Az akonitin gátolja a GSK-3 β-t és ellensúlyozza a β - amiloid fehérje által kiváltott neuronális károsodást.
Az Alzheimer-kór az egyik legjelentősebb központi neurodegeneratív betegség, amelyet progresszív kognitív károsodás és viselkedésbeli károsodás jellemez. A társadalom növekvő öregedésével globális közegészségügyi problémává vált. A Nemzetközi Alzheimer Társaság által kiadott Alzheimer Világjelentés szerint világszerte körülbelül 50 millió Alzheimer-kóros beteg él, 2030-ra becslések szerint 82 millió, 2050-re pedig 152 millió beteg lesz. A béta-amiloid fehérje (A β) abnormális növekedését az idegszövetben nemcsak az Alzheimer-kór egyik fő kóros elváltozásának tartják, hanem az Alzheimer-kórban az idegsejtek károsodásának fontos okának is. Az A β neurotoxicitására vonatkozó kutatási bizonyítékok folyamatosan gyűlnek. Ugyanakkor számos, kifejezetten az A β-t tisztító gyógyszerrel végzett klinikai kísérlet kudarccal végződött, ami arra késztette a gyógyszerfejlesztőket, hogy figyelmüket újra az idegsejtek toleranciájának fokozására irányítsák az A β citotoxikus hatásaival szemben. Jelenleg azonban nincs kereskedelmi forgalomban kapható új gyógyszer.

A hagyományos kínai orvoslás jó hatással van a betegek kognitív képességének javítására az Alzheimer-kór kezelésében. Ami az AD etiológiájának és patogenezisének megértését illeti, a hagyományos kínai orvoslás Fu Yang iskolája úgy véli, hogy "a túlzott Yin átalakulás, az elégtelen Yang átalakulás és az endogén zavaros rossz" az AD fő okai és patogenezise. A "Yuan Yang hiány és" Yang hiány és Yin túltengés "vezető szerepet játszik az AD előfordulásában és kialakulásában. A Fuzi a hagyományos kínai orvoslás első termékeként ismert a "yang visszaállítására és a fordított irányú megmentésére", a tűz tonizálásának és a yang segítésének jelentős hatásával. Széles körben használják az AD klinikai kezelésében a hagyományos kínai orvoslás tonizáló yang iskolája által, és számos klinikailag hatékony összetett készítményt hozott létre, mint például a Wu Zang Wen Yang Wen Yang Hua Yu Tang. Az aconitin az Aconitum carmichaelii fontos hatóanyaga. Korábbi tanulmányok megállapították, hogy az akonitin farmakológiai hatásai közé tartozik a kardiotonikus, fájdalomcsillapító, tumorellenes és immunmoduláló hatás. Farmakológiai mechanizmusa a foszfatidil-inozitol-3-kináz (PI3K) aktiválásához kapcsolódik. A glikogén-szintáz-kináz 3 β (GSK-3 β) fontos downstream célkináz, amely negatívan szabályozza a PI3K jelátviteli útvonalat. A Tyr216-os helyen foszforilált GSK-3 β az aktivált formája, és az A β - indukált GSK-3 β túlaktiválását az AD folyamatában a neuronális károsodás egyik fontos okának tartják. Eddig nincs bizonyíték arra, hogy az akonitin enyhíthetné az A β - által közvetített GSK-3 β hiperfoszforiláció által okozott neuronális károsodást.

Ez a tanulmány egy A β 1-40 in vitro által indukált sejtmodellt használt annak vizsgálatára, hogy az aconitin neuroprotektív hatást gyakorol-e az SH-SY5Y neuronokra a GSK-3 β Tyr216 helyének foszforilációs szintjének szabályozásával, ami segít megérteni a hagyományos kínai gyógyszer, az Aconitum molekuláris szintű klinikai kezelésének molekuláris mechanizmusát.

Már 15-20 évvel vagy még korábban, mielőtt az Alzheimer-kór tipikus kognitív károsodása és viselkedési zavar tünetei megjelennének, az A β, amely citotoxikus hatással van az idegsejtekre, már kórosan aggregálódott az Alzheimer-kóros betegek agyában, de ekkor még nem jelentkeznek a memóriavesztés nyilvánvaló tünetei. Az A β jelentős citotoxicitással rendelkezik az idegsejtek felé, nemcsak sejtoxidatív stresszt és neuroinflammációt idéz elő, hanem zavarja a sejtmembrán ioncsatornáinak megnyitását is, ami a sejten belüli és kívüli ionkoncentrációs gradiensek egyensúlytalanságához, a sejtmembrán abnormális transzmembrán potenciáljához, valamint a kolinerg idegvezetési funkció közvetlen károsodásához vezet, ami kolinerg idegjelátviteli zavarokat, valamint közvetlenül idegi apoptózist idéz elő. Amikor a betegek tipikus kognitív és viselkedési zavarokat mutatnak, az agyuk idegsejtjei nagymértékben elvesztek, és az agyi képalkotó eljárásokon jelentős agysorvadás figyelhető meg. Ezen a ponton nehéz ideális klinikai hatékonyságot elérni az A β kiürítésére szolgáló gyógyszerekkel, ami az egyik oka annak is, hogy az Alzheimer-kór hivatalos, 1907-es meghatározása óta klinikailag nehezen kezelhető. Az A β sejtek citotoxikus hatásával szemben az idegsejtek toleranciáját fokozni képes hatékony gyógyszerek megtalálása és az AD patológiájának korai szakaszában történő gyógyszeres beavatkozás az AD tartós progressziójának hatékony megelőzését célzó átfogó gyógyszeres terápiás terv egyik fontos eleme. A kezelés korai megkezdése általában azt jelenti, hogy a betegek hosszabb ideig tartó gyógyszeres kezelést igényelnek, és a gyógyszeres kezelés előnyeit gondosan mérlegelni kell a gyógyszeres biztonság kockázatával szemben. Tekintettel arra, hogy a hagyományos kínai gyógyászat és hatóanyagai általában jó biztonsággal rendelkeznek, és többcélú farmakológiai jellemzőik alkalmasak az olyan összetett krónikus betegségek kezelésére, mint az Alzheimer-kór, a hagyományos kínai gyógyászattal és hatóanyagaival történő korai beavatkozás ésszerű potenciális választás lehet.

A hagyományos kínai orvoslás Fu Yang iskolája nagyra értékeli a Fuzi melegítő jang és a vér pangásának eltávolítása kezelési elveit, és jó eredményeket ért el a kognitív és viselkedési tünetek javításában az AD klinikai kezelésében. Az aconitin nemcsak az Aconitum fontos farmakológiai anyaga, hanem az Aconitum mérgezés egyik fontos oka is. Ezért az Aconitum főzetben lévő gyógyszerek egyensúlya összetett, és ez a domináns oka annak is, hogy az Aconitine-t választottuk kutatási tárgynak. Az Aconitine, mint az Aconitum fontos bioaktív összetevője, korábbi vizsgálatokban úgy találták, hogy aktiválja a PI3K farmakológiai aktivitását. A PI3K aktiválása negatívan szabályozhatja a Tyr216 hely foszforilációja által okozott GSK-3 β aktiválódását. A GSK-3 β részt vesz az A β keletkezésében, aggregációjában és az azt követő neuronális károsodásban, míg az A β - által közvetített neuroinflammáció és oxidatív stressz szintén indukálhatja a GSK-3 β foszforilációs aktivációját. Ezen túlmenően a túlaktivált GSK-3 β a fontos neurotranszmitter acetilkolin aktivitását is megzavarhatja, felgyorsíthatja a neuronális axonális degenerációt, akadályozhatja az axonális transzportot, és tovább súlyosbíthatja a kognitív diszfunkciót. A fenti kutatási eredmények alapján okkal következtethetünk arra, hogy az akonitin segít fokozni az idegsejtek ellenállását az A β citotoxikus hatásával szemben, és ez a kedvező farmakológiai hatás a GSK-3 β Tyr216-os helyen történő foszforilációjának és aktivációjának gátlásával függ össze. Ennek a spekulációnak a megerősítéséhez azonban kísérleti bizonyítékokra van szükség.

Ebben a vizsgálatban az SH-SY5Y sejtek A β 1-40-gyel történő inkubálásával sikeresen létrehoztak egy sejtkárosodási modellt, amelyet a sejtkultúra felülúszójában az LDH-szint növekedése jellemzett, amelyet az apoptózis és a nekrózis arányának jelentős növekedése kísért. Az 5 nmol/L aconitin nem mutatott szignifikáns citotoxicitást, de az SH-SY5Y sejtek aconitinnel történő előkezelése jelentősen csökkentette az A β 1-40 által okozott sejtkárosodást. A sejtkárosodásból származó LDH felszabadulása jelentősen csökkent, és mind az apoptózis, mind a nekrózis aránya szignifikánsan csökkent. Ugyanakkor a GSK-3 β foszforilációs szintje a Tyr216 helyen jelentősen csökkent, ami azt jelzi, hogy az akonitin sejtbiztonsága ebben a koncentrációban elfogadható, és fokozza a sejtek ellenálló képességét az A β citotoxicitással szemben. Ez a hatás összefüggésben lehet a GSK-3 β Tyr216-helyen történő foszforilációjának és aktiválásának gátlásával.

Általánosan elfogadott nézet, hogy az aconitin kardiotoxikus hatású. Ezért olyan módszereket alkalmaznak, mint a tiszta vízben való áztatás, az epehólyaggal való feldolgozás és az ismételt gőzölés az akonitin csökkentésére. Az akonitin hidrolízisét elősegíti a hosszú távú sütés. Az akonitin nyomokban azonban még mindig bejut az emberi szervezetbe, és megfelelő farmakológiai hatást fejt ki. Vannak kutatási jelentések arról a mechanizmusról, amellyel az akonitin a vér-agy gáton keresztül bejut a központi idegrendszerbe. Az aconitin-alkaloidok vér-agy gáton történő szállításában egy protonhoz kapcsolt szerves kation reverz hordozó vesz részt. A vizsgálat eredményei azt mutatják, hogy az akonitin még rendkívül alacsony, 5 nmol/L koncentráció mellett is neuroprotektív hatást gyakorolhat az idegsejtekre, jelentősen fokozva azok ellenálló képességét az A β citotoxikus károsodással szemben. Ez arra utal, hogy a hagyományos kínai orvoslás jangot melegítő és a vér pangását megszüntető formulájának hatékonysága az Alzheimer-kór kezelésében szorosan összefügg azzal, hogy az akonitin fokozza az idegsejtek A β citotoxicitással szembeni ellenállását. Tekintettel az akonitin eredendő kardiotoxicitására, egyértelműen szigorú in vivo kísérleti vizsgálatokat kell tervezni annak igazolására, hogy in vivo aktivitása fokozza az idegsejtek A β citotoxikus károsodással szembeni ellenállását, miközben biztosítja a biztonságot anélkül, hogy kardiotoxicitást okozna.