A Tianma kivonat izorhynchophyllinnel kombinálva gátolja az MPP+- indukált apoptózist a PC12 sejtekben mitokondriális úton keresztül
A Parkinson-kór (Parkinson-kór) a központi idegrendszer degeneratív betegsége, amely motoros hiányosságokkal járó tünetekkel jár. A Parkinson-kór több mint 90% esete sporadikus, és körülbelül 10% esete örökletes. A Parkinson-kór fő patológiai és biokémiai jellemzői a substantia nigra dopaminerg neuronjainak progresszív elvesztése, ami a striatális dopaminszint csökkenéséhez vezet. Az 1-metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridin (MPTP) gátló hatással van a mitokondriális I. komplexre, és a szervezetbe jutva aktív 1-metil-4-fenil-piridin ionokat (MPP+) termel. Az MPP+ által a mitokondriumokban termelt szabad gyökök mitokondriális károsodást okoznak. A dopaminerg neuronok mitokondriális közvetítésű apoptózisa a Parkinson-kór egyik fontos patológiai mechanizmusa. Parkinsonos betegek agyszövetében a halál után egyes haldokló neuronok az apoptózis morfológiai jellemzőit mutatják. A mitokondriális károsodást célzó Parkinson-terápia kutatása széles körű figyelmet kapott mind az alap-, mind a klinikai orvostudományi kutatók részéről. Amióta Cotzias és munkatársai 1967-ben először alkalmazták sikeresen a levodopát a Parkinson-kór klinikai kezelésében, a dopaminpótló terápia a Parkinson-kór kezelésének fő eszköze. Ez a terápia azonban csak bizonyos mértékig képes enyhíteni a klinikai tüneteket, és nem képes alapvetően késleltetni a betegség progresszióját. A hagyományos kínai orvoslás előnye a PD kezelésében a stabil és hosszan tartó terápiás hatás és a minimális toxikus mellékhatások. Az apoptózisnak a Parkinson-kór kialakulásában és fejlődésében szerepet játszó mechanizmusával kapcsolatos kutatások elmélyülésével a hagyományos kínai orvoslás hatékony összetevőinek kombinációja jelentős előnyöket mutatott a Parkinson-kór neuroprotektív kezelésében. Korábbi kutatásaink azt találták, hogy a gasztrodin és az izokrocetin egyaránt neuroprotektív hatást fejt ki Parkinson-kór modellekben in vitro és in vivo. A Parkinson-kór genetikai és környezeti tényezők által okozott összetett betegség, és a Parkinson-kór többcélú kombinált terápiája egyre nagyobb figyelmet kap. E tanulmány célja, hogy megvizsgálja a gasztrodin és izokrocetin kombinációjának védő hatását és mechanizmusát az MPP+- indukálta apoptózisra PC12 sejtekben.

A motoros tünetek javítására összpontosító dopaminpótló terápia még mindig a Parkinson-kór kezelésének sarokköve, de a hosszú távú hatékonyság és a szövődmények korlátozzák. A neuroprotekció fontos kezelési stratégiává vált a Parkinson-kór progressziójának késleltetésére. A Parkinson-kór komplex betegség, amelyet több tényező okoz, és a biológiai célpontok közötti szinergikus hatás, amelyet a kombinált terápia indukál, hatékony eszköz lehet a Parkinson-kór komplex patológiájának javítására. A Tianma Gouteng Yin hagyományos kínai gyógyszerkészítmény jelentősen javíthatja a Parkinson-kóros betegek tüneteit. Korábbi kutatásaink során megállapítottuk, hogy a gasztrodin és az izokrocetin a Tianma és a Gouteng fő hatóanyagai a PD ellen.

Sok apoptotikus neuront és oxidatív stresszt mutattak ki a Parkinson-kóros betegek agyában, és az oxidatív stressz fontos tényező az apoptotikus jelátviteli útvonal elindításában. A dopaminerg neuronok túlzott apoptózisa kulcsszerepet játszik a PD progressziójában, és a PD különböző okai végül a sejtek apoptózisának közös útvonalán keresztül vezethetnek a PD kialakulásához. Az MPTP-t a gliasejtek a vér-agy gáton keresztül felveszik és oxidálják, így MPP+ keletkezik. A középagyban lévő dopaminerg neuronok dopamin transzportereken keresztül felveszik az MPP+-t, és gátolják a mitokondriumok I. komplexének aktivitását a mitokondriumokban, ami a substantia nigra dopaminerg neuronjainak apoptózisához vezet. Az MPTP/MPP+ hatékony gyógyszer a Parkinson-kór modellek indukálásában. Ez a vizsgálat kimutatta, hogy az MPP+fokozta az apoptózist és a kaszpáz-3/7 aktivitást a PC12 sejtekben, míg a gasztrodin vagy az izorhynchophyllin önmagában jelentősen gátolni tudta az apoptózist és a kaszpáz-3/7 aktivitást a PC12 sejtekben. A gasztrodin és az izorhynchophyllin együttes gátló hatása jelentősen erősebb volt, mint a kettőé önmagában.

Az elmúlt években a mitokondriumok szerkezetének és működésének alapos tanulmányozásával kiderült, hogy a Parkinson-kór progresszív fejlődése szorosan összefügg a mitokondriumokkal. A mitokondriális diszfunkció a mitokondriális külső membrán fokozott permeabilitásához, a Cyt-c citoplazmába történő felszabadulásához és az apoptotikus proteáz aktivátor 1-gyel való kötődéséhez vezet, hogy multimert képezzen, aktiválva a kaszpáz-9-et és a kaszpáz-3-at, ami a nyugalmi endonukleázok aktiválódásához vezet, ami végül DNS-törést és sejt apoptózist okoz. A dopaminerg neuronok apoptózisa a Parkinson-kór kialakulásához vezethet. Ez a vizsgálat kimutatta, hogy az MPP+csökkentette a PC12 sejtekben a JC-1 vörös/zöld arányát, és növelte a sejtkultúra felülúszójában a cikc-C tartalmát. A gasztrodin és az izorhynchophyllin kombinált alkalmazása szignifikánsan erősebb hatást gyakorolt a JC-1 vörös/zöld arányának növekedésére és a sejtkultúra felülúszójában lévő cyct-C mennyiségének csökkenésére, mint az egyedi alkalmazásuk, ami arra utal, hogy a gasztrodin és az izorhynchophyllin kombinált alkalmazásának neuroprotektív hatása a mitokondriális diszfunkció javulásához kapcsolódik. Az ERK1/2, Akt és GSK-3 β jelátviteli útvonalak fontos szerepet játszanak a gasztrodin és izorhynchophyllin kombinációjának neuroprotektív hatásában.

A niacin a szervezetbe jutás után enzimek hatására NAD+ és NADP+-vá alakítható. A NAD+ a légzési lánc egyik fontos összetevője, amely részt vesz a szervezetekben zajló redoxireakciókban. A sejtek NAD+/NADH tartalmának növelése enyhítheti a neurodegeneratív betegségeket. Az Akt jelátviteli útvonal fontos intracelluláris túlélést elősegítő jelátviteli útvonal, és az Akt foszforilációs szintjének növelése ellensúlyozhatja a neuronális apoptózist és elősegítheti a neuronális túlélést. Kimutatták, hogy az Akt szerepet játszik a Parkinson-kór patogenezisében. Vizsgálatok kimutatták, hogy az Akt-szintek a substantia nigra pars compacta-ban csökkentek Parkinson-kóros betegeknél. Ez a vizsgálat kimutatta, hogy az MPP+csökkentette a NAD+-tartalmat és a NAD+/NADH arányt a PC12 sejtekben, míg a gasztrodin és az izorhynchophyllin kombinációja növelte a NAD+-tartalmat és a NAD+/NADH arányt a PC12 sejtekben. Az izokrocetin önmagában vagy gasztrodinnal kombinálva növelte az Akt foszforilációs szintjét a PC12 sejtekben. Az Akt fontos szerepet játszik a gasztrodin és az izorhynchophyllin kombinált alkalmazásában a sejtek NAD+-tartalmának és NAD+/NADH arányának növelésében.

Összefoglalva, ez a vizsgálat megerősítette, hogy a gasztrodin és az izorhynchophyllin kombinációja szinergista hatással rendelkezik, amely jobban gátolja a Parkinson-kórhoz kapcsolódó neuronális apoptózist. A mechanizmus a mitokondriális funkció javításával függhet össze, de a kombináció in vitro szinergista neuroprotektív hatását in vivo kísérletekben kell igazolni, és a szinergista neuroprotektív hatás molekuláris mechanizmusa további kutatásokat igényel.