بیماری آلزایمر (AD)، یکی از معمول ترین موارد جنون در پیری می باشد. اخیرا، یک توجه زیادی به نقش احتمالی تغییرات عروقی در پاتوژنز AD شده است. کاهش تراکم عروق کوچک و دژنره شدن اندوتلیوم، از تغییرات ساختاری مغزی عروقی در AD هستند. مهارکننده های استیل کولین استراز (AChE)، به صورت گسترده ای برای بهبود سندرم های AD مورد استفاده قرار گرفته اند. به هرحال، تا حالا، اثرات مهارکننده های AchE روی تغییرات عروقی شامل آنژیوژنز و آپوپتوز سلول های اندوتلیال کاملا درک نشده است. در کار حاضر، اثرات 3 مهارکننده ی AchE (دونپزیل، ریواستیگمین، و گالانتامین) روی آپوپتوز القا شده با H2O2 در سلول های اندوتلیال عروق مرکزی (نافی) انسان (HUVECs) و روی آنژوژنز در مدل پرده ی کوریوآلانتوئیک جوجه تست شده است. انکوباسیون HUVEC با H2O2 منجر به ایجاد یک کاهش معنی دار در بقا سلولی و یک افزایش در درصد سلول های آپوپتیک شده بود. داروهای تست شده، در غلظت های 100-1 میکرومولار، به طور معنی داری سمیت القا شده با H2O2 را مهار کرده بودند. همچنین همه ی 3 مورد دونپزیل، ریواستیگمین و گالانتامین، زمانی که درون تخم های لقاح یافته تزریق شده بودند، به طور معنی داری، تعداد عروق در پرده ی کوریوآلانتوئیک را افزایش داده بودند. در نتیجه، مهار کننده های AchE دارای خصوصیات تسریع آنژیوژنز بودند و اثرات ضد آپوپتوزی روی سلول های اندوتلیال داشتند. این اثرات از مهارکننده های AchE ممکن است در اثرات سودمند آن ها روی AD درگیر باشد.
1. مقدمه
بیماری آلزایمر (AD)، یک بیماری نورودژنرتیو پیش رونده است که در وهله ی اول دلیل معمول جنون در پیری می باشد. انسدادهای نوروفیبلاری درون سلولی، پلاک های آمیلوئیدی، از دست دادن نورون ها، و آمیلوئیدوز عروقی از مشخصه های AD هستند (1). به هرحال، به رغم مطالعات گسترده، پاتوژنز مولکولی AD هنوز کاملا درک نشده است. برخی از مکانیسم های پیشنهادی شامل سمیت عصبی القا شده با آمیلوئید، واکنش التهابی، تنش اکسیداتیو، مرگ سلولی القا شده با مهار کننده ی تیسوم و هیپوپرفیوژن مغزی می باشد (2،3). اخیرا، یک توجه زیادی روی نقش احتمالی تغییرات عروقی در پاتوژنز AD شده است (1،2،4،5). بی نظمی-های عروقی، کاهش تراکم ریز عروق، آتروفی مویرگی و سرخرگی، و دژنره شدن اندوتلیوم از تغییرات ساختاری مغزی عروقی در AD هستند (6،7). مرگ یا اختلال عملکرد سلول های اندوتلیال منجر به بدتنظیمی برهم کنش های سلول اندوتلیال – نورونی – گلیال شده است و بنابراین به آغاز یا پیشرفت این بیماری کمک کرده است. در طی AD، سلول های اندوتلیال می توانند توسط سایتوکاین های مشتق از گلیا، پروتئین های تجمع یافته و تنش اکسیداتیو آسیب ببینند (8).
Alzheimer’s disease (AD) is one of the most common causes of dementia in the elderly. Recently, a great attention has been paid to the possible role of vascular changes in the pathogenesis of AD. Reduced microvascular density and degeneration of the endothelium are of structural cerebrovascular changes in AD. Acetylcholinesterase (AChE) inhibitors are widely used for the improvement of AD symptoms. Until now, however, the effects of AChE inhibitors on vascular changes including angiogenesis and endothelial cell apoptosis are not fully understood. In the present work, the effects of three AChE inhibitors (donepezil, rivastigmine, and galantamine) were tested on H2O2-induced apoptosis in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) and on angiogenesis in chicken chorioallantoic membrane model. Incubation of HUVEC with H2O2 led to a significant decrease in cell viability and an increase in the percentage of apoptotic cells. The tested drugs, at concentrations of 1–100 ?M, significantly inhibited the H2O2- induced toxicity. Also, all donepezil, rivastigmine and galantamine significantly increased the number of vessels in the chorioallantoic membrane when injected into fertilized eggs. In conclusion, AChE inhibitors possess angiogenesis-accelerating properties and have antiapoptotic effects on endothelial cells. These effects of AChE inhibitors may be involved in their beneficial effects on AD.
1. Introduction
Alzheimer’s disease (AD), a progressive neurodegenerative disorder, is the primary common cause of dementia in the elderly. Intracellular neurofibrillary tangles, amyloid plaques, neuronal loss, and vascular amyloidosis are of characteristic hallmarks of AD [1]. In spite of extensive studies, however, the molecular pathogenesis of AD is not yet fully understood. Some of the suggested mechanisms include amyloid-induced neurotoxicity, inflammatory reaction, oxidative stress, proteasome inhibitor-induced cell death, and cerebral hypoperfusion [2, 3]. Recently, a great attention has been paid to the possible role of vascular changes in the pathogenesis of AD [1, 2, 4, 5]. Vascular irregularities, reduced microvascular density, arteriolar and capillary atrophy, and degeneration of the endothelium are of structural cerebrovascular changes in AD [6, 7]. Death or dysfunction of endothelial cells leads to dysregulation of endothelial-neuronal-glial cell interactions and therefore contributes to the onset or progression of this disease. During AD, endothelial cells can be damaged by gliaderived cytokines, heavily aggregated proteins, and oxidative stress [8].
1. مقدمه
2. مواد و روش ها
2.1. داروها و مواد شیمیایی
2.2. کشت ها و تیمارهای سلولی
2.3. تست زنده بودن سلول
2.4. آنالیز سیکل سلولی
2.5. مدل آنژیوژنز پرده کوریوآلانتوئیک جوجه
2.6. آنالیز آماری
3. نتایج
3.1. اثرات مهارکننده های AchE روی بقا سلول اندوتلیال
3.2. اثر مهارکننده های AchE روی آپوپتوز سلول های اندوتلیال
3.3. اثر مهارکننده های AchE روی آنژیوژنز
4. بحث
1. Introduction
2. Materials and Methods
2.1. Drugs and Chemicals
2.2. Cell Cultures and Treatments
2.3. Cell Viability Assay
2.4. Cell-Cycle Analysis
2.5. Chicken Chorioallantoic Membrane Angiogenesis Model
2.6. Statistical Analysis
3. Results
3.1. Effect of AChE Inhibitors on Endothelial Cell Viability
3.2. Effect of AChE Inhibitors on Endothelial Cell Apoptosis
3.3. Effect of AChE Inhibitors on Angiogenesis
4. Discussion