Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2024.

Bibliography: pages 79-96.

Background: Neurodegenerative diseases, such as Alzheimer's disease, Parkinson's disease, and Huntington's disease, affect over 50 million people worldwide. Unfortunately, there are no cures for these diseases, so finding effective treatments to improve human health is crucial. Resveratrol (Res) has recently shown neuroprotective effects due to its antioxidant and anti-inflammatory properties. However, Res is limited by poor water solubility and bioavailability. Therefore, the current study aimed to overcome Res’s limitations using recent nanotechnology. Methods: Resveratrol was loaded onto a nanoemulsion of cumin seed oil (CSONEs) to improve its solubility and bioavailability. The CSONEs and Res-CSONEs were characterized using TEM, dynamic light scattering, and zeta potential. Additionally, we investigated the neuroprotective effects of Res-loaded CSONEs in mice with TMT-induced neurodegeneration. Thirty mice were divided into six groups: control, vehicle, TMT, TMT-CSONEs, TMT-Res, and TMT-Res-CSONEs. Each group received intraperitoneal treatment six times per week for two weeks. Oxidative stress biomarkers (MDA, GSH, and SOD) and DNA damage extent were assessed using comet assay in brain and liver tissues. In addition, the mRNA expression of apoptotic and inflammatory genes (Bax/Bcl2 and il-1β) and immunohistochemical staining of tau protein were evaluated in the brain tissues. Histopathological evaluations were performed in the brain and liver tissues. Results: The results showed that Res- CSONEs improved cellular homeostasis by increasing GSH, and SOD, and decreasing MDA levels while decreasing the DNA damage parameters. They also decreased the expression of apoptotic and inflammatory genes and reduced the aggregation of tau protein. Histopathological examination of the studied tissues showed improvement in Res and Res-CSONEs compared to TMT. Conclusion: Loading Res on CSONEs resulted in promising neuroprotective effects due to its solubility and bioavailability enhancement. Combining the antioxidant and anti- inflammatory properties of both Res and CSONEs resulted in perfect neuroprotective effects on the brain tissues of mice.

تؤثر الأمراض العصبية التنكسية، مثل مرض الزهايمر، مرض الشلل الرعاش، و مرض هنتنغتون، على اكثر من 50 مليون شخص حول العالم. ولسوء الحظ لا يوجد علاج لهذه الأمراض، لذا فان ايجاد علاجات فعاله لتحسين صحه الانسان أمر بالغ الأهمية. أظهر الريسفيراترول مؤخرا تأثيرات وقائية عصبية بسبب خصائصه المضادة للأكسدة والمضادة للالتهابات. و مع ذلك فان الريسفيراترول لديه العديد من القيود بسبب ضعف قابليته للذوبان فى الماء وضعف توافره الحيوى. ولذلك، تهدف الدراسة الحالية الى التغلب على هذه القيود باستخدام تكنولوجيا النانو الحديثة.
تم تحميل الريسفيراترول على مستحلب النانو لزيت بذور الكمون(CSONEs) لتحسين قابليته للذوبان وتوافره الحيوي. تم تمييز كلا من مستحلب النانو لزيت بذور الكمون(CSONEs) والريسفيراترول المحمل على مستحلب النانو لزيت بذور الكمون(Res-CSONEs) باستخدام المجهر الالكترونى النافذ(TEM) وتشتت الضوء الديناميكى(DLS) وامكانيات زيتا(Zeta potential) . بالإضافة إلى ذلك، قمنا بدراسة التأثيرات الوقائية العصبيه للريسفيراترول المحمل على مستحلب النانو لزيت بذور الكمون(Res-CSONEs) في الفئران المصابة بالتنكس العصبي الناجم عن الترايميثلتين(TMT) . تم تقسيم ثلاثين فأرًا إلى ست مجموعات: المجموعة الضابطة، مذيب الريسفيراترول ، TMT، TMT-CSONEs، TMT-Res، TMT-Res-CSONEs. تلقت كل مجموعة العلاج داخل الغشاء البريتونى ست مرات في الأسبوع لمدة أسبوعين. تم تقييم المؤشرات الحيوية للإجهاد التأكسدي (MDA، GSH، SOD) ومدى تلف الحمض النووي باستخدام اختبار المذنب(Comet assay) في أنسجة المخ والكبد. بالإضافة إلى ذلك، تم تقييم تعبير mRNA للجينات المبرمجه لموت الخلايا والالتهابية (Bax/Bcl2 ,il-1β) والصبغ الكيميائي المناعي لبروتين تاو في أنسجة المخ. تم إجراء التقييمات النسيجية في أنسجة المخ والكبد.
أظهرت النتائج أن الريسفيراترول المحمل على مستحلب النانو لزيت بذور الكمون Res-CSONEs حسن التوازن الخلوي عن طريق زيادة GSH وSOD وخفض مستويات MDA مع تقليل تلف الحمض النووي . كما أنه قلل من التعبير عن الجينات المبرمجة لموت الخلايا والالتهابات وقلل من تراكم بروتين تاو.كما أظهر الفحص النسيجي المرضي للأنسجة تحسنًا فى مجموعات الRes , Res-CSONEs بالمقارنه مع مجموعه الTMT .
الاستنتاج: أدى تحميل الريسفيراترول على مستحلب النانو لزيت بذور الكمون الى تأثيرات وقائيه عصبية واعدة نتيجة لقابليته للذوبان فى الماء وتعزيز توافره الحيوى. كما ادى الجمع بين الخصائص المضاده للاكسده والمضاده للالتهابات لكل من الريسفيراترول ومستحلب النانو لزيت بذور الكمون الى تأثيرات وقائية عصبية مثالية على أنسجة المخ لدى الفئران.

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.