Hee-Rok Jeong

1 Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Institutul de Agricultură și Științe ale Vieții, Universitatea Națională Gyeongsang, Jinju, Coreea.

etil

Yu Na Jo

1 Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Institutul de Agricultură și Științe ale Vieții, Universitatea Națională Gyeongsang, Jinju, Coreea.

Ji Hee Jeong

2 Divizia de Științe ale Vieții Aplicate (BK21); Universitatea Națională Gyeongsang, Jinju, Coreea.

Dong Eun Jin

1 Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Institutul de Agricultură și Științe ale Vieții, Universitatea Națională Gyeongsang, Jinju, Coreea.

Byung Gi Song

1 Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Institutul de Agricultură și Științe ale Vieții, Universitatea Națională Gyeongsang, Jinju, Coreea.

Soo Jung Choi

3 Plants for Human Health Institute, North Carolina State University, Kannapolis, North Carolina, SUA.

Dong-Hoon Shin

4 Departamentul de alimente și biotehnologie, Universitatea Coreea, Seul, Coreea.

Ho Jin Heo

1 Departamentul de Știință și Tehnologie Alimentară, Institutul de Agricultură și Științe ale Vieții, Universitatea Națională Gyeongsang, Jinju, Coreea.

2 Divizia de Științe ale Vieții Aplicate (BK21); Universitatea Națională Gyeongsang, Jinju, Coreea.

Abstract

Pentru a investiga efectele protectoare ale celulelor neuronale ale unei fracții de acetat de etil din pielea interioară a castanului, teste in vitro, inclusiv diacetat de 2 ′, 7′-diclorofluoresceină, 3- [4,5-dimetiziazol-2-il] -2,5-difenil tetrazol s-au efectuat bromură (MTT) și lactat dehidrogenază (LDH). Acumularea intracelulară de specii reactive de oxigen rezultată din tratamentul cu peroxid de hidrogen (H2O2) a celulelor PC12 a fost semnificativ redusă atunci când fracțiile de acetat de etil erau prezente în mediu comparativ cu celulele PC12 tratate numai cu H2O2. Într-un test de viabilitate celulară utilizând MTT, fracția de acetat de etil a protejat împotriva neurotoxicității induse de H2O2 și a inhibat eliberarea LDH în mediu. În plus, fracția de acetat de etil a îmbunătățit capacitatea cognitivă in vivo împotriva deficitului neuronal indus de β-peptidă amiloidă (Aβ). Analizele de cromatografie lichidă de înaltă performanță au arătat că acidul galic, catehina și epicatechina erau fenolici predominanți în fracția de acetat de etil. În consecință, rezultatele sugerează că pielea interioară a castanului, inclusiv fenolicii de mai sus, ar putea ameliora învățarea indusă de Aβ și deficiența memoriei și ar putea fi utilizată ca substanțe eficiente pentru tulburările neurodegenerative, în special boala Alzheimer.

Introducere

Stresul oxidativ a fost legat de o varietate de tulburări neurodegenerative, cum ar fi boala Alzheimer (AD). Creierul pacienților cu AD este caracterizat prin depozite mari de β-peptidă amiloidă (Aβ). Aceste agregate sunt neurotoxice pentru țesutul cerebral și, probabil, explică deficiențele cognitive asociate cu AD. 1,2 Aβ este cunoscut pentru a crește stresul oxidativ în celulele nervoase. 3 Acest stres oxidativ este mediat de speciile reactive de oxigen (ROS). Când se pierde echilibrul metabolic dintre ROS și sistemul antioxidant, rezultatul este stresul oxidativ. ROS, incluzând peroxidul de hidrogen (H2O2), anionul superoxid și radicalii hidroxil, sunt generați de căi enzimatice și neenzimatice multiple, ducând la inițierea cascadei de stres oxidativ. 4 ROS pot ataca biomoleculele celulare. De exemplu, oxidarea crescută a proteinelor și a ADN-ului a fost raportată la pacienții cu AD, iar nivelurile scăzute de acizi grași polinesaturați cuplate cu o peroxidare crescută a lipidelor se găsesc și în creierul AD. Daunele provocate de stresul oxidativ perturbă funcția celulară și integritatea membranei, ducând astfel la apoptoză. 5.6 Antioxidanții pot interfera cu majoritatea, dacă nu cu toate, dintre aceste procese, inclusiv cu neurotoxicitatea. 7.8

Materiale și metode

Produse chimice

2 ′, 7′-diclorofluoreceină diacetat (DCF-DA), vitamina C, H2O2, dimetil sulfoxid, HEPES, bicarbonat de sodiu, penicilină, streptomicină, 3- (4,5-dimetiltiazol-2-il) -2,5-difenil trusa de testare a bromurii de tetrazoliu (MTT), trusa de testare a lactatului dehidrogenazei (LDH), Aβ25–35 și toate celelalte materiale utilizate au fost achiziționate de la Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO, SUA).

Cultură de celule neuronale

Celulele PC12 (KCLB 21721; Korea Cell Line Bank, Seoul, Coreea), care au fost derivate dintr-un feocromocitom de șobolan transplantabil, au fost propagate într-un mediu RPMI 1640 (Gibco BRL, Grand Island, NY, SUA) conținând 10% ser fetal bovin, 25 mM HEPES, 25 mM bicarbonat de sodiu, 50 unități/mL penicilină și 100 μg/mL streptomicină.

Animale și design experimental in vivo

Șoarecii Institutului de cercetare a cancerului (bărbați, în vârstă de 4 săptămâni) au fost obținuți de la Samtako (Osan, Coreea). Șoarecii au fost adăpostiți câte doi pe cușcă într-o cameră menținută cu un ciclu de lumină - întuneric de 12 ore, umiditate de 55% și temperatură de 23 ° C - 25 ° C. Fracția de acetat de etil din pielea interioară a castanului a fost amestecată în apă potabilă la concentrații de 5, 10 și 20 mg/kg greutate corporală. Toate procedurile experimentale au fost aprobate de liniile directoare stabilite de Comitetul de îngrijire și utilizare a animalelor de la Universitatea Națională Gyeongsang. Ulterior, Aβ25-35 a fost administrat prin injecție intracerebroventriculară (ICV). Animalele martor au fost injectate cu Aβ25-35 (Fig. 1). Aβ s-a dizolvat în soluție de clorură de sodiu 0,85% (g/v) și s-a injectat intracerebroventricular în fiecare șoarece cu o microseringă Hamilton de 25 μl prevăzută cu un ac de calibru 26 care a fost introdus la o adâncime de 2,5 mm. Volumul injecției a fost de 5 μL (doză de 410 pmol/șoarece). 17