اثر عصاره چاي سبز (Camellia Sinensis) بر روي تشكيل فيبرهاي آميلوييدي ليزوزيم سفيده تخم‌مرغ و مطالعه مكانيسم احتمالي آن در پيشگيري از بيماري آلزايمر

Evaluation of the Effect of Camellia Sinensis Extract on Amyloid Fibril Formation in Hen Egg-White Lysozyme and its Possible Mechanism in the Prevention of Alzheimer’s Disease

مقدمه: بيماري آلزايمر مهم‌ترين بيماري تحليل برنده سيستم عصبي است و باعث دمانس در افراد پير مي‌شود. در مغز اين بيماران رسوبات نوروفيبريلي و پلاك‌هاي آميلوييدي مشاهده مي‌شود. امروزه دانشمندان علاقه‌مند به يافتن مهاركننده‌هايي هستند كه مانع تشكيل اين پلاك‌هاي آميلوييدي شود. در طب سنتي گياهان مختلفي هستند كه براي درمان بيماران اختلال هوش و حافظه استفاده مي‌شود. بر اساس مطالعات گوناگون عصاره گياه چاي سبز غني از عوامل پلي فنليك از جمله كاتچين‌ها، فلاونوييدها، ديادزيين و كافيين است. احتمالاً اين پلي‌فنل‌ها قادرند در محيط in vitro تشكيل فيبرهاي آميلوييدي را صرف نظر از نقش آنتي‌اكسيداني‌شان مهار كنند. مطالعه حاضر با هدف بررسي نقش مهاركنندگي چاي سبز روي مهار تشكيل فيبرهاي آميلوييدي در ليزوزيم سفيده تخم‌مرغ (به‌عنوان يك پروتيين مدل) انجام شده است. روش پژوهش: در اين مطالعه تجربي در شرايط اسيدي و دماي بالا در ليزوزيم سفيده تخم‌مرغ فيبر ايجاد شد. ليزوزيم با غلظت 2 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر در بافر گلايسين 50 ميلي مولار با 5/2pH=تهيه و سپس در دماي 57 درجه همان‌طور كه مدام هم زده مي‌شد، در زمان‌هاي مورد نياز انكوبه شد. براي اثبات تشكيل فيبرها از تكنيك‌هاي مختلفي از جمله سنجش تيوفلاوين T، كنگو رد و عكس ميكروسكوپ نيروي اتمي استفاده شد. تجزيه و تحليل داده‌ها با استفاده از آزمون آماري تي مستقل و آزمون آناليز واريانس (anova) با نرم افزار SPSS.16 انجام گرفت. يافته‌ها: در غياب عصاره برگ چاي سبز بعد از 24 ساعت انكوباسيون ابتدا اليگومرهاي محلول و سپس ادامه انكوباسون به مدت 48 ساعت باعث ايجاد فيبرهاي بالغ آميلوييدي مي‌شود. در اثر انكوباسيون در حضور عصاره در دامنه غلظت 1-1/0 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر تشكيل فيبرهاي آميلوييدي و اليگومرها مهار شد. اين مهار وابسته به غلظت بوده و بهترين غلظت 1 ميلي‌گرم بر ميلي‌ليتر است. همچنين مطالعه سميت سلولي اليگومرها به روش سنجش MTT در حضور عصاره در مقايسه با عدم آن نشان داد، سميت آن‌ها براي سلول‌ها كاهش مي‌يابد. نتيجه‌گيري: اين مشاهدات در مجموع نشان مي‌دهد، احتمالاً پلي‌فنل‌هاي چاي سبز مستقيماً با نفوذ در بخش مركزي تجمعات اوليه مانع رشد و بلوغ آن‌ها مي‌شود.

Introduction: Alzheimer’s disease (AD) is the most important neurodegenerative disorder, causing dementia in the elderly. Brain pathology of AD patients is characterized by deposits of amyloid plaques and neurofibrillary tangles. There is a great deal of interest in developing inhibitors of amyloidogenic processes. In traditional herbal medicine, numerous plants are used to treat age-related cognitive disorders. Based on various studies, extracts of Camellia sinensis are rich in polyphenolic agents including caffeine, flavonoids, daidzein, and catechins. It has been suggested that polyphenols are capable of inhibiting amyloid fibril formation in vitro, regardless of oxidative conditions. This study aimed to explore the inhibitory activity of Camellia sinensis extract against the fibril formation of hen egg-white lysozyme (as an amyloidal model). Methods: In this experimental study, fiber was formed in hen egg-white lysozyme under acidic conditions at high temperature. Lysozyme (2 mg/mL) was dissolved in glycine buffer (50 mM) (pH=2.5) and incubated at 57 ?C for the specified durations, while being gently stirred. Various techniques including thioflavin T, Congo red absorbance assay, and atomic force microscopy were used to confirm fibrillation. Independent t-test and ANOVA were performed, using SPSS version 16. Results: In the absence of Camellia sinensis extracts, soluble oligomers became evident after 24 hours of incubation, followed by the subsequent appearance of mature fibrils after 48 hours. Upon incubation with various extract concentrations (range = 0.1-1 mg/ml), formation of amyloid fibrils and oligomers was inhibited. The inhibition was dose-dependent and the best concentration was 1 mg/ml. Also, cytotoxicity of oligomers in the presence of the extract decreased, as indicated by the MTT assay. Conclusion: The findings indicated that polyphenols of Camellia sinensis extract may directly penetrate into the amyloidogenic core of early aggregates and inhibit amyloid fibril formation.