Takashi Takahashi

1 Departamentul de Medicină Generală, Universitatea de Medicină Kanazawa, Ishikawa, Japonia

Fei Yu

1 Departamentul de Medicină Generală, Universitatea de Medicină Kanazawa, Ishikawa, Japonia

Shi-jie Zhu

1 Departamentul de Medicină Generală, Universitatea de Medicină Kanazawa, Ishikawa, Japonia

Junji Moriya

1 Departamentul de Medicină Generală, Universitatea de Medicină Kanazawa, Ishikawa, Japonia

Hiroyuki Sumino

4 Departamentul de Medicină și Științe Biologice, Universitatea Gunma Școala de Medicină, Gunma, Japonia

Shigeto Morimoto

2 Departamentul de Medicină Geriatrică, Universitatea de Medicină Kanazawa, Ishikawa, Japonia

Nobuo Yamaguchi

3 Departamentul de serologie, Universitatea de Medicină Kanazawa, Ishikawa, Japonia

Tsugiyasu Kanda

1 Departamentul de Medicină Generală, Universitatea de Medicină Kanazawa, Ishikawa, Japonia

Versiunea online a acestui articol a fost publicată sub un model de acces deschis. Utilizatorii au dreptul să utilizeze, să reproducă, să difuzeze sau să afișeze versiunea cu acces liber a acestui articol în scopuri necomerciale, cu condiția ca: autorul original să fie atribuit în mod corespunzător și în totalitate; Jurnalul și Oxford University Press sunt atribuite drept locul original de publicare, cu detaliile corecte ale citării; dacă un articol este reprodus sau difuzat ulterior nu în întregime, ci doar parțial sau ca lucrare derivată, acest lucru trebuie indicat în mod clar. Pentru reutilizare comercială, vă rugăm să contactați [email protected]

Abstract

Introducere

Oboseala este o caracteristică clinică comună la subiecții cu diferite tulburări imunologice sau boli infecțioase (1). Cu toate acestea, fiziopatologia stării de oboseală este încă neclară. Mai multe citokine produse în timpul răspunsului imun la infecție au fost descrise ca fiind mediatori ai unor simptome, inclusiv febră, somnolență, limfadenopatie și pierderea apetitului (2). Se sugerează că aceste citokine au, de asemenea, un rol în provocarea unei astfel de stări de oboseală (3).

Berea este o băutură alcoolică complexă făcută din malț, hamei, apă și drojdie de bere. S-au acumulat dovezi științifice în ultimii 10 ani care indică potențialul de prevenire a cancerului a unor constituenți selectivi ai berii derivate din hamei, adică prenilflavonoide, inclusiv xanthohumol și isoxanthohumol, și acizi amari de hamei (10). În general, o tulpină de drojdie de bere, cum ar fi Saccharomyces pastorianus sau Saccharomyces cerevisiae, se aplică ca drojdie pentru fermentarea berii, iar după preparare, o parte din drojdie este recuperată din instrumentul de bere și utilizată pentru produse suplimentare de drojdie, inclusiv extractul de drojdie de bere (BYE) precum și drojdia uscată. Acest extract a fost utilizat pe scară largă ca ingredient alimentar și condiment. Deși BYE include multe componente solubile din grupa vitaminei B, aminoacizii, peptidele și materialele minerale, aspectele nutriționale sau farmacologice ale BYE încă nu au fost pe deplin înțelese. Deoarece vitaminele și microelementele sunt frecvent utilizate pentru prevenirea și terapia pentru CFS, BYE este un candidat al suplimentului nutritiv pentru CFS.

Puri și colab. (11) au raportat suplimente de acid gras esențial bogate în acid eicosapentaenoic în SFC asociate cu remisiunea simptomelor și modificări structurale ale creierului. Descriem efectul BYE asupra activității zilnice de rulare într-un model murin de CFS. În plus, sunt determinate diferențele în modificarea patologică și expresia genei citokinelor în splină între șoarecii tratați cu BYE și martor.

Materiale și metode

Conditii de viata

Șoareci femele BALB/c, în vârstă de 8 săptămâni, au fost obținuți de la Charles River (Kanagawa, Japonia) și adăpostiți singuri în cuști (230 × 100 × 100 mm), inclusiv roți rulante (diametru 230 mm), ghișee care prezintă activitate a roții rulante și robinete de apă, care au fost obținute de la Natsume Seisakusho Co., Ltd (Tokyo, Japonia). Aceste cuști au fost menținute sub o fotoperioadă deschisă - întunecată (10 h față de 14 h) furnizate de becuri fluorescente instalate în podeaua cuștii. Am hrănit toți șoarecii (n = 20) în fiecare zi în timpul experimentului. Temperatura mediului ambiant a fost menținută la 24-25 ° C. Activitatea zilnică de alergare a șoarecilor a fost definită ca numărul de rotiri complete ale roților la 24 de ore. Activitatea de rulare a fost măsurată la ora 9 când a fost aprins iluminatul de mediu. Aprobarea pentru acest experiment a fost obținută de la comitetul de experimentare pe animale de la Universitatea de Medicină Kanazawa.

Inducerea CFS de către BA

Antigenul de testare a inelului BA complet înlăturat (tulpina BA 1119-3, lotul nr. 302) a fost obținut de la Laboratoarele Naționale de Servicii Veterinare din Departamentul de Agricultură al Statelor Unite. CFS a fost indusă prin două injecții repetate de soluție originală de antigen BA (0,2 ml per șoarece) prin vena cozii la fiecare 2 săptămâni (8). În experimentul pilot, confirmasem deja că șoarecii cu o singură administrare de BA au prezentat mai puțină activitate de funcționare timp de 2-3 săptămâni după injectare și recuperarea după activitatea redusă (8). Criteriile pentru stabilirea inducției CFS au fost scăderi semnificative statistic ale activității de rulare după prima sau a doua injecție cu BA comparativ cu nivelurile inițiale.

Tratamentul șoarecilor cu extract de drojdie de bere

Am obținut BYE (lotul nr. 909031) de la Asahi Breweries, Ltd (Tokyo, Japonia). Componentele din BYE sunt prezentate în Tabelul 1. Acest agent a fost dizolvat în apă distilată și diluat cu apă la concentrația adecvată. Soluția BYE a fost administrată pe cale orală într-o doză de 2 g pe kg o dată pe zi printr-o canulă de alimentare introdusă pe gâtul șoarecilor (n = 10) timp de 2 săptămâni înainte de inducerea CFS și timp de 4 săptămâni după aceea. Doza de BYE a fost determinată pe baza rezultatelor unei alte cercetări care aplică același BYE pentru șoarecii obosiți (12). Șoarecilor netratați (n = 10) li s-a administrat soluție salină în aceeași perioadă. Șoarecii din acest experiment au fost alocați aleatoriu grupului tratat cu BYE sau grupului de control.

tabelul 1

Componentele extractului de drojdie de bere utilizate în studiu

Componente Cantitate (la 100 g extract)
Vitamina B113,11 mg
Vitamina B25,10 mg
Vitamina B64,73 mg
Pantotenat4,48 mg
Zinc6,76 mg
Glutation180 mg
Arginina4,66 g
Lizină5,36 g
Histidină1,65 g
Fenilalanină2,60 g
Tirozină0,83 g
Leucina3,95 g
Isoleucina3,06 g
Metionină1,03 g
Valine3,89 g
Alanină4,55 g
Glicină3,25 g
Proline2,42 g
Acid glutamic7,44 g
Serine3,12 g
Treonina3,07 g
Acid asparaginic6,90 g
Triptofan0,87 g
Cistină0,58 g

Activitatea zilnică de alergare, greutatea corporală și supraviețuirea la șoareci

Am început să examinăm activitatea de alergare în decurs de 2 săptămâni la nivelurile inițiale după 2 săptămâni de locuință, deoarece activitatea a fost stabilizată după 2-3 săptămâni de locuință (7,8). Activitatea zilnică pe parcursul a 2 săptămâni după fiecare injecție de BA a fost evaluată la șoarecii care au primit BYE în comparație cu cea la șoarecii netratați. Am măsurat greutatea corporală (BW) în ambele grupuri săptămânal de la începutul tratamentului cu extractul până la sfârșitul experimentului. Supraviețuirea în ambele grupuri a fost, de asemenea, monitorizată în timpul perioadei de observare.

Greutăți de organ și examinare patologică în splină și timus

Șoarecii din ambele grupuri au fost sacrificați prin luxație cervicală la 4 săptămâni după prima injecție cu BA. Rapoarte de greutate splină (SW) (mg) la BW (g) (SW/BW), greutatea timusului (TW) (mg) la BW (TW/BW), greutatea inimii (HW) (mg) la BW (HW/BW) și greutatea pulmonară (LW) (mg) până la BW (LW/BW), precum și greutățile organelor și corpului au fost evaluate între ambele grupuri în momentul sacrificării. O jumătate din splină și timus a fost fixată în formalină tamponată 10% și colorată cu hematoxilină - eozină; cealaltă jumătate a fost înghețată și depozitată la -80 ° C până la analiza expresiei genei citokinelor. Am efectuat măsurători ale zonei foliculare limfoide splenice și ale zonei medulare timice pentru a fi exprimate ca procent din aria splenică totală sau timică în secțiunile axei lungi (13). Zona foliculară splenică și zona medulară timică au fost examinate la un șoarece BALB/c feminin normal. Fiecare țesut a fost evaluat orbește de către un patolog cu experiență care nu avea cunoștințe despre designul studiului.

Niveluri de expresie a ARNm INF-γ și IL-10 în splină

Analize statistice

Datele sunt exprimate ca valori medii ± SD. Modificări semnificative ale activității după prima sau a doua injecție BA comparativ cu nivelurile de bază au fost evaluate prin testul t al Studentului asociat. Diferențele de date între șoarecii tratați cu extractul de drojdie și martor au fost analizate prin testul t al Studentului nepereche. O valoare P a fig. 1. Scăderi semnificative ale activității după prima sau a doua injecție cu BA comparativ cu nivelurile inițiale au fost observate în grupurile de tratament și martor, indicând inducerea CFS. Activitatea inițială și activitatea timp de 2 săptămâni după prima injecție cu BA nu au fost semnificativ diferite între ambele grupuri (Fig. 1). Cu toate acestea, activitatea pe parcursul a 2 săptămâni după a doua injecție cu BA a fost semnificativ mai mare în grupul tratat cu BYE decât în ​​martor (8966 + 1647 versus 4821 + 1355, respectiv, P Fig. 2). Doi șoareci din grupul netratat au murit la 2 și 7 zile după a doua injecție cu BA, în timp ce niciun șoarec din grupul tratat cu BYE nu a murit.

efectul

Efectul extractului de drojdie de bere asupra activității zilnice de rulare într-un model de șoarece cu sindrom de oboseală cronică. Datele sunt exprimate ca mijloace ± SD. NS, nu semnificativ; BA, avort Brucella. Activitatea zilnică de rulare a fost definită ca numărul de rotiri ale roților la 24 de ore. Asteriscul reprezintă doi șoareci din grupul netratat care au murit la 2 și 7 zile după a doua injecție cu BA, în timp ce nu au murit șoareci din grupul tratat.

Variația săptămânală a greutății corporale între diferiți șoareci de la începutul tratamentului cu extract de drojdie de bere până la sfârșitul experimentului. Datele sunt exprimate ca mijloace ± SD. NS, nu semnificativ; BA, avort Brucella. Asteriscul reprezintă doi șoareci din grupul netratat care au murit la 2 și 7 zile după a doua injecție cu BA, în timp ce nu au murit șoareci din grupul tratat.

Greutăți de organ și examinare patologică în splină și timus

Raporturile fiecărui organ către BW, precum și BW, SW, TW, HW și LW în ambele grupuri sunt prezentate în Tabelul 2. S-a găsit o reducere semnificativă a SW la șoarecii tratați cu BYE în comparație cu cea din martor (329 ± 73 mg versus 517 ± 98 mg, respectiv, P Tabelul 2). Raportul SW/BW a fost semnificativ mai mic în grupul tratat cu BYE decât în ​​grupul netratat în momentul sacrificării (15,0 ± 3,4 versus 24,5 ± 4,7, P Tabelul 2). Procentul de zonă foliculară și zona medulară a fost de 31 și 28% în splină și timus la femela normală de șoarece BALB/c. În mod semnificativ, s-a observat o creștere a zonei foliculare splenice la șoarecii tratați comparativ cu cea din grupul netratat (24 ± 8% versus 14 ± 6%, respectiv, Fig. 3B, foliculii limfoizi s-au dovedit a fi afectați în spline a șoarecilor netratați. Cu toate acestea, nu a existat nicio diferență în zona medulară timică între ambele grupuri (Fig. 3A).

Procentele zonei foliculare limfoide splenice și a zonei medulare timice între diferiți șoareci (A) și descoperirile patologice ale zonei foliculare din splină (B, imaginea superioară la șoarecii tratați și imaginea inferioară la control). Datele sunt exprimate ca mijloace ± SD. NS, nu semnificativ; BA, avort Brucella. Săgețile arată zona foliculară din splină.

masa 2

Efectul extractului de drojdie de bere asupra greutății corporale și a greutății organelor, inclusiv splina, timusul, inima și plămânii în momentul sacrificării

BW (g) SW (mg) TW (mg) HW (mg) LW (mg)
Șoareci tratați22,0 ± 1,9329 ± 73 * 44 ± 7114 ± 15158 ± 22
(n = 10) (15,0 ± 3,4 *)(2,1 ± 0,2)(5,2 ± 0,7)(7,2 ± 1,0)
Șoareci netratați21,2 ± 2,0517 ± 9842 ± 4111 ± 10152 ± 20
(n = 8) ** (24,5 ± 4,7)(2,0 ± 0,2)(5,1 ± 0,5)(7,1 ± 0,9)

Datele sunt exprimate ca mijloace ± SD. BW, greutate corporală; SW, greutatea splinei; TW, greutatea timusului; HW, greutatea inimii; LW, greutatea plămânilor. Parantezele arată raportul dintre greutatea fiecărui organ și greutatea corporală.

* P ** Doi șoareci din grupul netratat au murit la 2 și 7 zile după a doua injecție cu BA.

Niveluri de expresie a IFN-γ și IL-10 mARN în splină

Nivelurile de expresie comparative ale IFN-γ și IL-10 mARN în splină sunt prezentate în Fig. 4A și B. Nivelurile de mARN de IFN-γ și IL-10 în splina șoarecilor tratați cu BYE au fost semnificativ mai mici decât cele din martor (7,67 ± 5,97 față de 13,87 ± 4,77 și 5,18 ± 1,36 față de 8,45 ± 1,94 în IFN-γ și IL- Nivelurile de 10 mARN, respectiv, P -arginina măresc eliberarea de oxid nitric (NO) în circulație prin NO sintază endotelială. NO suprima activarea genei cheie a inflamației, factorul nuclear kappa B (22) și ar putea explica efectul benefic Prin urmare, ar trebui să luăm în considerare administrarea de l-arginină singură într-un studiu viitor.

Mulțumiri

Autorii îi mulțumesc doctorului Masaaki Yasue (Laborator de cercetare fundamentală, Asahi Breweries, Ltd, Ibaraki, Japonia) pentru sugestiile sale utile. Acest studiu a fost susținut parțial de un grant pentru cercetare promovată de la Universitatea Medicală Kanazawa (S2004-2 și S2005-5), un grant pentru cercetarea proiectului de la Centrul de înaltă tehnologie al Universității medicale Kanazawa (H2004-7) și un grant pentru cercetare de la Grant-in-Aid for Research Research (C), Ministerul Educației, Științei și Culturii din Japonia (Nr. 17590767).