Neurotoksinen okratoksiini A saa aikaan Parkinsonin taudin piirteitä

L-Dopa hoidon restoratiivinen vaikutus okratoksiini A:n aikaansaamia neurotoksisia vaikutuksia vastaan.

Okratoksiini A (OTA) on Aspergillus ja Penicillium suvun sekundaarinen aineenvaihduntatuote. Okratoksiini A:n (OTA:n) toksisia vaikutuksia tutkitaan yhdessä 1 metyyli-4-fenyyli-1,2,3,6-tetrahydropyridiinin (MPTP) kanssa. MPTP on Parkinsonin tautia aiheuttava lääke. (Yhdistettä käytetään lääketieteessä Parkinsonin taudin syntymekanismien ja hoitojen tutkimiseen.) Näin arvioidaan OTA:n neurotoksisia vaikutuksia. OTA:n tiedetään saastuttavan ruokaa ja rehua, mikä johtaa monenlaiseen toksisuuteen kuten munuaistoksisuuteen, maksatoksisuuteen ja immuunitoksisuuteen. Tämä tutkimus tehtiin, koska OTA:n mahdollisista neurotoksisuuden ja hermosolujen rappeutumista aiheuttavista mekanismeista oli saatavilla liian vähän tietoa. Niinpä tässä tutkimuksessa tutkittiin OTAn neurotoksisia vaikutuksia. Niinpä tässä tutkimuksessa me tutkimme OTA:n neurotoksisia vaikutuksia ja mahdollisia hermosoluja rappeuttavaa toimintamekanismia. Tutkimme miten okratoksiinin toksisuus vaikuttaa hiirten aivoihin suorittamalla sarjan erilaisia käyttäytymistestejä sekä tarkastelemalla hermosolujen välittäjäainetasoja sekä hermosolujen ohjelmoidun solukuoleman tuhoutumistapoja. Ohjelmoitu solukuolema lähtee käyntiin jommalla kummalla tavalla. Solun sisäisessä tuhoutumistavassa on kyse siitä, että solu tappaa itse itsensä, koska se kokee solustressiä. Kun taas ulkoisessa tuhoutumistavassa solu tappaa itsensä saadessaan signaalin toisilta soluilta.

Sen lisäksi hiiriä hoidettiin l-Dopalla, joka on dopamiinin (DA) esiaste, jotta voitaisiin tutkia sen parantavaa vaikutusta OTAa vastaan. Käyttäytymistestien kuten gait analyysin, spontaani aktiivisuus, sylinteri-testin ja pylväs-testin tulokset osoittivat, että OTA saa aikaan Parkinsonin taudin kaltaisia piirteitä, jotka saatiin stabiloitua l-Dopa hoidolla. OTAn toksisuus häiritsi hermojen välittäjäainetasoja sekä vaikutti yleisiin aivojen toimintaparametreihin, jotka normalisoituivat l-Dopa hoidolla. Tämän tutkimuksen tulokset viittaavat siihen, että OTA edistää hermosolujen rappeutumista vaikutuksen kohdistuessa hermosoluihin liityvään polkuun, mikä johtaa Parkinsonin taudin kehittymiseen.

Bhat, P. V., Anand, T., Mohan Manu, T., & Khanum, F. (2018). Restorative effect of l-Dopa treatment against Ochratoxin A induced neurotoxicity. Neurochemistry International. doi:https://doi.org/10.1016/j.neuint.2018.04.003

The toxic effects of Ochratoxin A (OTA), a fungal secondary metabolite of the genera Aspergillus and Penicillium with 1-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine (MPTP) a Parkinson inducing drug were investigated to evaluate the neurotoxic effects exerted by OTA. OTA is known to contaminate food and feedstuff leading to a wide range of toxicity like nephrotoxicity, hepatotoxicity, and immunotoxicity. However, due to the dearth of available information on the possible mechanisms of OTA neurotoxicity and neurodegeneration the current study was undertaken. Hence, in this study, we examined the neurotoxic effects and the possible mechanism of action of neurodegeneration by OTA toxicity on mice brain by conducting a battery of behavioural studies and reviewing neurotransmitter levels and neuronal apoptotic pathways. Further, they were treated with l-Dopa, a precursor of dopamine (DA) to explore its ameliorative effects against OTA. The results of behavioural studies like gait analysis, spontaneous activity, cylinder test and pole test showed that OTA exhibits Parkinsonian physiognomies which were stabilized with l-Dopa treatment. Also, OTA toxicity showed insults on neurotransmitter levels and general brain function parameters that were normalized with l-Dopa treatment. The results of the present study suggest that OTA promotes neurodegeneration by targeting neuronal pathway leading to the development of Parkinson's diseases.



Highligts:

- OTA induced neurotoxic effects and Parkinsonian physiognomies in a battery of behavioral studies. 

- OTA activates FoxO3 initiating apoptosis in Akt neuronal pathway by inhibiting PI3k/Akt pathway. 

- Ameliorative effects of l-Dopa against OTA and MPTP neurodegeneration was studied by monitoring the change in Neurotransmitter levels, brain function, brain protein levels, ROS generation, total antioxidant status and lipid peroxidation.   

Keskeiset havainnot:
- Okratoksiini sai aikaan neurotoksisia vaikutuksia ja Parkinsonin taudin piirteitä, kun hiiriä testataan useiden käyttäytymistestien avulla. 

Lisäys toisesta lähteestä:
Apoptosis can be initiated through one of two pathways. In the intrinsic pathway the cell kills itself because it senses cell stress, while in the extrinsic pathway the cell kills itself because of signals from other cells.

Avainsanat:
Okratoksiinit, Okratoksiini A, Parkinsonin tauti

Keywords: Ochratoxin A, L-dopa, Parkinson's disease, MPTP