Purification et activit\u00e9 neuroprotectrice de MIP-16, un peptide d\u00e9riv\u00e9 de Morchella edulis
\nLa maladie de Parkinson (MP) est la deuxi\u00e8me maladie neurod\u00e9g\u00e9n\u00e9rative la plus importante chez l'homme, avec un taux de pr\u00e9valence de 2% \u00e0 3% chez les personnes \u00e2g\u00e9es de 65 ans et plus. Les caract\u00e9ristiques pathologiques de la MP peuvent se r\u00e9sumer \u00e0 la perte d'un grand nombre de neurones dopaminergiques dans la substantia nigra pars compacta, entra\u00eenant une diminution de la biosynth\u00e8se de la dopamine dans la substantia nigra et le striatum. Le m\u00e9canisme pathog\u00e8ne de la MP n'est pas encore clair. Des \u00e9tudes ont confirm\u00e9 que des facteurs environnementaux, des facteurs g\u00e9n\u00e9tiques, le stress oxydatif et d'autres facteurs peuvent \u00eatre impliqu\u00e9s dans la d\u00e9g\u00e9n\u00e9rescence et la mort des neurones dopaminergiques dans la MP. Parmi ces facteurs, le stress oxydatif est une cause importante de d\u00e9g\u00e9n\u00e9rescence neuronale. D'une part, le cerveau est l'organe qui consomme le plus d'oxyg\u00e8ne dans les activit\u00e9s physiologiques normales de l'homme, mais le manque relatif d'enzymes antioxydantes dans le cerveau le rend tr\u00e8s sensible aux dommages caus\u00e9s par le stress oxydatif ; D'autre part, des \u00e9tudes pr\u00e9liminaires ont montr\u00e9 qu'une augmentation du stress oxydatif mitochondrial dans les neurones dopaminergiques de la substantia nigra pars compacta peut d\u00e9clencher une cascade toxique d\u00e9pendante de la dopamine, conduisant \u00e0 un dysfonctionnement lysosomal et \u00e0 une accumulation d'alpha synucl\u00e9ine, qui sont les deux principales caract\u00e9ristiques pathologiques de la maladie de Parkinson. \u00c0 l'heure actuelle, la th\u00e9rapie classique de remplacement de la dopamine, telle que la suppl\u00e9mentation en L-3,4-dihydroxyph\u00e9nylalanine (L-DOPA), est principalement utilis\u00e9e en m\u00e9decine pour traiter la maladie de Parkinson. Mais de plus en plus d'\u00e9tudes ont montr\u00e9 que cette th\u00e9rapie classique avait des effets secondaires importants. Des observations cliniques ont montr\u00e9 qu'un traitement \u00e0 long terme \u00e0 la L-DOPA avait une certaine probabilit\u00e9 de provoquer des troubles du mouvement chez les patients atteints de la maladie de Parkinson. Par cons\u00e9quent, la r\u00e9duction du stress oxydatif et la recherche de nouveaux agents neuroprotecteurs constituent l'un des moyens potentiels de pr\u00e9venir et de traiter la maladie de Parkinson.
\nCes derni\u00e8res ann\u00e9es, l'extraction et la purification d'agents neuroprotecteurs ayant une activit\u00e9 antioxydante \u00e0 partir de produits naturels ont fait l'objet d'une grande attention et des progr\u00e8s significatifs ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s. Le salidroside extrait des racines de Rhodiola rosea L., une plante de la famille des Sedaceae, peut inhiber le stress oxydatif et l'inflammation pour prot\u00e9ger les cellules PC12 apoptotiques. La paeoniflorine att\u00e9nue l'apoptose induite par la 6-hydroxydopamine dans les cellules PC12 en inhibant l'activation de NF - \u03ba B. Cependant, par rapport aux plantes, les recherches sur les agents neuroprotecteurs fongiques sont relativement moins nombreuses. Certains polysaccharides fongiques peuvent pr\u00e9senter une bonne activit\u00e9 de pi\u00e9geage des radicaux libres et exercer des effets neuroprotecteurs. Cependant, les polysaccharides fongiques ont un poids mol\u00e9culaire \u00e9lev\u00e9, une structure complexe et p\u00e9n\u00e8trent difficilement la barri\u00e8re h\u00e9mato-enc\u00e9phalique, ce qui limite leur application en tant qu'agents neuroprotecteurs. Les extraits d'\u00e9thanol ou d'eau de certains champignons contiennent des facteurs neuroprotecteurs, mais la composition des extraits n'est pas encore claire et la structure des substances fonctionnelles doit \u00eatre identifi\u00e9e.
\nMorchella spp. est un champignon comestible et m\u00e9dicinal pr\u00e9cieux, qui figure dans le Compendium of Materia Medica comme \u00e9tant \"doux et froid, non toxique, r\u00e9solvant les mucosit\u00e9s et r\u00e9gulant le qi, et b\u00e9n\u00e9fique pour le tractus gastro-intestinal\". Morchella importuna M. Kuo. est une vari\u00e9t\u00e9 largement cultiv\u00e9e en Chine. Nos recherches ant\u00e9rieures ont confirm\u00e9 que l'extrait aqueux de Morchella importuna contient une substance ressemblant au facteur de croissance des nerfs (NGF), qui peut promouvoir la diff\u00e9renciation des cellules PC12 et former des r\u00e9seaux neuronaux. Sur cette base, cette \u00e9tude a permis de purifier et d'identifier les composants fonctionnels du corps fructif\u00e8re de Morchella prolifera, de construire un mod\u00e8le de cellules PC12 endommag\u00e9es par le 6-OHDA, de v\u00e9rifier l'activit\u00e9 neuroprotectrice des composants fonctionnels du corps fructif\u00e8re de Morchella prolifera, de fournir des donn\u00e9es pour le d\u00e9veloppement des bienfaits pour la sant\u00e9 de Morchella prolifera cultiv\u00e9e artificiellement et de fournir des ressources alternatives pour le criblage d'agents neuroprotecteurs d\u00e9riv\u00e9s de champignons.<\/p>\n
Certains grands champignons ont une valeur alimentaire et m\u00e9dicinale extr\u00eamement \u00e9lev\u00e9e et sont riches en prot\u00e9ines, ce qui en fait des mati\u00e8res premi\u00e8res id\u00e9ales pour obtenir des peptides naturels. La cordymine est un peptide extrait du Cordyceps sinensis, qui peut inhiber l'inflammation et att\u00e9nuer les l\u00e9sions c\u00e9r\u00e9brales caus\u00e9es par l'isch\u00e9mie et l'hypoxie chez les rats. Le peptide PEMP isol\u00e9 du myc\u00e9lium de Pleurotus eryngii a des fonctions antioxydantes, antitumorales et de renforcement immunitaire. \u00c0 l'heure actuelle, les ingr\u00e9dients actifs des champignons se concentrent principalement sur la recherche de polysaccharides. Compar\u00e9s aux polysaccharides fongiques, les peptides ont une structure simple, une faible immunog\u00e9nicit\u00e9 et sont faciles \u00e0 synth\u00e9tiser artificiellement, ce qui en fait un \u00e9l\u00e9ment tr\u00e8s prometteur du d\u00e9veloppement de m\u00e9dicaments modernes. Actuellement, les m\u00e9thodes de colonne chromatographique sont souvent utilis\u00e9es pour s\u00e9parer et purifier les polypeptides des hydrolysats de prot\u00e9ines, y compris la chromatographie d'\u00e9change d'ions et\/ou la chromatographie de filtration sur gel. Les premi\u00e8res peuvent \u00eatre s\u00e9par\u00e9es en fonction de la charge des ions et des mol\u00e9cules polaires, tandis que les secondes peuvent \u00eatre s\u00e9par\u00e9es en fonction de la taille mol\u00e9culaire. Cependant, il n'existe actuellement aucun rapport sur les m\u00e9thodes standard d'extraction des peptides fongiques, et la valeur du pH du tampon d'extraction ainsi que la n\u00e9cessit\u00e9 ou non d'une hydrolyse prot\u00e9asique au cours du processus d'extraction n'ont pas \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9es. En outre, l'extraction de peptides \u00e0 partir de diff\u00e9rents types de champignons correspond souvent \u00e0 des m\u00e9thodes d'extraction diff\u00e9rentes, ce qui ne favorise pas la promotion et l'application des peptides fongiques. Compar\u00e9e \u00e0 la m\u00e9thode d'extraction standard pour la maturit\u00e9 des polysaccharides fongiques, la m\u00e9thode d'extraction des peptides fongiques doit faire l'objet d'une exploration plus pouss\u00e9e. Dans cette \u00e9tude, le MIP-16 a \u00e9t\u00e9 purifi\u00e9 en utilisant une combinaison de chromatographie d'exclusion mol\u00e9culaire et de chromatographie liquide inverse \u00e0 haute performance. La m\u00e9thode a d'abord divis\u00e9 grossi\u00e8rement les mol\u00e9cules en fonction de leur taille, puis les a subdivis\u00e9es en fonction de leur polarit\u00e9. L'exp\u00e9rience a prouv\u00e9 que cette m\u00e9thode a une bonne capacit\u00e9 de discrimination, mais le temps d'exp\u00e9rimentation requis est relativement long et des am\u00e9liorations suppl\u00e9mentaires sont n\u00e9cessaires.
\nLa d\u00e9g\u00e9n\u00e9rescence et la mort cellulaire des neurones dopaminergiques dans le striatum substantia nigra entra\u00eenent une carence en dopamine, qui est la principale cause de la maladie de Parkinson. Par cons\u00e9quent, la th\u00e9rapie de remplacement de la dopamine (telle que la suppl\u00e9mentation en L-DOPA) est actuellement l'une des meilleures m\u00e9thodes pour traiter la maladie de Parkinson idiopathique, qui soulage les sympt\u00f4mes gr\u00e2ce \u00e0 la suppl\u00e9mentation en dopamine exog\u00e8ne. Toutefois, apr\u00e8s la p\u00e9riode initiale de r\u00e9ponse optimale au traitement, le traitement \u00e0 long terme \u00e0 la L-DOPA s'accompagne souvent d'effets secondaires tels que la perte de la fonction motrice. En outre, des chercheurs ont d\u00e9tect\u00e9 la pr\u00e9sence de 6-OHDA dans l'urine de patients atteints de la maladie de Parkinson qui prenaient de la L-DOPA depuis longtemps. Par cons\u00e9quent, dans cette \u00e9tude, nous avons trait\u00e9 des cellules PC12 avec du 6-OHDA pour simuler l'apparition pr\u00e9coce de la maladie de Parkinson et rechercher de nouveaux agents neuroprotecteurs. Dans notre \u00e9tude, nous avons constat\u00e9 que le traitement \u00e0 la 6-OHDA augmente le niveau de ROS dans les cellules PC12, ce qui d\u00e9clenche \u00e0 son tour l'apoptose cellulaire. Nous supposons que le traitement \u00e0 long terme \u00e0 la L-DOPA peut produire plus de 6-OHDA, ce qui peut avoir un effet de r\u00e9troaction n\u00e9gatif sur le traitement de la MP. Sur la base de l'analyse ci-dessus, en partant de la r\u00e9duction de la pression oxydative et de la minimisation des dommages oxydatifs, il est pr\u00e9vu de rechercher des agents neuroprotecteurs efficaces et s\u00fbrs. Les polysaccharides, peptides, triterp\u00e8nes et autres composants contenus dans les champignons sup\u00e9rieurs ont une bonne activit\u00e9 antioxydante. C'est pourquoi nous recherchons des agents neuroprotecteurs dans les champignons afin de fournir des ressources pour le criblage de m\u00e9dicaments dans la MP.
\nLes r\u00e9actions d'oxydation peuvent fournir de l'\u00e9nergie pour les activit\u00e9s de la vie humaine, mais les radicaux anions superoxydes et les radicaux hydroxyles g\u00e9n\u00e9r\u00e9s au cours de la r\u00e9action peuvent causer des dommages oxydatifs. La pr\u00e9sence d'enzymes antioxydantes endog\u00e8nes et d'autres antioxydants tend \u00e0 \u00e9quilibrer la production et la consommation de ROS, maintenant un \u00e9tat stable dans des conditions normales. Cependant, des \u00e9tudes ont montr\u00e9 qu'avec l'\u00e2ge, l'efficacit\u00e9 du syst\u00e8me antioxydant diminue progressivement. Dans la population \u00e2g\u00e9e, l'augmentation des esp\u00e8ces r\u00e9actives de l'oxyg\u00e8ne d\u00e9passe la capacit\u00e9 d'\u00e9limination du syst\u00e8me antioxydant, entra\u00eenant un stress oxydatif et pouvant causer des maladies neurod\u00e9g\u00e9n\u00e9ratives telles que la maladie de Parkinson. Les enzymes antioxydantes endog\u00e8nes, notamment la superoxyde dismutase (SOD), la catalase (CAT), la glutathion peroxydase (GSH Px), etc., constituent le syst\u00e8me de d\u00e9fense naturel de l'organisme contre le stress oxydatif. Apr\u00e8s un traitement au 6-OHDA, l'activit\u00e9 intracellulaire des enzymes antioxydantes a diminu\u00e9 de mani\u00e8re significative. On peut en d\u00e9duire qu'\u00e0 ce moment-l\u00e0, le syst\u00e8me enzymatique antioxydant intracellulaire d\u00e9passe largement la charge normale. Le pr\u00e9traitement au MIP-16 pendant 6 heures a augment\u00e9 de mani\u00e8re significative l'activit\u00e9 enzymatique antioxydante endog\u00e8ne dans les cellules PC12. Les niveaux de SOD refl\u00e8tent la charge du syst\u00e8me enzymatique antioxydant intracellulaire et indirectement le niveau de radicaux libres intracellulaires. Ce r\u00e9sultat peut indiquer que la g\u00e9n\u00e9ration de superoxyde anionique a \u00e9t\u00e9 r\u00e9duite apr\u00e8s le pr\u00e9traitement au MIP-16. En outre, la GSH Px est un \u00e9l\u00e9ment central de la d\u00e9fense antioxydante cellulaire et un donneur d'\u00e9lectrons pour les ROS, ce qui sugg\u00e8re que le MIP-16, en tant qu'autre syst\u00e8me de d\u00e9toxification, peut affecter le m\u00e9tabolisme du GSH et \u00e9viter la mort cellulaire induite par le 6-OHDA.
\nLorsque le syst\u00e8me enzymatique antioxydant endog\u00e8ne ne peut pas \u00e9liminer les ROS en temps voulu, ces derniers peuvent facilement endommager les biomol\u00e9cules, ce qui conduit finalement \u00e0 l'apoptose de la cellule. Bcl-2 et Bax sont respectivement les g\u00e8nes inhibiteurs de l'apoptose et les g\u00e8nes promoteurs de l'apoptose les plus repr\u00e9sentatifs de la famille des prot\u00e9ines Bcl-2. La prot\u00e9ine Bax cod\u00e9e par le g\u00e8ne Bax peut former des h\u00e9t\u00e9rodim\u00e8res avec Bcl-2, inhibant l'expression de Bcl-2. Les recherches ont montr\u00e9 que le rapport entre les prot\u00e9ines Bax et Bcl-2 est un facteur cl\u00e9 qui d\u00e9termine la force de l'inhibition de l'apoptose cellulaire, et que Bax\/Bcl-2 peut \u00e9galement \u00eatre consid\u00e9r\u00e9 comme un interrupteur mol\u00e9culaire de l'apoptose. Le m\u00e9canisme de l'apoptose cellulaire induite par le Bax est que le Bax p\u00e9n\u00e8tre dans les mitochondries sous l'action du tBid, augmente la perm\u00e9abilit\u00e9 de la membrane mitochondriale et lib\u00e8re ensuite le cytochrome C. La lib\u00e9ration du cytochrome C est une \u00e9tape cl\u00e9 de la voie endog\u00e8ne de l'apoptose cellulaire, qui se produit en ciblant et en activant la Caspase-9, conduisant \u00e0 l'activation des caspases effectrices (telles que la Caspase-3). Par cons\u00e9quent, cette \u00e9tude a examin\u00e9 l'effet protecteur du MIP-16 sur l'apoptose cellulaire induite par la 6-OHDA en d\u00e9tectant les niveaux d'expression de Bcl-2 et de Bax, ainsi que l'activit\u00e9 de la Caspase (Caspase-3 et Caspase-9). Nos recherches nous ont permis de constater que le pr\u00e9traitement de la 6-OHDA par le MIP-16 augmentait de mani\u00e8re significative les niveaux de Bcl-2 et diminuait les niveaux de Bax, tout en inhibant l'activit\u00e9 de la Caspase-3 et de la Caspase-9. Ces r\u00e9sultats sugg\u00e8rent que le MIP-16 pourrait exercer des effets antiapoptotiques en r\u00e9gulant le rapport Bcl-2\/Bax et en inhibant l'activit\u00e9 de la Caspase-3\/-9.
\nLes r\u00e9sultats de la recherche indiquent que le MIP-16 a un effet inhibiteur significatif sur l'apoptose induite par le 6-OHDA dans les cellules PC12 : il remod\u00e8le l'activit\u00e9 des enzymes antioxydantes endog\u00e8nes, notamment la SOD, la CAT et la GSH Px, en tant que promoteur des antioxydants endog\u00e8nes. R\u00e9duire les niveaux de ROS et la production de MDA, diminuant ainsi les niveaux d'oxydation cellulaire et inhibant l'initiation de l'apoptose. R\u00e9guler le rapport Bax\/BCl-2, inhiber l'expression de la Caspase-9 et de la Caspase-3, bloquant ainsi la voie de l'apoptose mitochondriale dans les cellules. Le MIP-16 a une structure simple et est facile \u00e0 synth\u00e9tiser artificiellement. Il devrait \u00eatre d\u00e9velopp\u00e9 et utilis\u00e9 comme m\u00e9dicament pour att\u00e9nuer et faciliter le traitement de la maladie de Parkinson.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Purification and neuroprotective activity of MIP-16, a peptide derived from Morchella edulis Parkinson’s disease (PD) is the second largest neurodegenerative disease in humans, with a prevalence rate of 2% to 3% among individuals aged 65 and above. The pathological characteristics of PD can be summarized as the loss of a large number of dopaminergic neurons […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[],"yoast_head":"\n