Tianma-Extrakt in Kombination mit Isorhynchophyllin hemmt MPP+-induzierte Apoptose in PC12-Zellen über den mitochondrialen Weg
Die Parkinson-Krankheit (PD) ist eine degenerative Erkrankung des zentralen Nervensystems, die mit Symptomen motorischer Defizite einhergeht. Mehr als 90% der Fälle von Morbus Parkinson treten sporadisch auf, und etwa 10% der Fälle von Morbus Parkinson sind erblich bedingt. Die wichtigsten pathologischen und biochemischen Merkmale der Parkinson-Krankheit sind der fortschreitende Verlust dopaminerger Neuronen in der Substantia nigra, was zu einem Rückgang des Dopaminspiegels im Striatum führt. 1-Methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridin (MPTP) hat eine hemmende Wirkung auf den mitochondrialen Komplex I, und wenn es in den Körper gelangt, erzeugt es aktive 1-Methyl-4-phenylpyridin-Ionen (MPP+). Die von MPP+ in den Mitochondrien erzeugten freien Radikale verursachen mitochondriale Schäden. Die mitochondrial vermittelte Apoptose dopaminerger Neuronen ist ein wichtiger pathologischer Mechanismus der Parkinson-Krankheit. Im Hirngewebe von Parkinson-Patienten zeigen einige absterbende Neuronen nach dem Tod morphologische Merkmale der Apoptose. Die Forschung zur Parkinson-Therapie, die auf die Schädigung der Mitochondrien abzielt, hat sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der klinischen Medizin große Beachtung gefunden. Seit Cotzias et al. 1967 Levodopa erstmals erfolgreich zur klinischen Behandlung von Morbus Parkinson eingesetzt haben, ist die Dopaminersatztherapie das wichtigste Mittel zur Behandlung von Morbus Parkinson. Allerdings kann diese Therapie die klinischen Symptome nur bis zu einem gewissen Grad lindern und das Fortschreiten der Krankheit nicht grundlegend aufhalten. Die traditionelle chinesische Medizin hat den Vorteil, dass sie bei der Behandlung von Morbus Parkinson eine stabile und lang anhaltende therapeutische Wirkung und nur minimale toxische Nebenwirkungen aufweist. Mit der Vertiefung der Forschung über den Mechanismus der Apoptose bei der Entstehung und Entwicklung von Morbus Parkinson hat die Kombination wirksamer Bestandteile der traditionellen chinesischen Medizin erhebliche Vorteile bei der neuroprotektiven Behandlung von Morbus Parkinson gezeigt. Unsere früheren Forschungen haben ergeben, dass Gastrodin und Isocrocetin sowohl in vitro als auch in vivo neuroprotektive Wirkungen in Parkinson-Modellen entfalten. Morbus Parkinson ist eine komplexe Krankheit, die durch genetische und umweltbedingte Faktoren verursacht wird, und eine Kombinationstherapie zur Behandlung von Morbus Parkinson findet zunehmend Beachtung. Ziel dieser Studie ist es, die schützende Wirkung und den Mechanismus der Kombination von Gastrodin und Isocrocetin auf MPP+-induzierte Apoptose in PC12-Zellen zu untersuchen.

Die Dopamin-Ersatztherapie, die sich auf die Verbesserung der motorischen Symptome konzentriert, ist nach wie vor der Eckpfeiler der Parkinson-Behandlung, wird aber durch die langfristige Wirksamkeit und die Komplikationen eingeschränkt. Die Neuroprotektion hat sich zu einer wichtigen Behandlungsstrategie entwickelt, um das Fortschreiten der Parkinson-Krankheit zu verzögern. Morbus Parkinson ist eine komplexe Krankheit, die durch mehrere Faktoren verursacht wird, und der synergistische Effekt zwischen biologischen Zielen, der durch eine Kombinationstherapie hervorgerufen wird, könnte ein wirksames Mittel zur Verbesserung der komplexen Pathologie von Morbus Parkinson sein. Der Wirkstoff Tianma Gouteng Yin aus der traditionellen chinesischen Medizin kann die Symptome von Parkinson-Patienten deutlich verbessern. In unseren früheren Untersuchungen haben wir festgestellt, dass Gastrodin und Isocrocetin die Hauptwirkstoffe von Tianma und Gouteng gegen Parkinson sind.

Im Gehirn von Morbus-Parkinson-Patienten wurden viele apoptotische Neuronen und oxidativer Stress nachgewiesen, und oxidativer Stress ist ein wichtiger Faktor bei der Initiierung des apoptotischen Signalwegs. Eine übermäßige Apoptose dopaminerger Neuronen spielt eine Schlüsselrolle beim Fortschreiten der Parkinson-Krankheit, und verschiedene Ursachen der Parkinson-Krankheit können letztlich über den gemeinsamen Weg der Zellapoptose zum Ausbruch der Krankheit führen. MPTP wird von Gliazellen über die Blut-Hirn-Schranke aufgenommen und oxidiert, wobei MPP+ entsteht. Dopaminerge Neuronen im Mittelhirn nehmen MPP+ über Dopamintransporter auf und hemmen die Aktivität des mitochondrialen Komplexes I in den Mitochondrien, was zur Apoptose der dopaminergen Neuronen in der Substantia nigra führt. MPTP/MPP+ ist ein wirksames Medikament zur Induktion von Parkinson-Modellen. Diese Studie zeigte, dass MPP+ die Apoptose und die Caspase-3/7-Aktivität in PC12-Zellen erhöht, während Gastrodin oder Isorhynchophyllin allein die Apoptose und die Caspase-3/7-Aktivität in PC12-Zellen signifikant hemmen können. Die hemmende Wirkung von Gastrodin und Isorhynchophyllin zusammen war deutlich stärker als die von beiden allein.

In den letzten Jahren hat die eingehende Untersuchung der Struktur und Funktion der Mitochondrien ergeben, dass die fortschreitende Entwicklung von Parkinson eng mit den Mitochondrien zusammenhängt. Eine mitochondriale Dysfunktion führt zu einer erhöhten Permeabilität der äußeren Mitochondrienmembran, zur Freisetzung von Cyt-c in das Zytoplasma und zur Bindung mit dem apoptotischen Protease-Aktivator 1, um ein Multimer zu bilden, das Caspase-9 und Caspase-3 aktiviert, was zur Aktivierung ruhender Endonukleasen führt und schließlich DNA-Bruch und Zellapoptose verursacht. Die Apoptose dopaminerger Neuronen kann zum Auftreten der Parkinson-Krankheit führen. Diese Studie zeigte, dass MPP+ das Rot/Grün-Verhältnis von JC-1 in PC12-Zellen reduzierte und den Gehalt an Cyct-C im Zellkulturüberstand erhöhte. Die kombinierte Anwendung von Gastrodin und Isorhynchophyllin hatte eine signifikant stärkere Wirkung auf den Anstieg des Rot/Grün-Verhältnisses von JC-1 und den Rückgang von Cyct-C im Zellkulturüberstand als ihre individuelle Anwendung, was darauf hindeutet, dass die neuroprotektive Wirkung der kombinierten Anwendung von Gastrodin und Isorhynchophyllin mit der Verbesserung der mitochondrialen Dysfunktion zusammenhängt. Die ERK1/2-, Akt- und GSK-3-β-Signalwege spielen eine wichtige Rolle bei den neuroprotektiven Wirkungen der Kombination von Gastrodin und Isorhynchophyllin.

Niacin kann nach dem Eintritt in den Körper durch die Wirkung von Enzymen in NAD+ und NADP+ umgewandelt werden. NAD+ ist eine der wichtigsten Komponenten der Atmungskette, die an den Redoxreaktionen im Organismus beteiligt ist. Eine Erhöhung des NAD+/NADH-Gehalts in den Zellen kann neurodegenerative Erkrankungen lindern. Der Akt-Signalweg ist ein wichtiger intrazellulärer überlebensfördernder Signalweg, und eine Erhöhung der Akt-Phosphorylierungswerte kann der neuronalen Apoptose entgegenwirken und das neuronale Überleben fördern. Es hat sich gezeigt, dass Akt an der Pathogenese der Parkinson-Krankheit beteiligt ist. Studien haben gezeigt, dass die Akt-Konzentrationen in der Substantia nigra pars compacta bei Parkinson-Patienten reduziert sind. Diese Studie zeigte, dass MPP+ den NAD+-Gehalt und das NAD+/NADH-Verhältnis in PC12-Zellen reduzierte, während die Kombination von Gastrodin und Isorhynchophyllin den NAD+-Gehalt und das NAD+/NADH-Verhältnis in PC12-Zellen erhöhte. Isocrocetin allein oder in Kombination mit Gastrodin erhöhte die Akt-Phosphorylierungswerte in PC12-Zellen. Akt spielt eine wichtige Rolle bei der kombinierten Anwendung von Gastrodin und Isorhynchophyllin zur Erhöhung des zellulären NAD+-Gehalts und des NAD+/NADH-Verhältnisses.

Zusammenfassend hat diese Studie bestätigt, dass die Kombination von Gastrodin und Isorhynchophyllin einen synergistischen Effekt hat, der die PD-bedingte neuronale Apoptose besser hemmen kann. Der Mechanismus könnte mit der Verbesserung der mitochondrialen Funktion zusammenhängen, aber die synergistische neuroprotektive Wirkung der Kombination in vitro muss in vivo-Experimenten überprüft werden, und der molekulare Mechanismus der synergistischen Neuroprotektion muss weiter erforscht werden.