Suche
Mein Konto
يُظهر الكاتيكين الموجود في الشاي الأخضر والريسفيراترول خصائص وقائية عصبية في نماذج مرض الزهايمر
في دراسة حديثة نشرت في مجلة Free Radical Biology and Medicine، بحث الباحثون عن مركبات وقائية للأعصاب ضد مرض الزهايمر (AD). مرض الزهايمر، السبب الرئيسي السادس للوفاة في الولايات المتحدة، هو مرض تنكس عصبي تقدمي والسبب الأكثر شيوعًا للخرف لدى كبار السن. تشير الدلائل المتزايدة إلى أن مسببات الأمراض تؤدي إلى ظهور سلسلة الأميلويد، وفرط فسفرة بروتين تاو، والتهاب الأعصاب لدى بعض المرضى. على وجه الخصوص، فيروس الهربس البسيط (HSV) من النوع 1 متورط كعامل مسبب للمرض في مرض الزهايمر المتقطع (sAD). HSV-1 هو فيروس عصبي يبلغ معدل انتشاره 67٪ لدى الأفراد الأمريكيين الذين تتراوح أعمارهم بين 14 إلى 49 عامًا. مؤخرا...
يُظهر الكاتيكين الموجود في الشاي الأخضر والريسفيراترول خصائص وقائية عصبية في نماذج مرض الزهايمر
وفي دراسة نشرت مؤخرا في المجلة علم الأحياء والطب الراديكالي الحر بحث الباحثون عن مركبات وقائية عصبية ضد مرض الزهايمر (AD).
مرض الزهايمر، السبب الرئيسي السادس للوفاة في الولايات المتحدة، هو مرض تنكس عصبي تقدمي والسبب الأكثر شيوعًا للخرف لدى كبار السن. تشير الدلائل المتزايدة إلى أن مسببات الأمراض تؤدي إلى ظهور سلسلة الأميلويد، وفرط فسفرة بروتين تاو، والتهاب الأعصاب لدى بعض المرضى. على وجه الخصوص، فيروس الهربس البسيط (HSV) من النوع 1 متورط كعامل مسبب للمرض في مرض الزهايمر المتقطع (sAD).
HSV-1 هو فيروس عصبي يبلغ معدل انتشاره 67٪ لدى الأفراد الأمريكيين الذين تتراوح أعمارهم بين 14 إلى 49 عامًا. في الآونة الأخيرة، أبلغت الدراسات الوبائية عن وجود ارتباطات بين العلاجات المضادة للهربس وانخفاض خطر الإصابة بالخرف. في السابق، أبلغ مختبر المؤلفين عن تطوير نموذج ثلاثي الأبعاد لأنسجة المخ القشرية البشرية لمرض الزهايمر الناجم عن الهربس، والذي قدم دليلاً على العلاقة السببية لمرض الزهايمر بواسطة HSV-1.
الدراسة والنتائج
في هذه الدراسة، بحث الباحثون عن مركبات وقائية للأعصاب ضد مرض الزهايمر. تم إنشاء الخلايا الجذعية العصبية التي يسببها الإنسان (hiNSCs) عن طريق إعادة البرمجة المباشرة باستخدام الخلايا الليفية القلفة البشرية. تم إصابة هذه الخلايا بفيروس HSV-1 بتعدد العدوى (MOI) بمقدار 0.0001. تم إنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد لأنسجة المخ القشرية البشرية. تمت إضافة المركبات التجريبية في وقت واحد مع اللقاح الفيروسي.
تم الحفاظ على ثقافات الخلايا ثنائية الأبعاد لمدة أسبوع واحد ومعالجتها لتحليل التلطيخ المناعي والتعبير الجيني، في حين تم الحفاظ على النماذج ثلاثية الأبعاد لمدة 10 أيام ومعالجتها لتصوير الكالسيوم والتلطيخ المناعي. تم إجراء التألق المناعي على الخلايا المزروعة في ثقافات ثنائية الأبعاد أو نماذج ثلاثية الأبعاد. تم قياس الحجم النسبي وعدد التكوينات الشبيهة بلوحة بيتا أميلويد (Aβ).
تم تجميع مكتبة من المركبات ذات الخصائص الوقائية للأعصاب المزعومة من قائمة الأدوية المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء (FDA) للأمراض غير المرتبطة بمرض الزهايمر، والمكملات العشبية/الغذائية، والمغذيات. بالإضافة إلى ذلك، تمت دراسة العديد من الأدوية المعتمدة من إدارة الغذاء والدواء والتي تعمل على تحسين أو تفاقم التدهور المعرفي.
تم إجراء الشاشة الأولية ثنائية الأبعاد باستخدام المكتبة الكاملة المكونة من 21 مركبًا لتقييم تكوين تكوينات Aβ الشبيهة باللوحة، ونصوص mRNA لوسطاء AD (بروتين السلائف الأميلويد [APP]، والبريسينيلين 1 [PSEN1]، ومورفولوجيا الخلية. وتم تحليل المرشحين الرئيسيين من الشاشة ثنائية الأبعاد في نماذج أنسجة ثلاثية الأبعاد للتكوينات الشبيهة باللوحة، وسلامة الشبكة التغصنية، واختبار تصوير الكالسيوم.
فشلت معظم المركبات في تقليل تكوين البلاك الناجم عن HSV-1 ولم يتم أخذها في الاعتبار لمزيد من الدراسات. فقط مضادات الاكسدة في الشاي الأخضر، سيتيكولين، مستخلص اشواغاندا، الكركمين، ريسفيراترول والميتفورمين تقلل من مساحة البلاك الناجمة عن فيروس الهربس البسيط. والجدير بالذكر أنه تم استبعاد اشواغاندا من التحليل الإضافي بسبب السمية الكبيرة.
خفض سيتيكولين تكوين البلاك A عند 10 ميكرومتر و 100 ميكرومتر في الثقافات ثنائية الأبعاد. في الأنسجة ثلاثية الأبعاد، تم تقليل تكوين البلاك Aβ بالمثل عن طريق علاج سيتيكولين. ومع ذلك، كان هناك انخفاض ملحوظ في عدد الخلايا مع وجود شبكة شجرية أقل ترابطًا. تم تقليل معدل إطلاق النار بشكل ملحوظ في الأنسجة ثلاثية الأبعاد المصابة ولكن غير المعالجة، وألغى العلاج باستخدام سيتيكولين هذا التأثير.
أدى العلاج بالكركمين إلى تقليل عدد وحجم اللويحات في الثقافات ثنائية الأبعاد المصابة بفيروس HSV-1. علاوة على ذلك، تسبب علاج الكركمين عند 100 ميكرومتر في موت الخلايا بشكل كبير. العلاج باستخدام 10 ميكرومتر من الكركمين أعاد مستويات التعبير APP و PSEN1 إلى مستويات غير مصابة. تجدر الإشارة إلى أن معالجة الأنسجة ثلاثية الأبعاد بالكركمين تسببت في موت كبير للخلايا وبالتالي لم تتم دراستها بشكل أكبر.
خفضت مضادات الاكسدة في الشاي الأخضر تكوين البلاك عند 0.1 ميكروجرام/مل و1 ميكروجرام/مل في مزارع الخلايا ثنائية الأبعاد. في نماذج الأنسجة ثلاثية الأبعاد، تسببت مضادات الاكسدة في الشاي الأخضر في انخفاض مماثل في عبء البلاك كما هو الحال في الثقافات ثنائية الأبعاد، مع قدرة عالية على بقاء الخلايا. كما قلل الميتفورمين من تكوين البلاك وحافظ على بقاء الخلية بتركيزات 10 ميكرومتر و1 مم.
أظهر التعبير الجيني مستويات APP منخفضة بشكل ملحوظ ولكنه زاد من تعبير PSEN2 في الخلايا المصابة بالفيروس. حافظ الميتفورمين على قدرة عالية على بقاء الخلايا وتخفيض الترسبات في النماذج ثلاثية الأبعاد. ومع ذلك، لم يتمكن الميتفورمين من منع انخفاض معدل إطلاق النار الناجم عن الإصابة بفيروس الهربس البسيط.
أظهر ريسفيراترول انخفاضًا معتدلًا في عدد البلاك عند 1 ميكرومتر و10 ميكرومتر، لكنه قمع تمامًا تكوين البلاك عند 100 ميكرومتر دون التأثير على قابلية الخلية للخلايا. أظهرت نماذج الأنسجة ثلاثية الأبعاد حدًا أدنى من السمية عند 100 ميكرومتر مع انخفاض كبير في اللويحات كما هو الحال في الشاشة ثنائية الأبعاد.
الاستنتاجات
باختصار، حددت الدراسة كاتشينات الشاي الأخضر وريسفيراترول كمرشحين واعدين لخصائص مضادة للبلاك، وخصائص وظيفية وقائية عصبية ضد مرض الزهايمر، والحد الأدنى من السمية. على الرغم من أن علاجات سيتيكولين والميتفورمين أظهرت تثبيط اللويحات وسمية منخفضة، إلا أن هذه المركبات لم تحمي من الاضطرابات الناجمة عن فيروس الهربس البسيط في الإشارات العصبية. بشكل عام، أنشأت الدراسة منصة بسيطة للفحص السريع وتوصيف المركبات المضادة لمرض الزهايمر في مزارع الخلايا ثنائية الأبعاد والنماذج ثلاثية الأبعاد للأنسجة القشرية البشرية.
مرجع:
- Silveira IA, Mullis AS, Cairns DM, et al. Screening neuroprotektiver Verbindungen in Zell- und 3D-Gewebemodellen der Herpes-induzierten Alzheimer-Krankheit. Free Radical Biology and Medicine, 2022. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2022.05.002, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0891584922001770?via%3Dihub#!
.