Nano-PSO primjena smanjuje kognitivne i neuronske nedostatke koji su posljedica traumatske ozljede mozga 1. dio

Sažetak: Traumatska ozljeda mozga (TBI) jedan je od najčešćih uzroka neuroloških oštećenja u mladoj populaciji. Općenito se smatra faktorom rizika za neurodegenerativne bolesti, kao što su Alzheimerova bolest (AD) i Parkinsonova (PD) bolest.

Traumatska ozljeda mozga je zabrinjavajuće stanje koje može uzrokovati ozbiljna oštećenja našeg mozga, utječući u različitim stupnjevima na pamćenje, razmišljanje i donošenje odluka. Međutim, iako ti problemi mogu utjecati na naše živote neko vrijeme, još uvijek postoje mnoge pozitivne mjere koje nam mogu pomoći da se oporavimo ili poboljšamo pamćenje.

Prvo, možemo poboljšati svoje pamćenje kroz niz kognitivnih treninga, koji mogu uključivati ​​igranje igara, dovršavanje dnevnih zadataka i stimuliranje našeg mozga učenjem novih stvari. Ova obuka nam može pomoći da razvijemo nove živčane putove, poboljšamo sposobnost razmišljanja i poboljšamo pamćenje.

Drugo, u svakodnevnom životu možemo pomoći u održavanju zdravog mozga promjenom prehrambenih navika i navika vježbanja. Neke namirnice bogate proteinima, vitaminima i antioksidansima, poput povrća, voća i orašastih plodova, mogu nam pomoći da poboljšamo naše kognitivne sposobnosti i zaštitimo naš mozak od oštećenja. Osim toga, redovita tjelovježba i održavanje dobre kvalitete sna također mogu biti korisni za oporavak mozga i brigu o zdravlju.

Konačno, možemo podržati i voditi naš proces oporavka ostajući u kontaktu s obitelji, prijateljima i zdravstvenim radnicima. Komuniciranje s drugima te primanje pomoći i podrške može nam pomoći da zadržimo optimističan stav, što je ključno za oporavak našeg mozga i poboljšanje pamćenja.

Zaključno, iako traumatska ozljeda mozga može donijeti neke izazove, možemo prevladati te poteškoće i poboljšati svoje pamćenje i kognitivne sposobnosti pozitivnim djelovanjem. Upamtite, svatko može postići pozitivne rezultate napornim radom i strpljivim naporima. Vidi se da moramo poboljšati pamćenje, a Cistanche može značajno poboljšati pamćenje jer Cistanche također može regulirati ravnotežu neurotransmitera, poput povećanja razine acetilkolina i faktora rasta koji su vrlo važni za pamćenje i učenje. Osim toga, Cistanche također može poboljšati protok krvi i pospješiti opskrbu kisikom, što može osigurati da mozak dobije odgovarajuću prehranu i energiju, čime se poboljšava vitalnost i izdržljivost mozga.

Kliknite na način da poboljšate svoje pamćenje

Ove su bolesti djelomično karakterizirane nakupljanjem pogrešno savijenih proteina specifičnih za bolest i dijele zajedničke patološke značajke, kao što je smrt neurona, kao i upalna i oksidativna oštećenja.

Pokazalo se da nano formulacija ulja sjemenki nara [Nano-PSO (Granagard TM)] usmjerava svoj aktivni sastojak na mozak i nakon toga inhibira pad pamćenja i smrt neurona kod miševa na modelima AD i genetske CreutzfeldtJacobove bolesti.

U ovoj studiji pokazujemo da primjena Nano-PSO miševima prije ili nakon primjene TBI-a sprječava kognitivni i bihevioralni pad. Osim toga, imunohistokemijsko bojenje mozga ukazuje da je preventivni Nano-PSO tretman značajno smanjio smrt neurona, smanjio gliozu i spriječio oštećenje mitohondrija u zahvaćenim stanicama.

Konačno, ispitali smo razine sirtuina1 (SIRT1) i sinaptofizina (SYP) u korteksu koristeći Western blotting.

Konzumacija NanoPSO dovela je do viših razina proteina SIRT1 i SYP nakon ozljede. Uzeti zajedno, naši rezultati pokazuju da Nano-PSO, kao prirodni antioksidans usmjeren na mozak, može spriječiti dio oštećenja uzrokovanih TBI-jem.

Ključne riječi: TBI; Nano-PSO; neuroinflamacija; oksidativni stres; neurodegeneracija

1. Uvod

Traumatska ozljeda mozga (TBI) duboka je javnozdravstvena briga i glavni uzrok invaliditeta i smrti kod mladih odraslih i starije populacije. Smatra se jednom od najčešćih neuroloških ozljeda koje uzrokuju morbiditet i smrtnost i pogađaju više od 10 milijuna ljudi diljem svijeta svake godine [1]. Budući da ozljede glave ne zahtijevaju uvijek odgovarajuću medicinsku skrb, ovi su podaci vjerojatno čak i veći.

Glavni uzroci TBI uključuju padove, prometne nesreće, napade i sportske ozljede [2]. TBI je čest među muškarcima, a posebno čest u adolescenata i mladih odraslih osoba nakon prometnih nesreća i ozljeda uzrokovanih alkoholom.

Također je česta pojava kod starijih osoba zbog njihove povećane šanse za smrt [3]. Osobe koje su imale TBI mogu patiti od bihevioralnih, kognitivnih i emocionalnih oštećenja, kratkoročnih i dugotrajnih, ovisno o težini ozljede [3]. ].

Pacijenti izloženi TBI-u mogu izaći neozlijeđeni, ali također mogu biti izloženi ozljedama koje zahtijevaju dulju hospitalizaciju, pa čak i smrtno. Oko 40% slučajeva teških ozljeda nakon TBI završit će smrću, a preživjeli pate od raznih neuroloških poremećaja uključujući epilepsiju, demenciju i neurodegenerativne bolesti [3,4].

Umjerena ozljeda uzrokuje morfološke promjene slične onima kod teške ozljede, ali su manje teške, a kognitivna oštećenja uglavnom su blaža nego kod teške ozljede [5]. Osim toga, postoje dobro utvrđeni dokazi da je TBI važan čimbenik rizika za razvoj neurodegenerativnih bolesti kao što su Alzheimerova i Parkinsonova [6-8].

Oksidativni stres jedna je od mogućih sekundarnih ozljeda TBI-a, koja također uključuje ekscitotoksičnost, upalu, apoptozu i mitohondrijsku disfunkciju. Mitohondrijska disfunkcija često se nalazi u pacijenata s neurodegenerativnim bolestima kao što su Parkinsonova i Alzheimerova [9-12].

Mitohondrijska disfunkcija može dovesti do neregulirane prekomjerne proizvodnje reaktivnih kisikovih vrsta (ROS), što je čest pokazatelj sekundarne ozljede TBI [13]. Ljudsko tijelo proizvodi endogene antioksidanse kako bi nadoknadilo ili inhibiralo potencijalno povećanje proizvodnje ROS-a.

Kada TBI dovodi do povećanja proizvodnje ROS-a, prirodne razine antioksidansa u tijelu su preplavljene često uzrokujući peroksidaciju lipida i oštećenje DNA i proteina [14]. To može dovesti do prekomjerne količine ROS-a ili niske razine antioksidansa, stanja poznatog kao oksidativni stres koji može imati razorne i često toksične učinke, uzrokujući smrt neuronskih stanica i potencijalnu patogenezu [15-19].

TBI nema dokazano liječenje za smanjenje štete ili čak prevenciju. Iz tog je razloga od iznimne važnosti tražiti bolje razumijevanje patoloških mehanizama koji slijede nakon ozljede kako bi se odredili idealni protokoli liječenja.

Nano-PSO (Granagard TM), nano-formulacija ulja sjemenki nara koja sadrži visoke razine punicinske kiseline, najjačeg prirodnog antioksidansa, pokazalo se da ublažava znakove neurodegeneracije, uključujući pamćenje i staničnu smrt u nekoliko modela neurodegenerativnih bolesti [20-22].

U modelu transgenih miševa za genetsku CJD, dugotrajna primjena Nano-PSO rezultirala je odgodom napredovanja bolesti i smanjenom smrću stanica. U modelu 5XFAD miševa za AD, primjena Nano-PSO spriječila je oštećenje pamćenja i smanjila nakupljanje A-beta, unutarstanično i unutarstanično.

U svim je modelima Nano-PSO spriječio smanjenje mitohondrijske aktivnosti, vjerojatno zbog svoje snažne antioksidativne funkcije usmjerene na mozak. Kod ljudi je nedavno pokazano da Nano-PSO povećava pamćenje kod pacijenata s multiplom sklerozom [23].

U ovoj studiji pokazujemo da primjena Nano-PSO, dodatka prehrani prije ili nakon TBI kod miševa, ublažava oštećenja vizualnog i prostornog pamćenja.

Također smanjuje gubitak neurona u temporalnom korteksu i dentatnom girusu i smanjuje reaktivni intenzitet astrocita u temporalnom korteksu ozlijeđenog mišjeg mozga. Štoviše, obnavlja proizvodnju citokrom C oksidaze (COX), mitohondrijskog enzima za koji se navodi da je pogođen u moždanim stanicama tijekom neurodegeneracije [24].

Nadalje, igra ulogu u dišnom lancu i odgovoran je za smanjenje do 95% kisika koji unose stanice, uključujući neuralne stanice [24].

2. Rezultati

2.1. Davanje Nano-PSO miševima prije i poslije TBI-a sprječava njihovo kognitivno pogoršanje

Nakon izlaganja TBI i tretmana s Nano-PSO bilo kao preventiva ili kao tretman nakon TBI (pogledajte sliku 1 i metode za shemu eksperimenata), mužjaci ICR miševa procijenjeni su korištenjem povišenog plus labirinta dva tjedna nakon TBI među odvojenim kohortama.

Procijenili smo anksiozno ponašanje miševa bilježeći vrijeme provedeno u otvorenim krakovima labirinta i ukupan broj ulazaka u svaki krak.

Nije bilo razlika u vremenu provedenom u otvorenim rukama između svih skupina u oba ispitana pristupa liječenju, što ukazuje da na anksiozno ponašanje miševa nije utjecala niti ozljeda niti tretman s Nano-PSO (rezultati nisu prikazani).

Kako bi se procijenili učinci oba pristupa liječenju (prije ili nakon TBI) konzumacije NanoPSO na formiranje pamćenja, prepoznavanje novog objekta (NOR) i Y-mazeparadigme provedene su na različitim skupinama miševa dva tjedna nakon ozljede.

Konzistentno se navodi da je paradigma NOR-a oštećena TBI [25]. Kao što se očekivalo, TBI miševi patili su od značajnih nedostataka vizualnog pamćenja i provodili su manje vremena u blizini novog objekta, u usporedbi sa svim ostalim skupinama (p < 0.01, p < 0,001, Slika 2A, B) .

Deficit je ublažen Nano-PSO u oba pristupa liječenju. Zatim smo proveli test Y-labirinta kako bismo procijenili prostornu memoriju kao što je prethodno opisano [26].

U oba pristupa liječenju, TBI miševi su doživjeli oštećenje prostorne memorije u usporedbi s netretiranim kontrolnim miševima (p < {{0}}.001, Slika 3A, B). Kad su miševi primili tretman Nano-PSO, oštećenje prostornog pamćenja bilo je ublaženo u oba pristupa liječenju (p < 0,001).

Slika 3. Primjena Nano-PSO TBI miševima poboljšala je prostornu memoriju procijenjenu u Y-mazetestu. TBI miševi liječeni ili netretirani bili su podvrgnuti testu Y labirinta dva tjedna nakon TBI kako je opisano u metodama: (A) miševi tretirani s Nano-PSO prije TBI; i (B) miševi liječeni s Nano-PSO nakon TBI predstavljaju indeks preferencija relativnog vremena koje su miševi proveli istražujući novilarm u usporedbi sa starim krakom.

Statistička analiza jednosmjernom ANOVA-om otkrila je da TBI životinje imaju manjak prostornog pamćenja u usporedbi sa svim drugim skupinama. (A: F (3, 36)=16.039, p=0.000 Fisherov LSDpost hoc, *** p < 0.{ {15}}1, n=10; B: F (1, 15)=14.127, p=0.00 Fisherov LSD post hoc, ** p < 0,01, n { {18}}).NS=Nije značajno. Vrijednosti su prikazane kao srednja vrijednost ± SEM.

2.2. Nano-PSO tretman sprječava neuronsku smrt kod TBI miševa

Nakon bihevioralnih eksperimenata, koji su otkrili da Nano-PSO može spriječiti kognitivno oštećenje koje je posljedica ozljede mozga, istražili smo razine TBI oštećenja mozga u prisutnosti ili odsutnosti Nano-PSO na staničnoj razini pomoću imunocitokemije.

Miševi su ubijeni i njihovi mozgovi su sakupljeni tri tjedna nakon ozljede, a tada su pronađene daljnje biokemijske promjene [25,27].

Promjene su ispitane u temporalnom korteksu, CA3 regiji hipokampusa i dentatnom girusu s obje strane mozga. Rezultati s obje strane mozga kombinirani su u jednu vrijednost za svakog miša.

Slike 4A i B prikazuju imunološko bojenje ovih područja mozga s anti-NeuN antitijelima, markerom zrelih neurona. Rezultati pokazuju da je broj neurona značajno smanjen nakon TBI, ali takvo smanjenje neurona je spriječeno ako je Nano-PSO primijenjen prije TBI ili nakon TBI i sve dok miševi nisu ubijeni (tri tjedna kasnije).

TBI je izazvao pad broja neurona unutar korteksa i zubnog girusa u usporedbi sa svim drugim skupinama (** p < {{0}}.01, *** p < 0,001), što ukazuje na značajan gubitak neurona nakon tri tjedna nakon ozljede (Slika 4A, B). Oba pristupa liječenju održavaju neuronske brojeve u korteksu i dentatnom girusu.

Međutim, preventivno liječenje dodatno je ublažilo gubitak neurona u tim područjima (** p < {{0}}.01, *** p < 0,001) (Slika 4A) u usporedbi s liječenjem nakon TBI ( * p < 0,05) (Slika 4B).

2.3. Primjena Nano-PSO smanjuje upalu uzrokovanu TBI

Procjena neuroupalnih procesa koji se javljaju nakon izlaganja TBI dobivena je imunološko-histokemijskim bojenjem pomoću GFAP protutijela koja označavaju reaktivne astrocite [28,29].

Bojanje je provedeno kako bi se ispitalo postoje li promjene u razini ekspresije astrocita TBI tri tjedna nakon ozljede i je li preventivni ili post-TBI tretman s Nano-PSO utjecao na te promjene. Isječci mozga dobiveni iz temporalnog korteksa proučavani su tri tjedna nakon ozljede.

Kao što se može vidjeti na slici 5, izloženost TBI-ju izazvala je značajno povećanje astrocita u korteksu (p < 0.001,p < 0.01), odnosno (slika 5). Kada je Nano-PSO primijenjen kao preventiva ili kao tretman nakon TBI, doveo je do značajnog smanjenja aktiviranih astrocita u korteksu, p < 0,001, odnosno p < 0,05 (Slika 5).

Ovi rezultati pokazuju da su zbog TBI-a, kao i kod neliječenog TBI-a, liječenog Nano-PSO-om prije TBI-a i liječenog Nano-PSO-om nakon TBI-a imunološki obojeni na NeuN (zeleno) i DAPI (plavo) [ljestvica 50 µm ]; (B) kvantitativna procjena NeuN imunološkog bojenja za sve sekcije (bregma temporalni korteks -1.06 nm i zubasti girus-1,34 nm) na krajnjoj točki svakog eksperimenta kvantificirana je korištenjem jednosmjerne ANOVA (Cortex:PRE ( F (3, 16)=15.469, p=0.000 Fisherov LSD post hoc, *** p < 0.0{{46 }}1, N=5 (F (3, 12) {{20}.607,p=0.{{23} } Fisherov LSD post hoc, * p < 0,05 ** p < 0,01, n=3–5)), (DG: PRE (F (3, 14)=6.804, p {{34 }}.000Fisherov LSD post hoc, ** p < 0,01, n=4–5 (F (3, 13)=12,580, p {{44}); }.000 Fisherov LSD posthoc, * p < 0,05, ** p < 0,01, *** p < 0,001, n=3–4)). NS=Nije značajno. Vrijednosti su prikazane kao srednja vrijednost ± SEM.

2.4. Nano-PSO obnavlja aktivnost COX IV1 nakon TB1

Prethodno je pokazano da je u spontanim/genetskim modelima neurodegenerativnih bolesti, kao što su AD i CJD, ekspresija COX IV1, važnog mitohondrijskog enzima za proizvodnju energije u stanicama, drastično smanjena i zamijenjena COX IV2, koji može funkcionirati pod visokim razinama ROS [24,30]. Međutim, ovo je privremeni učinak sve dok takve razine ROS-a konačno ne dovedu do apoptoze i stanične smrti.

Primjena nano-PSO smanjuje razine ROS-a i obnavlja ekspresiju COX [30]. Stoga smo u ovom radu testirali je li to također slučaj za TBI, vanjsku ozljedu uzrokovanu normalnim miševima.

U tu svrhu, imunološki smo obojili rezove mozga kako je gore opisano s COX IV1 antitijelom. Slika 6 pokazuje da, kao što je bio slučaj s genetskim bolestima, TBI također uzrokuje smanjenje razine COX IV1 čak i tri tjedna nakon nanošenja oštećenja u mozgu.

U ovom slučaju, kao što je pokazano prije [30,31], primjena Nano-PSO povećava razine COX IV1 i kod kontrolnih i kod miševa prije i poslije TBI. Budući da povećanje razine COX IV1 odražava oksidativni status stanica, zaključujemo da Nano-PSO također može smanjiti razine ROS-a u kontrolnih miševa, a ne samo u miševa zahvaćenih TBI-jem.

Slika 6. Tretman Nano-PSO obnovio je ekspresiju mitohondrijskog COX IV1 u svih miševa: (A) Koronalni presjeci kroz temporalni korteks mozga iz liječenih i neliječenih kontrola, kao i iz neliječenih TBI, liječenih Nano-PSO prije TBI i liječenih Nano- PSO nakon TBI imunološki su obojeni na COX IV1 (crveno) i DAPI (plavo) [ljestvica 50 µm]; (B) Kvantitativna procjena COX IV1 imunološkog bojenja za sve dijelove (bregma temporalni korteks -1.06 nm) na krajnjoj točki svakog eksperimenta kvantificirana je jednosmjernom ANOVA (F (4, 12)=45 .101, p=0.000 Fisherov LSD posthoc, ** p < 0,01, *** p < 0,001, n=3–4). NS=Nije značajno. Vrijednosti su prikazane kao srednja vrijednost ± SEM.

2.5. Nano-PSO podiže razine SIRT1 i SYP nakon TBI

Imunoblot ukupnih razina SIRT1, markera za NAD-ovisni deacetilazesirtuin-1 u korteksu, ispitan je za sve miševe tri tjedna nakon TBI (Slika 7). Nađena je redukcija razina SIRT1.

Ovi su rezultati u skladu s prethodnom studijom s blagim TBI modelom iz našeg laboratorija [32]. Međutim, ovo smanjenje je spriječeno s Nano-PSO kada je primijenjen odmah nekoliko tjedana nakon događaja.

Slika 7B prikazuje imunoblot ukupnih razina sinaptofizina (SYP), markera za sinaptičke strukture, iz moždanih homogenata kontrolnih miševa tretiranih ili netretiranih s Nano-PSO kao i iz TBI ili post-TBI tretiranih miševa.

Rezultati pokazuju da je, paralelno sa neuronskom smrću prikazanom na slikama 4A i B, TBI također prouzročio sinaptičko oštećenje. Međutim, ovo se oštećenje može spriječiti ako se snažni antioksidans usmjeren na mozak, kao što je Nano-PSO, primjenjuje odmah tijekom nekoliko tjedana nakon nanošenja štete.

Prije je pokazano da većina zahvaćenih neurona nije umrla odmah nakon ozljede, već u danima nakon ozljede zbog opsežnog oksidativnog stresa uzrokovanog TBI-jem [33]. Stoga trenutni tretman antioksidansima može biti dovoljno učinkovit da spriječi opsežna oštećenja tijekom dugog razdoblja. trčanje.

Slika 7. Utjecaj Nano-PSO na ekspresiju SIRT1/SYP u korteksu TBI miševa: (A) Homogenati mozga iz desnog korteksa liječenih i netretiranih kontrola, kao i iz TBI i NanoPSO-tretiranih post-TBI miševa su imunoblotirani sa SIRT1 i TUB otkrivenim na (110 KDa, 50 KDa), redom. Kvantitativna analiza imunoreaktivnih traka SIRT1 kvantificirana je Image Jand normaliziranom u odnosu na kontrolni protein TUB.

Razine SIRT1 bile su značajno smanjene 30 dana nakon ozljede u korteksu TBI miševa u usporedbi s kontrolom. Nano-PSO tretman spriječio je ovo smanjenje ** p < 0,01. Jednosmjerna ANOVA otkrila je značajno povećanje ekspresije SIRT1 kod miševa koji su primili tretman nakon ozljede. (F (3, 20)=1.084, p=0.002, N=5 Fisherov LSD post hoc).

(B) Homogenati mozga iz desnog korteksa tretiranih i netretiranih kontrola, kao i miševa nakon TBI tretiranih s TBI i Nano-PSO, imunoblotirani su sa SYP i TUB detektiranim na (37 KDa, 50 KDa), redom.

Kvantitativna analiza imunoreaktivnih vrpci SYP kvantificirana je slikom J i normalizirana u odnosu na kontrolni protein TUB.

Jednosmjerna ANOVA otkrila je značajno povećanje ekspresije SYP u miševa koji su primili tretman nakon TBI u usporedbi s TBI grupom (F (3,20) ​​= 1.084, p {{6} }.379, Fisherov LSD post hoc * p < 0,5, n=4–5). NS=Nije značajno. Vrijednosti su prikazane kao srednje vrijednosti ± SEM.

Ispod svakog grafikona prikazana je reprezentativna slika razina SIRT1/SYP i proteina tubulina u domaćinstvu (TUB) u desnom korteksu među svim skupinama.

For more information:1950477648nn@gmail.com