Estudio del mecanismo de acción de Gui Pi Tang sobre la biogénesis mitocondrial en neuronas del hipocampo de ratas MMA a través de la vía de señalización AMPK/PGC-1α

BAI Huanghuang ,  

ZHENG Hong ,  

LU Xiangpeng ,  

摘要

El objetivo es investigar el mecanismo mediante el cual la fórmula Gui Pi Tang regula la biogénesis mitocondrial en las neuronas del hipocampo de ratas con acidemia metilmalónica (MMA) a través de la vía de señalización de la proteína quinasa activada por AMP/coactivador del receptor activado por proliferadores de peroxisomas γ-1α (AMPK/PGC-1α). Métodos: 50 ratas Wistar de 5 días de edad se asignaron aleatoriamente en grupo control, grupo modelo, grupo Gui Pi Tang (9,3 g·kg⁻¹), grupo inhibidor de AMPK (2,5 mg·kg⁻¹ compuesto C) y grupo Gui Pi Tang + inhibidor de AMPK (9,3 g·kg⁻¹ + 2,5 mg·kg⁻¹ compuesto C). Después de 3 semanas de tratamiento, se utilizó la prueba del laberinto acuático de Morris para evaluar el aprendizaje y la memoria; se detectaron cambios patológicos en el tejido del hipocampo y apoptosis mediante tinciones de hematoxilina-eosina (HE), Nissl y TUNEL; el contenido de ATP mitocondrial se midió por método colorimétrico; el nivel de ROS mitocondrial se detectó con la sonda fluorescente MitoSOX Red; el potencial de membrana mitocondrial se evaluó con el método JC-1; se observaron cambios patológicos mitocondriales por microscopía electrónica de transmisión (TEM); el número de copias de ADN mitocondrial se cuantificó mediante PCR en tiempo real; la expresión de proteínas AMPK, PGC-1α, p-AMPK, Nrf1, Nrf2 y TFAM se detectó mediante Western blot. Resultados: en comparación con el grupo control, el grupo modelo mostró rutas de movimiento dispersas, incapacidad para localizar la plataforma, prolongación de la latencia de evitación, disminución de la frecuencia del cruce de la plataforma, tiempo significativamente reducido en el cuadrante objetivo y tiempo aumentado en el cuadrante opuesto (P<0,01). En comparación con el grupo modelo, los grupos Gui Pi Tang y Gui Pi Tang + inhibidor de AMPK mostraron una reducción significativa del tiempo de latencia de evitación, aumento significativo de la frecuencia del cruce, aumento del tiempo en el cuadrante objetivo y reducción en el cuadrante opuesto (P<0,05, P<0,01). En comparación con el grupo Gui Pi Tang, el grupo inhibidor de AMPK mostró prolongación de la latencia, disminución significativa en la frecuencia de cruce, reducción del tiempo en el cuadrante objetivo y aumento en el cuadrante opuesto (P<0,01). El grupo modelo presentó desorden en la disposición neuronal del hipocampo y piconosis nuclear. Después del tratamiento con Gui Pi Tang, aumentó el número de neuronas ordenadas, pero la mejoría fue significativamente menor en el grupo Gui Pi Tang + inhibidor de AMPK (P<0,01). El TEM mostró pérdida extensa de las crestas mitocondriales en el grupo modelo, restauración significativa con Gui Pi Tang (P<0,01). El grupo combinado aún mostró ruptura de membrana mitocondrial y disminución de crestas. La tasa de apoptosis aumentó significativamente en el modelo; comparado con el control, el nivel de ROS aumentó significativamente, el contenido de ATP se redujo y disminuyó el potencial de membrana mitocondrial (P<0,01); en comparación con el modelo, Gui Pi Tang redujo significativamente ROS, aumentó ATP y elevó el potencial de membrana (P<0,01); la tasa de apoptosis disminuyó significativamente (P<0,01), efecto parcialmente revertido por el inhibidor de AMPK (P<0,01). La expresión de ARNm y proteína TFAM, PGC-1α, Nrf1, Nrf2 disminuyó significativamente en el modelo (P<0,01) y aumentó significativamente con Gui Pi Tang (P<0,01). La expresión proteica p-AMPK/AMPK se redujo significativamente en el modelo (P<0,01) y aumentó con el tratamiento (P<0,01). Conclusión: Gui Pi Tang puede promover la biogénesis mitocondrial activando la vía AMPK/PGC-1α, aliviando el daño neuronal patológico en el hipocampo y mejorando el deterioro cognitivo en ratas.

关键词

Gui Pi Tang;acidemia metilmalónica (MMA);biogénesis mitocondrial;proteína quinasa activada por AMP / coactivador de receptor γ-PGC-1α (AMPK/PGC-1α)

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