Efecte de antidepresive ale orzului (Hordeum vulgare) la un model de șoarece de depresie indusă de reserpină

hordeum

Hamad Rashdan Ali Al-Harbi 1, Sameer Al Harthi 2, Mansour Suliman 2, Omar Saadah 3, Ahmed Esmat 4, Lateef M Khan 2, Shahid Karim 2
1 Centrul de educație și cercetare medicală, Spitalul general Al-Soqour, Oklat; Departamentul de farmacologie, Facultatea de Medicină, Universitatea King Abdulaziz, Jeddah, Arabia Saudită
2 Departamentul de farmacologie, Facultatea de Medicină, Universitatea King Abdulaziz, Jeddah, Arabia Saudită
3 Departamentul de Pediatrie, Facultatea de Medicină, Universitatea King Abdulaziz, Jeddah, Arabia Saudită
4 Departamentul de farmacologie, Facultatea de Medicină, Universitatea King Abdulaziz, Jeddah, Arabia Saudită; Departamentul de Farmacologie și Toxicologie, Facultatea de Farmacie, Universitatea Ain Shams, Cairo, Egipt

Data publicării web18 mai 2020

adresa de corespondenta:
Dr. Shahid Karim
Departamentul de Farmacologie, Facultatea de Medicină, Universitatea King Abdulaziz, Jeddah - 21589
Arabia Saudită

Sursa de asistență: Nici unul, Conflict de interese: Nici unul

DOI: 10.4103/pr.pr_105_19

Abstract

Orz (COM)Hordeum vulgare) este unul dintre Poaceae (Gramineae) familii. [11] Boabele de orz conțin compuși fenolici precum acidul benzoic și derivații acidului cinamic, proantocianidine, chinone, flavonoli, calcone, flavone, flavanone și compuși amino fenolici, care acționează ca un agent antioxidant. [12] Mai mult decât atât, conține minerale și vitamine importante precum Ca ++, K +, Mg ++ și P [13] și vitamina B12, vitamina C, acid folic și tocoferol. [14] Prezentul studiu a fost realizat pentru a determina efectul abia asupra farmacoterapiei comportamentale.

Acest studiu a fost realizat în conformitate cu liniile directoare ale protocolului aprobat de Comitetul de îngrijire a animalelor de cercetare de la King Fahd Medical Research Center. Toate studiile efectuate pe animale au fost aprobate de Unitatea de Cercetare Bioetică a Facultății de Medicină, Universitatea Regele Abdulaziz (Ref: 488-17).

Un număr total de 60 de șoareci masculi elvețieni albini (cu o greutate de 20-30 g), în vârstă de 6 săptămâni, au fost adăpostiți în cuști individuale în condiții controlate de mediu (cicluri de lumină de 12 ore/12 ore de întuneric și temperatură de 24 ° C), cu acces la chow și apă pentru rozătoare. Experimentele au avut loc în porțiunea ușoară a ciclului.

Proiectare experimentală

Teste comportamentale

Înot forțat

Testul a fost efectuat conform metodei descrise de Porsolt și colab. [15] Pe scurt, la 30 de minute după ultima administrare a medicamentului, șoarecii au fost plasați individual în cilindrul de sticlă deschis (înălțime: 45 cm și diametru: 20 cm) umplut cu 20 cm de apă menținută la 23-25 ​​° C. Șoarecii au fost lăsați în cilindru timp de 6 minute. Imobilitatea a fost definită ca șoarecele încetând să se lupte, rămânând plutind nemișcat în apă, cu excepția faptului că doar mișcarea este necesară pentru a-și menține capul deasupra apei. După 2 secunde, durata totală a imobilității la șoareci a fost înregistrată de mașina EthoVision XT8 și marcată de un experimentator orbit.

Testul suspensiei cozii

Această metodă a fost realizată, așa cum a menționat Cryan și colab. [16] Șoarecii au fost suspendați cu ajutorul unei benzi adezive fixate la aproximativ 1 cm de vârful caudal la 5 cm deasupra podelei. Imobilitatea a fost definită ca absența mișcării timp de 6 minute. Imobilitatea a fost calculată (în secunde) timp de 6 minute. Șoarecii considerau imobile atunci când erau complet nemișcați. Durata imobilității la șoareci a fost înregistrată de mașina EthoVision XT8 și marcată de un experimentator orbit.

Test de gaură

Aparatul de bordură a fost folosit așa cum a fost descris anterior de Sonavane și colab. [17] Placa de găuri este o cameră (40 cm × 40 cm × 25 cm) cu 16 găuri (fiecare cu diametrul de 3 cm) distribuite uniform pe podeaua aparatului. Înălțimea aparatului a fost de 25 cm. Șoarecii tratați și martori au fost lăsați cu 60 de minute înainte de test și au fost păstrați în aparat. A fost înregistrat numărul de lovituri de cap în decurs de 5 minute.

Recunoașterea locului/obiectului nou

Această procedură a evaluat capacitatea mouse-ului de a recunoaște un obiect nou în arenă. Acest test constă din trei etape: etapa de obișnuință, etapa de familiarizare și etapa de testare. În etapa de obișnuință, fiecare animal a permis să exploreze arena goală timp de 5 minute. După aceea, animalul s-a întors în cușca de susținere. În timpul etapei de familiarizare, două obiecte identice au fost plasate într-o arenă în câmp deschis și un singur mouse a permis explorarea lor timp de 5 minute, apoi a revenit în cușca sa de susținere. În timpul etapei de testare, mouse-ul s-a întors pe arena în câmp deschis cu două obiecte: unul a fost obiectul folosit în testul de familiarizare și celălalt a fost un obiect nou. Mouse-ul normal ar trebui să petreacă mai mult timp pentru obiectul nou. Timpul explorării noului obiect a fost măsurat cu software-ul de urmărire video EthoVision, versiunea XT8 (Noldus Information Technology, Olanda). [18]

Test de interacțiune socială

Testul a fost efectuat într-o arenă pătrată în câmp deschis (65 cm × 65 cm × 45 cm) realizată din plastic transparent folosind un sistem de urmărire video (EthoVision XT 8). Au fost utilizate două fire identice în formă conică suficient pentru a ține un mouse: unul pentru familiare și celălalt pentru mouse-ul necunoscut. Cele două fire în formă conică erau așezate vertical pe laturile opuse ale arenei. Mouse-ul care a fost testat a permis explorarea arenei și în formă goală timp de 5 minute și a revenit în cușca sa. Un șoricel familiar din aceeași cușcă a șoarecelui testat a fost introdus în firul în formă conică, iar șoarecele testat a fost returnat în arenă și i s-a permis să exploreze și să interacționeze cu șoarecele familiar timp de cinci minute, apoi a revenit în cușca sa. Șoarecele necunoscut a fost pus într-un alt fir de formă conică, iar șoarecele testat s-a întors în arenă și i s-a permis să exploreze și să interacționeze cu șoarecele necunoscut timp de 5 minute. Mouse-ul normal ar trebui să interacționeze cu mouse-ul necunoscut mai mult decât unul familiar. [19]

Activitatea locomotorie spontană și mișcarea stereotipului

Activitatea locomotorie spontană a șobolanilor a fost monitorizată folosind aparate Animex automate cu patru bobine cu câmp magnetic (LKB Farad, Stockholm, Suedia) și găzduite în camere atenuate de sunet. Înregistrarea activității spontane și a mișcărilor stereotipe a început la 15 minute după ce animalele au fost plasate individual în aparatul Animex (perioada de obișnuință). Datele au fost colectate în 5 sesiuni de câte 5 minute fiecare. [20]

Medicamente și agenți chimici

Reserpina (ester de acid metilic 3, 4, 5-trimetoxibenzoic) a fost obținută de la (BDH Chemicals Ltd., Anglia), dizolvată în soluție salină normală la o concentrație de 2 mg/ml și administrată în doză de 2 mg/kg, eu. p. Această doză a fost selectată pe baza studiilor pilot care demonstrează efecte depresive. Fluoxetina provine de la Sandoz Pharmaceuticals Inc. (Sandoz Pharmaceuticals inc., Princeton SUA).

analize statistice

Analiza statistică a fost efectuată utilizând pachetul statistic pentru științele sociale (SPSS, software v23, IBM, Armonk, New York, SUA). A fost efectuată o analiză unidirecțională a varianței. Când s-au presupus varianțe egale, s-a aplicat testul de diferență cel mai puțin semnificativ. Datele au fost prezentate ca medie ± deviație standard (SD). P Tabelul 1: Greutatea finală inițială a corpului și creierului în diferite grupuri de șoareci tratați și netratați

Efectele orzului asupra testului de înot forțat

Am măsurat timpul de imobilizare în FST [Tabelul 2] după finalizarea tratamentului. Durata medie a imobilității a fost semnificativ mai mare la reserpină, fluoxetină și grupul de reserpină și fluoxetină în comparație cu șoarecii martor (reserpină [R]: 236,53 ± 38,66 s, P Tabelul 2: Durata imobilității în timpul testului de înot forțat și a testului de suspendare a cozii, în plus față de numărul de bătaie la cap

Efectul orzului asupra testului suspensiei cozii

Șoarecii tratați cu orz au prezentat scăderi semnificative ale timpului de imobilizare în timpul TST în comparație cu grupul de reserpină (R: 116,6 ± 57,43, B: 26,21,81 s, P Tabelul 3: Distanța medie (cm) acoperită de șoareci în diferite grupuri utilizând testul de interacțiune socială

Timpul mediu de explorare în noul test de recunoaștere a locului este prezentat în [Tabelul 4]. Timpul petrecut pentru a explora noul obiect de către șoareci de grupuri de abia și orz și fluoxetină nu a arătat nicio diferență semnificativă în comparație cu timpul petrecut de șoareci tratați numai cu orz. Pe de altă parte, a existat o scădere semnificativă a timpului petrecut de șoareci în grupuri de reserpină, reserpină și imipramină, reserpină și orz și reserpină, și imipramină și orz în comparație cu cele din grupul de orz (P Tabelul 4: Timpul mediu petrecut de șoareci în diferite grupuri pentru recunoașterea obiectelor familiare sau noi folosind testul de recunoaștere a obiectelor noi

Efectul orzului asupra mișcării spontane locomotorii și a stereotipului

[Tabelul 5] și [Tabelul 6] demonstrează că mișcările locomotorii spontane (SLMA) și mișcările stereotipe. Timpul mediu petrecut pentru explorarea mișcărilor SLMA și stereotip a scăzut semnificativ în grupurile de reserpină (R: 1733,92 ± 88,71), în comparație cu cele din grupurile de orz (B: 1452,68 ± 522,91 cm; RB: 69,72 ± 83,268 cm; RFB: 64,88 ± 48,994 cm, P Tabelul 5: Mișcarea locomotorie spontană (cm) în timpul a 5 sesiuni în diferite grupuri de șoareci

În studiul de față, am investigat efectele antidepresive ale orzului la șoareci cu depresie indusă de reserpină. Rezultatele noastre au arătat că orzul poate ameliora comportamentele depresive. Există mai multe cauze ale depresiei; cu toate acestea, fiziopatologia tulburării rămâne să fie pe deplin elucidată. S-au propus multe ipoteze cu privire la baza depresiei, precum hiperactivitatea axului hipotalamic - hipofizar - suprarenalian; tulburări în transmiterea acidului gamma-aminobutiric, monoamină și glutamat; disfuncție a factorului neurotrofic; și patologie glială. [21], [22], [23] Monoaminele sunt transportate în vezicule presinaptice prin transportorul de monoamină vezicular, care este blocat de reserpină. Șoarecii cu depresie indusă de reserpină din cauza epuizării monoaminei prezintă anxietate și comportamente depresive, cum ar fi creșterea timpului de imobilitate și scăderea activității locomotorii în testele comportamentale, comparativ cu rezultatele observate la șoarecii martor. Mai mult, studiile anterioare au demonstrat că șoarecii tratați cu reserpină prezintă niveluri crescute de corticosteron plasmatic și citokine pro-inflamatorii în creier. [24], [25]

În acest studiu, reserpina a fost utilizată pentru a induce tipul reactiv de depresie la șoareci. În mod similar, El-Sisi (2011) a menționat că injecția intraperitoneală de reserpină (10 mg/kg/b. Wt) timp de 2 săptămâni a indus o scădere semnificativă a nivelurilor de catecolamină atât în ​​cortex, cât și în hipocamp. [26] Mai mult, reserpina, ca medicament simpatolitic, epuizează catecolamina în țesuturile nervoase periferice și în creier, [27] poate inhiba ireversibil absorbția veziculară a monoaminelor, inclusiv noradrenalina, dopamina și 5-hidroxitriptamina, care epuizează monoaminele din creier . și produce sindrom asemănător depresiei la animale. [28] În studiul de față, am încercat să demonstrăm că orzul este capabil să inverseze depresia la șoareci indusă de reserpină.

Timpul petrecut pentru a explora noul obiect de către șoareci din grupul de orz și orz urmat de reserpină nu a arătat nicio diferență semnificativă în comparație cu timpul petrecut de șoareci tratați numai cu orz. Pe de altă parte, mișcările locomotorii spontane (SLMA) și mișcările stereotipe au demonstrat că timpul petrecut pentru explorarea mișcărilor SLMA și stereotip a fost redus semnificativ în grupurile de reserpină, în comparație cu cele ale grupurilor de orz. Mai multe studii au sugerat că alfa (2) -adrenoceptorii afectează puternic neurotransmisia monoaminergică, sporind nu numai ratele de tragere noradrenergice, ci și serotoninergice. [10], [32] Andrade și Rao (35) au emis ipoteza că medicamentele antidepresive sunt asociate cu inducerea neuroplasticității în structuri precum hipocampul și cortexul prefrontal: există stimularea neurogenezei, gliogenezei, arborizării dendritice și a formării de sinapse noi. [33] Aceste modificări pot sta la baza mecanismelor răspunsului antidepresiv, deoarece cursul lor de dezvoltare este paralel cu cursul acțiunii antidepresive, deoarece inversează efectele neurohistologice ale stresului și pot permite reînvățarea unor cogniții mai sănătoase, răspunsuri emoționale și expresii comportamentale. .

Luate împreună, rezultatele noastre au raportat că administrarea orală a orzului este capabilă să producă un efect asemănător antidepresivului în diferite teste comportamentale. Mai mult, eforturile viitoare se vor concentra pe elucidarea în continuare a mecanismelor de acțiune a orzului la nivel molecular care stau la baza comportamentelor complexe.

Mulțumiri

Autorii recunosc cu mulțumire dnei Hana Khalaf și echipa ei de la King Fahd Medical Research Center, King Abdulaziz University, Jeddah, pentru acordarea asistenței tehnice.