Etanolický extrakt zo semien cucurbita Pepo L. upravuje neuroendokrinnú disrupciu u chronicky stresovaných potkanov a adrenálnu expresiu zápalových markerov a HSP70

1Katedra základných vied, College of Medicine, Univerzita princeznej Nourah Bint Abdulrahman (PNU), Rijád, Saudská Arábia,

2Katedra lekárskej histológie a bunkovej biológie, Lekárska fakulta, Univerzita Mansoura, Mansoura, Egypt,

3Katedra histológie, Lekárska fakulta Menoufijskej univerzity, Shebin ElKoum, Egypt,

4Katedra základných lekárskych vied, Unaizah College of Medicine and Medical Sciences, Qassim University, Buraydah, Saudská Arábia,

5Katedra biologickej vedy, Prírodovedecká fakulta Univerzity kráľa Abdulaziz, Jeddah, Saudská Arábia,

6Katedra medicínskej laboratórnej technológie, Fakulta aplikovaných lekárskych vied, Univerzita v Tabuku, Tabuk, Saudská Arábia,

7Katedra biochémie, Prírodovedecká fakulta Univerzity kráľa Abdulaziz, Jeddah, Saudská Arábia,

8Katedra histológie a bunkovej biológie, Lekárska fakulta, Assuit University, Asyut, Egypt,

9Yousef Abdullatif Jameel Katedra prorockých medicínskych aplikácií (YAJCPMA), Lekárska fakulta Univerzity kráľa Abdulaziz, Jeddah, Saudská Arábia,

10Klinika hematológie/detskej onkológie, Univerzitná nemocnica kráľa Abdulazize (KAUH), Lekárska fakulta Univerzity kráľa Abdulaziz, Jeddah, Saudská Arábia,

11Katedra lekárskej histológie, Lekárska fakulta, Damietta University, Damietta, Egypt

Ďalšie informácie: ali.ma@wecistanche.com

Pozadie:Tekvica (Cucurbita pepo L.) mala antioxidačné, protizápalové, protiúnavové a antidepresívne účinky. Thenadobličkaje dôležitým orgánom reagujúcim na stres, ktorý počas stresu udržiava homeostázu.

Ciele:Cieľom tejto štúdie bolo posúdiť účinnosť podávania Cucurbitaextrakt pepo L. (CP) pri zmierňovaní behaviorálnych, biochemických a štrukturálnych zmien vnadobličkavyvolané vystavením chronickému nepredvídateľnému miernemu stresu (CUMS) a preskúmať mechanizmus tohto vplyvu. Materiály a metódy: Štyridsať samcov albínov bolo rozdelených do 4 skupín (n{1}}): kontrolná skupina, skupina CUMS, skupina liečená fluoxetínom a skupina liečená CP. Na konci experimentu boli v sére hodnotené zmeny správania, hladina kortikosterónu, prozápalové cytokíny TNF- a IL-6 a oxidačný/antioxidačný profil.Nadobličkyžľazy boli spracované na histopatologické a imunohistochemické hodnotenie. Génová expresia kaspázy{0}} a Ki67 a proteínu tepelného šoku 70 (HSP70) sa hodnotila v nadobličkách pomocou RT-PCR.

Výsledky:Extrakt CP významne znížil hladinu kortikosterónu (p < 0,001),čas imobility (p < 0,001)="" a="" zápalové="" a="" oxidačné="" zmeny="" spojené="" s="" depresiou="" vyvolanou="" cums="" v="" porovnaní="" s="" neliečenou="" skupinou.="" extrakt="" cp="" zmiernil="" indukciu="">nadobličiekhistopatologické zmeny a významne znížili apoptózu (p < 0,001) a významne zvýšili hladiny antioxidantov v sére.

Kľúčové slová:tekvica, stres, depresia, kaspáza-3, ki67, Hsp70, apoptóza

Kliknite pre dávkovanie cistanche tubulosa pre nadobličky

ÚVOD

Viac ako 264 miliónov ľudí všetkých vekových skupín trpí depresiou na celom svete (WHO, 2020). Výkonnosť depresívneho človeka je vo všeobecnosti slabá v škole, v práci a v rodine. Depresia môže viesť k samovražde; preto sa považuje za druhú hlavnú príčinu smrti u 15- až 29-ročných detí (WHO, 2020). Cicavce môžu prežiť stresujúce udalosti aktiváciou vhodných fyziologických reakcií na tieto udalosti. Nadoblička je súčasťou osi hypotalamus-hypofýza-adrenokortikálna (HPA) a osi sympatie-adrenomedulárnej osi, ktorá udržiava homeostázu počas stresu (Ulrich-Lai et al., 2006). Uvádza sa, že vystavenie tepelnému stresu vedie k rýchlej expresii HSP70 v kôre nadobličiek (Huang et al., 2001). Tieto proteíny zdieľajú intracelulárny prenos, prezentáciu antigénu, apoptózu a mnoho ďalších účinkov (Khar et al., 2001). Bolo opísané, že exogénne hormóny alebo interferencia s endogénnymi hormónmi počas kritických období vývoja môže mať trvalé účinky na fyziologické a behaviorálne dráhy regulované hypotalamickými neuroendokrinnými okruhmi (Gore a Patisaul, 2010). Neuroendokrinná disrupcia bola tiež opísaná s cieľom rozšíriť koncepciu endokrinnej disrupcie tak, aby zahŕňala celú šírku integračnej fyziológie; preto je to viac ako hormonálna porucha (Waye a Trudeau, 2011). Zmeny v neuroendokrinnej regulácii, metabolizme a strave/mikrobiote sa považujú za spúšťače zápalu a predispozície k rozvoju depresie (Huang et al., 2019). Predpokladalo sa, že depresia – jedna z neuropsychiatrických porúch – a zápal majú obojstranný vzťah. Zatiaľ čo depresia podporuje zápalové reakcie, zápal podporuje neuropsychiatrické poruchy vrátane depresie (Bauer a Teixeira, 2019). Fluoxetín, klasické antidepresívum, patrí medzi lieky dostupné na trhu na liečbu depresie. V súčasnosti sa považuje za vznikajúci neuroendokrinný disruptor.

Tento účinok fluoxetínu je u cicavcov skôr vedľajším než hlavným terapeutickým cieľom (León-Olea et al., 2014). Preto sú potrebné bezpečnejšie antidepresíva bez vedľajších účinkov na neuroendokrinný stav. Tekvice (Cucurbita pepo L.) sú hospodársky významným druhom pestovaným na celom svete. Majú nutričné ​​a zdravotné výhody, pretože sú bohaté na fenoly, flavonoidy, aminokyseliny, sacharidy a vitamíny (Wang et al., 2002). Niekoľko výskumných štúdií odhalilo, že tekvica má rozsiahle biologické aktivity, ako sú antidiabetické, protirakovinové, antioxidačné, protizápalové, protiúnavové a antidepresívne účinky (Wang et al., 2012; Zhang et al., 2012; Nawirska-Olszańska et al., 2013; Kim Nr a kol., 2016). Tradičná medicína, najmä ajurvédske systémy a čínska medicína, využívajú rôzne časti tekvice, vrátane dužiny plodov a semien (Perez Gutierrez, 2016). Antidepresívna účinnosť Sweetme Sweet Pumpkin (SSP) a Cucurbita moschata Duch bola predtým testovaná v štúdii in vivo s použitím zvieracieho modelu depresie vyvolaného núteným plávaním (FST) a porovnávala sa s fluoxetínom (Kim Nr a kol., 2016) . Jedna z relatívne nedávnych recenzií zhrnula, že antidepresívne potraviny, ako napríklad tekvicové semienka, mali podľa opisu skóre antidepresív 47 percent, čo zaisťuje účinok podobný antidepresívam (Lachance a Ramsey, 2018). Nedávno Dotto a Chacha podporili vykonávanie viacerých výskumných štúdií na zvieratách a klinických štúdiách s cieľom potvrdiť zmierňujúci účinok tekvicových semien na depresiu (Dotto a Chacha, 2020). Tieto správy boli povzbudivé na testovanie účinnosti tekvíc pri zmierňovaní vplyvu chronického stresu na nadobličky. Preto bola táto štúdia vykonaná s cieľom posúdiť účinok orálneho podávania extraktu Cucurbita pepo L. (CP) na zmiernenie behaviorálnej, biochemickej a adrenálnej štruktúry vyvolanej chronickým nepredvídateľným miernym stresom (CUMS) a preskúmať mechanizmus tohto vplyvu. .

MATERIÁLY A METÓDY

Extrakcia a dávkovanie tekvice

Cucurbita pepo L. (vzor kupónu: AQJ_95) bol zakúpený na miestnom trhu v Jeddahu v Saudskej Arábii. Boli identifikované v herbári Univerzity kráľa Abdulazize pomocou vzoriek herbára a flóry KSA (Chaudhary, 2001). Poukážkové exempláre boli uložené v herbári. Autori identifikovali CP a overili ho botanik z Prírodovedeckej fakulty Univerzity kráľa Abdulaziz. Extrakcia CP sa uskutočnila podľa predchádzajúcich štúdií (Wang et al., 2012). Surové ovocie so šupkou sa nakrájalo pomocou krájača a vysušilo sa pomocou lyofilizátora (FD5508; ilShinBioBase Co., Ltd., Kórea) a potom sa rozdrvilo pomocou elektrického mlecieho stroja. Prášok prešiel cez 40-sito, čím sa získal jemný prášok a skladoval sa vo vzduchotesnej nádobe. Sušený prášok (50 g) sa zmiešal so 450 ml 80-percentného etanolu a nechal sa 1 deň pri 37 °C v trepačke (JSSI-100T; JS Research Inc., Compact Shaking Incubator., Kórea) a potom sa na druhý deň prefiltrovala bavlnou a filtračným papierom. Tento extrakčný proces sa dvakrát opakoval pri 37 stupňoch, aby sa získal etanolový extrakt.

Identifikácia zložiek CP

Chemické zloženie PE sa analyzovalo pomocou stopovej plynovej chromatografie GC-TSQ Evo 800} hmotnostného spektrometra (Thermo Scientific, Austin, TX, Spojené štáty americké) s priamou kapilárnou kolónou TG–5MS ( 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm hrúbka filmu). Teplota kolónovej pece bola spočiatku nastavená na 50 stupňov a potom zvýšená o 5 stupňov C/min na 250 stupňov C a udržiavaná 2 minúty a potom zvýšená na konečnú teplotu 300 stupňov 25 stupňov/min a udržiavaná 2 minúty. Teploty injektora a MS prenosového potrubia sa udržiavali na 270 a 260 °C, v danom poradí; hélium sa použilo ako nosný plyn pri konštantnej prietokovej rýchlosti 1 ml/min. Oneskorenie rozpúšťadla bolo 4 minúty a zriedené vzorky s objemom 3 ul sa vstrekli automaticky pomocou Autosampler AS1300 spojeného s GC v splitless režime v PTV injektore. Hmotnostné spektrá EI sa zbierali pri 70 eV ionizačných napätiach v rozsahu m/z 50–650 v režime úplného skenovania. Teplota iónového zdroja bola nastavená na 250 stupňov. Zložky boli identifikované porovnaním ich hmotnostných spektier s hmotnostnými spektrálnymi databázami WILEY 09 a NIST 14, ktoré sa používajú na identifikáciu a štúdium chemického zloženia neznámych zložiek v akomkoľvek extrakte (Wiley, 2006; Mikaia et al., 2014). Analýza bola vykonaná kvalitatívne pomocou softvéru Thermo Scientific™ Xcalibur™ 2.2 a všetky hodnoty boli uvedené v relatívnom percente (Abd El-Kareem et al., 2016).

Experimentálny dizajn

Túto štúdiu schválila Etická komisia pre biomedicínsky výskum na Lekárskej fakulte Univerzity kráľa Abdulaziz, Jeddah, KSA (referenčné číslo {{0}}). V tejto štúdii bolo štyridsať samcov albínov s hmotnosťou 150–200 g vo veku 2–3 mesiace získaných z King Fahd Medical Research Center (KFMRC). Pred začatím experimentu sa potkany nechali 1 týždeň aklimatizovať na laboratórne podmienky. Desať potkanov bolo zaradených ako kontrolná skupina, ktorá nebola vystavená CUMS. Ďalších tridsať potkanov bolo podrobených procedúre CUMS počas 4 týždňov, ktorá zahŕňala rôzne typy stresorov v rôznych časoch počas dňa, aby sa zabránilo návyku na stres. Postup CUMS bol plne opísaný v predchádzajúcich prácach (Ayuob et al., 2016; Ali et al., 2017) a bol uvedený v tabuľke 1. Potkany vystavené CUMS boli rozdelené do 3 skupín (n 10). Neošetrená skupina (CUMS) dostávala vehikulum 0,03 percenta karboxymetylcelulózy (CMC-Na) sondou počas 2 týždňov. Skupina liečená FLU dostala FLU (Dar Al Dawa Pharmaceuticals Co., Ltd., Amman, Jordánsko), antidepresívum používané na farmakologickú validáciu, rozpustené v CMC-Na 0,03 percenta v dávke 20 mg/kg žalúdočnou sondou (Li a kol., 2014). Skupina liečená CP dostávala extrakt CP rozpustený v destilovanej vode v dávke 100 mg/kg sondou počas 2 týždňov podľa Wang et al. (2012).

Hodnotenie zmien správania

FST sa uskutočnilo po 4 týždňoch, aby sa potvrdil účinok CUMS na potkany (Ali et al., 2017). Počas tohto testu sa každý potkan umiestnil do sklenenej valcovej nádoby (výška 20 cm, priemer 14 cm) s 15 cm vody s teplotou 25 ± 2 °C. Potkany boli natáčané na video počas 6 minút pomocou softvéru na sledovanie správania (Noldus Information Technology, EthoVision XT®) a celkový čas strávený v imobilizácii počas 6 minút bol meraný technikom slepým k experimentálnym skupinám. Stanovil sa celkový čas v sekundách, ktorý potkany strávili bez pohybu končatín, s výnimkou malého pohybu potrebného na udržanie myši nad vodou, "doba nehybnosti" počas 6 minút.

Biochemické techniky

Dvadsaťštyri hodín po ukončení testu správania sa odobrali vzorky krvi z intraorbitálneho sínusu potkanov po anestézii 4 percentami izofluranu (SEDICO Pharmaceuticals Company, Káhira, Egypt) v 100 percentnom kyslíku. Potom boli potkany usmrtené cervikálnou dislokáciou. Vzorky krvi sa centrifugovali pri 3, 000 otáčkach za minútu počas 15 minút pri 4 stupňoch C, aby sa získalo sérum, a udržiavali sa pri -18 stupňoch C na biochemické hodnotenie. Hladina kortikosterónu (ALPCO Diagnostics, Orangeburg, NY, Spojené štáty americké) bola hodnotená s použitím súprav na imunosorbentný test s viazaným enzýmom podľa pokynov výrobcu. Podľa pokynov výrobcu boli TNF- a IL-6 (Quantakin R&D system, USA Kit) hodnotené pomocou enzýmového imunosorbentného testu. Optická hustota každej vzorky bola stanovená dvojmo pomocou čítačky mikrodoštičiek ELISA nastavenej na 450 nm. Na meranie hladiny malondialdehydu (MDA) spektrofotometricky pri 535 nm (Gamal et al., 2018) sa použila testovacia súprava reaktívnych látok s tiobarbiturovou kyselinou (TBARS) (Biodiagnostic; Egypt). Hladina superoxiddismutázy (SOD) sa merala pomocou testovacej súpravy SOD (Biodiagnostic; Egypt) (Packer, 2002). Stanovenie hladiny glutatiónperoxidázy (GPX) sa uskutočnilo pomocou súpravy GPX (Randox Labs, Crumlin, Spojené kráľovstvo). Na kvantifikáciu aktivity katalázy (CAT) sa vytvorila kalibračná krivka pre test a všetky vzorky pomocou testovacích súprav (Biodiagnostic; Egypt). Metóda bola opísaná skôr (Gamal et al., 2018).

Kvantitatívna PCR v reálnom čase

Extrakcia RNA zo vzoriek tkaniva sa uskutočnila pomocou činidla TriFast™ (PeqLab, Nemecko, kat. č.: {{0}}), ako je opísané v protokole výrobcu. Koncentrácia purifikovanej RNA bola odhadnutá pomocou spektrofotometra NanoDrop 2000c (Thermo Scientific, Spojené štáty americké). Extrahovaná RNA z každej vzorky bola reverzne transkribovaná pomocou súpravy na syntézu cDNA SensiFAST™ pre RT-qPCR (Bioline USA Inc., Spojené štáty americké, kat. č.: BIO-65053), podľa pokynov výrobcu. Syntetizovaná cDNA bola uložená pri -80 stupni až do použitia pre qRT-PCR. Reakcie qRT-PCR sa uskutočnili pomocou súpravy SensiFAST™ SYBR Lo-ROX (Bioline USA Inc., Spojené štáty americké, kat. č.: BIO-94002) ​​na detekčnom systéme PCR v reálnom čase Applied Biosystems 7500 (technológia Life , Spojené štáty). Génovo špecifické priméry pre potkany, použité v tejto štúdii, boli navrhnuté softvérom Primer3 (v.0.4.0) a ich špecificita bola skontrolovaná pomocou programu NCBI/Primer-BLAST. Priméry boli potom zakúpené od Willowfort™ (Spojené kráľovstvo). Priméry boli GAPDH (5′-TGCACCACCAACTGCTTAGC-3′, 5′-GGC ATGGACTGTGGTCATGAG-3′), kaspáza-3 (dopredu 5-TGT ATGCTTACTCTACCGCACC}G, reverzná 5-GCGCAAAGT GACTGGATGAACC-3), HSP70 (5′-ACGAGGGTCTCAAGG GCAAG-3′, 5′-CTCTTTCTCAGCCAGCGTGTTAG-3′). Ki67 (dopredu 5-AGAAGAGCCCACAGCACAGAGAA-3, dozadu 5-AGAAGAGCCCACAGCACAGAGAA 3). PCR zmes sa pripravila nasledovne: 10 ul SensiFASTTM SYBR Lo-ROX zmesi, 0,8 ul dopredného primeru, 0,8 ul reverzného priméru, 2 ul templátovej cDNA a 6,4 ul vody bez nukleázy. Reakčná zmes sa preniesla do tepelného cyklovača, ktorý bol predtým naprogramovaný na udržiavanie pri 95 stupňoch počas 2 minút, po ktorých nasledovalo 40 cyklov 95 stupňov počas 15 s a potom 60 stupňov počas 30 s. V každom experimente sa uskutočnila negatívna kontrolná reakcia bez templátu. Uskutočnila sa analýza krivky topenia na preukázanie špecifickosti produktov PCR a hodnota Ct pre každú reakciu sa získala z amplifikačných grafov. Relatívna kvantifikácia pre každú génovú expresiu vo vzorkách tkaniva sa vypočítala pomocou metódy porovnávacieho prahu (ACt) s GAPDH ako interným kontrolným génom. Pre celkovú násobnú zmenu sa vypočítala a linearizovala pomocou aritmetického vzorca 2-ΔACt.

Histologické techniky

Na konci experimentu a po anestetizácii potkanov sa otvorilo brucho a vyrezala sa pravá nadoblička. Na získanie parafínových blokov sa uskutočnila fixácia nadobličiek v 10 percentnom neutrálnom pufrovanom formalíne a ďalšie procesy. Parafínové rezy s hrúbkou 4- μm boli pripravené a zafarbené hematoxylínom a eozínom (H&E). Okrem toho boli ďalšie parafínové rezy imunohistochemicky zafarbené pomocou techniky streptavidín-biotín-peroxidázy. Sklíčka sa inkubovali cez noc pri 4 stupňoch a potom sa inkubovali s monoklonálnou anti-Ki67 (Dako Cytomation, Spojené štáty americké, v riedení 1:1, 000) ​​na demonštráciu bunkovej proliferácie. Okrem toho sa na detekciu apoptózy použila polyklonálna anti-kaspázová{10}} protilátka (Santa Cruz Biotechnology, Spojené štáty americké, v riedení 1:1,000). Použila sa aj polyklonálna protilátka proti proteínu tepelného šoku-70 (HSP70) (Dako, Carpinteria, CA, Spojené štáty americké, v riedení 1:1,000). Použila sa zodpovedajúca biotinylovaná konjugovaná sekundárna protilátka z farbiaceho systému Dako. Sklíčka zafarbené iba sekundárnou protilátkou sa použili ako negatívne kontroly. Jadrá boli kontrastne zafarbené hematoxylínom. Hnedé cytoplazmatické farbenie sa považovalo za pozitívnu reakciu. Zafarbené rezy sa skúmali a fotografovali pomocou mikroskopu Olympus BX-51 (Olympus) pripojeného k digitálnemu fotoaparátu a počítaču. Semikvantitatívna analýza imunoreaktivity protilátky sa uskutočnila pomocou softvéru na analýzu obrazu Pro Plus. Percentuálna plocha imunopozitívnej reakcie bola hodnotená v 30 poliach pri 400-násobnom zväčšení. Pozitívne bunky sa spočítali na 1,0 mm2 plochy, ako opísali Zhou et al. (2016). Preskúmalo sa najmenej päť polí z každého sklíčka a pre každé zviera sa vypočítal priemer. Na morfometrickú analýzu sa u každého zvieraťa skúmali štyri rezy (zväčšenie x 100). Hrúbka rôznych zón nadobličiek bola meraná v mikrometroch. Hrúbka kôry nadobličiek bola získaná meraním vzdialenosti medzi dreňom a kapsulou nadobličiek v priamke, jedno meranie sa uskutočnilo v každom kvadrante kôry nadobličiek.

Štatistická analýza

VÝSLEDKY

Výsledky správania

Výsledky analýzy extraktu CP použitím GC-MS

Biochemické hodnotenie

Hladina kortikosterónu v sére

Hladina kortikosterónu sa významne zvýšila (p < {0}} 0,001) u neliečených potkanov vystavených CUMS v porovnaní s kontrolnými potkanmi, zatiaľ čo u potkanov liečených FLU a CP došlo k významnému zníženiu (p < 0,001) v sérovej hladine kortikosterónu.

Hladiny TNF- a IL-6 v sére

Hladiny MDA, SOD, GPX a CAT v sére

Génová expresia Ki67, kaspázy-3 a HSP70

RT-PCR odhalila nevýznamne vysokú expresiu génu Ki67 v nadobličkách skupiny CUMS v porovnaní s kontrolnou skupinou, zatiaľ čo skupiny liečené FLU a CP vykazovali významne vysokú expresiu v porovnaní so skupinou vystavenou CUMS (obrázok 3E) . Pokiaľ ide o kaspázu-3, jej génová expresia bola významne zvýšená (p < 0.001)="" v="" nadobličkách="" skupiny="" cums="" v="" porovnaní="" s="" kontrolnou="" skupinou,="" zatiaľ="" čo="" expresia="" flu-="" a="" skupiny="" liečené="" cp="" vykazovali="" významný="" pokles="" v="" porovnaní="" so="" skupinou="" vystavenou="" cums="" (obrázok="" 3f="" pokiaľ="" ide="" o="" expresiu="" génu="" hsp70,="" zaznamenala="" významne="" vyššie="" hladiny="" (p="">< 0,001)="" v="" nadobličkách="" v="" skupine="" cums="" ako="" v="" skupine="" kontrolná="" skupina,="" zatiaľ="" čo="" skupiny="" liečené="" flu="" a="" cp="" vykazovali="" nevýznamný="" pokles="" v="" porovnaní="" so="" skupinou="" vystavenou="" cums="" (obrázok="">

Histopatologické hodnotenie

DISKUSIA

Moderná spoločnosť je zjavne plná stresu, ktorý môže vyplynúť z každodenných problémov, zdravotnej starostlivosti a problémov súvisiacich s prácou. Tieto stresory môžu spôsobiť takzvané poruchy súvisiace so stresom (Clayton a Mccance, 2014). V tejto štúdii bol etanolový extrakt z dužiny a šupky Cucurbita pepo L. použitý na skúmanie jeho potenciálu pri zmierňovaní depresívneho správania vyvolaného CUMS a jeho vplyvu na nadobličky. To dokázal a

významné zvýšenie sérovej hladiny kortikosterónu a overené predĺženým časom imobility počas FST. Tieto zistenia boli v súlade s tými, ktoré boli predtým uvedené (Tang et al., 2015). Uvádza sa, že TNF- aj IL-6 sa podieľajú na patogenéze depresie (Taraz et al., 2015; Pedraz-Petrozzi et al., 2020). Bolo hlásené, že myši s deficitom IL-6 alebo TNF- receptorov sú odolné voči depresívnemu správaniu (Viana et al., 2010). Preto boli hodnotené v tejto štúdii a bolo pozorované, že TNF- aj IL-6 boli významne zvýšené v sére potkanov vystavených CUMS počas 4 týždňov, čo naznačuje, že mali depresiu. Toto zistenie podporili Numakawa et al. (2014) u myší s behaviorálnym zúfalstvom a Taraz et al. (2015) u pacientov s depresiou. V tejto štúdii bolo podávanie tekvicového extraktu spojené so zlepšením depresívneho správania, čo je evidentné signifikantným znížením času imobility FST a potvrdené signifikantným znížením kortikosterónu a zápalových cytokínov TNF- a IL-6 v sérum. Tieto zistenia podporili Kim Nr a kol. (2016), ktorí uviedli, že SSP počas 28 dní znížilo hladinu zápalových cytokínov u depresívnych potkanov.

Protizápalovú aktivitu tekvice možno pripísať aktívnym látkam tekvice, ako sú kyselina olejová a palmitová a estradiol. Downregulácia kyseliny olejovej, palmitovej a kyseliny linolovej bola opísaná pri depresii (Conklin et al., 2010; Martín et al., 2010). Uvádza sa, že neuroprotekcia sprostredkovaná kyselinou olejovou je spojená s jej protizápalovým účinkom sprostredkovaným aktiváciou receptora gama aktivovaného peroxizómovým proliferátorom (PPAR-) (Song et al., 2019). Okrem toho sa uvádza, že kyselina palmitová inhibuje fosfolipázu A(2), a preto sa považuje za protizápalovú zlúčeninu (Aparna et al., 2012). Estradiol bol jednou zo zlúčenín tekvice zistených v tejto štúdii. Uvádza sa, že estradiol vyvoláva protizápalový účinok a následne zmierňuje depresívne správanie (Xu et al., 2015). Ďalším mechanizmom, ktorým môže estradiol vyvolať antidepresívny účinok, je upregulácia expresie neurotrofického faktora odvodeného od mozgu (BDNF) a fosforylácie ERK aktiváciou ER- v mozgu (Yang et al., 2010). V tejto štúdii bola hladina MDA v sére zvýšená, zatiaľ čo hladiny SOD, GPX a CAT boli znížené u potkanov vystavených CUMS. Podobné zmeny boli zdokumentované po expozícii CUMS v predchádzajúcich štúdiách a dodali, že tieto biochemické zmeny viedli k oxidačnému stresu a poškodeniu HPA (Nabavi et al., 2015). Liu T. a kol. (2015) tiež uvádza, že rozvoj depresie možno pripísať nízkemu obsahu antioxidantov v tele.

Antioxidačné vlastnosti extraktu z tekvicového ovocia boli často uvádzané (Bahramsoltani et al., 2017). Okrem toho sa uvádza, že dužina a šupka Cucurbita pepo L. spracovávajú vyššiu antioxidačnú aktivitu ako ostatné časti, napríklad semená (Oyeleke et al., 2019). Podávanie tekvicového extraktu v mnohých predchádzajúcich štúdiách významne zvýšilo hladiny SOD a GPX a znížilo MDA v sére myší (Guo-Hua et al., 2000; Dang, 2004) a tento účinok bol tiež zdokumentovaný v tejto štúdii. Za jej antidepresívnym účinkom evidentným v tejto štúdii by preto mohla byť antioxidačná aktivita tekvíc. To je v súlade s pozorovaniami Kim Nr a kol. (2016). Uvádza sa, že prírodné produkty s protizápalovými, antioxidačnými a protiúnavovými účinkami majú aj antidepresívny účinok (Jeong et al., 2015). Všetky tieto predchádzajúce činnosti sa osvedčili v tekviciach. Zvýšenú cytoplazmatickú vakuolizáciu buniek kôry nadobličiek, pozorovanú v skupine CUMS v tejto štúdii, možno pripísať zvyšujúcemu sa dopytu po lipidoch, ktoré tvoria základný kameň syntézy kortizolu. Ciganková a spol. (2005) pozorovali, že dlhotrvajúca experimentálna hyperdynamika viedla ku koalescencii viacerých kvapôčok cytoplazmatických lipidov kortikálnych buniek. Tieto lipidové kvapky obsahujú cholesterol, ktorý je hlavným prekurzorom pri syntéze steroidných hormónov.

Koldysheva a Lushnikova (2008) však uviedli, že stres viedol k významnému zníženiu lipidových kvapôčok v bunkách kôry nadobličiek, najmä ZF (Koldysheva a Lushnikova, 2008). Bolo opísané, že po vystavení fyzickému stresu sa bolestivé podnety prenášajú do hypotalamu, čo vedie k sekrécii CRH do hypofýzového portálneho systému, čo zvyšuje sekréciu ACTH a stimuluje jeho receptory v ZF a ZR, aby sa zvýšila sekrécia kortizolu (Patti et al. , 2018). Zhrubnutá kapsula nadobličiek a trabekuly pozorované u potkanov exponovaných CUMS boli predtým hlásené (El-Desouki et al., 2011; Altayeb a Salem, 2017) ako výsledok zvýšenej syntézy kolagénu fibroblastmi pri vystavení imobilizačnému stresu. Mnoho buniek v nadobličkách potkanov vystavených CUMS vykazovalo hlboko zafarbené jadrá, čo naznačuje, že prešli apoptózou, ktorá bola potvrdená kaspázovým-3 imunohistochemickým farbením. Podobné pozorovanie uviedli Altayeb a Salem (2017), keď študovali vplyv imobilizačného stresu na nadobličky potkanov. Liu Q. a kol. (2015) uviedli, že nadmerný oxidačný stres, evidentný po vystavení CUMS v tejto štúdii, modifikuje hladiny expresie „génov súvisiacich s apoptózou“ a indukuje bunkovú apoptózu a degeneráciu prostredníctvom signálnych dráh Bcl{12}}, Bax a kaspázy -3. Tento mechanizmus bol potvrdený v tejto štúdii pomocou RT-PCR, ktorá odhalila významnú upreguláciu expresie génu kaspázy{15}}.

Pri preskúmaní literatúry sa nezistil žiadny priamy účinok Cucurbita pepo na kaspázou{0}-sprostredkovanú apoptózu v rôznych tkanivách. Zdá sa, že zníženie kaspázových-3-pozitívnych apoptotických buniek detegovaných v nadobličkách bolo pripísané antioxidačnému účinku Cucurbita pepo dokumentovanému v tejto štúdii. Podporujú to mnohé predchádzajúce štúdie uskutočnené na iných rastlinách a bylinkách s významnými antioxidačnými aktivitami (Banagozar Mohammadi a kol., 2019; Ghazizadeh a kol., 2020). Táto štúdia ukázala, že vystavenie CUMS zvýšilo Ki67- pozitívne bunky v kôre nadobličiek, čo bolo významne evidentné v ZF, čo naznačuje zvýšený počet proliferujúcich buniek, a v dôsledku toho sa hrúbka tejto vrstvy výrazne zvýšila. Na druhej strane, počet Ki67-pozitívnych proliferujúcich buniek sa v dreni v reakcii na CUMS nevýznamne znížil. Tieto pozorovania boli v súlade s pozorovaniami Ulricha-Laia et al. (2006), ktorí zaznamenali zvýšenie Ki67-pozitívnych bunkových jadier iba vo vonkajšom ZF po vystavení chronickému variabilnému stresu, zatiaľ čo dreň vykazovala bunkovú hypertrofiu a nie hyperpláziu. Okrem toho Laborie et al., (2003) uviedli všeobecné zvýšenie medulárnej funkcie po vystavení chronickému stresu,

čo naznačuje, že chronický stres môže viesť k medulárnej hypertrofii. V tejto štúdii podávanie tekvicového extraktu významne zvýšilo bunkovú proliferáciu, čo je zrejmé z upregulácie génu Ki67 a imunoexpresie takmer vo všetkých zónach a dreni nadobličiek v porovnaní s CUMS. To vysvetlilo zvýšenú hrúbku zón žľazy zaznamenanú v tejto štúdii. Môže tiež kompenzovať apoptotický účinok vyvolaný expozíciou CUMS. Toto zistenie podporujú Kim Hy et al. (2016), ktorí uviedli významnú upreguláciu expresie mRNA Ki67 a proliferáciu splenocytov izolovaných zo sleziny BALB/c myší liečených SSP, streamed a Cucurbita moschata Duch a jej hlavnou zložkou, -karoténom. V tejto štúdii expozícia CUMS významne zvýšila génovú expresiu a imunoexpresiu HSP70 vo všetkých zónach nadobličiek. V súlade s tým Zheng a kol. (2008) tiež dokázali, že zvýšená expresia HSP70 po vystavení stresovým podmienkam moduluje zápalové reakcie inhibíciou aktivácie zápalového transkripčného faktora, jadrového faktora-kappa B (NF-kappaB). Okrem toho môže HSP70 priamo interferovať s apoptózou a nekrózou (Yenari et al., 2005). Nedávno Li a kol. (2019) uviedli zvýšenú reguláciu expresie HSP70 v tkanive nadobličiek ošípaných po vystavení tepelnému stresu, čo naznačuje úlohu HSP70 pri poškodení nadobličiek a zdôrazňuje jeho význam pre zápalové reakcie.

Rýchla indukcia HSP70 v reakcii na stres sa považuje za nevyhnutnú pre proces bunkovej ochrany. V našej štúdii bola liečba potkanov vystavených CUMS tekvicami spojená s nevýznamným znížením expresie HSP70, ktorá bola spojená so zníženou apoptózou a zápalovými reakciami. To by mohlo poukazovať na priaznivý účinok relatívne vysokej hladiny HSP70 indukovanej FLU aj CP, pretože viedla k zníženiu apoptózy sprostredkovanej kaspázou{4}} a uvoľneniu zápalových cytokínov. Hoci účinok tekvíc na rodinu proteínov tepelného šoku nebol predtým opísaný, bolo opísané, že kyselina olejová, ktorá predstavuje hlavné zložky tekvíc použitých v tejto štúdii, znižuje expresiu HSP60 v bunkovej línii ľudských T lymfocytov (Martins De Lima et al., 2004), čo podporuje zistenie našej štúdie. Navrhovaný mechanizmus účinku Cucurbita pepo ako látky podobnej antidepresívam je zhrnutý na obrázku 7. Medzi obmedzenia tejto štúdie patrila neschopnosť ďalej skúmať hĺbkový mechanizmus antidepresívneho účinku CP, a preto je ďalšia štúdia povzbudzovaní k tomu. Na záver, táto štúdia poskytuje vedecky podložený dôkaz o účinnosti extraktu Cucurbita pepo L. na zmiernenie behaviorálnych a biochemických zmien vyvolaných CUMS, ako aj histopatologického vplyvu na nadobličky. Tieto účinky boli evidentné prostredníctvom zníženia regulácie apoptózy a expresie HSP70 a zdalo sa, že sú sprostredkované antioxidačným a protizápalovým účinkom extraktu Cucurbita pepo L.. Hoci táto štúdia a niektoré ďalšie nedávne štúdie zdokumentovali účinok Cucurbita pepo podobný antidepresívam a preskúmali jeho mechanizmus, na potvrdenie tohto účinku u ľudí sú potrebné ďalšie štúdie vrátane klinických štúdií.

Toto je náš produkt proti únave! Pre viac informácií kliknite na obrázok!

LITERATÚRA

Abd-El-Kareem, MSMA, Rabbih, MAEF, Selim, ETM, Elsherbiny, EAE-M., a El-Khateeb, AY (2016). Aplikácia GC/EIMS v kombinácii so semiempirickými výpočtami na identifikáciu a skúmanie niektorých prchavých zložiek v bazalkovom esenciálnom oleji.

Altayeb, Z. a Salem, M. (2017). Svetelná a elektrónová mikroskopická štúdia o vplyve imobilizačného stresu na kôru nadobličiek dospelých potkanov a možnú zlepšujúcu úlohu vitamínu EJ Med. Histológia 1, 44–56.

Aparna, V., Dileep, KV, Mandal, PK, Karthe, P., Sadasivan, C. a Haridas, M. (2012). Protizápalové vlastnosti kyseliny N-hexadekánovej: Štrukturálne dôkazy a kinetické hodnotenie. Chem. Biol. Drug Des. 80, 434-439.

Bahramsoltani, R., Farzaei, MH, Abdolghaffari, AH, Rahimi, R., Samadi, N., Heidari, M. a kol. (2017). Hodnotenie fytochemikálií, antioxidantov a hojenia popálenín v ovocnej kôre Cucurbita Moschata Duchesne. Iran J. Basic Med. Sci. 20, 798-805. doi:10.22038/ IJBMS.2017.9015

Banagozar Mohammadi, A., Torbati, M., Farajdokht, F., Sadigh-Eteghad, S., Fazljou, SMB, Vatandoust, SM a kol. (2019). Sericín zmierňuje obmedzujúce stresom vyvolané depresívne a úzkostné správanie prostredníctvom modulácie oxidačného stresu, neuroinflamácie a apoptózy v prefrontálnom kortexe a hipokampe.

Bauer, ME a Teixeira, AL (2019). Zápal pri psychických poruchách: čo je na prvom mieste? Ann. N. Y Acad. Sci. 1437, 57–67.

Chaudhary, S. (2001). Flóra Kráľovstva Saudskej Arábie: Ilustrovaný Rijád: Ministerstvo poľnohospodárstva a vody, Národný herbár, Národné centrum pre výskum poľnohospodárstva a vody, 2. Rijád: Anatómia a morfológia.

Ciganková, V., Žibrín, M., Bod A, K. a Holovská, K. (2005). Vplyv dlhodobej experimentálnej hypodynamie na nadobličky japonských prepelíc: a ultraštrukturálna štúdia. BULLETIN-VETERINÁRNY ÚSTAV PULAWY 49, 449.

Clayton, M. a Mccance, K. (2014). "Stress and Disease", v Patofyziológii biologický základ pre choroby u dospelých a detí. Editori K. Mccance, S. Huether, V. Brashers a N. Rote. 7. vyd. (USA: Kanada Elsevier).

Conklin, SM, Runyan, CA, Leonard, S., Reddy, RD, Muldoon, MF a Yao, JK (2010). Zmeny N-3 a N-6 polynenasýtených mastných kyselín v prednej cingulárnej kôre jedincov s veľkou depresívnou poruchou súvisiace s vekom. Prostaglandíny Leukot. Essent. Mastné kyseliny 82, 111-119.

Doron, R., Lotan, D., Versano, Z., Benatav, L., Franko, M., Armoza, S., et al. (2014). Liečba escitalopramom alebo novou bylinnou zmesou počas alebo po vystavení stresu znižuje úzkostné správanie prostredníctvom kortikosterónu a modifikácií BDNF.

Dotto, JM a Chacha, JS (2020). Potenciál tekvicových semien ako funkčnej zložky potravín: prehľad. Scientific Afr. 10, e00575.

Duke, JA (1992). Príručka fytochemických zložiek bylín GRAS a iných hospodárskych rastlín. [Online]. Boca Raton: FL: CRC Press.

El-Desouki, N., El-Refaiy, A., Abdel-Azeem, H. a El-Baely, M. (2011). Histologické a ultraštrukturálne štúdie účinku imobilizácie

Stres na kôre nadobličiek potkana albína a zlepšujúca úloha diazepamu. J. Egypt. Ger. Soc. Zool 62, 25–45. Gamal, M., Moawad, J., Rashed, L., Morcos, MA a Sharawy, N. (2018).

Možné zapojenie tetrahydrobiopterínu do narušenia redoxnej homeostázy pri sepse - indukovanej mozgovej dysfunkcii. Brain Res. 1685, 19.–28.

Gore, AC a Patisaul, HB (2010). Neuroendokrinná disrupcia: historické korene, súčasný pokrok, otázky do budúcnosti. Predné. Neuroendokrinol. 31, 395-399.

Guo-Hua, X., Zhi-Hong, H. a Yong-Fangl, W. (2000). Štúdia možného protinádorového účinku a imunity tekvicového polysacharidu. J. Wuhan Prof. Med. Zb. 28, 1–4.

Hema, R., Kumaravel, S. a Alagusundaram, K. (2011). GC/MS Stanovenie bioaktívnych zložiek Murraya Koenigii. J. Am. Sci. 7, 80-83. Huang, L., Mivechi, NF a Moskophidis, D. (2001). Pohľad na reguláciu a funkciu hlavnej molekuly Hsp70 vyvolanej stresom

Chaperón in vivo: Analýza myší s cieleným narušením génu hsp70.1 alebo hsp70.3. Mol. Cel, Biol. 21, 8575-8591.

Huang, Q., Liu, H., Suzuki, K., Ma, S., a Liu, C. (2019). Spojenie toho, čo jeme s našou náladou: prehľad stravy, antioxidantov a depresie. Antioxidanty 8, 376. doi:10.3390/antiox8090376

Jeong, HJ, Kim, JH, Kim, NR, Yoou, MS, Nam, SY, Kim, KY a kol. (2015). Antidepresívny účinok Stillena. Arch. Pharm. Res. 38, 1223-1231.

Jonnalagadda, SC, Suman, P., Morgan, DC a Seay, JN (2017). "Kapitola 2 - Nedávny vývoj v oblasti syntézy a aplikácií derivátov betulínu a kyseliny betulínovej ako terapeutických činidiel," v Štúdiách v chémii prírodných produktov. Editor R. Atta Ur (Elsevier). Khar, A., Ali, AM, Pardhasaradhi, BY, Varalakshmi, CH, Anjum, R. a Kumari, AL (2001). Indukcia stresovej reakcie spôsobuje ľudskú nádorovú bunku

Línie odolné voči apoptóze sprostredkovanej kurkumínom: Úloha reaktívnych kyslíkových medziproduktov. Cell Stress Chaperones 6, 368–376. doi:10.1379/1466-1268(2001) 006<0368:iosrrh>2.0.co;2 Kikuchi, T., Ando, ​​H., Maekawa, KI, Arie, H., Yamada, T. a Tanaka, R. (2015). Dva nové diterpénové glykozidy typu Ent-kauran zo semien cukety (Cucurbita Pepo L.). Fitoterapia 107, 69–76. doi:10.1016/j.fifitote.2015.09.019 Kim, HY, Nam, SY, Yang, SY, Kim, HM a Jeong, HJ (2016a). Cucurbita

Moschata Duch. A jeho aktívna zložka, -karotén, účinne podporuje imunitné odpovede prostredníctvom aktivácie splenocytov a makrofágov. Immunopharmacol. Imunotoxikol. 38, 319-326.

Koldysheva, EV, a Lushnikova, EL (2008). Ultraštrukturálna reorganizácia kôry nadobličiek potkana po hypertermii celého tela. Bull. Exp. Biol. Med. 145, 650-655.

Metyrapónom indukovaná deplécia glukokortikoidov moduluje génovú expresiu tyrozínhydroxylázy a fenyletanolamín N-metyltransferázy v nadobličkách potkana prostredníctvom necholinergnej transsynaptickej aktivácie. J. Neuroendocrinol. 15, 15–23.

Lachance, LR, a Ramsey, D. (2018). Antidepresívne potraviny: Systém profilovania živín založený na dôkazoch pre depresiu. World J. Psychiatry 8, 97–104.