Neuroprotective potential of polydatin against motor abnormalities and dopaminergic neuronal loss in rotenone induced Parkinson model / Potencial neuroprotector de la polidatina contra las anomalías motoras y la pérdida neuronal dopaminérgica en un modelo de Parkinson inducido por la rotenona

Among the neurodegenerative disorders, Parkinson disease (PD) is ranked as second most common. The pathological hallmark is selective degeneration of the dopaminergic neurons in the nigro-striatal regions of brain with appearance of the Lewy bodies. Present study explores the neuro-protective potential of polydatin in terms of amelioration of degeneration of dopaminergic neurons in nigro-striatal regions of brain and distorted neuromotor behavior in the rotenone model of Parkinson's disease. Thirty-six male Sprague Dawley rats were divided into three groups. Group A (control), Group B (rotenone treated) and Group C (rotenone+polydatin treated). Rotenone was administrated intraperitoneally (i.p) at a dose of 3 mg/kg/body weight while polydatin was given i.p. at a dose of 50 mg/ kg/body weight for four weeks. Then, animals were sacrificed; substantia nigra (SN) & striatum isolated from brain and five micron thick sections were prepared. Cresyl violet (CV), H&E and Immuno-histochemical staining using anti-TH antibody was done. Motor behavior was assessed weekly throughout the experiment using five different methods. Rotenone treated parkinsonian animals showed deterioration of motor behavior, weight loss, loss of dopaminergic neurons and diminished immune-reactivity in the sections from the nigrostriatal regions of these animals Polydatin+rotenone treatment showed contradicting effects to parkinsonism, with amelioration in weight loss, neuro-motor behavior, dopaminergic loss and immune-reactivity against dopaminergic neurons. Present study revealed a neuro-protective potential of polydatin in animal model of PD by ameliorating the neuro-motor abnormalities and degeneration of dopaminergic neurons in nigrostriatal regions.

Entre los trastornos neurodegenerativos, la enfermedad de Parkinson (EP) se clasifica como la segunda más común. El sello patológico es la degeneración selectiva de las neuronas dopaminérgicas en las regiones nigro-estriatales del cerebro, con la aparición de los cuerpos de Lewy. El presente estudio explora el potencial de protección neuronal de la polidatina en términos de la mejora de la degeneración de las neuronas dopaminérgicas en las regiones nigro-estriatales del cerebro y el comportamiento neuromotor distorsionado en el modelo de rotenona de la enfermedad de Parkinson. Treinta y seis ratas macho Sprague Dawley se dividieron en tres grupos: Grupo A (control), Grupo B (tratado con rotenona) y Grupo C (tratamiento con rotenona + polidatina). La rotenona se administró por vía intraperitoneal (i.p.) a una dosis de 3 mg/kg/peso corporal, mientras que la polidatina se administró i.p. a una dosis de 50 mg/kg/ peso corporal durante cuatro semanas. Posteriormente, los animales fueron sacrificados. Se aislaron la substantia nigra (SN) y cuerpo estriado de los cerebros y se realizaron secciones de cinco micras de espesor. Se realizó una tinción de violeta de cresilo (CV), H&E y tinción inmunohistoquímica usando anticuerpo anti-TH. El comportamiento motriz se evaluó semanalmente durante todo el experimento utilizando cinco métodos diferentes. Los animales parkinsonianos tratados con rotenona mostraron deterioro del comportamiento motriz, pérdida de peso, pérdida de neuronas dopaminérgicas y disminución de la reactividad inmune en las secciones de las regiones nigroestriadas. El tratamiento con polidatina + rotenona mostró efectos contrarios al parkinsonismo, con mejoría en la pérdida de peso, en el comportamiento motor, en la pérdida dopaminérgica y en la reactividad inmune contra las neuronas dopaminérgicas. El presente estudio reveló un potencial de protección neuronal de la polidatina en el modelo animal de la EP al mejorar las anomalías neuro-motoras y la degeneración de las neuronas dopaminérgicas en las regiones nigroestriatales.

Atorvastatin protects GABAergic and dopaminergic neurons in the nigrostriatal system in an experimental rat model of transient focal cerebral ischemia / La atorvastatina protege las neuronas gabérgicas y dopaminérgicas del sistema nigroestriatal en un modelo experimental de isquemia cerebral focal transitoria en ratas

Introduction: Cerebral ischemia is the third leading cause of death and the primary cause of permanent disability worldwide. Atorvastatin is a promising drug with neuroprotective effects that may be useful for the treatment of stroke. However, the effects of atorvastatin on specific neuronal populations within the nigrostriatal system following cerebral ischemia are unknown. Objective: To evaluate the effects of atorvastatin on dopaminergic and GABAergic neuronal populations in exofocal brain regions in a model of transient occlusion of the middle cerebral artery. Materials and methods: Twenty-eight male eight-week-old Wistar rats were used in this study. Both sham and ischemic rats were treated with atorvastatin (10 mg/kg) or carboxymethylcellulose (placebo) by gavage at 6, 24, 48 and 72 hours post-reperfusion. We analyzed the immunoreactivity of glutamic acid decarboxylase and tyrosine hydroxylase in the globus pallidus, caudate putamen and substantia nigra. Results: We observed neurological damage and cell loss in the caudate putamen following ischemia. We also found an increase in tyrosine hydroxylase immunoreactivity in the medial globus pallidus and substantia nigra reticulata, as well as a decrease in glutamic acid decarboxylase immunoreactivity in the lateral globus pallidus in ischemic animals treated with a placebo. However, atorvastatin treatment was able to reverse these effects, significantly decreasing tyrosine hydroxylase levels in the medial globus pallidus and substantia nigra reticulata and significantly increasing glutamic acid decarboxylase levels in the lateral globus pallidus. Conclusion: Our data suggest that post-ischemia treatment with atorvastatin can have neuro-protective effects in exofocal regions far from the ischemic core by modulating the GABAergic and dopaminergic neuronal populations in the nigrostriatal system, which could be useful for preventing neurological disorders.

Introducción. La isquemia cerebral es la tercera causa de muerte y la primera de discapacidad permanente en el mundo. La atorvastatina es un fármaco neuroprotector prometedor para el tratamiento de la apoplejía; sin embargo, su acción sobre las poblaciones neuronales del sistema nigroestriatal después de la isquemia aún se desconoce. Objetivo. Evaluar el efecto de la atorvastatina sobre poblaciones gabérgicas y dopaminérgicas en regiones exofocales en un modelo de oclusión transitoria de la arteria cerebral media. Materiales y métodos. Se utilizaron 28 ratas Wistar macho de ocho semanas de edad. Los ejemplares con isquemia simulada y los ejemplares sometidos a isquemia fueron tratados con atorvastatina (10 mg/kg) y carboximetilcelulosa (placebo) administrados por medio de sonda a las 6, 24, 48 y 72 horas después de la reperfusión. Se analizó la inmunorreacción de la descarboxilasa del ácido glutámico y de la tirosina hidroxilasa en el globo pálido, el putamen caudado y la sustancia negra. Resultados. Los datos confirmaron el daño neurológico y la pérdida celular en el putamen caudado. Se incrementó la inmunorreacción de la tirosina hidroxilasa en el globo pálido medial y la sustancia negra pars reticulata , disminuyendo la inmunorreacción de la descarboxilasa del ácido glutámico en el globo pálido lateral de los animales isquémicos tratados con placebo; sin embargo, el tratamiento con atorvastatina pudo revertirla, lo que logró una disminución significativa de la tirosina hidroxilasa en el globo pálido medial y la sustancia negra pars reticulata y aumentando los niveles de descarboxilasa del ácido glutámico en el globo pálido lateral. Conclusión. Nuestros datos sugieren que la atorvastatina en el tratamiento posterior a la isquemia ejerce neuroprotección en las zonas exofocales, modulando las poblaciones neuronales gabérgicas y dopaminérgicas del sistema nigroestriatal, lo que podría prevenir trastornos neurológicos.