A pro-apoptotic 15-kDa protein from Bacopa monnieri activates caspase-3 and downregulates Bcl-2 gene expression in mouse mammary carcinoma cells.
Kalyani MI1, Lingaraju SM, Salimath BP.
In diseases such as cancer, induction of apoptosis has been a new target for mechanism-based drug discovery. The central component of the process of apoptosis is a proteolytic system involving a family of proteases called caspases. Apoptosis involves characteristic morphological and biochemical events ultimately leading to cell demise. Apoptotic induction is evidently central to the mechanism of action of plant-derived anticancer drugs. Extract of the medicinal plant, Bacopa monnieri, inhibits tumor cell proliferation and accumulation of malignant ascites fluid. The crude sample when subjected to Soxhlet extraction yielded different solvent extracts of which the aqueous extract showed biological activity of apoptosis in Ehrlich ascites tumor cell lines (EAT). Bacopa monnieri water extract (BMWE) treatment of EAT cells produced apoptotic morphological characteristics and in-vivo DNA fragmentation, which is due to the activity of an endogenous endonuclease. The endonuclease responsible for DNA fragmentation acts downstream of caspase-3 activity and is also referred to as caspase-activated DNase (CAD). The CAD constitutively expressed in the cell cytoplasm is translocated into the nucleus upon BMWE treatment, as verified by Western blotting, leading to DNA fragmentation and to programmed cell death. The expression of the pro-apoptotic gene Bax was increased and the expression of the anti-apoptotic gene Bcl-2 was decreased by BMWE treatment. Considering the above results, BMWE was able induce apoptosis in EAT cells via Bax-related caspase-3 activation. This may provide experimental data for the further clinical use of BMWE in cancer.
Pro-апоптоза 15-кда протеин, Bacopa monnieri активирует каспазы-3 и downregulates Bcl-2 экспрессии генов мыши в клетках карциномы молочной железы.
В таких болезней, как рак, индукции апоптоза была новая цель для механизма на основе открытия новых лекарств. Центральным компонентом процесса апоптоза является протеолитическим систему, включающую семейные протеаз называется каспаз. Апоптоз включает в себя характеристику морфологических и биохимических реакций, в конечном итоге, приводит к гибели клеток. Индукция апоптоза, видимо, центрального механизма действия растительного происхождения, противоопухолевых препаратов. Экстракт лекарственных растений, Bacopa monnieri, подавляет распространение опухолевых клеток и накопления злокачественных асцитической жидкости. Сырой пример, когда подвергается Сокслету добычи дал другой растворитель, выдержки из которого водный настой показал, биологическая активность и апоптоз в асцитного опухолевых клеточных линий (EAT). Bacopa monnieri водного экстракта (BMWE) лечение съесть апоптотических клеток производится морфологические характеристики и in-vivo фрагментации ДНК, которая из-за активности эндогенного эндонуклеазы. В эндонуклеазы ответственность за фрагментации ДНК актов по течению каспазы-3 деятельности и также называют каспазы-активированный Дезоксирибонуклеаза (CAD). CAD конститутивно, выраженные в цитоплазме клеток является перемещаться в ядре по BMWE лечения, проверенные с помощью вестерн-блоттинга, ведущими к фрагментации ДНК и запрограммированной гибели клетки. Выражение pro-Гена апоптоза бакс был увеличен и выражение антиапоптозных Гена Bcl-2 снизилась на BMWE лечения. С учетом приведенных выше результатов, BMWE был способен индуцировать апоптоз съесть клетки через Bax, связанных с каспазы-3 активации. Это может обеспечить экспериментальных данных для последующего клинического применения BMWE в рак.
Nutr J. 2012 Mar 6;11:11. doi: 10.1186/1475-2891-11-11.
A randomized controlled trial investigating the effect of Pycnogenol and Bacopa CDRI08 herbal medicines on cognitive, cardiovascular, and biochemical functioning in cognitively healthy elderly people: the Australian Research Council Longevity Intervention (ARCLI) study protocol (ANZCTR12611000487910).
Stough CK1, Pase MP, Cropley V, Myers S, Nolidin K, King R, Camfield D, Wesnes K, Pipingas A, Croft K, Chang D, Scholey AB.
-
1Centre for Human Psychopharmacology, Swinburne University of Technology, Melbourne, Australia. cstough@swin.edu.au
One of the major challenges associated with our ageing population is the increasing incidence of age-associated cognitive decline, which has significant implications for an individual's ability to lead a productive and fulfilling life. In pure economic terms the costs of ageing reflects decreased productivity and engagement with the workforce. The maintenance of brain health underpinning intact cognition is a key factor to maintaining a positive, engaged, and productive lifestyle. In light of this, the role of diet, including supplementation with nutritional and even pharmacological interventions capable of ameliorating the neurocognitive changes that occur with age constitute vital areas of research.
METHODS:
In order to reduce cognitive ageing, the ARC longevity intervention (ARCLI) was developed to examine the effects of two promising natural pharmacologically active supplements on cognitive performance. ARCLI is a randomized, placebo-controlled, double-blind, 3-arm clinical trial in which 465 participants will be randomized to receive an extract of Bacopa monnieri (CDRI08 300 mg/day), Pycnogenol (150 mg/day), or placebo daily for 12 months. Participants will be tested at baseline and then at 3, 6 and 12 months post-randomization on a wide battery of cognitive, neuropsychological and mood measures, cardiovascular (brachial and aortic systolic and diastolic blood pressures as well as arterial stiffness), biochemical (assays to measure inflammation, oxidative stress and safety) as well as genetic assessments (telomere length and several Single Nucleotide Polymorphisms). The primary aim is to investigate the effects of these supplements on cognitive performance. The secondary aims are to explore the time-course of cognitive enhancement as well as potential cardiovascular and biochemical mechanisms underpinning cognitive enhancement over the 12 months of administration.ARCLI will represent one of the largest and most comprehensive experimental clinical trials in which supplements are administered to elderly participants. Results from ARCLI may help develop novel preventative health practices and nutritional/pharmacological targets in the elderly for cognitive and brain health.
Рандомизированное контролируемое исследование влияния Пикногенол и Bacopa CDRI08 травяные лекарства на когнитивные, сердечно-сосудистой и функционирования биохимических в когнитивно здоровых пожилых людей: австралийский исследовательский совет долголетия вмешательства (ARCLI) протокола исследований (ANZCTR12611000487910).
Одной из основных проблем, связанных с нашего старения населения, роста заболеваемости возрастных когнитивных, которая имеет серьезные последствия для индивида возможность вести продуктивную и полноценную жизнь. В чисто экономической точки зрения затраты старения отражает снижение продуктивности и взаимодействия с трудовыми коллективами. Поддержание здоровья головного мозга, лежащих в основе нетронутыми познания является ключевым фактором для поддержания позитивного, занимается, и продуктивный образ жизни. В свете этого роль рациона питания, включая пищевые добавки С и даже фармакологических вмешательств, способных сократить нейрокогнитивные изменения, которые происходят с возрастом являются жизненно важных областях исследований.
Методы:В целях уменьшения когнитивного старения, АРК долголетия вмешательства (ARCLI) была разработана с целью изучить влияние двух перспективных природных фармакологически активных добавок (БАД) на когнитивные функции. ARCLI-рандомизированное, плацебо-контролируемое, двойное слепое, 3-рычаг клинических испытаний, в которых 465 Участников будут рандомизированы на получение выписки из Bacopa monnieri (CDRI08 300 мг/день), Пикногенол (150 мг/сут), либо плацебо ежедневно в течение 12 месяцев. Участники будут проверены на базовом уровне, а затем на 3, 6 и 12 мес после рандомизации на широкий батареи познавательной, нейропсихологические и настроение меры, сердечно-сосудистых (плечевого и аорты систолического и диастолического артериального давления, а также артериальной жесткости), биохимические (проб для измерения воспаление, окислительный стресс и безопасности), а также генетической оценки (длина теломер и несколько одиночных Нуклеотидных Полиморфизмов). Первичная цель-исследовать влияние этих добавок на когнитивные функции. Вторичная цель : изучить времени-курс повышения познавательной, а также потенциальных сердечно-сосудистой и биохимические механизмы, лежащие в основе когнитивной повышение в течение 12 месяцев administration.ARCLI будет представлять одну из самых крупных и комплексных экспериментальных и клинических испытаний, в которых добавки вводятся для пожилых участников. Результаты ARCLI может помочь в разработке новых превентивных мер по охране здоровья и питания и фармакологических целей в пожилом возрасте по когнитивной и здоровье мозга.
Treatments to Reduce or Ameliorate Brain Ageing
(i) Pycnogenol Neural cells have three systems of protection and repair in response to oxidative stress; 1) Enzymatic antioxidants (superoxide dismutase, catalase, peroxidases); 2) Radical scavenging lipid-soluble (tocopherols, flavonoids, carotenoids) and water- soluble (ascorbate, glutathione) antioxidants; and 3) repair proteases and phospholipases [ 7]. Pycnogenol ® is a patented concentrate consisting of condensed flavonoids isolated from Maritime Pine bark. Extensive reviews by Packer et al [ 19] and Rohdewald [ 20] have established the antioxidant activity of Pycnogenol in simplified assay systems, cultured cell models, and perfused organs. There is evidence that Pycnogenol prolongs the lifetime of the ascorbate antioxidant and stimulates the synthesis of antioxidant enzymes inside arterial cells [ 21]. The established neuroprotective properties of flavonoids strongly advocate their use in intervention strategies [ 22]. Of these, Pycnogenol is particularly promising, having been studied extensively in the context of protecting against oxidative damage to specific neural systems. Kobayashi [ 23] reported that Pycnogenol had neuroprotective properties in HT-4 neuronal cells subjected to glutamate-induced cytotoxicity (one of the principle sources of ROS in the brain [ 10]. Similarly Liu [ 24] and Peng [ 25] found Pycnogenol to inhibit beta-amyloid apoptosis of neurons and vascular cells, both of which are oxidative processes that accumulate with age, and are pathological features of AD. In vivo supplementation to aged animals [ 26] results in biological and behavioural changes consistent with the slowing of age-related decline in physiology, learning and memory. Additionally 6 wk Pycnogenol supplementation to humans resulted in significantly reduced serum low density lipoprotein and increased plasma oxygen radical absorbance capacity (ORAC) [ 27] - a convenient although non-specific measure of in vivo antioxidant activity [ 28].
(ii) Bacopa Monniera (L.) Wettst. (syn. Bacopa monniera Hayata & Matsum) has been used in traditional Ayurvedic medicine for various indications including memory decline, inflammation, pain, pyrexia, epilepsy and as a sedative [ 29]. Bacopa contains Bacoside A and Bacoside B which are steroidal saponins believed to be essential for the clinical efficacy of the product. While Bacopa has been reported to have many actions, its memory enhancing effects have attracted most attention and are supported by the psychopharmacology literature. Behavioural studies in animals have shown that Bacopa improves motor learning, acquisition and retention, and delay extinction of newly acquired behaviour [ 30]. Although the exact mechanisms of action remain uncertain, evidence suggests that Bacopa may modulate the cholinergic system and/or have antioxidant and metal chelating effects [ 31, 32]. Bacopa may also have anti inflammatory [ 33], anxiolytic and antidepressant actions [ 34, 35], relaxant properties in blood vessels [ 36] and adaptogenic activity [ 37]. Chronic administration of Bacopa inhibits lipid peroxidation in the prefrontal cortex, striatum and hippocampus via a similar mechanism to vitamin E [ 38]. In an animal model of AD, there was a dose-related reversal by Bacopa of cognitive deficits produced by the neurotoxins colchicine and ibotenic acid [ 32]. In rodents, Bacopa inhibited the damage induced by high concentrations of nitric oxide in astrocytes [ 39]. Memory deficits following cholinergic blockade by scopolamine were reversed by Bacopa treatment. In animal studies Bacopa reduced lipid peroxidation induced by FeSO 4 and cumene hydroperoxide indicating that, similarly to the chelating properties of EDTA, it acts at the initiation level by chelating Fe ++ [ 40]. More recently in transgenic mice, Bacopa supplementation reduced specific amyloid peptides by up to 60% whilst also improving memory performance [ 41]. Thus, Bacopa appears to have multiple modes of action in the brain all of which may be useful in ameliorating cognitive decline in the elderly. These include: (i) direct pro-cholinergic action; (ii) anti-oxidant (flavonoid) activity; (iii) metal chelation; (iv) anti-inflammatory effects; (v) improved blood circulation; (vi) adaptogenic activity; and (vii) removal of β-amyloid deposits. In contrast to anti-oxidants such as Vitamin C and E, and specific anti-oxidants such as Pycnogenol, the polypharmacological actions of Bacopa potentially act on several pathological changes in elderly brains in concert. This potential is supported by a limited number of clinical trials into the neurocognitive effects of Pycnogenol and, to a greater extent, Bacopa. Both substances are capable of improving memory functioning in cognitively intact cohorts, with Pycnogenol improving working memory [ 42] and Bacopa preferentially enhancing secondary memory (reviewed in Pase et al.[ 43]). In both cases effects are evident at three months of daily administration, but not earlier.
Методы сокращения или смягчения старение мозга
-
Пикногенол " нервные клетки имеют три системы защиты и ремонта в ответ на окислительный стресс; 1) ферментативных антиоксидантов (супероксиддисмутазы, каталазы, пероксидазы); 2) антирадикальное жирорастворимые (токоферолы, флавоноиды, каротиноиды) и водорастворимые (аскорбиновая кислота, глутатион) антиоксиданты; и 3) ремонт протеаз и фосфолипаз [7]. Пикногенол-это запатентованный концентрат, состоящий из сгущенного флавоноиды, изолированные от морского сосновой коры. Обширные обзоры Пакер et al [19] и Rohdewald [20] установили антиоксидантной активности Pycnogenol в упрощенном анализе систем, культивируемых клеток моделей, и перфузионного органов. Имеются свидетельства того, что Pycnogenol продлевает срок службы аскорбат антиоксидант, стимулирует синтез ферментов антиоксидантной внутри артериальных клеток [21]. Установленном нейропротекторные свойства флавоноидов отстаивать их использования в стратегиях действий [22]. Этих, Пикногенол особенно перспективно, побывав изучается в контексте защиты от окислительного повреждения специфических нейронных систем. Кобаяси [23] сообщается, что Pycnogenol было нейропротекторные свойства в HT-4 нейрональных клеток, подвергшихся глутамат-индуцированный цитотоксичности (один из основных источников рос в мозге [10]. Аналогично лю [24] и Пэн [25] найден Пикногенол подавлять бета-амилоида апоптоз нейронов и клеток сосудистой, оба из которых являются окислительных процессов, которые накапливаются с возрастом, и патологические особенности нашей эры. In vivo добавок для животных в возрасте [26] результатов в биологических и поведенческих изменений, согласующихся с замедлением возрастное снижение физиологии, обучения и памяти. Кроме того, 6 wk Pycnogenol добавок для человека результате были существенно уменьшены сыворотке крови липопротеидов низкой плотности и повышает уровень в плазме oxygen Radical absorbance capacity (ORAC) [27] - удобный, хотя и неспецифические меры антиоксидантной активностью in vivo [28].
(ii) Bacopa Monniera (л.) Wettst. (syn. Bacopa monniera жизнь может и Matsum) использовался в традиционной Аюрведической медицины по различным показаниям, в том числе снижение памяти, воспаление, боль, гипертермией, эпилепсии и как успокаивающее средство [29]. Bacopa содержит Bacoside и Bacoside B, которые являются сапонины, как считается, необходимы для клинической эффективности изделия. В то время как Bacopa был, по сообщениям, многие действия, его память усиление влияния привлекли наибольшее внимание и поддерживаются психофармакологии литературы. Поведенческие исследования, проведенные на животных, показали, что Bacopa улучшает motor обучения, приобретение и сохранение, и задержка исчезновения вновь приобретенного поведения [30]. Хотя точные механизмы действия остаются неопределенными, факты свидетельствуют, что Bacopa могут модулировать холинергические системы и/или антиоксидантным и металла хелатирующие эффектов [31,32]. Bacopa может также имеют противовоспалительные [33], анксиолитического и антидепрессивного действия [34,35], слабительные свойства в кровеносных сосудов [36] и адаптогенные свойства [37]. Хронические администрации Bacopa ингибирует перекисное окисление липидов в префронтальной коре, гиппокампе через подобный механизм для витамина Е [38]. В животной модели AD, там была доза, связанных с разворота по Bacopa когнитивного дефицита, производимых нейротоксинов, колхицина и ibotenic кислоты [32]. У грызунов, Bacopa подавлял повреждений, вызванных высокой концентрации окиси азота в астроциты [39]. Память дефицита холинергические блокаду, скополамин были отменены Bacopa лечения. В исследованиях на животных Bacopa перекисного окисления липидов, снижение индуцированной FeSO4 и гидропероксидом кумола, указывая, что, подобно хелатирующие свойства ЭДТА, он действует на начальном уровне хелатирующие Fe++ [40]. Совсем недавно на трансгенных мышах, Bacopa добавок сокращение удельного амилоидных пептидов до 60%, а также повышение производительности памяти [41]. Таким образом, Bacopa кажется несколько способов действий в мозге, которые могут быть полезны в деле улучшения когнитивных нарушений в пожилом возрасте. Они включают: (i) direct pro-холинолитическим действием; (ii) анти-оксидантов (флавоноидов) деятельности; (iii) комплексообразования металлов; (iv) противовоспалительным эффектами; (v) улучшение кровообращения; (vi) адаптогенные свойства; и (vii) удаления бета-амилоидных отложений. В отличие от антиоксидантов, таких как витамины C и E, и конкретные антиоксиданты, такие как Пикногенол, polypharmacological действия Bacopa потенциально действовать на нескольких патологических изменений у пожилых мозги в концерт. Этот потенциал поддерживается ограниченное число клинических испытаний в нейрокогнитивные эффекты Пикногенол и, в большей степени, Bacopa. Оба вещества способны улучшить память функционирования в когнитивно нетронутыми когорты, с Pycnogenol улучшения работы памяти [42] и Bacopa преимущественно усиления вторичная память (пересмотрен в Pase et al.[43]). В обоих случаях воздействие проявляется на трех месяцев ежедневного приема, но не раньше.
Recent Pat Endocr Metab Immune Drug Discov. 2011 Jan;5(1):33-49.
Достарыңызбен бөлісу: |