Chronic Administration of Hesperidin improves working, but not reference memory in Rat Model of Alzheimer’s disease

तकनीकी सारांश: अल्जाइमर रोग के चूहे मॉडल में हेस्परिडिन का क्रोनिक प्रशासन

समस्या विवरण
व्यापक शोध के बावजूद, अल्जाइमर रोग (AD) के लिए कोई उपयुक्त या विश्वसनीय उपचार उपलब्ध नहीं है। यह रोग स्मृति लोप, बाह्यकोशिकीय एमाइलॉइड β संचय, अंतःकोशिकीय हाइपरफॉस्फोरिलेटेड ताऊ, न्यूरोइन्फ्लेमेशन और ऑक्सीडेटिव स्ट्रेस द्वारा पहचाना जाता है। बुढ़ापा, जो AD का एक प्राथमिक जोखिम कारक है, बढ़े हुए रिएक्टिव ऑक्सीजन और नाइट्रोजन स्पीशीज, माइटोकॉन्ड्रियल डिसफंक्शन और संज्ञानात्मक गिरावट से जुड़ा है। फलस्वरूप, नए चिकित्सीय हस्तक्षेपों की महत्वपूर्ण आवश्यकता है, विशेष रूप से वे जो मस्तिष्क में ऑक्सीडेंट-एंटीऑक्सीडेंट स्थिति को पुनर्संतुलित करने के लिए फ्लेवोनॉइड्स जैसे प्राकृतिक एंटीऑक्सीडेंट घटकों का उपयोग करते हैं। इस अध्ययन का उद्देश्य AD मॉडल के भीतर हिप्पोकैम्पस में कॉग्निटिव डिक्लाइन (संज्ञानात्मक गिरावट) और ब्रेन-डिराइव्ड न्यूरोट्रोफिक फैक्टर (BDNF) के स्तर पर हेस्परिडिन (Hsp), जो खट्टे फलों में पाया जाने वाला एक बायोफ्लेवोनॉइड है, के प्रभाव का मूल्यांकन करना था।

कार्यप्रणाली (Methodology)
अध्ययन में 32 नर विस्टार चूहों (3 महीने पुराने, 200–250 ग्राम) का उपयोग किया गया जिन्हें चार समूहों (प्रत्येक समूह में n=8) में विभाजित किया गया: सेलाइन+सेलाइन, सेलाइन+Hsp, STZ+सेलाइन, और STZ+Hsp।

• AD प्रेरण (Induction): अल्जाइमर रोग को सर्जरी के बाद के दिन 1 और 3 पर इंट्रासेरेब्रोवेंट्रिकुलर (i.c.v.) इंजेक्शन के माध्यम से स्ट्रैप्टोजोटोसिन (STZ) (3 मिलीग्राम/किलोग्राम (1.5 मिलीग्राम/5 µl/प्रति पक्ष)) के माध्यम से मॉडल किया गया।
• उपचार: STZ+Hsp समूह को 21 लगातार दिनों के लिए दैनिक इंट्रापेरिटोनियल (i.p.) इंजेक्शन के माध्यम से हेस्परिडिन (50 मिलीग्राम/किलोग्राम) दिया गया। नियंत्रण समूहों को सेलाइन दिया गया।
• व्यवहार संबंधी मूल्यांकन: स्थानिक स्मृति (Spatial memory) का मूल्यांकन मॉरिस वॉटर मेज़ (MWM) का उपयोग करके किया गया। प्रोटोकॉल में वर्किंग मेमोरी (एक्विजिशन फेज) का मूल्यांकन करने के लिए 16 परीक्षणों के चार ब्लॉक और रेफरेंस मेमोरी का मूल्यांकन करने के लिए 90 सेकंड का प्रोब टेस्ट शामिल था। मापदंडों में प्लेटफॉर्म तक की लेटेंसी, लक्षित चतुर्थांश में बिताया गया कुल समय (TTS), तय की गई दूरी और तैराकी की गति शामिल थी। दृश्य या लोकोमोटर कमियों को खारिज करने के लिए एक विजुअल टेस्ट आयोजित किया गया।
• जैव रासायनिक विश्लेषण (Biochemical Analysis): व्यवहार संबंधी परीक्षण के बाद, हिप्पोकैम्पस को विच्छेदित किया गया।
  • BDNF: स्तरों को वेस्टर्न ब्लॉटिंग के माध्यम से मात्रात्मक रूप से निर्धारित किया गया, जिसमें BDNF और β-एक्टिन के अनुपात को मापा गया।
  • ग्लूटाथियोन (GSH): इंट्रासेलुलर GSH स्तरों को DTNB (एलमैन रिएजेंट) कलरिमेट्रिक विधि का उपयोग करके निर्धारित किया गया।
• सांख्यिकीय विश्लेषण: डेटा की सामान्यता का मूल्यांकन कोलमोगोरोव-स्मिरनोव टेस्ट का उपयोग करके किया गया। विश्लेषण के लिए टकी के पोस्ट हॉक परीक्षणों के साथ वन-वे एनोवा (One-way ANOVA) और टू-वे एनोवा (Two-way ANOVA) का उपयोग किया गया, जिसमें महत्व (significance) P < 0.05 पर निर्धारित किया गया।

प्रमुख परिणाम

• STZ के प्रभाव: STZ इंजेक्शन ने स्वस्थ नियंत्रणों की तुलना में एस्केप लेटेंसी को काफी बढ़ा दिया और हिप्पोकैम्पल BDNF स्तरों को कम कर दिया (P < 0.001)। इसने हिप्पोकैम्पल GSH स्तरों को भी काफी कम कर दिया (P = 0.003)।
• स्वस्थ नियंत्रणों में हेस्परिडिन: क्रोनिक Hsp प्रशासन ने स्वस्थ चूहों में वर्किंग और रेफरेंस मेमोरी दोनों में सुधार किया। यह कम लेटेंसी टू द प्लेटफॉर्म और प्रोब टेस्ट में बढ़े हुए TTS (P < 0.05) द्वारा प्रमाणित हुआ। इसके अलावा, Hsp ने स्वस्थ नियंत्रण समूह में हिप्पोकैम्पल BDNF स्तरों को काफी बढ़ा दिया।
• AD मॉडल (STZ-उपचारित) में हेस्परिडिन:
  • वर्किंग मेमोरी: Hsp उपचार ने STZ+सेलाइन समूह की तुलना में एक्विजिशन फेज (ब्लॉक 2 और 4) के दौरान एस्केप लेटेंसी को काफी कम कर दिया (P = 0.001), जो वर्किंग मेमोरी में सुधार का संकेत देता है।
  • रेफरेंस मेमोरी: प्रोब टेस्ट में, Hsp उपचार ने अनुपचारित STZ समूह की तुलना में लक्षित चतुर्थांश में बिताए गए कुल समय (TTS) को महत्वपूर्ण रूप से बहाल नहीं किया। इस प्रकार, रेफरेंस मेमोरी में सुधार नहीं हुआ।
  • BDNF स्तर: स्वस्थ नियंत्रणों के विपरीत, Hsp प्रशासन AD समूह में हिप्पोकैम्पल BDNF स्तरों को बढ़ाने में विफल रहा (P = 0.67)।
  • एंटीऑक्सीडेंट स्थिति: Hsp उपचार ने STZ-उपचारित जानवरों में इंट्रासेलुलर GSH स्तरों को सफलतापूर्वक बहाल किया (P = 0.002)।

महत्व और निष्कर्ष
अध्ययन यह निष्कर्ष निकालता है कि क्रोनिक हेस्परिडिन प्रशासन, STZ द्वारा प्रेरित स्पोरैडिक AD चूहा मॉडल में वर्किंग मेमोरी को सुगम बनाता है लेकिन रेफरेंस मेमोरी में सुधार करने में विफल रहता है। जबकि Hsp ने एंटीऑक्सीडेंट क्षमता (GSH) को सफलतापूर्वक बहाल किया, यह AD मॉडल में रेफरेंस मेमोरी को सामान्य करने या हिप्पोकैम्पल BDNF स्तरों को बढ़ाने के लिए पर्याप्त नहीं था।

लेखक सुझाव देते हैं कि मेमोरी के प्रकारों पर भिन्न प्रभाव अलग-अलग अंतर्निहित तंत्रों से उत्पन्न हो सकते हैं: वर्किंग मेमोरी अल्पकालिक सिनैप्टिक प्लास्टिसिटी और प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स इंटरैक्शन पर निर्भर करती है, जिसे Hsp के एंटीऑक्सीडेंट और रक्त-प्रवाह बढ़ाने वाले गुणों से लाभ मिल सकता है। इसके विपरीत, रेफरेंस मेमोरी मुख्य रूप से हिप्पोकैम्पल CA1 प्लेस सेल्स, लेट-LTP और BDNF वृद्धि पर निर्भर करती है, जो AD समूह में 21-दिवसीय Hsp उपचार द्वारा बहाल नहीं हुई थी।

पेपर का तर्क है कि एंटीऑक्सीडेंट क्षमता को बहाल करना फायदेमंद तो है, लेकिन यह AD जैसे बहुआयामी न्यूरोडीजेनेरेटिव संदर्भों में जटिल संज्ञानात्मक कमियों को सामान्य करने के लिए पर्याप्त नहीं है। लेखक नोट करते हैं कि AD जानवरों के हिप्पोकैम्पस में BDNF के स्तर में वृद्धि की कमी, रेफरेंस मेमोरी पर इसके महत्वहीन प्रभाव का समर्थन करती है। वे इस बात पर जोर देते हैं कि इस मॉडल में रेफरेंस मेमोरी में सुधार करने में विफलता कुछ पिछले अध्ययनों के अनुरूप है, लेकिन जेनेटिक AD मॉडल का उपयोग करने वाले अन्य अध्ययनों के विपरीत है, जो संभवतः AD प्रेरण विधियों (टॉक्सिन बनाम जेनेटिक) या उपचार की अवधि में अंतर के कारण है। यह अध्ययन हेस्परिडिन की चिकित्सीय क्षमता को पूरी तरह से स्पष्ट करने के लिए लंबे उपचार की अवधि, डोज-रिस्पॉन्स अध्ययन और क्षेत्र-विशिष्ट आणविक परख (जैसे, प्रीफ्रंटल कॉर्टेक्स BDNF, प्रो-BDNF बनाम मैच्योर BDNF अनुपात) सहित भविष्य के अनुसंधान की आवश्यकता पर प्रकाश डालता है।