EL VENENO DE ABEJA AMINORA LA PÉRDIDA DE MEMORIA INDUCIDA POR LIPOPOLISACÁRIDO MEDIANTE LA PREVENCIÓN DE LA RUTA DE NF-KAPPAB

Gu SM  , Park MH  , Hwang CJ  , Song HS  , Lee US  , Han SB  , Oh KW  , Ham YW  , Song MJ  , Son DJ Hong JT 

El aumento de la acumulación de Aß y la neuroinflamación en el cerebro contribuye al desarrollo temprano de la AD por causar la muerte de las células neuronales . El estudio demostró que el BV impidió el  deterioro de la memoria inducida por LPS. Significativamente, El BV mejoró la amiloidogénesis mediada por LPS y reacciones neuroinflammatorias  en el cerebro, así como de las células neuronales cultivadas inflamatorias, por lo tanto mejora de la memoria a través de la inhibición directa de NF-kB. Estos datos indican que el BV podría ser útil para el tratamiento de la EA. Nuestro estudio anterior reveló que la inyección de LPS provocó amiloidogénesis y pérdida de memoria en ratones a través de la activación del NF-kB . El proceso de envejecimiento es un contribuyente potencial a la acumulación de Aß y otros factores de riesgo de la AD. Un estudio reciente demostró también que la respuesta a la cirugía neuroinflammatoria causa la disfunción cognitiva postoperatoria a través de la activación de los mecanismos patogénicos de la AD, tales como gliosis, microgliosis, astrogliosis, aumento de la producción de Aß, y la fosforilación de la proteína τ en los sujetos de edad . Por estas razones, los ratones mayores son más eficaces para el estudio de la patología de la EA. Sin embargo, en el presente estudio, hemos utilizado ratones de siete a ocho semanas de edad, porque ya se puso de manifiesto que se ha encontrado cambios patológicos ya en 7-10 semanas después del tratamiento de LPS (2,5 mg / kg) . NF-kappa B activa la transcripción de APP, BACE1, y γ-secretasa y por lo tanto aumenta la generación de Aß porque el NF-kB es un factor de transcripción de estos genes. Los estudios recientes han demostrado que la melitina, un componente principal del BV, inducida por LPS inhibe la activación del NF-kB mediante la interrupción de translocación p50 a través de la interacción con los residuos sulfhidrilo de p50 o IKK. El  presente estudio también mostró que el BV reduce las actividades de unión al ADN inducida por LPS dl NF-kappa B, interrumpiendo translocación de p50 y p65 a través de la prevención de la fosforilación de I? B en el cerebro, así como astrocitos en cultivo y las células de microglia. Por lo tanto, el efecto inhibidor del BV en la actividad del NF-kB podría resultar en anti-amiloidogénesis. Al igual que en el presente estudio, en estudios anteriores también se mostraron que thiacremonone y 4-O-methylhonokiol inhibió la actividad de la transcripción y la unión al  ADN de NF-kappa B a través de la inhibición de la degradación de I? B, así como la inhibición de la translocación en el núcleo del cerebro de p50 y p65 y se cultivaron astrocitos y células de la microglía BV-2, y por lo tanto estos compuestos mejoran la función de la memoria por los efectos anti-amiloidogénicas. Huang X. et al. mostrólainhibición de la acumulación de Aß a través de la inhibición de la activación de IKK, la degradación de I? B y la posterior activación del NF-kappa B. Estos resultados demostraron que la unión directa de la melitina, un componente principal del BV, resulta de p50 en el efecto inhibidor del BV en NF-kappa B y la inhibición del NF-kB podría ser importante para el efecto anti-amiloidogénica del BV.

El efecto anti-amiloidogénesis del BV se asoció con una disminución de la expresión de genes de respuesta inflamatoria, tales como iNOS y COX-2. Guo et al. demostró que la neuroinflamación desempeña un papel importante en el proceso de la deposición de amiloide . Deng et al. también mostró que la neuroinflamación inducida por LPS se asoció con amiloidosis en los cerebros de ratas adultas . La neuroinflamación se asocia con un amplio espectro de enfermedades neurodegenerativas incluyendo AD . Se ha demostrado que hay un aumento en los marcadores de la neuroinflamación en el cerebro de pacientes con AD . La inflamación sistémica inducida por LPS se ha demostrado que es perjudicial para las células neuronales en modelos animales conAD. Sheng et al. mostró que la neuroinflamación inducida por LPS de ratones APPswe aumenta los niveles de APP y Aß y causa la acumulación de Aß dentro de los cuerpos celulares de las neuronas. La neuroinflamación puede ser causada por la activación excesiva de los astrocitos y células de microglia. Lee et al. mostraron que los astrocitos activados y células microgliales BV-2 por LPS producen TNF-α, IL-1β, iNOS y COX-2 en astrocitos en cultivo y en células microgliales BV-2 . También se informó de que la expresión de beta APP fue elevada  mediante la activación de astrocitos y células de microglia en cultivos primarios de la corteza cerebral. Por lo tanto, la inhibición de la neuroinflamación de LPS inducido viene dada por la inactivación de los astrocitos y células de microglia que podría estar asociada con la propiedad anti-amiloidogénesis del BV. Los astrocitos y células de microglia se activan por la activación del NF-kappa B. Rolova et al. mostraron que microglia cultivada con deficienciade gen (NFKB1) que codifica la subunidad p50 muestra una reducción de mediadores proinflamatorios y aumento de la expresión de genes anti-inflamatorias en respuesta a la exposición LPS en las células de microglia. También mostraron que p50 del NF-kappa B – / – ratones (ratones con deficiencia de NFKB1) coincidio con reducción de los niveles de Aß en ratones (ratones con Alzheimer APdE9). Se demostró que el NF-kB está directamente implicado en la regulación de la expresión génica GFAP en astrocitos humanos en cultivo primario del cerebro . Webster et al. mostraron una disminución de la translocación de p65 a través del receptor purinérgico siRNA, o en P2Y vivo 12  en ratones  con activación microglial (P2Y 12 – / – , P2Y 12 +/- ) . Wang et al. también mostró que 3-N-butilftalida (NBP) ha sido reportado para atenuar la activación astroglial y ejercer efectos neuroprotectores en ratones con AD por la atenuación de la activación inducida por Aß de astrocitos y la neuroinflamación a  través de la inhibición del NF-kB vía [de señalización  ]. Nuestros diversos modelos animales con AD han demostrado que la activación del NF-kB produce a su vez la activación de los astrocitos y de las células microglia. Estos datos sugieren que el bloqueo del NF-kappa B también es importante para la inactivación de los astrocitos y células de microglia para la prevención de la neuroinflamación y amiloidogénesis.

El BV es básico para la inhibición de NF-kB. A este respecto, es de destacar que el BV une a la proteína de p50, una subunidad de NF-kB evidenciado en ensayo y en el modelo de acoplamiento. 7,8-dihidroxi-4-metil-cumarina (7,8-DHMC), 5,7-dihidroxi-4-metil-cumarina (5,7-DHMC) y ácido gálico han demostrado que la unión directa a las subunidades de NF-kB podría resultar en la inhibición de las actividades de NF-kB. 5,7-DHMC que forma tres enlaces de hidrógeno con la región de unión al ADN (DBR), pero el ácido gálico 7,8-DHMC forma cinco enlaces de hidrógeno con DBR . Se ha determinado anteriormente que el efecto inhibidor del BV en NF-kappa B es debido a la unión directa de la melitina, un componente principal del BV con p50 subunidad (ADN-sitio de unión) del NF-kappa B, se determinó mediante analizador de resonancia de plasmón de superficie. El presente estudio confirmó que la melitina se une a la subunidad p50 de NF-kB a través del modelo de acoplamiento. Sin embargo, a diferencia de las anteriores conclusiones, el presente estudio mostró que la melitina se une directamente a la C-terminal de p50 (melitina se une a Tyr387, Vol388, Pro39, Lys392, Thr424, Pro427, Lys428, Thr522, Ser524, y Phe525 de p50), donde  la nuclear secuencia de localización (NLS) se encuentra. Se informó de que el bloqueo de NLS es importante para la inhibición de la actividad del NF-kB por la supresión de la translocación nuclear de p50. La melitina también se une a la interfaz de dimerización de p50 (melitina se une a Arg552, Aso554, Glu565, Tyr567, Leu569, His604, Arg605, Phe607, Val610, y Lys612 de p50); Por lo tanto, la melitina potencialmente evita la dimerización p50-p65 y la melitina también puede interrumpir la translocación nuclear de p50. Estos datos indicaron que el BV podría unirse directamente a NF-kappa B (p50), inhibiendo así la actividad del NF-kB.

El BV ha demostrado el efecto inhibidor sobre la artritis reumatoide (RA) en un modelo de rata carragenina y un modelo de rata de la artritis crónica inducida por adyuvante, la esclerosis lateral amiotrófica (ALS) en un modelo de ratones mutantes hSOD1G93A, y la enfermedad de Parkinson (PD) en un 1 metil-4-fenil-1,2,3,6-tetrahidropiridina (MPTP) modelo de ratones inducida a través del control de la activación del NF-kappa B .

El BV también ha demostrado un efecto inhibidor del crecimiento de células de cáncer a través de la inactivación del NF-kappa B en células de cáncer de pulmón (NSCLS) y células de cáncer de próstata humano (LNCaP, DU145 y PC-3). Por otra parte, el BV y la melitina inhibieron la proliferación celular y la apoptosis inducida en la rata aórtico vascular células de músculo liso (VSMC) a través de supresiones de la activación de NF-kappa B. Estos estudios mostraron que el BV podría ser útil para el tratamiento de varias enfermedades mediante la inhibición de la activación del NF-kB. Para concluir, nuestros datos actuales indican que BV podría ser eficaz para el tratamiento y / o prevención del desarrollo de enfermedades tales como AD a través de anti-amiloidogénesis y anti-inflamatorios respuestas mediante la inhibición de la activación de NF-kB.

conclusiones

Se ha demostrado que el BV disminuyó la amiloidosis y la neuroinflamación. Esta observación se confirmó mediante la expresión de GFAP, IBA-1, COX-2, y iNOS. Estas proteínas se redujeron en los grupos tratados con BV. También se observó que el BV tiene efecto sobre la inhibición de la activación del NF-kappa B a través de la expresión de I? B, fosfo-I? B, p50, y p65. Especialmente, la melitina, un componente principal del BV, se une directamente a la C-terminal de p50 donde se encuentra NLS, por lo que interrumpe la translocación del NF-kB. Por lo tanto, el BV se puede utilizar como un tratamiento de la amiloidogénesis y neuroinflamación tal como en laenfermedad AD por la activación del NF-kB.