Zeitschrift für Pharmakogenomik und Pharmakoproteomik

Abstrakt

Liponsäure und Vitamin D3 zur Vorbeugung der Alterung der Astrozyten

Francesca Uberti

Die Alterung des Gehirns ist ein komplexer multifaktorieller Prozess, der durch einen allmählichen und kontinuierlichen Verlust neuronaler Funktionen gekennzeichnet ist. Es wird angenommen, dass der Alterung des Gehirns sowie altersbedingten Krankheiten eine Beeinträchtigung des antioxidativen Abwehrsystems zugrunde liegt, die zu einem Anstieg des oxidativen Stresses führt. In dieser Studie wurden zwei verschiedene biologische Aspekte untersucht, die mit der Alterung des Gehirns und der Neurodegeneration verbunden sind: oxidativer Stress und Schäden durch Eisenansammlung. In primären Maus-Astrozyten wurde die Stimulation mit 50 μM Liponsäure (LA) und 100 nM Vitamin D (vitD) zunächst in einer Zeitverlaufsstudie untersucht, um die in Kombination zu verwendenden Dosierungen zu bestimmen, und dann in einem Permeabilitätstest unter Verwendung einer Blut-Hirn-Schranke in vitro. In einer zweiten Reihe von Experimenten wurde die Rolle des oxidativen Stresses untersucht, indem Astrozyten 30 Minuten lang mit 200 μM H2O2 vorbehandelt wurden. Die Fähigkeit von vitD und LA allein und in Kombination, durch oxidativen Stress verursachte Schäden zu verhindern oder zu reparieren, wurde nach 24-stündiger Stimulation durch den MTT-Test, Messung des mitochondrialen Membranpotentials und Western-Blot-Analyse untersucht. Um eine Neurodegeneration herbeizuführen, wurden Zellen 6 Tage lang mit 300 μM katalytischem Eisen vorbehandelt und dann weitere 6 Tage lang mit vitD und LA allein und in Kombination behandelt, um den durch die Kombination ausgeübten Schutz zu untersuchen und Lebensfähigkeit, ROS-Produktion, Eisenkonzentration und Aktivierung intrazellulärer Signalwege zu analysieren. In unserer Studie zeigte die Kombination von LA und vitD positive Auswirkungen auf die Lebensfähigkeit von Astrozyten, da die Substanzen die Hirnschranke überwinden können. Darüber hinaus schwächten kombiniertes LA und vitD die durch H2O2 induzierte Apoptose über den mitochondrial vermittelten Signalweg ab. Die Kombination konnte auch den durch Eisen verursachten widrigen Bedingungen entgegenwirken und dessen Ansammlung verhindern. Alle diese Daten stützen die Hypothese der synergistischen und kooperativen Aktivität von LA und VitD in Astrozyten und weisen auf eine mögliche neue Strategie zur Verlangsamung der Alterung hin.