<p>Sintetisana su nova jedinjenja, 16- i 17-supstituisani&nbsp;16,17-sekoestratrienski derivati i D-homoestranski&nbsp;derivati, polazeći od 3-benziloksi-17-hidroksi-16,17-sekoestra-1,3,5(10)-trien-16-nitrila. Ispitana je&nbsp;estrogena i antiestrogena aktivnost u eksperimentima <em>in&nbsp;vivo</em>, antiaromatazna aktivnost <em>in vitro</em>, antioksidantna&nbsp;aktivnost DPPH &nbsp;i TBA testom, kao i antiproliferativna&nbsp;aktivnost prema ćelijskim linijama MCF-7 ATCC,&nbsp;MDA-MB-231, HT-29 i MRC-5 novosintetisanih&nbsp;jedinjenja.</p> / <p>Some new compounds, 16- and 17-substituted 16,17-secoestratriene derivatives, as&nbsp; well as D-homoestratriene derivatives, were synthesized, starting from 3-benzyloxy-17-hydroxy-16,17-secoestra-1,3,5 (10)-triene-16-nitrile. The newly synthesized compounds were tested for their <em>in vivo&nbsp;</em>estrogenic and antiestrogenic activity,&nbsp; <em>in vitro&nbsp;</em>antiaromatase activity, antioxidative activity by DPPH and TBA tests, as well as antiproliferative activity against MCF-7 ATCC, MDA-MB-231, HT-29 i MRC-5 cell lines.</p>

<p>Ispitivanja hemijskog sastava etarskih ulja i<br />ekstrakata izvedena su na vrsti Myrtus communis<br />L. sa pet lokaliteta iz Crne Gore. Pored toga,<br />ispitana je njihova antioksidantna aktivnost u<br />razlicitim in vitro sistemima kako bi se utvrdio<br />uticaj pomenutih ekstrakata i etarskih ulja na<br />neutralizaciju DPPH, NO, OH i 2- radikala, kao<br />i njihov uticaj na lipidnu peroksidaciju u<br />lipozomima i inhibiciju enzima ksantin-oksidaze.<br />Takode, ispitana je i antibakterijska aktivnost<br />etarskih ulja i ekstrakata ove vrste na 9<br />bakterijskih sojeva, kao i njihov antimutageni<br />potencijal na bakterijskom soju Escherichia coli<br />IC 202.</p> / <p> In this tessis the chemical analysis of the<br /> essential oils and methanolic extracts<br /> from five plant samples of Myrtus<br /> communis L., collected from different<br /> localities in Montenegro, have been<br /> investigate. Beside that, their antioxidant<br /> activity in differwnt in vitro systems has<br /> been study to establish their scavenging<br /> potential towards DPPH, NO, OH, and<br /> O2- free radicals, as wel as their effects<br /> on lipid peroxidation in liposoma and<br /> inhibition enzyme XOD. Also, the<br /> antibacterial activity of the essential oils<br /> and methanolic extract has been study on<br /> 9 bacterial strains, as wel as their<br /> antimutagenic effects on bacterial strain<br /> E. Colli IC202.</p>

<p>U ovom radu je izvr&scaron;eno kvantitativno&nbsp;određivanje i identifikacija biljnih fenola i&nbsp;<br />flavonoida etanolih ekstrakata ploda per&scaron;una&nbsp;(<em>Petroselini fructus</em>), kore kru&scaron;ine (<em>Frangulae&nbsp;cortex</em>), lista pitome nane (<em>Mentha piperitae&nbsp;folium</em>), ploda kima (<em>Carvi fructus</em>) i lista breze&nbsp;(<em>Betulae folium</em>), kao i komercijalnog preparata Vitalplant^&reg;((<em>Frangulae cortex</em>(35 %),&nbsp; <em>Mentha&nbsp;piperitae folium</em>(20%),&nbsp; <em>Carvi fructus</em>(20 %),&nbsp;<em>Petroselini fructus&nbsp;</em>(25 %)). U nastavku&nbsp;istraživanja ispitivana je antioksidantna aktivnosti etanolih ekstrakata primenom&nbsp;direktnih, ESR &ldquo;spin trap&ldquo; spektroskopskih&nbsp;metoda određivanja &ldquo;skevindžer&ldquo; aktivnosti na&nbsp;superoksid anjon i &nbsp;hidroksil radikale i&nbsp;indirektnih, spektrofotometrijskih testova za&nbsp;određivanje skevindžer&ldquo; aktivnosti na DPPH˙&nbsp;radikale, redoks potencijala i helatacione&nbsp;aktivnosti, kao i antioksidantne aktivnosti u&nbsp;sistemu&nbsp; &beta;-karoten-linolna kiselina. Osim navedenog, deo istraživanja je posvećen&nbsp;ispitivanju termičke stabilnosti ekstrakata&nbsp;navedenih biljaka i komercijalnog preparata&nbsp;Vitalplant^&reg;&nbsp;radi sticanja uvida u mogućnost&nbsp;njihove primene u &nbsp;pekarskim proizvodima. U&nbsp;poslednjoj fazi rada, izvr&scaron;eno je određivanje sposobnosti pulvisa i etanolnog ekstrakta komercijalnog &nbsp;preparata Vitalplant^&reg; da inhibiraju oksidaciju lipida u keksu, primenom spektrofotometrijskih testova &ldquo;skevindžer&ldquo; aktivnosti &nbsp;na DPPH˙ radikale i MDA testa. Ispitane biljne sirovine, kao i komercijalni preparat Vitalplant^&reg;&nbsp;su bogat izvor jedinjenja iz klase biljnih fenola. Sve ispitane biljne droge poseduju antioksidantnu aktivnost, koja se značajno ne menja usled termičkog tretmana. Dodatak biljne me&scaron;avine Vitalplant^&reg;&nbsp;, upravo proporcionalno njenom sadržaju, &nbsp;dovodi do povećanja antioksidantne aktivnosti keksa i smanjenja stepena lipidne peroksidacije.&nbsp;</p> / <p>In this paper, quantitative determination and identification of plant phenolics and flavonoids of ethanolic extracts obtained from parsley fruit (<em>Petroselini fructus</em>), buckthorn bark (<em>Frangulae cortex</em>), mint leaves (<em>Mentha piperitae folium</em>), caraway fruit&nbsp; (<em>Carvi fructus</em>), birch leaves (<em>Betulae folium</em>), as well as from commercial preparation Vitalplant&reg; ((<em>Frangulae cortex</em>(35 %), <em>Mentha piperitae folium</em>&nbsp;(20%), <em>Carvi fructus</em>(20 %), <em>Petroselini fructus&nbsp;</em>(25 %)) was performed. In addition, antioxidant&nbsp; activity of ethanolic extracts was tested, by applying direct, ESR &ldquo;spin trap&ldquo; &nbsp;spectroscopic methods for the determination of scavenging activity on superoxide anion and hydroxyl radicals, and indirect, spectrophotometric methods for the determination of DPPH˙ radical scavenging activity, reducing power, chelating activity and antioxidant activity in&nbsp; &beta;-carotene-linoleic acid model system. Moreover, thermal stability of the ethanolic extracts was tested in order to get insight into possible application of the extracts in bakery products. Finally, the ability of the commercial preparation Vitalplant&reg;, in the form of powder and extract, to inhibit oxidative changes of cookies was tested by applying spectrophotometric DPPH radical scavenging and MDA tests.</p><p>According to obtained results, investigated plant samples, including commercial preparation Vitalplant&reg;, are rich source of plant phenolics. Investigated plant drugs possess antioxidant activity, which is not significantly changed after the thermal treatment. Cookie supplementation with commercial preparation Vitalplant&reg; results in&nbsp; better oxidative stability of lipids and enhanced antioxidant activity of the cookies.</p>

Exposure to toxic bile acids (BA) and retinoic acids (RA) is implicated in toxicities related to excessive oxidative stress. This thesis examined roles and mechanisms of the oxidative stress-responsive nuclear factor (erythroid 2-like) factor 2 (Nrf2) in adaptive cell defense against BA and RA toxicities. Using liver cells and mouse models, many antioxidant proteins known to be Nrf2 target genes, particularly the rate-limiting enzyme for glutathione (GSH) biosynthesis, i.e., glutamate-cysteine ligase subunits (GCLM/GCLC), were induced by BA [lithocholic acid (LCA)] or RA (all-trans, 9-cis and 13-cis) treatment. Evidence for increased Nrf2 transactivation by LCA and all-trans-RA was exemplified in HepG2 by: (1) reduced constitutive and inducible expression of GCLM/GCLC upon Nrf2 silencing via small-interfering RNA; (2) increased inducible expression of GCLM/GCLC genes by Nrf2 overexpression, but overexpression of dominant-negative Nrf2 decreased it; (3) increased nuclear accumulation of Nrf2 as signature event of receptor activation; (4) enhanced Nrf2-dependent antioxidant-response-element (ARE) reporter activity as indicative of increased Nrf2 transactivation; and (5) increased Nrf2 occupancy to AREs of GCLM and GCLC. Additionally, in BA-treated HepG2 cells, we observed concomitant increases of many ATP-binding cassette (ABC) transporters (MRPs 1-5, MDR1 and BCRP) in parallel with increased cellular efflux. Nrf2 silencing in HepG2 cells decreased constitutive and inducible expression of MRP2, MRP3 and ABCG2. However, Nrf2-silenced mouse hepatoma cells, Hepa1c1c7, and Nrf2-/- mice had decreased constitutive and/or inducible expression of Mrps 1-4, suggesting species differences in Nrf2-dependent regulation of hepatic ABC transporters. Protection by Nrf2 against BA and RA toxicities was confirmed by observations that Nrf2 silencing increased cell susceptibility to BA- and RA-induced cell death. Moreover, Nrf2-/- mice suffered more severe liver injury than the wildtype. Increased GSH and efflux activity following increased GCLM/GCLC and ABC transporters, respectively, can mitigate LCA toxicity. Activation of MEK1-ERK1/2 MAPK was shown to primarily mediate Nrf2 transactivation and LCA-induced expression of antioxidant proteins and Nrf2-dependent and -independent ABC transporters. In conclusion, Nrf2 activation by BA and RA led to coordinated induction of antioxidant and ABC proteins, thereby counteracting resultant oxidative cytotoxicity. The potential of targeting Nrf2 in management of BA and RA toxicities merits further investigation.

Exposure to toxic bile acids (BA) and retinoic acids (RA) is implicated in toxicities related to excessive oxidative stress. This thesis examined roles and mechanisms of the oxidative stress-responsive nuclear factor (erythroid 2-like) factor 2 (Nrf2) in adaptive cell defense against BA and RA toxicities. Using liver cells and mouse models, many antioxidant proteins known to be Nrf2 target genes, particularly the rate-limiting enzyme for glutathione (GSH) biosynthesis, i.e., glutamate-cysteine ligase subunits (GCLM/GCLC), were induced by BA [lithocholic acid (LCA)] or RA (all-trans, 9-cis and 13-cis) treatment. Evidence for increased Nrf2 transactivation by LCA and all-trans-RA was exemplified in HepG2 by: (1) reduced constitutive and inducible expression of GCLM/GCLC upon Nrf2 silencing via small-interfering RNA; (2) increased inducible expression of GCLM/GCLC genes by Nrf2 overexpression, but overexpression of dominant-negative Nrf2 decreased it; (3) increased nuclear accumulation of Nrf2 as signature event of receptor activation; (4) enhanced Nrf2-dependent antioxidant-response-element (ARE) reporter activity as indicative of increased Nrf2 transactivation; and (5) increased Nrf2 occupancy to AREs of GCLM and GCLC. Additionally, in BA-treated HepG2 cells, we observed concomitant increases of many ATP-binding cassette (ABC) transporters (MRPs 1-5, MDR1 and BCRP) in parallel with increased cellular efflux. Nrf2 silencing in HepG2 cells decreased constitutive and inducible expression of MRP2, MRP3 and ABCG2. However, Nrf2-silenced mouse hepatoma cells, Hepa1c1c7, and Nrf2-/- mice had decreased constitutive and/or inducible expression of Mrps 1-4, suggesting species differences in Nrf2-dependent regulation of hepatic ABC transporters. Protection by Nrf2 against BA and RA toxicities was confirmed by observations that Nrf2 silencing increased cell susceptibility to BA- and RA-induced cell death. Moreover, Nrf2-/- mice suffered more severe liver injury than the wildtype. Increased GSH and efflux activity following increased GCLM/GCLC and ABC transporters, respectively, can mitigate LCA toxicity. Activation of MEK1-ERK1/2 MAPK was shown to primarily mediate Nrf2 transactivation and LCA-induced expression of antioxidant proteins and Nrf2-dependent and -independent ABC transporters. In conclusion, Nrf2 activation by BA and RA led to coordinated induction of antioxidant and ABC proteins, thereby counteracting resultant oxidative cytotoxicity. The potential of targeting Nrf2 in management of BA and RA toxicities merits further investigation.

科学研究費補助金 研究種目:一般研究(B) 課題番号:06453174 研究代表者:川岸 舜朗 研究期間:1994-1995年度

L’arthrose (OA) est une maladie dégénérative et multifactorielle caractérisée par une destruction de cartilage, une formation d’ostéophytes et une inflammation au niveau de la membrane synoviale. Le 4-hydroxynonénal (HNE), un produit final de la peroxydation lipidique, a été identifié récemment comme un facteur catabolique et un médiateur inflammatoire dans le cartilage arthrosique humain. Notre projet vise à étudier l’effet du HNE sur la régulation de la prostaglandine E2 synthase-1 microsomale (mPGES-1) et de la protéine activante 5-lipoxygénase (FLAP)/5-lipoxygénase (5-LOX) dans les chondrocytes arthrosiques humains. Lorsque les cellules sont traitées une seule fois avec 10 µM HNE, les résultats de Western blot et de PCR en temps réel montrent que l’expression de la cyclooxygénase-2 (COX-2) et de la mPGES-1 augmente de manière significative et atteint respectivement le maximum après 8 et 16 heures d’incubation puis diminue graduellement. Cependant, lorsque les cellules sont traitées plusieurs fois avec 10 µM HNE à 2 heures d’intervalle, l’expression de la COX-2 et de la mPGES-1 augmente en fonction du temps sans subir une baisse après 24 heures d’incubation. Le HNE induit l’activité du promoteur de la mPGES-1 via l’activation du facteur de transcription Egr-1. L’investigation de la 2ème voie du métabolisme de l’acide arachidonique, à savoir 5-LOX/FLAP, montre que le HNE induit l’expression de FLAP après 24 heures de stimulation et celle de 5-LOX seulement après 48 heures. Ceci semble survenir à l’étape de transcription au cours de laquelle HNE induit l’expression de l’ARNm et l’activité du promoteur du gène 5-LOX. Nous avons démontré aussi que le niveau de leukotriène B4 (LTB4) augmente et suit le même profil que celui de la 5-LOX. L’étude des mécanismes moléculaires susceptibles d’être impliqués dans la régulation de la 5-LOX/FLAP par le HNE montre que ce dernier stimule leur expression via l’action de prostaglandine E2 (PGE2) et du facteur de croissance transformant-beta 1 (TGF-β1). En conclusion, notre étude démontre que le HNE induit à court-terme d’incubation la voie de COX-2/mPGES-1 puis par la suite stimule celle de FLAP/5-LOX à long-terme d’incubation dans les chondrocytes arthrosiques humains. Ces résultats suggèrent que la mPGES-1 et 5-LOX/FLAP sont des potentielles cibles thérapeutiques intéressantes pour contrôler la production de PGE2 et LTB4 dans OA. / 4-hydroxynonenal (HNE), a lipid peroxidation end-product, is produced abundantly in osteoarthritic (OA) articular tissues. Recently, we reported that HNE-induced cyclooxygenase-2 (COX-2) decreased gradually in human OA chondrocytes after 8 h of incubation. This study aimed to investigate whether COX-2 down-regulation is attributed to HNE depletion and is responsible for the switch from COX-2 to 5-lipoxygenase-activating protein (FLAP)/5-lipoxygenase (5-LOX). Treatment of chondrocytes with 10 µM HNE induced prostaglandin E2 (PGE2) release as well as COX-2 and microsomal prostaglandin E2 synthase-1 (mPGES-1) expression at the protein and mRNA levels, with a plateau reached at 8-16 h of incubation, followed by a subsequent decline. However, 8 repeated treatments with 10 µM HNE prevented the reduction of COX-2 and mPGES-1 expression. We demonstrated that HNE induced mPGES-1 promoter activity mainly through transcription factor Egr-1 activation. On the other hand, when COX-2 expression decreased, leukotriene B4 (LTB4) level rose after a long period of stimulation (48 and 72 h). At the mRNA level, HNE induced FLAP and 5-LOX expression after 24 and 48 h of stimulation, respectively. The addition of a nonspecific COX-2 inhibitor (naproxen) to cultured chondrocytes revealed that FLAP and 5-LOX regulation by HNE required PGE2 production. Furthermore, our data showed that 10 µM HNE significantly induced transforming growth factor-beta 1 (TGF-β1) production. The addition of anti-TGF-β antibody to culture medium reduced HNE-induced 5-LOX/FLAP expression by 40%, indicating the involvement of a TGF-β1-dependent mechanism. Our data demonstrate that the shunt to the FLAP/5-LOX pathway in HNE-induced human OA chondrocytes is attributed to COX-2 inhibition, probably due to HNE depletion. PGE2 and TGF-β1 are suggested to be involved in this regulation. Further experiments are in progress to determine other molecular mechanisms underlying this switch in OA chondrocytes.

Dietary fat quality influences the risk of type 2 diabetes and cardiovascular disease. A low-grade inflammation is suggested to contribute to the disease development, often accompanied by obesity. Whereas n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFA) have been considered anti-inflammatory, n-6 PUFA have been proposed to act pro-inflammatory. Saturated fatty acids (SFA) act pro-inflammatory in vitro. This thesis aimed to investigate effects of different fatty acids on low-grade inflammation in observational and interventional studies. In Paper I and II, fatty acid composition in serum cholesterol esters was used as objective marker of dietary fat quality and related to serum C-reactive protein (CRP) and other circulating inflammatory markers in two population-based cohorts, conducted in middle-aged men and elderly men and women, respectively. In Paper III and IV, the impact of diets differing in fat quality on inflammation and oxidative stress was investigated in randomised controlled studies, in subjects with metabolic syndrome and abdominal obesity. In Paper I and II, a low proportion of linoleic acid (18:2 n-6) in serum was associated with higher CRP concentrations, indicating that a low intake of vegetable fats may be related to low-grade inflammation. High CRP concentrations were also associated with high proportions of palmitoleic (16:1) and oleic (18:1) acids and high stearoyl coenzymeA desaturase index, possibly reflecting altered fat metabolism and/or high SFA intake in this population. When comparing two high-fat diets rich in either saturated or monounsaturated fat, and two low-fat diets with or without long-chain n-3 PUFA supplementation during 12 weeks (Paper III), no differences in inflammation or oxidative stress markers were observed. Moreover, a 10-week intervention (Paper IV) with high linoleic acid intake showed no adverse effects on inflammation or oxidative stress. Instead, interleukin-1 receptor antagonist and tumor necrosis factor receptor-2 decreased after linoleic acid intake compared with a diet high in SFA. The results in this thesis indicate that dietary n-6 PUFA found in vegetable fats is associated with lower inflammation marker levels, and to some extent reduces systemic inflammation when compared with SFA. Supplementation of n-3 PUFA did not exert any systemic anti-inflammatory effects, maybe due to a relatively low dose.

"Το τσάι του βουνού" (στο οποίο ανήκουν πολλά είδη του γένους Sideritis) καταναλώνεται παραδοσιακά στην Ελλάδα ως ηρεμιστικό αλλά και ενάντια του κρυολογήματος και αλλεργιών. Η παρούσα μελέτη διερευνά την πιθανή νευροπροστατευτική δράση του ανωτέρω φυτού και εστιάζεται: α) στην επίδραση του αφεψήματος του φυτού Sideritis clandestina subsp. clandestina σε συμπεριφερικές παραμέτρους ενηλίκων μυών (άγχος/φόβος, μνήμη/μάθηση), β) στην επίδραση του αφεψήματος του ανωτέρω φυτού σε βιοχημικές παραμέτρους και πιο συγκεκριμένα στη συγκέντρωση της ανηγμένης γλουταθειόνης, στην υπεροξείδωση λιπιδίων και στην ενεργότητα δυο ισομορφών του ενζύμου της ακετυλοχολινεστεράσης (AChE) και γ) στην in vitro πιθανή αντιχολινεστερασική και αντιαμυλοειδική δράση του υδατικού εκχυλίσματος του φυτού. Το φυτικό αφέψημα σε συγκέντρωση 4% w/v χορηγoόταν καθημερινά σε αρσενικούς Balb-c μύες για περίοδο 40 ημερών. Για την εκτίμηση του άγχους/φόβου χρησιμοποιήθηκε α) η δοκιμασία του Υπερυψωμένου Λαβυρίνθου (χρόνος παραμονής των μυών στους ανοιχτούς βραχίονες ως προς το συνολικό χρόνο παραμονής στους ανοιχτούς και κλειστούς βραχίονες της συσκευής) και β) η δοκιμασία του Θιγμοτακτισμού (τάση παραμονής των μυών πλησίον των τοιχωμάτων του ειδικού κλωβού). Η μνήμη-μάθηση μελετήθηκε με τη δοκιμασία της Παθητικής Αποφυγής η οποία βασίζεται στην παρατήρηση ότι τα πειραματόζωα θα θυμούνται ότι μια συγκεκριμένη αντίδρασή τους θα έχει αρνητικές συνέπειες (εφαρμογή επώδυνου ηλεκτρικού ερεθίσματος στα άκρα). Οι οξειδωτικές/αντιοξειδωτικές ιδιότητες του φυτικού αφεψήματος προσδιορίστηκαν με εκτίμηση α) της συγκέντρωσης του αντιοξειδωτικού δείκτη της ανηγμένης γλουταθειόνης, η οποία στηρίζεται στο σχηματισμό ενός φθορίζοντος συμπλόκου μετά την αντίδραση της ο-φθαλαλδεϋδης με τη γλουταθειόνη και υστιδύλ-ενώσεις και β) τα επίπεδα λιπιδικής υπεροξείδωσης μέσω προσδιορισμού των επιπέδων του οξειδωτικού δείκτη της μηλονικής διαλδεΰδης που στηρίζεται στο σχηματισμό του φθορίζοντος συμπλόκου που δημιουργείται όταν η μηλονική αλδεΰδη αντιδρά με το θειοβαρβιτουρικό οξύ. Η ενεργότητα του ενζύμου της ακετυλοχολινεστεράσης (AChE) τόσο ex vivo όσο και in vitro προσδιορίστηκε με τη χρήση της χρωματομετρικής μεθόδου του Ellman, όπου ως υπόστρωμα του ενζύμου χρησιμοποιήθηκε η ιωδιούχος ακετυλοθειοχολίνη. Κατά τον προσδιορισμό της ενεργότητας του ενζύμου in vitro ως εσωτερικό πρότυπο χρησιμοποιήθηκε η γαλανταμίνη, ένας ισχυρός αναστολέας του ενζύμου. Η πιθανή αντιαμυλοειδκή δράση του φυτικού εκχυλίσματος μελετήθηκε με τη μέθοδο της θειοφλαβίνης-Τ. Τα αποτελέσματα της δοκιμασίας του Υπερυψωμένου Λαβύρινθου έδειξαν ότι ο χρόνος παραμονής στους ανοιχτούς βραχίονες ως προς το συνολικό χρόνο παραμονής στους ανοιχτούς και κλειστούς βραχίονες της συσκευής είναι στατιστικώς σημαντικά αυξημένος για την ομάδα των ζώων που κατανάλωσαν το φυτικό αφέψημα σε σύγκριση με τους μάρτυρες. Από τη δοκιμασία του Θιγμοτακτισμού για την πειραματική ομάδα φάνηκε ότι ο χρόνος θιγμοτακτισμού μειώνεται και ο αριθμός των εισόδων στην κεντρική περιοχή του ανοιχτού πεδίου αυξάνεται για κάθε 5 λεπτά παραμονής (εκ του συνολικού διαστήματος των 30 λεπτών) στη συσκευή εν συγκρίσει με την ομάδα των μαρτύρων. Τέλος, κατά τη δοκιμασία της Παθητικής Αποφυγής ο αρχικός και τελικός λανθάνων χρόνος (IL, STL αντίστοιχα) φάνηκε να μη διαφέρουν μεταξύ των δυο ομάδων πειραματοζώων. Η πόση του φυτικού αφεψήματος επηρέασε με ιστοειδικό τρόπο τις υπό μελέτη βιοχημικές παραμέτρους, καθώς παρατηρήθηκε αύξηση των επιπέδων της ανηγμένης γλουταθειόνης και μείωση της υπεροξείδωσης λιπιδίων στον ολικό εγκέφαλο (-παρ/δας) των ενηλίκων μυών, η οποία συνοδευόταν από αλλαγές στις επιμέρους εγκεφαλικές περιοχές της παρεγκεφαλίδας και του μεσεγκεφάλου ενώ ο εγκεφαλικός φλοιός ακολούθησε το πρότυπο του ήπατος και έδειξε να μην επηρεάζεται. Σε σχέση με την ενεργότητα των δυο ισομορφών του ενζύμου της AChE παρατηρήθηκε αναστολή στον ολικό εγκέφαλο (-παρ/δας) της πειραματικής ομάδας συγκρινόμενη με τους μάρτυρες, η οποία συνοδεύτηκε από μείωση στις επιμέρους περιοχές του εγκεφαλικού φλοιού, του ραβδωτού και του ιπποκάμπου. Το υδατικό εκχύλισμα του Sideritis clandestina subsp. clandestina παρουσίασε: 10% αντιχολινεστερασική δράση in vitro σε αντίθεση με τον αναστολέα της γαλανταμίνης ο οποίος ανέστειλλε το ένζυμο σε ποσοστό 85%. Τέλος, το φυτικό εκχυλίσματος σε συγκέντρωση 0,3mg/mL ανέστειλε τη συσσωμάτωση του Αβ πεπτιδίου σε ποσοστό περίπου 85%. Με βάση τα ανωτέρω το «τσάι του βουνού» επιδεικνύει τάση για αγχόλυση, ενισχύει την αντιοξειδωτική άμυνα, έχει αντιχολινεστερασικές ιδιότητες και επιφέρει ανασταλτικό αποτέλεσμα στη συσσωμάτωση του Αβ αμυλοειδούς. Οι δράσεις του αυτές οφείλονται πιθανόν στην πολυφαινολική του σύσταση και οι μηχανισμοί που εμπλέκονται χρήζουν περαιτέρω διερεύνησης. / “Mountain tea” (various species of Sideritis) has been traditionally consumed in Greece as a calmative and against common cold and allergies. The aim of the present study was to examine the neuroprotective role of the above plant and focus on: a) the effect of tea drinking in behavioral parameters of adult mice (fear/anxiety, learning and memory), b) the effect of tea drinking in antioxidative biochemical parameters of adult mice brain and liver, i.e. the concentration of reduced glutathione (GSH), the levels of lipid peroxidation and the activity of the two acetylcholinesterase (AChE) isoforms, and c) in vitro putative anticholinesterase and antiamyloid actions of Sideritis clandestina subsp. clandestina infusion. The beverage was provided (4g/100 mL, daily) for 40 days to adult male Balb-c/jice. Fear/anxiety was assessed by the measurement of i) the percentage of time spent in the open arms of the elevated plus maze apparatus and ii) the thigmotactic response (the tendency to remain close to vertical surfaces) of adult mice in an open-field. Learning and memory was assessed using the step-through passive avoidance task which is based on the obseravation that the experimental mice remember that a specific reaction has negative effects (electric foot shock). The oxidant/antioxidant properties of tea drinking was determined via measurement of a) the concentration of GSH (antioxidant marker), which is based on the formation of a fluorescent complex after the reaction of o-pthalaldehyde with glutathione and hystidyl compounds and b) the levels of malondialdehyde (MDA) (oxidant marker) by monitoring thiobarbituric acid reactive substance formation. The ex vivo and in vitro AChE activity was measured using the colorimetric method of Ellman where acetylthiocholine iodide was used as a substrate. Galantamine, a strong inhibitor of AChE, was used as a standard during in vitro determination of the enzyme activity. The effect of the infusion on amyloid-beta aggregation was studied in vitro with a thioflavine T - based fluorescence assay. Tea drinking caused statistically significant a) increase of the time percentage that animals spent into the open arms of the elevated plus maze apparatus and b) decrease of thigmotaxis time and increase of the time that animals entered to the central area of open field. Initial and Step-Through Latency showed no significant difference between two animal groups. The beverage also affected the biochemical parameters examined in the present study, in a tissue specific manner. More specifically, adult mice whole brain (-Ce) displayed increased reduced glutathione content and decreased lipid peroxidation levels compared to the controls. Similar changes were also observed in cerebellum and midbrain while cerebral cortex and liver were not affected. Regarding the activity of the two AChE isoforms, tea intake caused significant inhibition of these enzymes’ activity in whole brain (-Ce), compared with the control group. In agreement, cerebral cortex, striatum and hippocampus dispayed similar inhibition in both AChE isoforms activity after tea consuming. Sideritis clandestina subsp. clandestina infusion exhibited 10% in vitro anticholinesterase activity while galantamine inhibited the enzyme in a percentage of 85%. Moreover, tea infusion in a concentration of 0,3 mg/mL exhibited 85% inhibition of Ab1-40 fibrillogenesis in vitro, indicating, thus, strongly a putative antiamyloid action of Sideritis clandestina subsp. clandestinα. Conclusively, our results suggest that mountain tea infusion exhibits anxiolytic-like action, antioxidant and anticholintesterase properties and a strong, in vitro, inhibitory effect on amyloid-beta’s aggregation. These activities are most probably due to the polyphenols contained in Sideritis clandestina subsp. clandestina infusion; the underlying mechanisms need, though, further, in deep investigation.

Πολλοί περιβαλλοντικοί παράγοντες μελετώνται εδώ και δεκαετίες για τις επιπτώσεις τους στο νευρικό σύστημα. Περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως ο μόλυβδος (Pb) έχει δειχθεί ότι εμπλέκονται στην παθοφυσιολογία ασθενειών όπως η νόσος Alzheimer προκαλώντας νευροεκφύλιση σε ενήλικους αλλά και αναπτυσσόμενους οργανισμούς. Το περιβάλλον όμως είναι επιπλέον πλούσιο σε προστατευτικούς παράγοντες όπως τα εκχυλίσματα διαφόρων φυτών της ελληνικής επικράτειας τα οποία μάλιστα αποτελούν και σημαντική πηγή εσόδων σε περιπτώσεις όπως του κρόκου της Κοζάνης. Σκοπός της παρούσας εργασίας ήταν η διερεύνηση της επίδρασης της πόσης μολύβδου (500ppm) για 14 και 28 ημέρες, η πόση αφεψήματος του φυτού Crocus sativous για 28 ημέρες και η χορήγησή τους σε σειρά για 14 και 14 μέρες αντίστοιχα, από ενήλικους αρσενικούς μύες. Συγκεκριμένα διερευνήθηκαν οι συμπεριφορικές καταστάσεις άγχος/φόβος και τάση για κατάθλιψη καθώς και οι βιοχημικοί δείκτες ενεργότητα της ακετυλοχολινεστεράση (AChE), συγκέντρωση της γλουταθειόνης (GSH) και υπεροξείδοση των λιπιδίων μέσω της συγκέντρωσης της μηλονικής διαλδεΰδης (MDA). Αναλυτικά, οι συμπεριφορικές καταστάσεις άγχος φόβος μελετήθηκαν με τη χρήση των δοκιμασιών του υπερυψωμένου λαβυρίνθου και του θιγμοτακτισμού και η επαγωγή καταθλιπτικής τάσης με τη χρήση της δοκιμασίας της εξαναγκασμένης κολύμβησης. Η ενεργότητα του ενζύμου AChE μετρήθηκε με τη χρήση της χρωματομετρικής μεθόδου του Ellman σε διαλυτό σε άλας κλάσμα (SS) [περιέχει κυρίως την G1 ισομορφή του ενζύμου] και διαλυτό σε απορρυπαντικό κλάσμα (DS) [περιέχει κυρίως την G4 ισομορφή του ενζύμου] του ιστού. Η συγκέντρωση της γλουταθειόνης προσδιορίστικέ με τη φθορισμομετρική μέθοδο των Mokrasch LC. & Teschke EJ. (1984), η οποία βασίζεται στο σχηματισμό φθορίζοντος συμπλόκου μετά την αντίδραση της ο- φθαλαλδεΰδης με την γλουταθειόνη και ιστιδυλ- ενώσεις. Τέλος η υπεροξείδωση των λιπιδίων μελετήθηκε μέσω της μηλονικής διαλδεΰδης (MDA), η οποία αποτελεί το κύριο προϊόν της υπεροξείδωσης των πολυακόρεστων λιπαρών οξέων. Ο προσδιορισμός της έγινε φθορισμομετρικά λόγω του συμπλόκου που δημιουργείται όταν η ίδια αντιδρά με το θειοβαρβιτουρικό οξύ. Οι παραπάνω μελέτες έγιναν στους ιστούς φλοιός, παρεγκεφαλίδα, μεσεγκέφαλος, ιππόκαμπος, ραβδωτό και ήπαρ ενήλικων αρσενικών μυών. Τα αποτελέσματά μας έδειξαν ότι το βάρος των πειραματοζώων δεν επηρεάζεται κατά τη διάρκεια του χειρισμού, η πόση του Pb για 28 και 14 ημέρες προκάλεσε αγχογενή συμπεριφορά και επαγωγή του φόβου στα πειραματόζωα καθώς και επαγωγή καταθλιπτικής τάσης. Η χορήγηση του κρόκου στους μύες μάρτυρες σχετίζεται με αγχολυτική δράση αλλά όχι με αντικαταθλιπτική δράση. Αντικαταθλιπτική του δράση παρατηρείται μόνο στην περίπτωση που ακολούθησε τη χορήγηση του μολύβδου για 14 ημέρες. Επίσης η χορήγηση Pb προκάλεσε αναστολή της ενερότητας και των δύο ισομορφών του ενζύμου με ιστοειδικό τρόπο, η πόση του αφεψήματος του φυτού οδήγησε σε θετική δράση σε σχέση με την ενεργότητά του τόσο όταν χορηγήθηκε μόνο του όσο και κατά τη χορήγηση του μετά από το Pb (με ιστοειδικό τρόπο δράσης). Αξίζει να σημειωθεί ότι η δράση του μολύβδου μπορεί να είναι άμεση προκαλώντας νευροεκφύλιση είτε έμμεση επεμβαίνοντας σε διάφορα μεταβολικά μονοπάτια που επειρεάζουν την ενεργότητα του ενζύμου. Αναφορικά με τη συγκέντρωση της γλουταθειόνης ο μόλυβδος όταν χορηγήθηκε έδρασε ιστοειδικά, προκαλώντας μείωση της ενεργότητας του ενζύμου ενώ δεν παρατηρήθηκε δράση του φυτικού αφεψήματος επι του ενζύμου. Τέλος η υπεροξείδωση των λιπιδίων αυξήθηκε ιστοειδικά από την χορήγηση του Pb ενώ αντίθετα περιορίστηκε από την πόση του αφεψήματος με επίσης ιστοειδικό τρόπο. Συνοψίζοντας, στην παρούσα εργασία παρατηρήθηκε αρνητική δράση του μολύβδου σε συμπεριφορικό και βιοχημικό επίπεδο, θετική δράση του κρόκου στις παραπάνω διεργασίες καθώς επίσης θετική δράση κατά περίπτωση και της σε σειρά χορήγησης του αφεψήματος κρόκου μετά από χορήγηση μολύβδου. / Various environmental factors have been studied decades ago due to their effects on nervous system. It has been shown that lead (Pb) is implicated in the pathophysiology of diseases such as Alzheimer’s disease, resulting in neurodegeneration in adult and developing organisms. Also, the environment is rich in protective agents, such as various plant extracts of the Greek flora (e.g. Greek saffron which is cultivated at Kozani region in northern Greece) that present simultaneous financial interest. Aim of the present study was to investigate the effects of oral administration of lead (500ppm) for 14 and 28 days, Crocus sativous infusion for 28 days and lead (for 14 days) plus Crocus sativous infusion (for 14 days), in adult male mice. Briefly, behavioral parameters of anxiety/fear and depression-like and acetylcholinesterase (AChE) activity, glutathione (GSH) and lipid peroxidation (malondialdehyde, MDA) levels, were evaluated. In detail, anxiety/fear and depression-like behavior were assessed by using the elevated plus maze and thigmotaxis tests and forced swimming test, respectively. AChE activity was determined in salt soluble (SS) [contains mainly G1 isoform of the enzyme] and detergent soluble (DS) [contains mainly the G4 isoform of the enzyme] fractions of tissue homogenates, by Ellman’s colorimetric method. Glutathione content was measured fluorometrically according to the procedure of Mokrasch LC. & Teschke EJ. (1984), which is based on the formation of a fluorescent complex after reaction with o-phthalaldehyde and histidyl compounds. Also, lipid peroxidation levels were determined fluorometrically by measuring malondialdehyde (MDA) concentration after its reaction with thiobarbituric acid, as MDA is the main product of polyunsaturated fatty acid peroxidation. The biochemical assessments were performed in cortex, cerebellum, midbrain, hippocampus, striatum and liver of adult male mice. Our results showed that there were no effects on mouse body weight during the experimental period and Pb intake for 28 and 14 days induced anxiety/fear and depression-like behavior. Saffron administration to control mice is associated with anxiolytic but not antidepressant efficacy. Antidepressant effects of saffron were observed only in mice pre-treated with lead for 14 days. Also, Pb intake caused inhibition of both AChE isoforms’ activity and saffron infusion that was administered either alone or under Pb toxicity, beneficially affected enzyme activity, in a tissue-specific way. It should be noticed that lead may act directly, inducing neurodegeneration or indirectly, interfering with various metabolic pathways that influences AChE activity. Moreover, Pb intake reduced glutathione content in a tissue-specific way, while no effect was observed after saffron administration. Finally, lipid peroxidation levels were increased and decreased tissue specifically, after Pb and saffron administration, respectively. Conclusively, the current study presents adverse effects of lead on behavioral and biochemical parameters and beneficial effects of saffron infusion when it was administered either alone or under Pb toxicity.