تأثیر لینالول، سینائول، بتا بوربونین و تمرینات هوازی به عنوان رویکردهای محافظتی در موش‌های مبتلا به آلزایمر

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه فیزولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه فیزولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد اصفهان (خوراسگان)، اصفهان، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: بیماری آلزایمر، یک اختلال عصبی پیشرونده مرتبط با افزایش سن است. هدف از این مطالعه، تأثیر هشت هفته تمرین هوازی و مصرف لینالول، سینائول و بتا بوربونین بر پیشگیری و بهبود روند شناختی موش‌های مبتلا به آلزایمر می‌باشد.
روش‌ها: 48 سر موش ماده با نژاد C57BL/6 میانگین سنی 15 ماه بصورت تصادفی به 8 گروه 6تایی تقسیم شدند. ترکیبات زیست فعال شامل لینالول با غلظت
5/2 میلی‌گرم/ کیلوگرم، سینائول با غلظت 100 میلی‌گرم/ کیلوگرم، بتا بوربونین با غلظت 72 میلی‌گرم/ کیلوگرم، به صورت گاواژ و تمرین هوازی با شدت متوسط به مدت 8 هفته انجام شد. آنالیز بیوانفورماتیکی ژن‌های Bdnf, Ngf و Creb را انتخاب و با qPCR-Real Time اندازه‌گیری شد.
یافته‌ها: بیان Bdnf, Ngf و Creb در گروه آلزایمر+ترکیبات زیست فعال، گروه آلزایمر+تمرین هوازی و آلزایمر+ترکیبات زیست فعال + تمرین هوازی نسبت به گروه آلزایمر افزایش یافت. انجام تمرینات هوازی و مصرف ترکیبات زیست فعال قبل از القای آلزایمر سبب افزایش Bdnf, Ngf و Creb شد و نشان‌دهنده‌ی اثر حفاظتی در ابتلا به آلزایمر می‌باشد. تأثیر سینرژیک در گروه ترکیبات زیست فعال+تمرین هوازی+آلزایمر بر بیان ژن‌ها نسبت به سایر گروه‌ها مشاهده شد. میزان شناسایی شیء جدید در آلزایمر+ترکیبات زیست فعال+تمرین هوازی نسبت به سایر گروه‌ها افزایش معنی‌دارای را نشان می‌دهد.
نتیجه‌گیری: کاهش بیان ژن Bdnf, Ngf و Creb در گروه ترکیبات زیست فعال+تمرین هوازی+آلزایمر نسبت به سایر گروه‌ها کمتر رخ داده است که این نتایج حاکی از تأثیر حفاظتی بر روند آلزایمری شدن می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Effect of Linalool, Cineole, Beta bourbonin and Aerobic Exercises as Protective Approaches in Mice with Alzheimer's Disease

نویسندگان [English]

  • Zainab Alimoradi 1
  • Farzaneh Taghian 2
  • Khosro Jalali Dehkordi 2
1 PhD Candidate, Department of Sports Physiology, School of Sports Sciences, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Sports Physiology, School of Sports Sciences, Isfahan (Khorasgan) Branch, Islamic Azad University, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: : Alzheimer's disease is a progressive neurological disorder associated with aging. The aim of this research was to determine the effect of eight weeks of aerobic exercise and the consumption of linalool, cineol and beta bourbonin on the prevention and improvement of the cognitive process of mice with Alzheimer's disease.
Methods: 48 C57BL/6 female mice with an average age of 15 months were randomly divided into 8 groups of 6 each. Bioactive compounds including linalool with a concentration of 5.2 mg/kg, cineole with 100 mg/kg, beta bourbonin with a concentration of 72 mg/kg, were administered by gavage, and moderate-intensity aerobic exercise for 8 weeks. Bioinformatics analysis of Bdnf, Ngf and Creb genes were selected and measured by qPCR-Real Time.
Findings: The expression of Bdnf, Ngf and Creb increased in the Alzheimer+ bioactive compounds, Alzheimer+ aerobic exercise and Alzheimer+ bioactive compounds + aerobic exercise compared to the Alzheimer group. Aerobic exercises and consumption of bioactive compounds before the induction of Alzheimer's disease enhance Bdnf, Ngf, and Creb, indicating a protective effect in Alzheimer's disease. A synergistic effect was observed in the group of bioactive compounds + aerobic exercise + Alzheimer on the expression of genes compared to other groups.Additionally, the rate of new object recognition in the Alzheimer + bioactive compounds + aerobic exercise group was increased compared to other groups.
Conclusion: The decrease in Bdnf, Ngf, and Creb gene expression in the bioactive compounds+aerobic exercise+Alzheimer group was slighter than in other groups, indicating a protective effect on the process of Alzheimer's disease.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alzheimer’s disease
  • Bioinformatics
  • Exercise
  • Bdnf
  • Bioactive compounds

مراجع

  1. Sommerlad A, Perera G, Singh-Manoux A, Lewis G, Stewart R, Livingston G. Accuracy of general hospital dementia diagnoses in England: sensitivity, specificity, and predictors of diagnostic accuracy 2008-2016. Alzheimers Dement 2018; 14(7): 933-43.
  2. Anand R, Gill KD, Mahdi AA. Therapeutics of Alzheimer's disease: Past, present and future. Neuropharmacology 2014; 76(Pt A): 27-50.
  3. Knopman DS, Amieva H, Petersen RC, Chételat G, Holtzman DM, Hyman BT, et al. Alzheimer disease. Nat Rev Dis Primers 2021; 7(1): 33.
  4. Hajibabaie F, Abedpoor N, Taghian F, Safavi K. A cocktail of polyherbal bioactive compounds and regular mobility training as senolytic approaches in age-dependent alzheimer’s: the in silico analysis, lifestyle intervention in old age. J Mol Neurosci 2023; 73(2-3): 171-84.
  5. Liang YJ, Su QW, Sheng ZR, Weng QY, Niu YF, Zhou HD, et al. Effectiveness of physical activity interventions on cognition, neuropsychiatric symptoms, and quality of life of Alzheimer’s disease: An update of a systematic review and meta-analysis. Front Aging Neurosci 2022; 14: 830824.
  6. Kivimäki M, Singh-Manoux A, Pentti J, Sabia S, Nyberg ST, Alfredsson L, et al. Physical inactivity, cardiometabolic disease, and risk of dementia: an individual-participant meta-analysis. BMJ 2019; 365: l1495.
  7. Lubitz I, Ricny J, Atrakchi‐Baranes D, Shemesh C, Kravitz E, Liraz‐Zaltsman S, et al. High dietary advanced glycation end products are associated with poorer spatial learning and accelerated Aβ deposition in an Alzheimer mouse model. Aging Cell 2016; 15(2): 309-16.
  8. Abedpoor N, Taghian F, Hajibabaie F. Physical activity ameliorates the function of organs via adipose tissue in metabolic diseases. Acta Histochem 2022; 124(2): 151844.
  9. Meng Q, Lin MS, Tzeng Relationship between exercise and Alzheimer’s disease: A narrative literature review. Front Neurosci 2020; 14: 131.
  10. Sabogal-Guáqueta AM, Osorio E, Cardona-Gómez GP. Linalool reverses neuropathological and behavioral impairments in old triple transgenic Alzheimer's mice. Neuropharmacology 2016; 102: 111-20.
  11. Khameneh E, Yaghmaei P, Ghobeh M. The effect of cineole on biochemical, behavioral and histological parameters in Alzheimer’s male wistar rat model [in Persian]. J Anim Biol 2022; 14(4): 119-33.
  12. An F, Bai Y, Xuan X, Bian M, Zhang G, Wei C. 1, 8-Cineole ameliorates advanced glycation end products-induced Alzheimer’s disease-like pathology in vitro and in vivo. Molecules 2022; 27(12): 3913.
  13. Wang Z, Liu F, Yu JJ, Jin JZ. β-Bourbonene attenuates proliferation and induces apoptosis of prostate cancer cells. Oncol Lett 2018; 16(4): 4519-25.
  14. Shim KH, Sharma N, An SSA. Mechanistic insights into the neuroprotective potential of sacred ficus trees. Nutrients 2022; 14(22): 4731.
  15. Schinder AF, Poo M. The neurotrophin hypothesis for synaptic plasticity. Trends Neurosci 2000; 23(12): 639-45.
  16. Wang ZH, Xiang J, Liu X, Yu SP, Manfredsson FP, Sandoval IM, et al. Deficiency in BDNF/TrkB neurotrophic activity stimulates δ-secretase by upregulating C/EBPβ in Alzheimer’s disease. Cell Rep 2019; 28(3): 655-69.e5.
  17. Guo CC, Jiao CH, Gao ZM. Silencing of LncRNA BDNF-AS attenuates Aβ25-35-induced neurotoxicity in PC12 cells by suppressing cell apoptosis and oxidative stress. Neurol Res 2018; 40(9): 795-804.
  18. Wang H, Wang R, Thrimawithana T, Little PJ, Xu J, Feng ZP, et al. The nerve growth factor signaling and its potential as therapeutic target for glaucoma. Biomed Res Int 2014; 2014: 759473.
  19. Tuszynski MH, Nagahara AH. NGF and BDNF gene therapy for Alzheimer’s disease. In: Tuszynski MH, editor. Translational neuroscience: fundamental approaches for neurological disorders. New York, NY: Springer; 2016. p. 33-64.
  20. Mohammadpour JD, Hosseinmardi N, Janahmadi M, Fathollahi Y, Motamedi F, Rohampour K. Non-selective NSAIDs improve the amyloid-β-mediated suppression of memory and synaptic plasticity. Pharmacol Biochem Behav 2015; 132: 33-41.
  21. Abedpoor N, Taghian F, Ghaedi K, Niktab I, Safaeinejad Z, Rabiee F, et al. PPARγ/Pgc-1α-Fndc5 pathway up-regulation in gastrocnemius and heart muscle of exercised, branched chain amino acid diet fed mice. Nutr Metab (Lond) 2018; 15(1): 59.
  22. Tian X, Liu H, Xiang F, Xu L, Dong Z. β-Caryophyllene protects against ischemic stroke by promoting polarization of microglia toward M2 phenotype via the TLR4 pathway. Life Sci 2019; 237: 116915.
  23. Bai C, Ma Q, Li Q, Yu L, Zhen D, Liu M, et al. Combination of 1, 8-cineole and beta-caryophyllene synergistically reverses cardiac hypertrophy in isoprenaline-induced mice and H9c2 cells. Bioorg Chem 2022; 124: 105823.
  24. Lee SC, Wang SY, Li CC, Liu CT. Anti-inflammatory effect of cinnamaldehyde and linalool from the leaf essential oil of Cinnamomum osmophloeum Kanehira in endotoxin-induced mice. J Food Drug Anal 2018; 26(1): 211-20.
  25. Mehla J, Lacoursiere SG, Lapointe V, McNaughton BL, Sutherland RJ, McDonald RJ, et al. Age-dependent behavioral and biochemical characterization of single APP knock-in mouse (APPNL-GF/NL-GF) model of Alzheimer's disease. Neurobiol Aging 2019; 75: 25-37.
  26. Edelmann E, Cepeda-Prado E, Franck M, Lichtenecker P, Brigadski T, Leßmann V. Theta burst firing recruits BDNF release and signaling in postsynaptic CA1 neurons in spike-timing-dependent
    Neuron 2015; 86(4): 1041-54.
  27. Mizui T, Ishikawa Y, Kumanogoh H, Lume M, Matsumoto T, Hara T, et al. BDNF pro-peptide actions facilitate hippocampal LTD and are altered by the common BDNF polymorphism Val66Met. Proc Natl Acad Sci U S A 2015; 112(23): E3067-74.
  28. Castle MJ, Baltanás FC, Kovacs I, Nagahara AH, Barba D, Tuszynski MH. Postmortem analysis in a clinical trial of AAV2-NGF gene therapy for Alzheimer's disease identifies a need for improved vector delivery. Hum Gene Ther 2020; 31(7-8): 415-22.
  29. Khan A, Vaibhav K, Javed H, Tabassum R, Ahmed ME, Khan MM, et al. 1, 8-cineole (eucalyptol) mitigates inflammation in amyloid Beta toxicated PC12 cells: relevance to Alzheimer’s disease. Neurochem Res 2014; 39: 344-52.
  30. Khodadadi D, Gharakhanlou R, Naghdi N, Salimi M, Azimi SM, Shahed A. The effect of 4 weeks of exercise preconditioning on soluble amyloid beta level and memory impairment in rats with Alzheimer's disease induced by Aβ1-42 injection [in Persian]. Razi J Med Sci 2018; 24(165): 66-76
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 41، شماره 711
هفته 3 اردیبهشت
فروردین و اردیبهشت 1402
صفحه 148-158

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 22 بهمن 1401
  • تاریخ پذیرش: 22 اسفند 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار