Quercetin itattenwa l-Alterazzjonijiet Ossidattivi tal-Moħħ Indotti minn Nanopartiċelli tal-Ossidu tal-Ħadid fil-Firien

Kuntatt:tina.xiang@wecistanche.comgħal aktar dettall

Astratt: It-terapija tan-nanopartiċelli tal-ossidu tal-ħadid (IONP) għandha diversi benefiċċji għas-saħħa iżda dożi għoljin jew terapija fit-tul jistgħu jikkawżaw korrimenti ċellulari ossidattivi, speċjalment fil-moħħ. Għalhekk, wettaqna l-istudju attwali biex ninvestigaw ir-rwol protettiv ta 'quercetinsupplimentazzjoni kontra l-alterazzjonijiet ossidattivi indotti fl-imħuħ tal-firien minħabba IONPs. Erbgħin firien adulti maskili albini ġew allokati f'ħames gruppi ugwali; il-kontroll irċieva dieta bażali normali, il-grupp IONP kien injettat intraperitonealment b'IONPs ta' 50 mg/kg piż tal-ġisem (BW) u gruppi ttrattati b'quercetin kellhom IONPs flimkien ma' Q25, IONPs flimkien ma' Q50, u IONPs flimkien ma' Q100 li ġew sostitwiti oralment b'quercetin. b'dożi ta' 25, 50 u 100 mg quercetin/kg BW kuljum, rispettivament, mogħtija bl-istess doża ta' IONPs għal 30 jum. L-IONPs wasslu għal żidiet sinifikanti fil-malondialdehyde (MDA) u naqqsu b'mod sinifikanti l-glutathione imnaqqas (GSH) u l-glutathione ossidizzat (GSSG). Konsegwentement, IONPs indott b'mod sinifikanti korrimenti severi fit-tessut tal-moħħ minħabba d-depożizzjoni tal-ħadid li wasslet għal alterazzjonijiet ossidattivi b'żidiet sinifikanti fil-brain creatine phosphokinase (CPK) u acetylcholinesterase (AChE). Barra minn hekk, IONPs ikkawżaw tnaqqis sinifikanti fl-epinephrine tal-moħħ, serotonin, u melatonin bir-regolazzjoni baxxa tar-riċettur-gamma attivat mill-proliferatur tal-peroxisome 1-alfa (PGC-1a) u l-fattur ta’ traskrizzjoni mitokondrijali A (mtTFA) mRNA espressjonijiet. L-IONPs ikkawżaw apoptosi fil-moħħ immonitorjati b'żidiet fil-caspase 3 u tnaqqis fil-livelli ta' espressjoni tal-limfoma taċ-ċelluli B 2(Bcl2). Supplimentazzjoni ta 'quercetin notevolment għeleb il-moħħħsarat ossidattivib'mod dipendenti mid-doża. Għalhekk, is-supplimentazzjoni tal-quercetin waqt IONPs hija rakkomandata ħafna biex tikseb il-benefiċċji ta 'IONPs b'inqas perikli għas-saħħa.

Kliem ewlieni: nanopartiċelli tal-ossidu tal-ħadid; stress ossidattiv; quercetin; anti-ossidant

1. Introduzzjoni

In-nanopartiċelli tal-ossidu tal-ħadid (IONPs) jintużaw għall-immirar tad-droga, it-twassil tal-ġeni, it-tikkettar taċ-ċelluli, aġent ta 'kuntrast fl-immaġini ta' reżonanza manjetika, u terapija tal-ipertermija[1]. Jintuża wkoll bħala addittiv tal-ikel f'xarbiet u ċereali imsaħħaħ bil-ħadid għall-konsum mill-bniedem [2]minbarra użi industrijali numerużi fit-trattament tal-ilma mormi, sensing tal-gass, u lubrikazzjoni tas-sorbenti semikondutturi, pigmenti u kisjiet [3]. Madankollu, l-użu divers tal-IONPs jinduċi tagħbija żejda tal-ħadid u l-bidu sussegwenti ta 'stress ossidattiv f'diversi organi[4]. L-inġestjoni, l-inalazzjoni, u l-penetrazzjoni tal-ġilda huma r-rotot ewlenin għad-dħul tal-IONPs[5]. Fid-demm, IONPs huma marbuta mal-proteini tal-plażma u mqassma f'ġisem differenti

organi inklużi l-fwied, il-milsa, il-kliewi, il-pulmun u l-qalb, u jippenetraw il-barriera tad-demm-moħħ (BBB), li jinduċu korrimenti ossidattivi [6,7]. Il-ħadid rilaxxat minn IONPs li jikkawża ġenerazzjoni ta 'speċi ta' ossiġnu reattiv (ROS) iwassal għal alterazzjonijiet ossidattivi serji fil-lipidi, proteini u DNA [8,9].

Quercetin(3,3',4',5,7-pentahydroxyflavone) huwa aflavonojdipreżenti fil-frott (tuffieħ, berries, ċirasa, u għeneb aħmar) u ħaxix (basal u brokkoli) minbarra ħafna żrieragħ, qamħ saraċin, ġewż, fjuri, qxur, tè aħdar u żejt taż-żebbuġa[10]. Quercetin għandu effetti siewja abbundanti li jinkludu effetti anti-infjammatorji, anti-ossidanti, anti-mutaġeniċi, anti-iskemiċi, anti-virali u anti-aging [11-17]. Quercetin huwa lipofiliku u jista 'jippenetra l-barriera demm-moħħ (BBB)[18]. Barra minn hekk, quercetin juri rwol anti-ossidant potenzjali bit-titjib ta 'glutathione (GSH) imnaqqas u r-regolazzjoni 'l fuq tar-ram-żingu superoxide dismutase (SOD1)[17]. Quercetin jista 'chelate ħadid, jinibixxi r-reazzjoni ta' Fenton u jinibixxi l-ġenerazzjoni ta 'ROS [19]. Konsegwentement, quercetin hija terapewtika potenzjali għal mard newrodeġenerattiv multipli u korrimenti newronali [20]. Il-anti-ossidantpotenzjal ta 'quercetin ħeġġiġna biex inwettqu l-istudju preżenti biex ninvestigaw il-potenzjal protettiv ta' quercetin kontra l-alterazzjonijiet ossidattivi indotti minn IONPs fuq it-tessuti tal-moħħ.

Ikklikkja biex titgħallem aktar dwar il-prodotti

2. Riżultati

2.1.Daqs u Ħlas tal-IONPs

Immaġini SEM ta 'IONPs, kif muri fil-Figura 1, żvelat forma sferika b'daqs medju ta' 16.34-22.88 nm filwaqt li kellha valur potenzjali ta 'zeta pożittiv flimkien ma' 22.8 mV (Figura 2).

2.2. Stress Ossidattiv tal-Moħħ u Status Anti-Ossidant

Il-livelli tal-malondialdehyde tal-prodott tal-perossidazzjoni tal-lipidi (MDA) żdiedu b'mod sinifikanti fil-grupp IONPs (p<0.05) while="" they="" significantly="" decreased="" in="" ionps="" +="" q100=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" (figure="" 3a).mda="" levels="" in="" ionps+="" q25=""><0.01), ionps+=""><0.01) and=""><0.01) were="" significantly="" decreased="" compared="" with="">

Il-livelli ta' GSH fl-omoġenat tal-moħħ naqsu b'mod sinifikanti fl-IONPs (p<0.001), ionps+=""><0.001),ionps+o50><0.001) and="" ionps+="" o100=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group.in="" ionps+q100,="" the="" gshlevels="" were="" significantly="" increased="" than=""><0.001) and="" ionps+="" q25(p=""><0.01), as="" represented="" in="" figure="">

Il-livelli tal-glutathione ossidizzat (GSSG) żdiedu b'mod sinifikanti f'IONPs (p<0.001), ionps+q25=""><0.001),><0.001) and=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group="" (figure="">

Ibbażat fuq id-dejta ta' GSH u GSSG, il-valuri tal-proporzjon GSH/GSSG naqsu b'mod sinifikanti f'IONPs (p<0.001), ionps+="" q25,ionps+="" q50="" and="" ionps+="" o100="" compared="" with="" the="" control="" group="" (figure="" 3d).="" in="" ionps+="" q100,="" gsh/gssg="" ratio="" values="" were="" significantly="" increased="" in="" comparison="" with=""><0.01)and ionps+q25=""><>

2.3.Attivitajiet tal-Brain Creatine Phosphokinase (CPK) u Acetylcholinesterase (AChE)

L-attivitajiet tas-CPK żdiedu b'mod sinifikanti fl-IONPs (p<0.001), ionps="" +="" q25=""><0.001), ionps+="" q50=""><0.001) and="" ionps+="" q100=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group.="" in="" comparison="" with="" the="" ionp="" groups,="" cpk="" activities="" were="" significantly="" decreased="" in=""><0.01),><0.01) and="" ionps+q100=""><0.001)(figure>

Fil-Figura 4B, l-attivitajiet AChE żdiedu b'mod sinifikanti fl-IONPs (p<0.001), ionps=""><0.001), ionps+="" q50=""><0.001) and="" ionps+=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group.="" they="" significantly="" decreased="" in="" ionps+q25=""><0.01), ionps+q50=""><0.001)and ionps+q100(p=""><0.001) than="" ionps.in="" addition,="" ache="" activities="" were="" significantly="" decreased=""><0.001) in="" ionps+="" q100="" compared="" with="" ionps+="">

2.4.Brain Epinephrine, Serotonin, u Ormoni Melatonin

Il-livelli ta 'epinephrine fl-omoġenati tal-moħħ naqsu b'mod sinifikanti fl-IONPs (p<0.001), ionps+="" q25=""><0.001) and=""><0.05) compared="" with="" the="" control="" group(figure="" 4c).in="" the="" ionps+="" q25=""><0.05),ionps+><0.001)and ionps+q100=""><0.001)groups, the="" epinephrine="" levels="" were="" significantly="" increased="" compared="" with="" ionps.="" furthermore,="" the="" levels="" were="" significantly="" increased="" in="" ionps+=""><0.05)compared with="" ionps="" +="">

Kif jidher fil-Figura 4D, il-livelli ta’ serotonin naqsu b’mod sinifikanti fl-IONPs (p<><0.001),><0.01) and=""><0.05)compared with="" the="" control="" group.="" in="" ionps+="" q100,="" the="" levels="" significantly="" increased=""><0.05) than="" ionps="" +="">

Il-livelli ta' melatonin fl-omoġenati tal-moħħ naqsu b'mod sinifikanti fl-IONPs (p<0.001), ionps+=""><0.001) and="" ionps+="" q50=""><0.01) compared="" with="" the="" control="" group="" (figure="" 4e).in="" comparison="" with="" ionps,="" the="" levels="" in="" the=""><0.01) and="" ionps="" +=""><0.001)groups were="" significantly="" increased.="" it="" significantly="" increased=""><0.001)in ionps="" +="" q100="" compared="" with="" ionps="" +="">

2.5. Brain PGC-1a u mtTFA mRNA Espressjoni

Il-bidliet fit-tinja tal-espressjoni tal-mRNA tal-koattivatur gamma 1-alpha(PGC-1a) tar-riċettur attivat mill-proliferatur tal-peroxisome naqsu b'mod sinifikanti f'IONPs(p<0.001) and="" ionps+q25=""><0.05) and="" significantly="" increased="" in="" ionps+="" q100=""><0.001)compared with="" the="" control="" group="" (figure="" 5a).in="" comparison="" with="" ionps,="" the="" pgc-1a="" expression="" levels="" were="" significantly="" increased="" in="" ionps+="" q50=""><0.05) and="" ionps+q100=""><0.001).in addition,="" pgc-1a="" expression="" levels="" in="" ionps+="" o100="" were="" significantly="" increased="" (p=""><0.001)compared with="" the="" ionps="" +="" q25="" and="" ionps="" +="" q50="">

Fl-IONPs (p<0.001), ionps+="" q25="" (p=""><0.001)and ionps+=""><0.05), the="" mrna="" expression="" levels="" of="" mitochondrial="" transcription="" factor="" a="" (mttfa)="" were="" significantly="" decreased="" than="" in="" the="" control="" group="" while="" they="" significantly="" increased="" in="" ionps+q50=""><0.01) and="" ionps+=""><0.05)compared with="" ionps+="" q25.mttfa="" expression="" levels="" were="" significantly="" increased=""><0.05) in="" ionps+o100="" in="" comparison="" with="" ionps+q50="" (figure="">

2.6.Valutazzjoni tat-tbajja' tal-ematossilin (H) u tal-eosina (E) tas-sezzjonijiet tal-moħħ

Evalwazzjonijiet istoloġiċi tat-tessut tal-moħħ wrew li l-grupp ta 'kontroll wera struttura istoloġika normali ta' saffi taċ-ċerebellum (Figura 6A). Fil-grupp IONP, iċ-ċerebellum wera tnaqqis qawwi tas-saff taċ-ċelluli Purkinje (Figura 6B) filwaqt li dan it-tnaqqis taċ-ċellula Purkinje is-saff dovut għal IONPs ġie mtaffi fil-gruppi IONPs flimkien ma 'Q25 (Figura 6C), IONPs flimkien ma' Q50 (Figura 6D), u IONPs flimkien ma 'Q100 (Figura 6E) b'mod dipendenti fuq id-doża.

Il-firien fil-grupp ta' kontroll wrew struttura istoloġika normali tal-meninges u l-kortiċi taċ-ċerebru (Skema 1A) filwaqt li l-meninges tal-firien ittrattati b'IONPs wrew konġestjoni tal-vini tad-demm submeningeali (Skema 1B). Fil-gruppi IONP, iċ-ċerebru tal-moħħ ta' il-firien urew satellitosis, newronofaġja (Skema 1C), glijożi (Skema 1D), u spongiosis (Skema 1E) minbarra konġestjoni tal-plexus tal-korojde (Skema 1F).

Kif jidher fl-Iskema iF, il-moħħ tal-firien fil-grupp IONPs flimkien ma 'Q25 wera spongiosis (vleġeġ qosra) u konġestjoni tal-vini tad-demm submeningeal. Barra minn hekk, iċ-ċerebru tal-firien fil-grupp IONPs flimkien ma 'Q50 wera sponġjożi ħafifa u konġestjoni tal-vini tad-demm (Skema 1H). Il-moħħ tal-firien fil-grupp IONPs plus Q100 wera struttura istoloġika relattivament normali tal-meninges u l-kortiċi taċ-ċerebru (Skema 1I).

2.7. Valutazzjoni tat-Tbajja Blu Prussjana tat-Taqsimiet tal-Moħħ

Sezzjonijiet tal-moħħ tal-grupp ta 'kontroll wrew tbajja' blu tal-Prussian negattiv (Figura 7A). Fil-grupp IONPs, spots tat-tbajja' blu Prussjani ġew rikonoxxuti f'sezzjonijiet tal-moħħ (Figura 7B). Għall-kuntrarju, l-intensità tat-tikek tat-tbajja' blu Prussjani tas-sezzjonijiet tal-grupp IONPs kienet attenwata bil-quercetin fil-gruppi IONPs flimkien ma' Q25 (Figura 7C), IONPs flimkien ma' Q50 (Figura 7D) u IONPs flimkien ma 'Q100 (Figura 7E) f' b'mod dipendenti mid-doża.

2.8. Livelli ta' Proteina Caspase 3 u Bcl2 fit-Taqsimiet tal-Moħħ

Il-grupp ta 'kontroll wera espressjoni negattiva ta' livelli ta 'proteina caspase 3 (Figura 8A) filwaqt li kienu espressi ħafna f'IONPs (Figura 8B).Ittrattat bil-quercetingruppi (Figura 8C-E) wrew espressjoni baxxa ta 'caspase 3 meta mqabbla ma' IONPs. Għall-kuntrarju, Bcl2 kien espress b'mod sinifikanti f'IONPs flimkien ma 'Q25 (Figura 9C), IONPs flimkien ma' Q50 (Figura 9D) u IONPs flimkien ma 'Q100 (Figura 9E) meta mqabbla ma' IONPs (Figura 9B) u l-grupp ta 'kontroll (Figura 9A).

3. Diskussjoni

L-espożizzjoni għal IONPs wasslet għall-ħadid u d-depożizzjoni tiegħu fit-tessuti rotob, speċjalment fil-moħħ [21]. Fl-istudju preżenti, aħna rrikonoxxew id-depożizzjoni tal-ħadid fil-moħħ evidenzjata minn tbajja blu Prussjana u alterazzjonijiet tal-morfoloġija mmonitorjati mill-valutazzjoni tat-tbajja 'H u E. Dhakshinamoorthy et al. [22] wera li l-kontenut tal-ħadid żdied b'mod sinifikanti fit-tessut tal-moħħ ta 'gruppi ttrattati b'IONP meta mqabbel mal-kontroll. Dan kien evalwat minn tbajja blu Prussjana tar-reġjuni tal-moħħ u evidenzjat minn tikek blu fil-kortiċi ta 'quddiem, ippokampus, u ċerebellum. El-Sayed et al. [23] iddikjara wkoll żidiet sinifikanti fil-livelli tal-ħadid fit-tessut tal-moħħ minħabba l-amministrazzjoni ta 'IONP fil-firien.

L-IONPs jista 'jkollhom aktar kapaċità li jippenetraw il-BBB u jinduċu korrimenti taċ-ċelluli tal-moħħ minn ċelluli ta' organi oħra [24,25]. Spjegazzjoni oħra tista 'tkun li żdiedu l-livelli tal-ħadid

fil-moħħ minħabba l-irbit tal-ħadid mat-transferrin iqajjem ir-regolazzjoni 'l fuq tar-riċetturi tal-ħadid fil-moħħ u, konsegwentement, jittrasporta l-ħadid tul il-BBB [26].

Feions Ħieles jirreaġixxu ma 'H2O2 biex jiġġeneraw ROS fil-proċess ta' reazzjoni Fenton [27]. Ir-ROS elevat żied il-permeabilità tal-membrana mitokondrijali ta 'barra, il-perossidazzjoni tal-lipidi, il-ħsara fil-proteini, u l-katina tad-DNA kisret [28]. Il-stress ossidattivtar-ROS wassal għal żidiet fil-livelli tal-moħħ tal-prodott tal-perossidazzjoni tal-lipidi, MDA, kif iddikjarat fl-istudju attwali fil-firien ittrattati b'IONP. Bl-istess mod, Dhakshinamoorthy et al, [22] irrappurtaw żidiet sinifikanti fil-livelli ta 'MDA fit-tessuti tal-moħħ ta' ġrieden ittrattati b'IONP. Reddy et al.[26] iddikjara wkoll li l-livelli ta 'MDA żdiedu b'mod sinifikanti fit-tessut tal-moħħ f'doża għolja iżda żieda mhux sinifikanti f'doża baxxa fil-firien ittrattati b'IONP. Gaharwar u Paulraj [5] wrew li l-livelli ta 'MDA kienu elevati b'mod sinifikanti fil-firien ittrattati b'IONP. Bl-istess mod, IONPs ikkawżaw il-ħsara ossidattiva ta 'kardjomijoċiti mmonitorjati minn produzzjoni għolja ta' MDA u konċentrazzjonijiet imnaqqsa ta 'GSH [29].

Awturi f'diversi studji investigaw l-effett protettiv ta 'prodotti naturali jew l-estratti tagħhom kontra l-effetti sekondarji assoċjati ma' IONPs inklużi l-estratti ta 'Echinacea purpurea [30] u Antlriscus sulvestris [31]. Fl-istudju attwali, investigajna r-rwol protettiv tal-quercetin kontra t-tossiċità tal-IONPs fl-imħuħ tal-firien. Is-supplimentazzjoni ta 'Quercetin għal firien ittrattati b'IONP naqqset il-livelli ta' MDA fit-tessut tal-moħħ u r-riżultati tagħna kienu f'konformità ma 'dawk miksuba minn Dong et al. [32] li ddikjara li quercetin naqqas il-perossidazzjoni tal-lipidi billi naqqsu l-livelli ta 'MDA fit-tessut tal-moħħ fil-firien. Dan jista 'jiġi spjegat mill-abbiltà tal-quercetin li jnaqqas ir-ROS, għalhekk, jinibixxi l-perossidazzjoni tal-lipidi u jipprevjeni l-formazzjoni ta' MDA [33]. Dan kien attribwit lill-grupp tal-catechol (ċirku B) u l-grupp OH fil-pożizzjoni 3 taċ-ċirku A u C, li għandhom l-aħjar tneħħija tar-radikali ħielsa [17].

GSH huwa parti essenzjali tad-difiża ċellulari antiossidant li tirreaġixxi direttament ma 'ROS u speċi reattivi oħra [34]. Fl-istudju preżenti, il-livelli ta 'GSH tal-moħħ naqsu b'mod sinifikanti fil-firien ittrattati b'IONP iżda l-livelli ta' GSSG żdiedu b'mod sinifikanti. Reddy et al.[26]ddikjaraw it-tnaqqis tal-livelli ta 'GSH fit-tessut tal-moħħ ta' firien ittrattati b'IONP u ssuġġeriet li jista 'jkun minħabba użu akbar ta' GSH f'reazzjonijiet ta 'konjugazzjoni bħala parti minn mekkaniżmu ta' ditossifikazzjoni, għalhekk imnaqqas GSH naqas u GSSG ossidizzat. żdied. L-amministrazzjoni konġunta ta 'firien ittrattati b'IONP ma' quercetin irrestawrat dan billi żiedet il-GSH u naqqset il-livelli ta 'GSSG fit-tessut tal-moħħ. Dawn ir-riżultati kienu f'armonija ma 'Singh et al. [35] li rrappurtaw l-elevazzjoni tal-livelli ta 'GSH fit-tessut tal-moħħ li jindika l-potenzjal antiossidant ta' quercetin. Dong et al. [32] wriet ukoll li quercetin bidlet l-espressjoni tal-ġeni tal-fattur nukleari erythroid 2-relatat fattur 2(Nrf2). Nrf2 konsegwentement stimula l-produzzjoni ta 'enżimi anti-ossidanti fit-tessuti tal-moħħ.

Fl-istudju preżenti, CPK żdied b'mod sinifikanti fit-tessut tal-moħħ tal-firien ittrattati b'IONP. Fil-buffering tal-enerġija ċellulari u t-trażmissjoni tal-enerġija, CPK/phosphocreatine għandu rwol ewlieni, speċjalment f'ċelloli bi ħtiġijiet ta 'enerġija għolja u li jvarjaw bħan-newroni [36]. Għalhekk, l-attivazzjoni tas-sistema CPK/phosphocreatine u l-bidliet fl-espressjoni CPK jistgħu jkunu indikatur preċedenti ta 'stress ossidattiv u bijoenerġetiku fiċ-ċellula [37] bħala kumpens għat-tnaqqis tal-produzzjoni tal-enerġija minħabba stress ossidattiv. L-għoti flimkien ta 'firien ittrattati b'IONP ma' quercetin naqas CPK fit-tessut tal-moħħ, Lemmens et al. [38]uriet tnaqqis fl-attivitajiet ta' CPK minħabba supplimentazzjoni ta' quercetin.

L-attività AChE fit-tessut nervuż hija responsabbli għall-idroliżi ta 'acetylcholine (Ach) għall-kolin fis-sinapsi u l-junction newromuskolari [39]. Fl-istudju preżenti, AChE żdied b'mod sinifikanti fil-firien ittrattati b'IONP u dan ir-riżultat kien f'armonija ma 'Dhakshinamoorthy et al. [22] li rrikonoxxew żidiet sinifikanti fl-attivitajiet AChE fit-tessut tal-moħħ tal-firien ittrattati b'IONP li fihom l-akkumulazzjoni tal-ħadid minn IONPs bidlet is-sistema kolinerġika.

In-newrotrażmettituri huma sustanzi kimiċi endoġeni li jippermettu li n-newroni jikkomunikaw mal-ġisem kollu; dawn jippermettu lill-moħħ biex iwettaq funzjonijiet differenti fit-trażmissjoni sinaptika kimika [40]. Fl-istudju attwali, il-konċentrazzjonijiet ta 'epinephrine, serotonin, u melatonin fit-tessuti tal-moħħ naqsu b'mod sinifikanti fil-firien ittrattati b'IONP.

Yousef et al. [41] irrapporta li l-livelli ta 'serotonin u dopamine naqsu b'mod sinifikanti fit-tessut tal-moħħ fil-firien ittrattati b'IONP. B'kuntrast, quercetin żied il-konċentrazzjonijiet ta 'epinephrine, serotonin, u melatonin fit-tessuti tal-moħħ meta mqabbla ma' IONPs. Singh et al. [35l iddikjara li quercetin żied is-serotonin, norepinephrine, u dopamine.

Il-bijoġenesi mitokondrijali tassumi rwol ewlieni fiż-żamma tal-omeostażi mitokondrijali biex tissodisfa l-ħtiġijiet fiżjoloġiċi ċellulari taċ-ċelloli newrali [42]. PGC-1a huwa fattur ta' regolazzjoni ko-traskrizzjoni li jinduċi bijoġenesi mitokondrijali u jippromwovi l-espressjoni ta' mtTFA [43]. Fl-istudju preżenti, il-livelli ta 'espressjoni ta' PGC-1a u mtTFA naqsu b'mod sinifikanti fit-tessut tal-moħħ fil-firien ittrattati b'IONP. Ir-riżultati tagħna kienu f'konformità ma 'dawk miksuba minn Yousef et al. [44]. Huma wrew li l-bijoġenesi mitokondrijali rappreżentata minn PGC-la u mtTFA naqqset b'mod sinifikanti l-espressjoni tagħhom fit-tessut tal-moħħ fil-firien esposti għal IONP li jindika tnaqqis fil-bijoġenesi mitokondrijali u replikazzjoni u traskrizzjoni mtDNA li jistgħu jwasslu għal disfunzjoni mitokondrijali. Il-ko-amministrazzjoni ta' firien ittrattati b'IONP ma' quercetin rrestawrat dan it-tnaqqis billi għola kemm l-espressjonijiet PGC-1a kif ukoll mtTFA fit-tessut tal-moħħ u r-riżultati tagħna kienu f'armonija ma' Sharma et al.[45] li rrappurtaw li quercetin żied l-espressjoni ta 'PGC-1a, NRF{-1, NRF-2, u mtTFA. Huma ssuġġerew li minħabba tnaqqis ta' ROS mill-PGC indott mill-quercetin{{17 }}a tkabbir, dan wassal għall-attivazzjoni ta' NRF-1 u NRF-2 stimulat espressjoni ta' mtTFA.

Quercetin attenwat l-effett apoptotiku ta 'IONPs permezz ta' tnaqqis sinifikanti fil-caspase 3 u żieda fil-livelli ta 'espressjoni Bcl2 fis-sezzjonijiet immunoistokimiċi tal-moħħ. Din is-sejba tappoġġja l-anti-ossidantpotenzjal tal-quercetin. Bl-istess mod, it-trattament b'quercetin attenwa ż-żieda ta 'caspase 3 f'korriment iskemiku fil-moħħ fil-firien [46,47] u Bcl2 fil-ġrieden ittrattati b'lipopolysaccharide [48].

4. Materjali u Metodi

4.1.Reaġenti u Kimiċi

Trab nanopartiċelli tal-ossidu tal-ħadid (ⅡI) inkiseb minn Sigma-Aldrich (Louis, Mo, USA), li ġie solubilizzat f'ilma dejonizzat qabel l-użu. Quercetin hija forma ta 'trab inkisbet ukoll minn Sigma-Aldrich, li ġiet maħlula f'dimethyl sulfoxide (DMSO) u ilma distillat fi proporzjon ta' 1:20, rispettivament, qabel l-użu. DMSO Akbar minn jew ugwali għal 99.6 fil-mija inxtara minn Sigma-Aldrich. Kimiċi oħra u ilma dejonizzat inxtraw miċ-Ċentru għall-Istudji u r-Riċerka tal-Gradwati fl-Università ta 'Lixandra.

4.2. Dikjarazzjoni ta' Etika

L-istudju ġie approvat bi tweġiba għal-linji gwida ta '"Gwida NIH għall-Kura u l-Użu ta' Annimali tal-Laboratorju" mill-Kumitat tal-Etika tal-Fakultà tal-Mediċina Veterinarja tal-Università ta 'Lixandra, l-Eġittu.

4.3. Karatterizzazzjoni ta' IONPs

Il-morfoloġija u d-daqs tal-partiċelli tal-IONPs ġew eżaminati permezz tal-mikroskopju elettroniku tal-iskannjar (SEM). Iċ-ċarġ tal-partiċelli kien ukoll determinat mill-potenzjal zeta bl-użu ta 'ZetaSizer Nano ZS (Malvern Instruments, Malvern, UK).

4.4.Annimali, Djar, u Disinn Sperimentali

Erbgħin firien adulti maskili albini b'saħħithom li jiżnu 150± 20 piż tal-ġisem (BW) inxtraw mill-Unità tat-Tgħammir tal-Annimali, Istitut tar-Riċerka Medika tal-Università ta 'Lixandra, l-Eġittu. L-annimali nżammu f'gaġeġ tal-metall taħt kundizzjonijiet ambjentali kkontrollati b'temperatura ottima (23± 2), umdità (55±5) u ċiklu skur/dawl (12-il siegħa), u aċċess ħieles għal dieta ta 'għalf bażali (Tabella 1) u ilma tax-xorb. L-annimali kollha kienu miżmuma għal ġimgħatejn qabel l-esperiment għall-akklimatizzazzjoni. Il-firien ġew assenjati b'mod każwali għal ħames gruppi (tmien firien kull wieħed); il-kontroll irċieva dieta bażali normali u ilma ad libitum, il-grupp IONPs ġie injettat intraperitonealment b'IONPs 50 mg/kg BW tliet darbiet fil-ġimgħa[49], il-grupp IONPs flimkien ma' Q25 mg ġie amministrat bl-istess doża

ta’ IONPs u gavaged b’25 mg quercetin/kg BW kuljum, il-grupp IONPs flimkien ma’ Q50 kien amministrat bl-istess doża ta’ IONPs u gavaged b’50 mg quercetin/kg BW kuljum u l-IONPs flimkien ma’ Q100group ġie amministrat bl-istess doża ta’ IONPs u gavaged b'100 mg quercetin/kg BW kuljum [17]. It-trattamenti kollha nżammu għal 30 jum.

4.5. Teħid ta' kampjuni

Fl-aħħar tal-esperiment, il-firien ġew sajmin għal 12-il siegħa u anestetizzati bl-użu ta 'injezzjoni intraperitoneali ta' ketamine/xylazine (100 mg/kg/10 mg/kg) imbagħad ġew ewtanizzati u l-moħħ ġie mqatta' immedjatament, mlaħalħa b'salina normali mkessħa 0.9 fil-mija u maqsuma fi tliet partijiet; l-ewwel waħda ntużat għal analiżi bijokimiċi. It-tieni parti nżammet fi grad -80 għall-estrazzjoni tal-mRNA u l-valutazzjoni RT-PCR filwaqt li l-aħħar parti ġiet imlaħlaħ b’salina buffer tal-fosfat (PBS, pH 7.4) u mwaħħla f’4 fil-mija paraformaldehyde maħlul f’PBS għal 48 siegħa għall- iffissar tal-kampjun.

4.6. Analiżi Bijokimiċi

Partijiet minn kull moħħ tal-firien ġew omoġenizzati f'melħ tal-buffer tal-fosfat kiesaħ (PBS) u ċentrifugati għal 10 min f'4 gradi f'1435 × g. Malondialdehyde (MDA), GSH, glutathione ossidizzat (GSSG), u creatine phosphokinase (CPK) ġew determinati mill-kits kummerċjali ta 'Bijodiagnostic Co. (Giza, l-Eġittu). L-attivitajiet ta 'l-enzimi Acetylcholinesterase (AChE) fl-omoġenati tal-moħħ ġew determinati minn kit ta' analiżi kolorimetriku (BioVision Co., Milpitas, CA, USA). Il-livelli ta 'epinephrine, serotonin, u melatonin fl-omoġenati tal-moħħ ġew ukoll determinati bl-użu ta' kits ELISA (BioVision Co., Milpitas, CA, USA).

4.7.mRNA Estrazzjoni u RT-PCR

RNA totali ġie estratt mill-kampjuni bl-użu tal-manifattur easy-RED Total RNA Estrazzjoni Kits (iNtRON Biotechnology, Inc., Gyeonggi-do, Korea t'Isfel). L-ewwel linja cDNA inkiseb bl-użu tal-pakkett HiSen Script cDNA(iNtRON Biotechnology, Inc.). Intużaw primers speċifiċi biex jamplifikaw ġeni magħżula b'glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) bħala ġene ta' manutenzjoni stabbli (Tabella 2). L-espressjoni tal-mRNA inkisbet bl-użu ta' ġene Strata MX3005P PCR (Agilent Technologies, Santa Clara,) f'ħin reali. CA, USA) u TOP real TM PreMIX SYBR Green qPCR taħlita prinċipali (cat. RT 500, Enzynomics, Daejeon, Korea t'Isfel) wara l-istruzzjonijiet tal-manifattur. Il-konċentrazzjonijiet relattivi tal-espressjoni tal-ġeni ġew evalwati bl-użu tal-metodu 2-AAct kif deskritt minn Pfaffl [50].

4.8. Eżami istopatoloġiku

Bl-użu tat-teknika tradizzjonali ta 'inkorporazzjoni tal-paraffin, il-kampjuni fissi ġew deidratati bi gradi axxendenti ta' etanol, imnaddaf fi tliet shifts xylene, u ġew lesti bl-inkorporazzjoni tal-paraffin f'65 grad C. Sezzjonijiet 4 um ħxuna kienu mtebbgħin b'Hematoxylin u Eosin (H u E) [51].

Sezzjonijiet tal-moħħ ġew idratati permezz ta 'serje ta' konċentrazzjonijiet ta 'alkoħol li qed jonqsu u mqiegħda f'soluzzjoni ta' ferrocyanide tal-potassju ta '20 fil-mija b'soluzzjoni ta' 20 fil-mija HCl għal 30 min. Is-slajds ġew maħsula, deidratati, ikklerjati bil-xylene, u osservati taħt il-mikroskopju għal tbajja blu jew kontenuti tal-ħadid [52].

4.9.Eżami immunoistokimiku

It-teknika standard ta 'l-immunoistokimika tar-ravanell perossidasi (HRP) ġiet applikata għall-pjastri ċċarġjati b'mod pożittiv tas-sezzjonijiet tat-tessut tal-paraffin. Skont il-linji gwida tal-manifattur, intużaw il-fenek kontra l-firien caspase 3 (Lab Vision, Fremont, CA, USA) u Bcl2 (DAKO, Glostrup, id-Danimarka). Ħames sezzjonijiet ħoxnin um taċ-ċerebru, taċ-ċerebel, tas-sinsla tad-dahar u tan-nerv xjatiku ġew dewaxed, reidratati, u ttrattati minn qabel bi 3 fil-mija perossidu tal-idroġenu (H2O2) biex jimblokka l-attività tal-perossidasi endoġena. L-irkupru tal-antiġeni sar billi tqiegħed slides f'microwave għal 10 min f'buffer ta' ċitrat tas-sodju ta' 10 mM (pH6.0). Slajds ġew inkubati bl-antikorp primarju u mbagħad laħlaħ bis-salina Tris-buffer u l-antikorp sekondarju. Slajds ġew inkubati b'soluzzjoni ta 'kromoġenu ta' substrat ta '3,3/-diaminobenzidine (DAB) u mbagħad kontrotebba bl-ematossilin ta' Mayer. Stampi ta '10 oqsma differenti ġew immaġini b'ingrandiment ta' ×400.

4.10. Analiżi Statistika

Intuża ANOVA one-way bit-testijiet ta' firxa multipla post hoc ta' Tukey għall-analiżi tad-dejta bl-użu ta' GraphPad Prism v.5https://www.graphpad.com/, aċċessat fl-10 ta' Marzu 2021 (GraphPad, San Diego, CA, USA) . Id-dikjarazzjonijiet kollha ta' sinifikat jiddependu minn p<0.05. 5.="">

Nanopartiċelli ta 'ossidu tal-ħadid (IONPs) injettati intraperitonealment b'doża ta' 50 mg/kg BWikkaġunat alterazzjonijiet ossidattivi fil-moħħ filwaqt li quercetin f'dożi ta '25, 50, u 100 mg/kg BWalleviated korrimenti ossidattivi tal-moħħ indotti minn IONPs. Għalhekk, quercetin huwa suppliment promettenti tal-għalf flimkien mat-terapija IONP.

Referenzi

1. Mazdeh, M.; Rahiminejad, ME; Nili-Ahmadabadi, A.; Ranjbar, A. Disturbi Newroloġiċi, u Stress Tossiku Ossidattiv: Rwol ta 'Nanopartiċelli tal-metall. Jundishapur J. Nat. Pharm. Prod. 2016, 11, e27628. [CrossRef]

2. Fidler, MC; Walczyk, T.; Davidsson, L.; Zeder, C.; Sakaguchi, N.; Juneja, LR; Hurrell, RF Pirofosfat ferriku mikronizzat, dispersibbli b'bijodisponibilità relattiva għolja fil-bniedem. Br. J. Nutr. 2004, 91, 107–112. [CrossRef]

3. Ramimoghadam, D.; Bagheri, S.; Hamid, SBA Progress fis-sinteżi elettrokimika tan-nanopartiċelli manjetiċi tal-ossidu tal-ħadid. J. Magn. Magn. Mater. 2014, 368, 207–229. [CrossRef]

4. Gaharwar, l-Istati Uniti; Kumar, S.; Rajamani, P. Rispons ematopojetiku u immunoloġiku indott minn nanopartiċelli ta 'ossidu tal-ħadid fil-firien. RSC Adv. 2020, 10, 35753–35764. [CrossRef]

5. Gaharwar, l-Istati Uniti; Paulraj, R. Nanopartiċelli ta 'Ossidu tal-Ħadid Ħsara Ossidattiva Indotta fiċ-Ċelloli tad-Demm Periferali tal-Firien. J. Biomed. Sci. Inġ. 2015, 8, 274–286. [CrossRef]

6. Feng, Q.; Liu, Y.; Huang, J.; Chen, K.; Huang, J.; Xiao, K. It-teħid, id-distribuzzjoni, it-tneħħija u t-tossiċità ta 'nanopartiċelli ta' ossidu tal-ħadid b'daqsijiet u kisjiet differenti. Sci. Rep 2018, 8, 1–13. [CrossRef] [PubMed]

7. Gaharwar, l-Istati Uniti; Meena, R.; Rajamani, P. Bijodistribuzzjoni, tneħħija u alterazzjonijiet morfoloġiċi ta 'nanopartiċelli ta' ossidu tal-ħadid amministrati ġol-vini fil-firien Wistar maskili. Int. J. Nanomed. 2019, 14, 9677–9692. [CrossRef] [PubMed]

8. Palmieri, B.; Sblendorio, V. Testijiet tal-istress ossidattiv: Ħarsa ġenerali fuq l-affidabbiltà u l-użu, Parti II. Eur. Dun Med. Pharmacol. Sci. 2007, 11, 383–399.

9. Naqvi, S.; Samim, M.; Abdin, MZ; Ahmed, FJ; Maitra, AN; Prashant, CK; Dinda, AK Tossiċità dipendenti fuq il-konċentrazzjoni ta 'nanopartiċelli ta' ossidu tal-ħadid medjata minn stress ossidattiv miżjud. Int. J. Nanomed. 2010, 5, 983–989. [CrossRef]

10. David, AVA; Arulmoli, R.; Parasuraman, S. Overviews ta 'l-importanza bijoloġika ta' quercetin: A flavonoid bijoattiv. Pharmacogn. Rev 2016, 10, 84–89.

11. Wu, W.; Li, R.; Li, X.; Hu, J.; Jiang, S.; Liu, S.; Yang, J. Quercetin bħala Aġent Antivirali Jinibixxi Dħul tal-Virus tal-Influwenza A (IAV). Viruses 2015, 8, 6. [CrossRef]

12. Akdemir, FNE; Gülçin, ˙I.; Karagöz, B.; Soslu, R. Quercetin jipproteġi l-muskolu skeletriku tal-firien minn korriment ta 'iskemija-riperfużjoni. J. Enżima. Inib. Med. Chem. 2016, 31, 162–166. [CrossRef] [PubMed]