Estudio del efecto del ginsenósido Rb1 sobre el daño neuronal inducido por MPTP y las anomalías conductuales en ratones
La enfermedad de Parkinson (EP) es la segunda enfermedad neurodegenerativa más común que afecta al sistema nervioso central (SNC) después de la enfermedad de Alzheimer (EA). La principal característica patológica es la muerte progresiva de las neuronas dopaminérgicas, acompañada de una disminución de la tirosina hidroxilasa (TH); los principales síntomas clínicos incluyen trastornos del movimiento (como rigidez, disminución de la función motora, temblores en reposo, etc.) y trastornos no relacionados con el movimiento (privación del sueño, deterioro de la memoria, etc.). Las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra liberan dopamina de forma dependiente del calcio desde los terminales de los axones en el cuerpo estriado dorsal, así como desde los cuerpos celulares y las dendritas en el mesencéfalo. Su producción y metabolismo en el organismo están regulados por la función coordinada de diferentes canales iónicos, como el hierro, el zinc, el cobre y el calcio. Alrededor de 1% de los 10 millones de personas de 60 años que hay en el mundo padecen esta enfermedad, y con el aumento del nivel de vida de todo el país y el envejecimiento de la población mundial, el número de personas que padecen la enfermedad de Parkinson también está aumentando gradualmente. Hasta ahora, no se ha descubierto ningún tratamiento completo para la enfermedad de Parkinson, y los fármacos disponibles actualmente sólo pueden mejorar los síntomas de la enfermedad de Parkinson, pero no curarla por completo. Esto hace que la investigación sobre el tratamiento de la enfermedad de Parkinson sea un problema urgente a resolver.
El ginsenósido Rb1 es el principal principio activo del ginseng y del Panax notoginseng. El ginseng tiene efectos calmantes y cognitivos, mientras que el Panax notoginseng tiene un efecto protector contra el daño cerebral y puede mejorar la memoria. El ginsenósido Rb1 puede mejorar la apoptosis de las células nerviosas cerebrales inducida por la hipoxia y reparar los daños del sistema nervioso central, y tiene un gran potencial de aplicación y desarrollo. Los estudios han demostrado que el ginsenósido Rb1 mejora la disfunción motora y previene la muerte de neuronas DA mediante la regulación del transportador de glutamato GLT-1 en modelos de ratón MPTP. Este artículo explora principalmente si el ginsenoside Rb1 puede mejorar el daño causado por el modelo de EP inducida por MPTP a través de FP1, CaMKII, y la proteína antiapoptótica Bcl-2, con el fin de proporcionar ayuda para la prevención y el tratamiento de la enfermedad de Parkinson.

 

La EP es la segunda enfermedad neurodegenerativa más importante del mundo y supone una amenaza para la salud de las personas. Las anomalías neuroquímicas de la EP consisten en la degeneración de las neuronas dopaminérgicas de la sustancia negra, lo que provoca una disminución de los niveles de dopamina (DA) estriatal. Los cultivos primarios son uno de los modelos más relevantes para estudiar las características y particularidades de las neuronas dopaminérgicas. Estos cultivos pueden ser sometidos a diversos agentes estresantes y compuestos neuroprotectores que simulan la patología de la EP para prevenir o ralentizar la degeneración neuronal. Por lo tanto, cultivamos neuronas dopaminérgicas in vitro y observamos la morfología de las neuronas a través del daño por MPTP. Además, las lesiones deportivas causadas por la EP y la reducción de la TH tirosina quinasa positiva son sus principales características. El MPTP es una neurotoxina y el "mejor" modelo para estudiar la enfermedad de Parkinson hasta la fecha. Por lo tanto, en este estudio, utilizamos experimentos de campo abierto y experimentos de escalada de postes para detectar los trastornos motores inducidos por el MPTP en modelos de EP. Encontramos que el grupo del modelo MPTP exhibía un deterioro significativo de la función motora. Además, la detección de proteínas estriatales en modelos de ratón inducidos por MPTP mostró una disminución significativa de la expresión de TH en el grupo modelo de MPTP.

La homeostasis iónica desempeña un papel crucial en la enfermedad de Parkinson. Con más frecuencia se menciona la homeostasis del calcio y del hierro, que también interactúan entre sí. Los niveles desequilibrados de hierro o calcio pueden promover una diafonía perjudicial entre el hierro y el calcio, lo que conduce a la disfunción neuronal y la muerte. El Ca2+ puede ser un participante clave en la coordinación de complejas redes de orgánulos para lograr, en última instancia, interacciones metabólicas, señalización intracelular, mantenimiento celular y regulación de la supervivencia celular. Es un elemento fundamental para la adaptación celular al entorno, y su alteración de la homeostasis desempeña un papel crucial en la toxicidad por MPP+. El MPTP puede causar un aumento del Ca2+ intracelular, lo que conduce a la activación de enzimas dependientes del Ca2+, como las proteína quinasas y la calpaína I y II, interfiriendo así con la función celular normal y causando daño celular. En este estudio, el nivel de expresión de CaMKII se detectó después de la lesión MPTP, y se encontró que no había diferencias significativas en el nivel de expresión de CaMKII. La deposición de hierro es uno de los factores clave en la etiología de la enfermedad de Parkinson (EP). La homeostasis del hierro se mantiene a través de la interacción entre los transportadores de hierro y las proteínas de almacenamiento de hierro. Los daños en el transporte de hierro o los cambios en su almacenamiento pueden alterar el equilibrio estable del hierro. Los estudios han demostrado que los ratones modelo de EP inducida por MPTP tienen niveles de hierro aumentados. La ferroportina-1 (FP1) es una proteína efluyente de hierro recientemente descubierta, y su expresión disminuida en la sustancia negra puede explicar el aumento de los niveles de hierro. En este estudio, el nivel de expresión de FP1 se detectó después de la lesión MPTP, y se encontró que el nivel de expresión de FP1 mostró una disminución significativa. Además, Bcl-2 es una proteína anti-apoptótica, y los estudios han demostrado que la expresión de Bcl-2 en ratones tratados con MPTP se reduce. La apoptosis y la autofagia son importantes procesos intracelulares que mantienen la homeostasis y promueven la supervivencia. Su desequilibrio está relacionado con enfermedades neurodegenerativas, como la EP y el linfoma de células B, en las que los miembros de la familia Bcl-2 participan en el mantenimiento del equilibrio entre autofagia y apoptosis. Restaurar el equilibrio entre la autofagia y la apoptosis es una estrategia prometedora para el tratamiento de la EP. Por lo tanto, en este estudio, también detectamos el nivel de expresión de Bcl-2 después de la lesión MPTP y encontramos que el nivel de expresión de Bcl-2 se redujo significativamente.

Se ha demostrado que el ginsenósido Rb1 tiene efectos neuroprotectores en varias enfermedades del sistema nervioso central. Los estudios han encontrado a través de inmunohistoquímica, inmunotransferencia, PCR, experimentos electrofisiológicos, etc. que Rb1 mejora los trastornos motores en modelos animales de EP y puede aumentar el transportador de glutamato GLT-1 para poner fin a la excitotoxicidad del glutamato en los sistemas nigroestriatal y corticosterona. En un reporte, un modelo de ratón con EP fue inducido por MPTP, y la inhibición de los cambios de memoria hipocampal inducidos por MPTP por el ginsenoside Rb1 a través de la regulación de la vía α - sinucleína/PSD-95 fue detectada en el laberinto de agua, experimentos de campo abierto, electrofisiología, inmunoblotting, inmunofluorescencia y otros aspectos. Nuestra investigación se centra principalmente en el daño neuronal dopaminérgico inducido por MPTP y en modelos de ratón de EP para explorar el efecto de mejora del ginsenósido Rb1 sobre las anomalías conductuales y su relación con la proteína antiapoptótica Bcl-2.

Nuestros resultados muestran que el ginsenósido Rb1 puede restaurar la lesión motora causada por el MPTP y mejorar significativamente la reducción de la tirosina quinasa TH positiva causada por el MPTP. Esto proporciona métodos relevantes para el tratamiento posterior de la enfermedad de Parkinson y el desarrollo y uso de ingredientes activos en la medicina tradicional china. Nuestro estudio también mostró que el ginsenósido Rb1 mostró diferencias significativas en la proteína antiapoptótica Bcl-2; Aunque el ginsenósido Rb1 no mostró diferencias significativas en los niveles de expresión de FP1 y CaMKII, el MPTP sí causó una disminución en la expresión de FP1, lo que puede proporcionar algunas ideas para investigaciones relacionadas. Además, aún deben estudiarse otros mecanismos del ginsenósido Rb1 además de las proteínas antiapoptóticas.