1. dio: Genistein: potencijalna prirodna vodeća molekula za dizajn i razvoj novih lijekova za liječenje oštećenja pamćenja

Za više informacija kontaktirajtetina.xiang@wecistanche.com

Sažetak: Genisteinje prirodna polifenolna molekula uizoflavoniskupina koja je dobro poznata po svojoj neuroprotekciji. U ovom pregledu sažimamo učinkovitost genisteina u ublažavanju učinakaoštećenje pamćenja(MI) kod životinja. Baze podataka Scopus, PubMed i Web of Science korištene su za pronalaženje relevantnih članaka i raspravu o učincima genisteina u mozgu, uključujući njegovu farmakokinetiku, bioraspoloživost, učinke na ponašanje i neke od potencijalnih mehanizama djelovanja na pamćenje u nekoliko životinjskih modela. Rezultati pretkliničkih studija upućuju na to da je genistein vrlo učinkovit u poboljšanju kognitivnih performansi MI životinjskih modela, posebno u domeni pamćenja, uključujući prostorna sjećanja, prepoznavanje, zadržavanje i referentna sjećanja, kroz njegovu sposobnost smanjenjaoksidativni stresi oslabitineuroinflamacija. Ovaj pregled također je istaknuo izazove i prilike za poboljšanje isporuke genisteina u liječenju MI. Uz to, također se raspravlja o mogućim strukturnim modifikacijama i derivatima genisteina za poboljšanje njegovih fizikalno-kemijskih svojstava i svojstava sličnosti lijeku. Rezultati pregleda dokazali su da genistein može poboljšati kognitivnu izvedbu i ublažiti MI u različitim pretkliničkim studijama, što ukazuje na njegov potencijal kao prirodnog predvodnika za dizajn i razvoj novog neuroprotektivnog lijeka.

Ključne riječigenistein; izoflavon; oštećenje pamćenja; neuroprotekcija; fitomedicina

Kliknite ovdje kako biste saznali više o proizvodima

1. Uvod

Pamćenje je stanje stjecanja, zadržavanja i vraćanja informacija koje uključuje sva znanja stečena tijekom nečijeg iskustva, kao što su istine koje su poznate, incidenti zapamćeni i sposobnosti koje se njeguju tijekom života. Dvije glavne vrste pamćenja su deklarativna i nedeklarativna sjećanja, pri čemu su prva dnevna sjećanja, dok se druga uglavnom sastoje od sjećanja dohvaćenih refleksno [1. Poremećaji pamćenja, često poznati kao oštećenje pamćenja (MI), ključni su pokazatelji za dijagnosticiranje određenih etiologija povezanih sa sindromima. Neki slučajevi u točki uključujuAlzheimerova bolest, Parkinsonova bolest, Huntingtonova, Korsakoffova i Creutzfeldt-Jakobova bolest (Slika 1)[2-5]. MI uglavnom utječe na deklarativno pamćenje, kao što je slučaj s amnezijom i demencijom, ali to nije uvijek slučaj s potonjom, jer se demencija definira kao pad u dva ili više područja kognicije. Drugim riječima, demencija nije ograničena samo na deklarativni poremećaj pamćenja jer zahvaća i druge dijelove pamćenja [1].

Demencija može utjecati na pamćenje na primarni i sekundarni način. Primarni poremećaj pamćenja može uključivati ​​pad deklarativnog pamćenja za što je Alzheimerova bolest dobar dokaz budući da je deklarativno pamćenje jedno od područja kognitivnih sposobnosti koje pate od tog pada. S druge strane, sekundarni način na koji se utječe na sposobnost pamćenja je kada postoje kognitivni nedostaci koji mogu ometati izvedbu pamćenja, npr. demencija poremećaja pozornosti koja može ometati višestruke aspekte izvedbe pamćenja [1].

Trenutačno ne postoji potvrđeno liječenje koje može u potpunosti ublažiti razvoj Ml. Unatoč tome, terapije za poboljšanje pamćenja važne su za održavanje kognitivne funkcije bolesnika s ciljem borbe protiv čimbenika rizika od MI. Estrogen, koji je reproduktivni hormon, ima široki spektar djelovanja sa svojom neuroprotektivnom ulogom. Unatoč tome, njegov potencijal kao neuroprotektivnog sredstva može se poboljšati proliferacijom i onkogenim učincima na određene stanice, uzrokujući potrebu za razvojem selektivnih modulatora estrogenskih receptora (SERM), uključujući prirodne fitoestrogene [6] poput genisteina.

Genisteinje izoflavon (Slika 2) koji se pretežno nalazi u ekstraktu Glycine max (soje) među mnogim drugim izvorima, kao što su mahunarke, kikiriki i zeleni grašak. Genistein nastaje nakon metabolizma biološki aktivnog glikozida genistina [7]. Budući da se mnoga tradicionalna azijska hrana proizvodi od soje, npr. natto, tofu i sufu [8], azijske zemlje zabilježile su relativno visok unos genisteina (25-30 mg/dan) u usporedbi sa zapadnim zemljama (2 mg /dan). Zapravo, fermentacija soje također je jedan od najboljih načina za oslobađanje genisteina osim probave [9].

Farmakološka svojstva genisteina otkrila su da ima potencijal da bude vodeća molekula u liječenju širokog spektra bolesti, uključujući simptome u postmenopauzi, rak, probleme s kostima, mozgom i srcem [l0. Budući da se vjeruje da genistein prolazi krvno-moždanu barijeru kako bi ispoljio svoj neuroprotektivni učinak, intenzivno se primjenjuje u istraživanju liječenja neurodegenerativnih bolesti, kao što su Alzheimerova, Huntingtonova i Sanfilippova bolest (Slika 3)[11-13 ]. Nedavna istraživanja usredotočila su se na njegov učinak na MI gdje genistein štiti od MI tako što （1） smanjuje proizvodnju ß-amiloidnog proteina (A), (2) sprječava neuroupalne inhibicijom B stanica aktiviranih nuklearnim faktorom (NF-kB) , (3) inhibiranje aktivnosti acetilkolinesteraze (AChE), (4) smanjenje hiperfosforilacije tau proteina kako bi se spriječilo zapetljavanje neuronskih vlakana (NFT), (5) povećanje aktivnosti apolipoproteina E (ApoE) kako bi se smanjilo taloženje A i (6) ispoljavanje svojih antioksidativnih svojstava i smanjenje oksidativnog stresa eliminacijom reaktivnih kisikovih vrsta (ROS) [14-19].

U ovom pregledu nudi se pregled brojnih studija o genisteinu protiv MI kako bi se bolje razumjeli potencijalne funkcije genisteina u ublažavanju MI. Studijski dizajn svakog važnog rada na Ml, u smislu životinjskih modela, metodologija testiranja pamćenja i njegove doze, također je sažet. Nadalje, dan je pregled prikupljenih podataka o učinkovitosti genisteina u liječenju MI. Potencijalni zaštitni mehanizmi koje daje genistein također su istaknuti kako bi se zatvorio jaz u znanju, u pogledu njegove upotrebe kao komplementarne medicine ili adjuvansa za MI. Ovaj pregled također ocrtava neke prepreke i potencijal za poboljšanje primjene genisteina u liječenju MI. Osim toga, raspravljalo se o različitim strukturnim modifikacijama i derivatima genisteina kako bi se povećala njegova sigurnost, učinkovitost, fizikalno-kemijska svojstva i svojstva sličnosti lijeku.

2. Opis dizajna studija

2.1.Životinje

U većini istraživanja korišteni su štakori i miševi. Sve pokusne protokole odobrila su povjerenstva za dobrobit životinja relevantne ustanove i provedeni su u skladu sa smjernicama za korištenje i brigu o laboratorijskim životinjama.

2.2. MI modeli

Svaka uključena studija bila je usredotočena na različite vrste MI modela. Na primjer, Rum-manet al. [19] usredotočen na hipoksijom izazvanu Ml, dok su Luet sur. [20] pomno su ispitali poremećaje pamćenja izazvane kroničnim nedostatkom sna (CSD). Dvije studije koristile su streptozotocinom (STZ) induciran model MI, gdje su Pierzynowska i sur. [13] istraživali su model Alzheimerove bolesti (AD) izazvan STZ-om, dok su Rajput i sur. [21] usmjeren na dijabetes izazvan STZ-om za model MI. S druge strane, drugi modeli MI uključivali su kognitivno oštećenje izazvano skopolaminom, lipopolisaharidom (LPS), olovom, kainskom kiselinom (KA), starenjem i -amiloidom [22-27].

2.3. Genistein DOose

During the course of the treatment, all of the selected investigations used purchased genistein (purity>98 posto). Većina istraživanja koristila je genisteinat0.5-150 mg/kg. Dvije najčešće doze odabrane u modelima MI in vivo bile su 10 i 20 mg/kg. Što se tiče načina primjene, u osam istraživanja korišten je oralni (po)genistein, dok je u dvije studije davan intraperitonealno (ip). Prije procjena ponašanja, liječenje genisteinom trajalo je najmanje 4 dana, a najviše 90 dana.

2.4. Profil toksičnosti Genisteina

U studiji in vivo, Ek i sur. [28] istraživali su profil toksičnosti i farmakokinetiku genisteina u miševa. Ženke BALB/c miševa korištene su tijekom studija, u kojima je svaki miš primio intraperitonealnu injekciju s 0.2 mL (10 posto) otopine dimetilsulfoksida/fosfatnog pufera (DMSO/PBS) koja sadrži ili 0 ,2,20,200,400 i 800 ug genisteina dnevno tijekom 10 dana. Nakon toga, miševi su praćeni 14 dana, nakon čega su svi preživjeli miševi žrtvovani za histološku analizu. Nalazi su pokazali da miševi liječeni genisteinom nisu pokazivali nikakve znakove toksičnosti, niti su postali slabi, letargični ili izgubili težinu, čak ni nakon tretmana najvećom dozom genisteina (40 mg/kg). Nadalje, genistein se dobro podnosio u ispitivanjima in vivo subkronične i kronične sigurnosti u dozama do 500 mg/kg/dan primijenjenim oralno do 52 tjedna prema Nasriju i Pohjanvirti [29].

2.5. Procedura testiranja memorije

Levin i Buccafusco [30] izjavili su da postoje tri glavne glavne kognitivne disfunkcije u studijama na životinjskim modelima, naime (1) farmakološki modeli, (2) toksikološki modeli i (3) genetski modificirani modeli. Neuralne osnove učenja, pamćenja i pažnje određene su korištenjem kritično značajnih životinjskih modela kognitivnog oštećenja. Farmakološki modeli najčešće se koriste u studijama kognitivnih poremećaja budući da pružaju osnovu za razumijevanje uloge sustava neurotransmiter-receptor uključenog u kognitivne procese, kao što su učenje, pamćenje i pažnja [30].

"Kolinergički sustav (muskarinski i nikotinski) i glutamatni receptori, većinom N-metil-D-aspartat (NMDA) receptori igraju kritične neuronske uloge u kognitivnim funkcijama. Acetilkolin se sintetizira iz kolina iz hrane i acetil koenzima A preko enzima kolina acetiltransferaza (CAT). Metabolizam acetilkolina odvija se u neuronskoj sinapsi, potpomognut enzimom acetilkolinesterazom. Do danas su razvijeni neki inhibitori kolinesteraze za ublažavanje oslabljenog pamćenja, kao što su donepezil, rivastigmin i galantamin [31].

Za izazivanje oštećenja pamćenja u životinjskim modelima kolinergičkog sustava korišteni su antimuskarinski lijekovi, uključujući skopolamin, atropin, pirenzepin, triheksifenidil, benztropin, biperiden i diciklomin [32]. Antagonisti nikotinskih receptora, kao što je mekamilamin (nekompetitivni neselektivni antagonist nikotinskih receptora), klorizon diamin i d-tubokurarin (nespecifični nikotinski antagonisti), dihidro- -eritroidin hidrobromid (Dh E; specifičan receptor {{5) }} antagonist), i metil akonitin (MLA) (specifični antagonist receptora 7), svi su korišteni za stimulaciju kognitivnih defekata u životinjskim modelima [33]. Slično tome, NMDA receptori također igraju ključnu ulogu u kognitivnim funkcijama, budući da je njihova aktivacija povezana s dugotrajnim potenciranjem (LTP) za jačanje prijenosa signala između neurona. Stoga, za stimuliranje kognitivnog oštećenja u životinjskim modelima kroz glutamat-receptorski sustav, mnogi istraživači su se odlučili za upotrebu antagonista NMDA receptora, kao što su MK-801, ketamin i fenciklidin (PCP)[34].

Neurološka toksikologija uspješno je primijenjena u istraživanju kognitivne disfunkcije na životinjskim modelima. Neurotoksičnost u životinjskim modelima postiže se uporabom neurotoksičnih tvari, kao što su olovo, živa i poliklorirani bifenili (PCB) budući da su kognitivni defekti dobro modelirani u modelima majmuna i glodavaca [30]. Osobito je u mnogim studijama zabilježeno da olovo izaziva oksidativni stres. Izaziva oksidativni stres povećanjem ranjivosti prema reaktivnim kisikovim vrstama (ROS) i smanjenjem antioksidansa kao što su katalaza (CAT) i superoksid dismutaza (SOD). ROS uglavnom stvaraju protein kinaza C (PKC) i B stanice aktivirane nuklearnim faktorom (NF-kB), koje mogu biti inducirane izlaganjem olovu. Olovo također može uzrokovati apoptozu neuronskih stanica oponašanjem kalcijevih iona i vezanjem na naponske kanale kalcijevih iona, čime utječe na ravnotežu neurotransmitera u hipokampusu što može uzrokovati apoptozu i autofagiju. Konačno, olovo također može izazvati neuroupalne reakcije aktiviranjem NF-kB [24].

Streptozotocin (STZ) naširoko se koristi u indukciji dijabetesa u životinjskim modelima Alzheimerove bolesti (AD). Intracerebroventrikularna injekcija STZ-a izaziva hiperfosforilaciju tau proteina i nakupljanje -amiloida što može dovesti do MI [13]. STZ se također koristi za induciranje dijabetičkog stanja u životinjskim modelima za stimulaciju MI izazivanjem hiperglikemije i hipoinzulinemije. Konzistentno visoka razina glukoze u krvi izaziva upalu i oksidativni stres, kao i aktiviranje višestrukih nizvodnih kinaza koje aktiviraju otpuštanje proupalnih citokina, kao što su IL-6, IL-1 i TNF-, dodatno oštećujući neurone (Slika 4). Iako STZ može uzrokovati značajan gubitak tjelesne težine u životinjskim modelima, u skladu s glavnim simptomom hiperglikemije, liječenje antihiperglikemijskim lijekovima i inzulinskim senzibilizatorima može ublažiti kognitivne nedostatke [35].

Genetski modificirani životinjski modeli sve se više koriste u studijama kognitivnog oštećenja budući da mogu oponašati određene nedostatke, uključujući Alzheimerovu bolest (AD), taloženje amiloida, amiloidni prekursorski protein (APP) i nokaut kolinergičkih receptora, koji će se koristiti za razvoj novih lijekova [ 30]. S druge strane, memoriji se pristupa pomoću različitih eksperimentalnih postupaka, uključujući (1) Morrisov vodeni labirint (MWM), (2) test pasivnog izbjegavanja (PAT), (3) prepoznavanje novog objekta (NOR), (4) prepoznavanje lokacije objekta (OLR), (5) diskriminacija novih objekata (NOD), (6) povišeni plus labirint (EPM), (7) odgođena prostorna izmjena (DSA), (8) diferencijalno pojačanje niske stope odgovora (DRL), (9) )Zadatak radijalnog kraka labirinta (RAM) i (10)Y-labirint. Među tim studijama, MWM, NOR i OLR tri su najčešće korištene metode za testiranje pamćenja.

2.5.1. Morrisov vodeni labirint (MWM)

Morrisov vodeni labirint (MWM) je kružni čelični bazen koji sadrži vodu različitih promjera i visina, u rasponu od 100-160 cm u promjeru i 38-80 cm u visini. Bazen je podijeljen u četiri slična kvadranta (označena kao NE, SE, NW i SW), a platforma će biti uronjena pod vodu u sredini jednog od navedenih kvadranata [19,22]. Platforma se drži na istom mjestu tijekom cijele sesije testiranja.

Životinje se nekoliko dana treniraju kako bi odredile lokaciju platforme. Tijekom obuke, puštaju se iz različitih kvadranata dok su okrenute prema kvadrantima plivale prema potopljenoj platformi 60, 90 ili 120 s. Ako životinje ne uspiju pronaći platformu tijekom dodijeljenog vremena, bit će postavljene na platformu još 10 ili 30 s kako bi se osjećale poznato. Faza obuke nastavit će se nekoliko dana prije stvarnog ispitivanja gdje će se bezopasna neprozirna tinta staviti u bazen kako bi se sakrila lokacija platforme [22]. Životinjama će biti dano određeno vrijeme da utvrde lokaciju potopljene skrivene platforme. Zabilježit će se vrijeme potrebno za procjenu dugotrajne prostorne memorije. Također se može provesti još jedna procjena za procjenu zadržavanja memorije, u kojoj će se tijekom probne faze platforma ukloniti, a broj prelazaka životinja na bivšoj lokaciji ciljne platforme snimat će se pomoću video kamere [24].

2.5.2. Zadatak pasivnog izbjegavanja (PAT)

Zadatak pasivnog izbjegavanja (PAT) uključuje korištenje aparata koji je podijeljen na osvijetljeni i tamni odjeljak koji su povezani malim vratima. Tijekom faze aklimatizacije, životinje se stavljaju u aparat na 15 minuta kako bi se upoznale s novim okolišem. Tijekom pokusa treniranja, životinje će se staviti u tamni odjeljak, a na njihove noge će se pustiti mali električni šok (39 V za 3 s ili 1 mA za 1 s). Nakon 24 sata pokusa treniranja, izvršit će se stvarni test tijekom kojeg će se svaka životinja staviti u osvijetljeni odjeljak. Razdoblje latencije prije ulaska u tamni odjeljak bit će zabilježeno do najviše 300 s kako bi se procijenilo zadržavanje sjećanja životinja na električni šok u izbjegavanju mračnog odjeljka kada su primile šok [19,27].

2.5.3. Prepoznavanje novih objekata (NOR)

Test prepoznavanja novog objekta (NOR) provodi se kako bi se procijenilo pamćenje prepoznavanja životinje. Test se izvodi u pravokutnoj kutiji (40 cm × 50 cm × 50 cm) koja je obojena u crno s video kamerom postavljenom iznad komore za snimanje ponašanja životinje. U fazi navikavanja, životinje se stavljaju u komoru bez prisutnosti ikakvih predmeta najmanje 10 minuta tijekom tri uzastopna dana. Tijekom probne faze, životinjama će biti dopušteno da lutaju unutar kutije koja sadrži dva identična predmeta (obično plastične lopte) 5 minuta. Nakon 30 minuta izvršit će se probni pokušaj gdje će se jedan od objekata zamijeniti drugim objektom druge boje. Istraživačko ponašanje životinja promatrat će se na temelju njuškanja ili dodirivanja predmeta. Trajanje kontakta sa svakim objektom bit će zabilježeno kako bi se procijenilo pamćenje prepoznavanja [19,20].

2.5.4. Prepoznavanje lokacije objekta (OLR)

Test prepoznavanja lokacije objekta koristi se za procjenu memorije prepoznavanja, što je slično NOR testu. Aparat je pravokutna kutija (40 × 50 × 50 cm) s tamno obojanom komorom iznutra i video kamerom postavljenom na vrhu komore za promatranje istraživačkog ponašanja životinja. Korišteni predmeti su dvije male plastične boce, identične veličine i oblika, ali različite boje. Metoda je podijeljena u tri faze: navikavanje, familijarizaciju i testnu fazu [20].

Faza navikavanja: Životinjama je dopušteno da slobodno šetaju unutar komore bez ikakvih predmeta 10 minuta tri uzastopna dana.

Faza upoznavanja: Četvrtog dana, životinje se stave u komoru koja sadrži dva identična predmeta na 5 minuta.

Faza testiranja: 30 minuta nakon završetka faze upoznavanja, životinje će se ponovno staviti u komoru, ali će jedan od originalnih objekata biti zamijenjen drugim objektom, dok će se preostali originalni objekt i dalje držati u komori.

Kako bi se izbjegli svi mogući mirisi, predmeti i pod komore čiste se 70-postotnim etanolom na kraju svake probe. Istraživačko ponašanje životinja tijekom testne faze promatra se na temelju njuškanja ili dodirivanja predmeta pomoću nosa životinja [22].

2.5.5. Diskriminacija novih objekata (NOD)

Novi test razlikovanja objekata omogućuje životinjama da istražuju dva objekta 5 minuta tijekom faze upoznavanja. Nakon 4 h, jedan od objekata će biti zamijenjen novim. Nakon toga će se bilježiti istraživačko ponašanje životinja, poput žvakanja, lizanja, njuškanja ili dodirivanja predmeta nosom [23].

2.5.6. Povišeni plus labirint (EPM)

Uzdignuti plus-labirint uključuje upotrebu uzdignutog aparata u obliku plusa koji se sastoji od četiri izdužene tračnice (kraka), od kojih su dva otvorena kraka, a druga dva zatvorena kraka. Dva otvorena kraka nalaze se jedan preko drugoga, okomito na zatvorene krakove s platformom u sredini [36]. Tijekom faze treninga, životinje se tri dana postavljaju na kraj otvorene ruke, okrenute od središnje platforme. Vrijeme kašnjenja prijenosa (TLT) bilježi se kao vrijeme koje je životinjama trebalo da uđu u zatvoreni krak od početne točke na otvorenom kraku unutar 90-ih. Četvrtog dana, tijekom testnog pokusa, TLT se bilježi 24 sata nakon globalne cerebralne ishemije-reperfuzije (IR) oštećenja mozga, što je indeks za pamćenje [21].

2.5.7. Odgođena prostorna izmjena (DSA)/diferencijalno pojačanje niske stope odgovora (DRL)

Odgođena prostorna izmjena (DSA) i diferencijalno pojačanje niske stope odgovora (DRL) uključuju korištenje sličnog aparata, Skinnerove kutije, koja sadrži dvije poluge koje se mogu uvlačiti između dozatora peleta s parom signalnih svjetala izravno iznad svake poluge. Tijekom faze treninga, životinje se treniraju da pritisnu polugu na temelju signalnog svjetla za kuglice hrane kao pojačivača, na temelju programa za automatsko oblikovanje. Kako bi se spriječilo da životinje razviju bočni nagib prema poluzi, poluga povezana s pojačanjem umetnuta je na svakih pet isporučenih pojačala. DSA zadatak uključivao je odgodu pritiska poluge za 0,3,6,9 ili 18s. Kriteriji sporog odgovora podijeljeni su u šest glavnih sesija treninga, prve dvije sesije uključuju raspored s fiksnim omjerom 1 za 200 pokušaja ili 90 minuta. Treća i četvrta sesija sastoje se od rasporeda DRL-5a, dok pojačanje ovisi o kašnjenju od 5 s između odgovora. Isto se primjenjuje na posljednje dvije glavne sesije s DRL-10 rasporedom koji zahtijeva odgodu od 10 s između odgovora. Životinje se testiraju prema rasporedu DRL-15-a tijekom najmanje 30 sesija [26].

2.5.8.RAM Zadatak

Zadatak radijalnog kraka labirinta (RAM) koristi se za procjenu prostorne memorije i uključuje korištenje uzdignutog radijalnog labirinta s osam krakova sa svakim krakom produženim od osmerokutne središnje platforme. Na kraju svake ruke eksperimentatoru je dostupna posuda s hranom za odlaganje hrane za pojačanje. Usprkos tome, tijekom probne faze samo će neki od krakova sadržavati kuglice hrane u spremniku za hranu.

Tijekom faze obuke, životinje će biti postavljene na središnju platformu i moći će slobodno istraživati ​​labirint kako bi nabavile kuglice hrane. Tijekom procesa, životinje će naučiti da ne ulaze ponovno u ruke koje su posjetile u istom pokusu bez hrane. U probnom pokusu životinjama će biti dano 10 minuta da istraže labirint i pojedu sve kuglice stavljene u neke od krakova. Točni i netočni izbori koriste se za procjenu izvedbe svake životinje. Ako životinje ponovno uđu u naručje bez hrane koje su posjetile, to će se smatrati pogreškom [27].

2.5.9.Y-labirint

Test Y-labirinta koriste Bagheri et al.[27] i Shahmohammadi et al.[23] procijeniti pamćenje prostornog prepoznavanja životinja. Aparat koji se koristi je labirint s tri kraka, gdje je svaki krak udaljen 120 stupnjeva od drugoga i nalikuje obliku velikog slova "Y". Svaki od krakova povezan je međusobno spojnim dijelom. Protokol je proveden za procjenu prostornog učenja korištenjem spontane izmjene u kojoj životinje nisu shvaćale prirodu labirinta. Životinje se postavljaju na kraj jedne ruke i bit će im dopušteno da se slobodno kreću u sesiji od 8 minuta. Izmjene se promatraju kao uspješni ulasci u svaki od tri kraka na preklapajućim tripletnim setovima, svaki s krakovima koji se ne ponavljaju. Postotak izmjena se naknadno izračunava kao omjer stvarnih i mogućih izmjena × 100.

3. Učinkovitost Genisteina

3.1.Hipooksija

U studiji Rummana i sur. [19] Utjecaj genisteina na MI izazvan hipoksijom istraživan je pomoću muških švicarskih albino miševa. Miševi su kontinuirano tretirani s 10, 20 ili 30 mg/kg/dan genisteina peroalno tijekom 28 dana. Mišji model za amneziju razvijen je na temelju hipoksije, izlaganjem miševa niskoj razini kisika (10 posto) dnevno tijekom sličnog trajanja kao i kod liječenja genisteinom. Morrisov vodeni labirint (MWM), test pasivnog izbjegavanja (PAT) i prepoznavanje novih objekata (NOR) korišteni su za istraživanje učinaka genisteina u ublažavanju nedostataka pamćenja kod miševa s amnezijom.

Rezultati temeljeni na MWM pokazali su da su miševi tretirani s dozama genisteina od 20 i 30 mg/kg pokazali nisku latenciju i povećanje broja križanja u kvadrantu platforme. Što se tiče PAT-a, došlo je do povećanja latencije u skupinama koje su primale 20 i 30 mg/kg genisteina. Na kraju, u NOR-u, obje skupine miševa koje su primile 20 i 30 mg/kg genisteina pokazale su povećanje istraživačkog ponašanja novog objekta u usporedbi s onim za poznati objekt. Sveukupno, nalazi sugeriraju da liječenje genisteinom može pomoći u smanjenju nedostataka pamćenja kod MI izazvanog hipoksijom.

3.2. Kronična deprecijacija spavanja (CSD)

U drugoj studiji Lu i sur. [20] učinci genisteina na kroničnu deprivaciju sna (CSD) izazvanu MI ispitani su na muškim miševima Instituta za istraživanje raka (ICR). Miševi su tretirani genisteinom (10, 20 ili 40 mg/kg/dan) dnevno tijekom 23 dana. Indukcija CSD-a provedena je korištenjem automatiziranog aparata za prekid spavanja (SIA) koji se sastojao od rotatora od nehrđajućeg čelika koji se okreće 1 minutu nakon pauze od 2 minute 24 sata dnevno za ukupno 14 dana. Morrisov vodeni labirint (MWM), prepoznavanje lokacije objekta (OLR) i prepoznavanje novih objekata (NOR) korišteni su za procjenu prostorne memorije i memorije prepoznavanja CSD-induciranih miševa.

Za MWM, grupa tretirana genisteinom, posebno grupa od 40 mg/kg imala je značajno smanjenu latenciju u pronalaženju potopljene platforme. Dodatno, u testu sonde gdje je platforma uklonjena, došlo je do značajnog povećanja broja križanja u ciljnom kvadrantu među genisteinom od 20 i 40 mg/kg. Grupa liječena genisteinom (20 i 40 mg/kg) pokazala je značajno povećan indeks diskriminacije (DI) u usporedbi sa CSD grupom u OLR. U zadatku NOR, došlo je do značajnog povećanja DI, posebno među genisteinom 20 i Terapijske skupine od 40 mg/kg Sve u svemu, liječenje genisteinom (osobito 20 i 40 mg/kg) učinkovito je u ublažavanju defekata pamćenja izazvanih CSD-om.

3.3. Streptozotocin (STZ)

Kako bi se istražio neuroprotektivni učinak genisteina protiv kognitivne disfunkcije izazvane streptozotocinom (STZ), mužjacima Wistar štakora davan je streptozotocin (STZ) putem intracerebroventrikularne (icv) injekcije za kumulativno 3 mg/kg tijekom dvije injekcije u razmaku od 48 sati [13]. ]. Štakori su tretirani genisteinom od 150 mg/kg/dan peroralno tijekom 90 dana. Grupa liječena genisteinom pokazala je manju latenciju za plivanje prema platformi tijekom testiranja Morrisovog vodenog labirinta (MWM). Međutim, u testu sonde, vrijeme koje su štakori tretirani genisteinom proveli u ciljnom kvadrantu bilo je znatno dulje nego u drugim skupinama, što ukazuje da je liječenje genisteinom pokazalo obećavajuće rezultate u ublažavanju MI izazvanog STZ-om.

3.4. Skopolamin

Lu et al.[22] istraživali su učinke genisteina na MI izazvan skopolaminom kod muških miševa Instituta za istraživanje raka. Miševima je intraperitonealno (ip) davan skopolamin 0.75 mg/kg/dan tijekom sedam uzastopnih dana. Genistein (10, 20 ili 40 mg/kg/dan, po) davan je svakodnevno miševima tijekom 24 dana. Uključeni testovi ponašanja bili su prepoznavanje lokacije (OLR) i Morrisov vodeni labirint (MWM) za procjenu prostornog pamćenja. U zadatku OLR, grupa tretirana genisteinom (40 mg/kg) pokazala je značajno povećanje indeksa diskriminacije (DI). I u probnom i u ispitivanju MWM-a, skupina liječena genisteinom pokazala je nižu latenciju bijega za lociranje potopljene platforme i pokazala je veći broj prijelaza u ciljnom kvadrantu, što ukazuje da liječenje genisteinom može poboljšati kognitivnu izvedbu.

3.5. Lipopolisaharidi (LPS)

Shahmohammadi i dr. [23] proveli su studiju o učinku liječenja genisteinom na neuroupalu izazvanu lipopolisaharidom (LPS) na mužjacima albino Wistar štakora. Neuroupala je izazvana uvođenjem 500 ug/kg/dan LPS(ip). Naknadno liječenje genisteinom provedeno je sedam dana pri 10, 50 ili 100 mg/kg/dan. Prostorno pamćenje i pamćenje prepoznavanja procijenjeno je korištenjem Y-labirinta, razlikovanja novih objekata (NOD) i zadatka pasivnog izbjegavanja (PAT). U sva tri testa, genistein (50 i 100 mg/kg) je dao značajna poboljšanja u uključenim parametrima što dodatno podupire da liječenje genisteinom može ublažiti kognitivnu disfunkciju.

3.6. Dijabetes izazvan streptozotocinom (STZ).

In vivo studiju proveli su Rajput i sur. [21] za istraživanje neuroprotektivne uloge genisteina na dijabetes izazvan SIZ-om u muških albino Swiss miševa. Dijabetes kod miševa izazvan je uvođenjem 200 mg/kg STZ kroz iprout. Dijabetes je induciran da uzrokuje hiperglikemiju kod miševa, što zauzvrat može uzrokovati oštećenje neurona izazvano ishemijom-reperfuzijom (IR). Zatim je dijabetičkim miševima davan ip tretman genisteinom (2,5, 5 ili 10 mg/kg/dan) tijekom 14 dana. Prostorna i retencijska sjećanja su zatim procijenjena korištenjem povišenog plus labirinta (EPM) što je rezultiralo smanjenjem vremena latencije prijenosa za skupine koje su primale genistein (5 i 10 mg/kg) u dijabetičkih miševa s IR. Sve u svemu, nalazi snažno upućuju na to da se kognitivni deficiti mogu smanjiti liječenjem genisteinom.

3.7.Olovo

Su i sur. [24] procijenili su zaštitni učinak liječenja genisteinom na razinu olova kao otrovnog sredstva. Muškim štakorima Sprague-Dawley oralno su davani (po)i olovo i genistein u dozi od 1 mg/kg/dan tijekom 56 dana. Morrisov vodeni labirint (MWM) korišten je za procjenu kognitivnih performansi štakora i utjecaja olova. Liječenje genisteinom značajno je smanjilo latenciju do platforme i uzrokovalo veći broj križanja u ciljnom kvadrantu i u ispitivanju i u testovima sonde, što sugerira da liječenje genisteinom može smanjiti učinak MI.

3.8. Napadaj izazvan kainskom kiselinom (KA).

U studiji Khodamoradi i sur. [25], ispitivan je mogući učinak liječenja genisteinom na napadaje izazvane kainskom kiselinom (KA) na ženkama Wistar štakora. Napadaj izazvan KA rezultirao je MI i ozljedama neurona. KA je primijenjen štakorima putem intracerebroventrikularnog（icv）puta（0.5 ug/μL）. Nakon toga, uvođenje KA štakorima je izvedeno četiri dana nakon tretmana genisteinom na 0.5 i 5 mg/kg/dan putem ip. Za procjenu prostornog pamćenja korišten je Morrisov vodeni labirint (MWM). Sve u svemu, rezultati sugeriraju pozitivne učinke genisteina na miševe s napadajima izazvanim KA.

3.9.Starenje

Neese i sur. [26] istraživali su kognitivne nedostatke povezane sa starenjem i proučavali potencijalne zaštitne učinke genisteina u ublažavanju nedostataka. Iskoristili su 14-mjesečne ženke Long-Evans štakora za simulaciju učinaka starenja na kognitivne performanse. Za procjenu radne memorije korišteni su i odgođena prostorna izmjena (DSA) pritiskom poluge i Skinnerovom kutijom i diferencijalno pojačanje niske stope odgovora (DRL). Ipak, rezultati su pokazali da genistein nije učinkovit u ublažavanju kognitivnih nedostataka u modelu MI starog štakora.

3.10.-. Amiloid

Bagheri i sur. [27] pomno su proučili neuroprotektivni učinak liječenja genisteinom na MI izazvan -amiloidom. -amiloid 1-40 ubrizgan je icv （4 μL） mužjacima Wistar štakora, nakon čega je uslijedilo oralno uvođenje genisteina (10 mg/kg/dan). Y-labirint, test pasivnog izbjegavanja (PAT) i radijalni labirint (RAM) korišteni su za procjenu kognitivnih performansi u kojima su štakori tretirani genisteinom pokazali značajna povećanja parametara i u Y-labirintu i u PAT-u, dok u RAM-u nije bilo značajno povećanje ispravnih izbora ruku ili smanjenje netočnih izbora ruku. Sveukupno, nalazi sugeriraju da liječenje genisteinom može spriječiti MI izazvan -amiloidom.

Za daljnje informacije kliknite na poveznicu:https://www.xjcistanche.com/news/part2-genistein-a-potential-natural-lead-mol-55084044.html