اثر محافظت عصبی زانتون و 6-هیدروکسی‌فلاون در مدل بیماری پارکینسون القاء شده توسط 6-هیدروکسی‌دوپامین در موش آزمایشگاهی: ارزیابی های رفتاری

فصلنامه زیست شناسی جانوری

مقاله 2، دوره 15، شماره 2، اسفند 1401، صفحه 1-19   

نوع مقاله: مقالات پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/ascij.2022.1928825.1252

نویسندگان

مهشید عطاری¹؛ مریم خسروی¹؛ رامین حاجی خانی¹؛ مریم بنانج¹؛ جلال صولتی^{* 2}

¹گروه زیست شناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

²گروه زیست شناسی، واحد کرج، دانشگاه آزاد اسلامی، کرج، ایران

چکیده

استرس اکسیداتیو و التهاب عصبی در بیماری پارکینسون نقش دارند. آنتی_­اکسیدان_­ها و ضد_­التهاب_­ها مانند ترکیبات پلی_­فنلی و فلاونوئید_­ها مرگ نورونی را مهار می_­کنند. هدف مطالعه حاضر اثر زانتون و 6-هیدروکسی_­فلاون در بیماری پارکینسون در موش_­آزمایشگاهی است. حیوانات توسط جراحی استریوتکس کانول گذاری شده و تزریق یک طرفه 6-هیدروکسی_­دوپامین در ناحیه متراکم جسم _­سیاه (SNc) مغز انجام می­شود. زانتون و 6–هیدروکسی_­فلاون به صورت داخل صفاقی تزریق شدند. سه هفته پس از جراحی، ارزیابی_­های حرکتی و رفتار_­های شبه_­اضطرابی و شبه_­افسردگی انجام شدند. شمارش کل نورون_­های ناحیه متراکم جسم _­سیاه انجام شد. تزریق6-هیدروکسی دوپامین باعث افزایش تعداد چرخش_­های آپو_­مورفین گردید. زمان کاتالپسی افزایش یافت. نورون_­ها در جسم _­سیاه کاهش یافت. 6–هیدروکسی_­فلاون (50 و 100 میلی­گرم بر کیلو_­گرم) و زانتون (100 و 200 میلی_­گرم بر کیلو_­گرم) باعث کاهش چرخش‌ها و کاتالپسی شدند. در تست ماز مرتفع به علاوه شکل، 6–هیدروکسی_­فلاون در دوز_­های 25 و 50 میلی_­گرم بر کیلو_­گرم و زانتون در دوز_­های 50 و 100 میلی_­گرم بر کیلو_­گرم فعالیت حرکتی را افزایش دادند. در تست شنای اجباری، زانتون در دوز_­های 50، 100 و 200 میلی_­گرم بر کیلو_­گرم میزان بی_­حرکتی را در موش_­های پارکینسونی کاهش داد. تعداد نورون_­های جسم سیاه با تیمار 6–هیدروکسی_­فلاون در دوزهای 50 و 100 میلی­گرم بر کیلو_­گرم و 200 میلی­گرم بر کیلو_­گرم زانتون افزایش یافت. زانتون و 6–هیدروکسی_­فلاون اختلال حرکتی و کاتالپسی را بهبود بخشیدند و تعداد سلول_­های عصبی جسم سیاه را افزایش دادند. زانتون توانست افسردگی را کاهش دهد. احتمالاً بخشی از این اثرات حفاظت کننده مرکزی به وسیله اثرات آنتی­اکسیدانی و ضد_­التهابی زانتون و 6–هیدروکسی_­فلاون میانجی­گری می_­شوند که با کاهش رادیکال_­های آزاد و سایتوکین_­های التهابی از مرگ سلولی جلوگیری می_­کنند، و درنتیجه اختلالات شناختی و حرکتی را بهبود می_­بخشند.

کلیدواژه‌ها

بیماری پارکینسون؛ 6-هیدروکسی دوپامین؛ زانتون؛ 6-هیدروکسی فلاون؛ موش آزمایشگاهی

مراجع

1. Attari M., Jamaloo F., Shadvar S., Fakhraei N., Dehpour A.R. 2016. Effect of Withania somnifera dunal root extract on behavioral despair model in mice: a possible role for nitric oxide. Acta Medica Iranica, 54(3):165-172.
2. Bumrungpert A., Kalpravidh R.W., Chuang C.C., Overman A., Martinez K., Kennedy A., McIntosh M. 2010. Xanthones from mangosteen inhibit inflammation in human macrophages and in human adipocytes exposed to macrophage-conditioned media. The Journal of Nutrition, 140(4):842-847.
3. Catorce M.N., Acero G., Pedraza-Chaverri J., Fragoso G., Govezensky T., Gevorkian G. 2016. Alpha-mangostin attenuates brain inflammation induced by peripheral lipopolysaccharide administration in C57BL/6J mice. Journal of Neuroimmunology, 297:20-27.
4. Chin Y.W., Jung H.A., Chai H., Keller W.J., Kinghorn A.D. 2008. Xanthones with quinone reductase-inducing activity from the fruits of Garcinia mangostana (Mangosteen). Phytochemistry, 69(3):754-758.
5. Ferro M.M., Bellissimo M.I., Anselmo-Franci J.A., Angellucci M.E., Canteras N.S., Da Cunha C. 2005. Comparison of bilaterally 6-OHDA-and MPTP-lesioned rats as models of the early phase of Parkinson's disease: histological, neurochemical, motor and memory alterations. Journal of Neuroscience Methods, 148(1):78-87.
6. Ghaffari F., Moghaddam A.H., and Zare M. 2018. Neuroprotective effect of quercetin nanocrystal in a 6-hydroxydopamine model of parkinson disease: biochemical and behavioral evidence. Basic and Clinical Neuroscience, 9(5):317.
7. Gupta S.C., Tyagi A.K., Deshmukh-Taskar P., Hinojosa M., Prasad S., Aggarwal B.B. 2014. Downregulation of tumor necrosis factor and other proinflammatory biomarkers by polyphenols. Archives of Biochemistry and Biophysics, 559:91-99.
8. Haghdoost-Yazdi H., Sehatbakhsh S., Sophiabadi M., Dargahi T., Yaghubidust M.H., Piri H. 2016. Effect of potassium channel blocker Tetraethylammonium pretreatment on prevention of the 6-OHDA-induced chronic Parkinson's disease in rats. The journal of Gazvin University of Medical Sciences, 20(2):41-48.
9. Jenner P. 2003. Oxidative stress in Parkinson's disease. Annals of Neurology: Official Journal of the American Neurological Association and the Child Neurology Society, 53(S3):S26-S38.
10. Joseph J.A., Shukitt-Hale B., Denisova N.A., Bielinski D., Martin A., McEwen J.J., Bickford P.C. 1999. Reversals of age-related declines in neuronal signal transduction, cognitive, and motor behavioral deficits with blueberry, spinach, or strawberry dietary supplementation. Journal of Neuroscience, 19(18):8114-8121.
11. Khoshnoodi M., Fakhraei N., Dehpour A.R. 2015. Possible involvement of nitric oxide in antidepressant-like effect of silymarin in male mice. Pharmaceutical Biology, 53(5):739-745.
12. Liu Q., Li D., Wang A., Dong Z., Yin S., Zhang Q., Ye Y., Li L., Lin L. 2016. Nitric oxide inhibitory xanthones from the pericarps of Garcinia mangostana. Phytochemistry, 131:115-123.
13. Luo Y., Smith J.V., Paramasivam V., Burdick A., Curry K.J., Buford J.P., Khan I., Netzer W.J., Xu H., Butko P. 2002. Inhibition of amyloid-β aggregation and caspase-3 activation by the Ginkgo biloba extract EGb761. Proceedings of the National Academy of Sciences, 99(19):12197-12202.
14. Maciel R.M., Carvalho F.B., Olabiyi A.A., Schmatz R., Gutierres J.M., Stefanello N., Zanini D., Rosa M.M., Andrade C.M., Rubin M.A., Schetinger M.R. 2016. Neuroprotective effects of quercetin on memory and anxiogenic-like behavior in diabetic rats: Role of ectonucleotidases and acetylcholinesterase activities. Biomedicine and Pharmacotherapy, 84:559-568.
15. Macready A.L., Kennedy O.B., Ellis J.A., Williams C.M., Spencer J.P., Butler L.T. 2009. Flavonoids and cognitive function: a review of human randomized controlled trial studies and recommendations for future studies. Genes and Nutrition, 4(4):227-242.
16. Mahabusarakam W., Wiriyachitra P., Taylor W.C., 1987. Chemical constituents of Garcinia mangostana. Journal of Natural Products, 50(3):474-478.
17. Mahabusarakam W., Proudfoot J., Taylor W., Croft K. 2000. Inhibition of lipoprotein oxidation by prenylated xanthones derived from mangostin. Free Radical Research, 33(5):643-659.
18. Mishra M., Sonar P., Tripathi A., Saraf S., Verma S. 2020. Ligand and structure-based hybrid screening for anti-Parkinson agents and their pharmacological evaluation. International Journal of Pharmaceutical Education and Research, 2(02):30-38.
19. Mousavi M.S., Riazi G., Imani A., Meknatkhah S., Fakhraei N., Pooyan S., Tofigh N. 2019. Comparative evaluation of adolescent repeated psychological or physical stress effects on adult cognitive performance, oxidative stress, and heart rate in female rats. Stress, 22(1):123-132.
20. Mura A., Feldon J. 2003. Spatial learning in rats is impaired after degeneration of the nigrostriatal dopaminergic system. Movement disorders: official journal of the Movement Disorder Society, 18(8):860-871.
21. Paladini A.C., Marder M., Viola H., Wolfman C., Wasowski C., Medina J.H. 1999. Flavonoids and the central nervous system: from forgotten factors to potent anxiolytic compounds. Journal of Pharmacy and Pharmacology, 51(5):519-526.
22. Pedraza-Chaverri J., Cárdenas-Rodríguez N., Orozco-Ibarra M., Pérez-Rojas J.M. 2008. Medicinal properties of mangosteen (Garcinia mangostana). Food and Chemical Toxicology, 46(10):3227-3239.
23. Pedraza-Chaverrí J,. Reyes-Fermín L.M., Nolasco-Amaya E.G., Orozco-Ibarra M., Medina-Campos O.N., González-Cuahutencos O., Rivero-Cruz I., Mata R. 2009. ROS scavenging capacity and neuroprotective effect of α-mangostin against 3-nitropropionic acid in cerebellar granule neurons. Experimental and Toxicologic Pathology, 61(5):491-501.
24. Peres V., Nagem T.J., de Oliveira F.F. 2000. Tetraoxygenated naturally occurring xanthones. Phytochemistry, 55(7):683-710.
25. Pienaar I.S., Chinnery P.F. 2013. Existing and emerging mitochondrial-targeting therapies for altering Parkinson's disease severity and progression. Pharmacology and Therapeutics, 137(1):1-21.
26. Prinssen E.P., Colpaert F.C., and Koek W. 2002. 5-HT1A receptor activation and anti-cataleptic effects: high-efficacy agonists maximally inhibit haloperidol-induced catalepsy. European Journal of Pharmacology, 453(2-3):217-221.
27. Ramassamy C. 2006. Emerging role of polyphenolic compounds in the treatment of neurodegenerative diseases: a review of their intracellular targets. European Journal of Pharmacology, 545(1):51-64.
28. Schober 2004. Classic toxin-induced animal models of Parkinson’s disease: 6-OHDA and MPTP. Cell and Tissue Research, 318(1):215-224.
29. Spencer J.P. 2010. The impact of fruit flavonoids on memory and cognition. British Journal of Nutrition, 104(S3):S40-S47.
30. Sriraksa N., Wattanathorn J., Muchimapura S., Tiamkao S., Brown K., Chaisiwamongkol K. 2012. Cognitive-enhancing effect of quercetin in a rat model of Parkinson's disease induced by 6-hydroxydopamine. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2012:1-10
31. Suzuki O., Katsumata Y., Oya M., Chari V.M., Klapfenberger R., Wagner H., Hostettmann K., 1980. Inhibition of type A and type B monoamine oxidase by isogentisin and its 3-o-glucoside. Planta Medica, 39 (05):19-23.
32. Suzuki K., Okada K., Wakuda T., Shinmura C., Kameno Y., Iwata K., Takahashi T., Suda S., Matsuzaki H., Iwata Y., Hashimoto K., 2010. Destruction of dopaminergic neurons in the midbrain by 6-hydroxydopamine decreases hippocampal cell proliferation in rats: reversal by fluoxetine. Plos one, 5(2):e9260.
33. Tansey M.G. and Goldberg M.S., 2010. Neuroinflammation in Parkinson's disease: its role in neuronal death and implications for therapeutic intervention. Neurobiology of Disease, 37(3):510-518.
34. Tiang N., Ahad M.A., Murugaiyah V., Hassan Z. 2020. Xanthone‐enriched fraction of Garcinia mangostana and α‐mangostin improve the spatial learning and memory of chronic cerebral hypoperfusion Journal of Pharmacy and Pharmacology, 72(11):1629-1644.
35. Ungerstedt U. 1971. Postsynaptic supersensitivity after 6‐hydroxy‐dopamine induced degeneration of the nigro‐striatal dopamine system. Acta Physiologica Scandinavica, 82(S367):69-93.
36. Weecharangsan W., Opanasopit P., Sukma M., Ngawhirunpat T., Sotanaphun U., Siripong P. 2006. Antioxidative and neuroprotective activities of extracts from the fruit hull of mangosteen (Garcinia mangostana). Medical Principles and Practice, 15(4):281-287.
37. Williams R.J., Spencer J.P. 2012. Flavonoids, cognition, and dementia: actions, mechanisms, and potential therapeutic utility for Alzheimer disease. Free Radical Biology and Medicine, 52(1):35-45.
38. Xie Z., Sintara M., Chang T., Ou B. 2015. Daily consumption of a mangosteen‐based drink improves in vivo antioxidant and anti‐inflammatory biomarkers in healthy adults: a randomized, double‐blind, placebo‐controlled clinical trial. Food Science and Nutrition, 3(4):342-348.
39. Youdim K.A., Joseph J.A. 2001. A possible emerging role of phytochemicals in improving age-related neurological dysfunctions: a multiplicity of effects. Free Radical Biology and Medicine, 30(6):583-594.
40. Zhao B. 2009. Natural antioxidants protect neurons in Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease. Neurochemical Research, 34(4):630-638.