos GFAP que etiqueta astròcits reactius [28,29].

La tinció es va realitzar per examinar si hi havia canvis en el nivell d'expressió dels astròcits TBI tres setmanes després de la lesió i si un tractament preventiu o post-TBI amb Nano-PSO va afectar aquests canvis. Les rodanxes de cervell obtingudes de l'escorça temporal es van estudiar tres setmanes després de la lesió.

Com es pot veure a la figura 5, l'exposició al TBI va induir una elevació significativa dels astròcits a l'escorça (p <0.001,p <0.01), respectivament (figura 5). Quan es va administrar Nano-PSO com a tractament preventiu després de la TBI, va provocar una reducció significativa dels astròcits activats al còrtex, p <0,001, p <0,05, respectivament (figura 5).

Aquests resultats demostren que a causa de la TCE, com a partir de la TCE no tractada, tractada amb Nano-PSO abans de TCE i tractada amb Nano-PSO després de TCE es va immunometre per NeuN (verd) i DAPI (blau) [barra d'escala 50 µm ]; (B) avaluació quantitativa de la immunotinció de NeuN per a totes les seccions (escorça temporal bregma -1.06 nm i gir dentat -1,34 nm) al punt final de cada experiment es va quantificar mitjançant ANOVA unidireccional (Cortex:PRE ( F (3, 16)=15.469, p=0.{000 LSD de Fisher post hoc, *** p < 0.0{{46 }}1, N=5); PSOT (F (3, 12) {{20}}.6{07, p=0.{{23} } LSD de Fisher post hoc, * p < 0,05 ** p < 0,01, n=3–5)), (DG: PRE (F (3, 14)=6,804, p {{34) }}.000LSD de Fisher post hoc, ** p < 0,01, n=4–5 (F (3, 13)=12,580, p {{44}); }.000 LSD posthoc de Fisher, * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001, n=3–4)). NS=No significatiu. Els valors es presenten com a mitjana ± SEM.

2.4. Nano-PSO Restaura l'activitat COX IV1 després de TB1

Anteriorment es va demostrar que en models espontanis/genètics de malalties neurodegeneratives, com la MA i la CJD, l'expressió de COX IV1, un mitocondrialenzyme important per a la producció d'energia a les cèl·lules, es redueix dràsticament i es substitueix per COX IV2, que pot funcionar sota nivells elevats de ROS [24,30]. Tanmateix, aquest és un efecte temporal fins que aquests nivells de ROS finalment donen lloc a l'apoptosi i la mort cel·lular.

L'administració de nano-PSO redueix els nivells de ROS i restaura l'expressió de COX [30]. Per tant, en aquest treball, vam comprovar si aquest és també el cas de la TCE, una lesió externa causada per ratolins normals.

Amb aquest efecte, hem tingut rodanxes de cervell immunocomissades com es descriu anteriorment amb anticossos COX IV1. La figura 6 mostra que, com va ser el cas de les malalties genètiques, la TCE també provoca una reducció dels nivells de COX IV1 fins i tot tres setmanes després de la inflicció del dany al cervell.

En aquest cas, i com es mostra abans [30,31], l'administració de Nano-PSO augmenta els nivells de COX IV1 tant en el control com en els ratolins pre i post-TBI. Com que un augment dels nivells de COX IV1 reflecteix l'estat oxidatiu de les cèl·lules, concloem que el Nano-PSO també pot reduir els nivells de ROS en els ratolins control i no només en els ratolins afectats per TBI.

Figura 6. El tractament amb nano-PSO va restaurar l'expressió mitocondrial de COX IV1 en tots els ratolins: (A) Seccions coronals a través de l'escorça temporal del cervell de controls tractats i no tractats, així com de TBI no tractats, tractats amb Nano-PSO abans de TBI i tractats amb Nano-PSO. La PSO després de la TBI es va tendre immunològicament per a COX IV1 (vermell) i DAPI (blau) [barra d'escala 50 µm]; (B) L'avaluació quantitativa de la immunotinció de COX IV1 per a totes les seccions (escorça temporal bregma -1.06 nm) al punt final de cada experiment es va quantificar mitjançant ANOVA unidireccional (F (4, 12)=45 .101, p=0.000 Fisher's LSD posthoc, ** p < 0,01, *** p < 0,001, n=3–4). NS=No significatiu. Els valors es presenten com a mitjana ± SEM.

2.5. Nano-PSO eleva els nivells SIRT1 i SYP després de la TBI

L'immunoblot dels nivells totals de SIRT1, un marcador de la desacetilasesirtuïna dependent de NAD -1 a l'escorça, es va examinar per a tots els ratolins tres setmanes després de la TBI (figura 7). Es va trobar una reducció dels nivells de SIRT1.

Aquests resultats estan en línia amb un estudi anterior amb un model de TBI lleu del nostre laboratori [32]. Tanmateix, aquesta reducció es va evitar amb Nano-PSO quan es va administrar immediatament durant diverses setmanes després de l'esdeveniment.

La figura 7B mostra una immunoblot dels nivells totals de sinaptofisina (SYP), un marcador d'estructures sinàptiques, d'homogeneïtats cerebrals de ratolins control tractats o no tractats amb Nano-PSO, així com de ratolins tractats amb TBI o post-TBI.

Els resultats mostren que, simultàniament a la mort neuronal que es mostra a les figures 4A i B, el dany sinàptic també va ser causat per TBI. No obstant això, aquest dany es pot prevenir si s'administra immediatament un antioxidant fort i dirigit al cervell com el Nano-PSO durant diverses setmanes. després de la causa del dany.

Abans s'ha demostrat que la majoria de les neurones afectades no van morir immediatament després de la lesió, sinó en els dies posteriors a causa de l'extens estrès oxidatiu causat per TCE [33]. córrer.

Figura 7. L'impacte de Nano-PSO en l'expressió SIRT1/SYP a l'escorça de ratolins TBI: (A) Els brainhomogenats de l'escorça dreta dels controls tractats i no tractats, així com dels ratolins post-TBI tractats amb TBI i NanoPSO es van immunoblocar. amb SIRT1 i TUB detectats a (110 KDa, 50 KDa), respectivament. L'anàlisi quantitativa de les bandes immunoreactives de SIRT1 es va quantificar mitjançant Image Jand normalitzada contra la proteïna de control TUB.

Els nivells de SIRT1 es van reduir significativament 30 dies després de la lesió a l'escorça dels ratolins TBI en comparació amb el control. El tractament amb nano-PSO va evitar aquesta reducció ** p <0,01. L'ANOVA unidireccional va revelar una elevació significativa de l'expressió dels ratolins SIRT1 que van rebre el tractament després de la lesió. (F (3, 20)=1,084, p=0,002, N=5 LSD de Fisher post hoc).

(B) Els homogeneïtats cerebrals de l'escorça dreta dels controls tractats i no tractats, així com dels ratolins post-TBI tractats amb TBI i Nano-PSO es van immunoblotar amb SYP i TUB detectats a (37 KDa, 50 KDa), respectivament.

L'anàlisi quantitativa de les bandes immunoreactives de SYP es va quantificar per la imatge J i es va normalitzar contra la proteïna de control TUB.

L'ANOVA unidireccional va revelar una elevació significativa de l'expressió de SYP en ratolins que van rebre el tractament després de la TBI en comparació amb el grup TBI (F (3,20) ​​= 1.084, p {{6} },379, LSD de Fisher post hoc * p <0,5, n=4–5). NS=No significatiu. Els valors es presenten com a mitjana ± SEM.

A sota de cada gràfic, es presenta una imatge representativa dels nivells de SIRT1/SYP i de la tubulina proteïna domèstica (TUB) a l'escorça dreta entre tots els grups.

For more information:1950477648nn@gmail.com