Effect of camel milk whey and rivastigmine nanoparticles on induced alzheimer’s like disease in rats /
تأثير مصل لبن الإبل وجزيئات النانو ريفاستيجمين علي مرض شبيه الزهايمر المستحدث في الجرذان /
by Dina Emad Eldeen Mohamed ElMosbah ; Supervision of Prof. Dr. Hala Mohamed Farouk El Miniawy, Dr. Marwa Mohamed Salah El-Din Ibrahim Khattab.
- 108 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2024.
Bibliography: pages 90-108.
This study investigates the probable neuroprotective effect of camel milk whey (CMW) and therapeutic effect of CMW and Rivastigmine loaded chitosan nanoparticles (RS-CSNPs) by different administration routes (oral and intranasal) on aluminum chloride (AlCl3) induced Alzheimer-like disease in rats. The Alzheimer`s disease (AD) was induced in adult male albino rats by oral administration of AlCl3 at dose 100 mg/kg daily for 90 days, then the rats were treated either with CMW via oral route or RS-CSNPs via oral and intranasal route daily for 75 days. Group of rats was treated with CMW orally for 3 weeks before administration of AlCl3 and continued combined with AlCl3 for 90 days to investigate the neuroprotective effect of CMW. Behavioral tests, histopathology, immunohistochemistry of Tau, Caspase-3, and Sirt1-expression, oxidative stress evaluation, total antioxidant activity, and gene expression of monoamine oxidase (MAO), acetylcholine esterase (AChE), interleukin-1β, TNF-α, Caspase-3, NF-κB, Nrf-2 and VEGF1 in brain tissue were performed. In the AlCl3 group, there was a decrease in general motor activity, memory loss, neuronal loss, over-expression of tau protein and caspase-3, and upregulation of MAO, IL-1β, TNF-α, NF-κB and VEGF1 genes in addition to increased oxidative stress unlike treatment groups. CMW administration before and with AlCl3 decreased the tau protein and caspase-3 expression whereas increased AChE compared to the AlCl3 group. It augmented motor activity, boosted memory, reduced oxidative stress, and blocked the inflammatory cascade. CMW and RS-CSNPs alleviated the progression of AD via down regulation the expression of TNF-α, VEGF1, and Tau with up regulation of Nrf-2 in brain tissue. Furthermore, CMW and RS-CSNPs showed increased expression of Sirt-1 in neurons, which effect on hippocampus and cortical cell survival and function. Consequently, both therapies blocked the inflammatory cascade and alleviated the neurodegenerative lesions encountered in AD with better results in the group treated with RS-CSNPs. We can conclude that CMW achieved a good neuroprotection in the induced AD like disease model, also, it can mitigate the neurotoxic effect of AlCl3 in AD model. The intranasal administration of RS-CSNPs is superior to the oral one and promising in AD management. تبحث هذه الدراسة في التأثير الوقائي العصبي المحتمل لمصل حليب الإبل و كذلك التأثير العلاجي لمصل حليب الإبل وجسيمات الريفاستيجمين النانوية عن طريق الفم وداخل الأنف على مرض شبيه الزهايمر المستحدث بكلوريد الألومنيوم في الجرذان. تم إحداث مرض الزهايمر في ذكور الجرذان البيضاء البالغة عن طريق تناول كلوريد الألومنيوم عن طريق الفم بجرعة (١٠٠ ملغم / كغم) يومياً لمدة ٩٠يوماً، ثم عولجت الفئران إما بمصل حليب الإبل عن طريق الفم أو بجسيمات الريفاستيجمين النانوية المحملة. عن طريق الفم والأنف يوميًا لمدة ٧٥ يومًا. تمت معالجة مجموعة من الفئران بمصل حليب الإبل عن طريق الفم لمدة ٣ أسابيع قبل إعطاء كلوريد الألومنيوم واستمر في دمجه مع كلوريد الألومنيوم لمدة ٩٠ يومًا للتحقق من التأثير الوقائي العصبي لمصل حليب الإبل. تم إجراء الاختبارات السلوكية، التشريح المرضي، الكيمياء المناعية لتعبيرات Tau، Caspase-3، وSirt1، تقييم الإجهاد التأكسدي، إجمالي نشاط مضادات الأكسدة، والتعبير الجيني لأكسيداز أحادي الأمين (MAO)، أستيل كولينستراز (AChE)، interleukin-1β ، TNF-α، Caspase-3 وNF-κB وNrf-2 وVEGF1 في أنسجة المخ .أوضحت النتائج أن في مجموعة كلوريد الألومنيوم ، كان هناك انخفاض في النشاط الحركي العام، وفقدان الذاكرة، وفقدان الخلايا العصبية، والإفراط في التعبير عن Tau وCaspase-3، و أيضا زيادة في جينات MAO، وIL-1β، وTNF-α، وNF-κB، وVEGF1. بالإضافة إلى زيادة الإجهاد التأكسدي على عكس مجموعات العلاج. أدى تناول مصل حليب الإبل إلى انخفاض بروتين Tau وتعبير Caspase-3 في حين زاد أستيل كولينستراز مقارنة بمجموعة كلوريد الألومنيوم. فهو يزيد من النشاط الحركي، ويعزز الذاكرة، ويقلل من الإجهاد التأكسدي، ويمنع سلسلة الالتهابات. خفف مصل حليب الإبل والجسيمات النانوية المحملة بالريفاستيجمين من تطور مرض الزهايمر من خلال تقليل التعبير عن جينات TNF-α وVEGF1 وTau مع تنظيم Nrf-2 في أنسجة المخ. علاوة على ذلك، أظهر مصل حليب الإبل والجسيمات النانوية المحملة بالريفاستيجمين زيادة في التعبير عن Sirt-1 في الخلايا العصبية. ونتيجة لذلك، قام كلا العلاجين بمنع سلسلة الالتهابات وتخفيف حدة الآفات التنكسية العصبية التي تمت مواجهتها في مرض الزهايمر مع نتائج أفضل في المجموعة التي عولجت بالجسيمات النانوية المحملة بالريفاستيجمين. يمكننا أن نستنتج أن مصل حليب الإبل حقق حماية عصبية جيدة في نموذج مرض الزهايمر، كما أنه يمكن أن يخفف من التأثير السمي العصبي لكلوريد الالمونيوم في نموذج مرض الزهايمر. إن تناول الجسيمات النانوية المحملة بالريفاستيجمين عن طريق الأنف يتفوق على تناوله عن طريق الفم وهو يعتبر طريقة علاج فعالة و واعدة في علاج مرض الزهايمر.
Text in English and abstract in Arabic & English.
Pathology
Rats Alzheimer's disease Camel milk whey Rivastigmine nanoparticles Histopathology Tau AChE MAO Sirt-1 TNF-α Caspase-3