Гинкголид B: механизмы нейробиологических эффектов, перспективы применения в терапии болезни Альцгеймера

Закрыть метаданные

Рекомендуем статьи по данной теме:

Церебролизин в лечении когнитивных нарушений. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(3):20-25

Полиморфизм RS6265 гена BDNF в популяции больных рассеянным склерозом Томской области. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(5):160-164

Современные возможности ранней диагностики болезни Альцгеймера у пациентов с первичной открытоугольной глаукомой. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(6):121-128

Ca2+-регулируемые ферменты кальпаин и кальцинейрин в процессах нейродегенерации и перспективы нейропротективной фармакотерапии. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(7):32-40

Дигидрокверцетин как системный нейропротектор для профилактики и лечения β-амилоид-ассоциированных заболеваний головного мозга. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(7):136-142

Синдром обструктивного апноэ сна — недооцененный фактор риска когнитивных нарушений. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(8):36-41

Лечение Церебролизином снижает риск перехода синдрома мягкого когнитивного снижения в деменцию у родственников 1-й степени родства пациентов с болезнью Альцгеймера: проспективное сравнительное исследование. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(8):90-97

Особенности нейропсихологического статуса и результаты магнитно-резонансной морфометрии у пациентов с болезнью Альцгеймера и глаукомой. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;(9):43-51

Профилактические технологии как инструмент обучения студентов (проект CINDI). Профилактическая медицина. 2023;(4):51-56

Современные достижения в диагностике и лечении глаукомы. Вестник офтальмологии. 2023;(3):96-106

В обзоре представлен анализ экспериментальных данных по исследованию нейробиологических эффектов гинкголида B, которые могут найти применение в терапии болезни Альцгеймера (БА). Гинкголид B — это дитерпеновый трилактон, выделенный из листьев реликтового древесного растения гинкго двулопастного (Ginkgo biloba L.), которое в течение тысячелетий используется в традиционной китайской медицине. В последние годы это соединение привлекает внимание из-за широкого спектра нейробиологических эффектов. Установлено нейропротективное действие гинкголида B на нейроны головного мозга при воздействии различных нейротоксинов. Показано, что данное соединение также эффективно защищает нейроны от воздействия бета-амилоида. Исследования выявили способность гинкголида B снижать активность микроглии и регулировать выделение нейромедиаторов. В экспериментах in vivo показано, что данное вещество значительно повышает экспрессию нейротрофического фактора мозга (BDNF), а также улучшает когнитивные функции, включая память и способность к обучению. Делается вывод, что гинкголид B, по-видимому, может найти применение в будущем в качестве многоцелевого средства комплексной терапии БА.

Ключевые слова:

гинкголид B

болезнь Альцгеймера

бета-амилоид

активация микроглии

BDNF

нейромедиаторы

память

обучение

Авторы:

Березуцкий М.А.

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России

ORCID: 0000-0003-0433-8247

Дурнова Н.А.

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России

ORCID: 0000-0003-4628-9519

Андронова Т.А.

ФГБОУ ВО «Саратовский государственный медицинский университет им. В.И. Разумовского» Минздрава России

ORCID: 0000-0001-5937-9172

Дата поступления:

07.12.2023

Дата принятия в печать:

16.12.2023

Список литературы:

Коваленко Е.А., Махнович Е.В., Осиновская Н.А. и др. Терапевтический потенциал фокусированного ультразвука у пациентов с болезнью Альцгеймера. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2022;122(10):38-45. https://doi.org/10.17116/jnevro202212210138
Гаврилова С.И., Колыхалов И.В., Кулик А.С. и др. Опыт клинического применения меманталя у пациентов с умеренной и тяжелой стадиями болезни Альцгеймера. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2016;116(2):52-57. https://doi.org/10.17116/jnevro20161162152-57
Селезнева Н.Д., Гаврилова С.И. Лечение Церебролизином снижает риск перехода синдрома мягкого когнитивного снижения в деменцию у родственников 1-й степени родства пациентов с болезнью Альцгеймера: проспективное сравнительное исследование. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2023;123(8):90-97. https://doi.org/10.17116/jnevro202312308190
Scheltens P, Blennow K, Breteler MM, et al. Alzheimer’s disease. Lancet. 2016;388(10043):505-517. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(15)01124-1
Bachurin SO, Bovina EV, Ustyugov AA. Drugs in clinical trials for Alzheimer’s disease: the major trends. Med Res Rev. 2017;37(5):1186-1225. https://doi.org/10.1002/med.21434
Jefferies WA, Price KA, Biron KE, et al. Adjusting the compass: new insights into the role of angiogenesis in Alzheimer’s disease. Alzheimers Res Ther. 2013;5(6):64. https://doi.org/10.1186/alzrt230
Ma S, Liu X, Xun Q, et al. Neuroprotective effect of Ginkgolide K against H2O2-induced PC12 cell cytotoxicity by ameliorating mitochondrial dysfunction and oxidative stress. Biol Pharm Bull. 2014;37(2):217-225. https://doi.org/10.1248/bpb.b13-00378
van Beek TA. Ginkgolides and bilobalide: their physical, chromatographic and spectroscopic properties. Bioorg Med Chem. 2005;13(17):5001-5012. https://doi.org/10.1016/j.bmc.2005.05.056
Li C, Liu K, Liu S, et al. Role of ginkgolides in the inflammatory immune response of neurological diseases: a review of current literatures. Front Syst Neurosc. 2020;14:45. https://doi.org/10.3389/fnsys.2020.00045
Xia SH, Fang DC. Pharmacological action and mechanisms of ginkgolide B. Chin Med J. 2007;120(10):922-928.
Maclennan KM, Darlington CL, Smith PF. The CNS effects of Ginkgo biloba extracts and ginkgolide B. Prog Neurobiol. 2002;67(3):235-257. https://doi.org/10.1016/S0301-0082(02)00015-1
Wu X, Zhou C, Du F, et al. Ginkgolide B preconditioning on astrocytes promotes neuronal survival in ischemic injury via up-regulating erythropoietin secretion. Neurochem Int. 2013;62(2):157-164. https://doi.org/10.1016/j.neuint.2012.11.007
Fang W, Deng Y, Li Y, et al. Blood brain barrier permeability and therapeutic time window of Ginkgolide B in ischemia—reperfusion injury. Eur J Pharm Sci. 2010;39(1-3):8-14. https://doi.org/10.1016/j.ejps.2009.10.002
Palmer AM. Neuroprotective therapeutics for Alzheimer’s disease: progress and prospects. Trends Pharmacol Sci. 2011;32(3):141-147. https://doi.org/10.1016/j.tips.2010.12.007
Masters CL, Bateman R, Blennow K, et al. Alzheimer’s disease. Nat Rev Dis Primers. 2015;1:15056. https://doi.org/10.1038/nrdp.2015.56
Li L, Zhang QG, Lai LY, et al. Neuroprotective effect of ginkgolide B on bupivacaine-induced apoptosis in SH-SY5Y cells. Oxid Med Cell Longev. 2013;2013:159864. https://doi.org/10.1155/2013/159864
Zhang C, Tian X, Luo Y, et al. Ginkgolide B attenuates ethanol-induced neurotoxicity through regulating NADPH oxidases. Toxicology. 2011;287(1-3):124-130. https://doi.org/10.1016/j.tox.2011.06.006
Meng H, Li C. Feng L, et al. Effects of Ginkgolide B on 6-OHDA-induced apoptosis and calcium over load in cultured PC12. Int J Dev Neurosci. 2007;25(8):509-514. https://doi.org/10.1016/j.ijdevneu.2007.09.010
Wang L, Lei Q, Zhao S, et al. Ginkgolide B maintains calcium homeostasis in hypoxic hippocampal neurons by inhibiting calcium influx and intracellular calcium release. Front Cell Neurosci. 2021;14:627846. https://doi.org/10.3389/fncel.2020.627846
Ionescu-Tucker A, Cotman CW. Emerging roles of oxidative stress in brain aging and Alzheimer’s disease. Neurobiol Aging. 2021;107:86-95. https://doi.org/10.1016/J.NEUROBIOLAGING.2021.07.014
Majid A. Neuroprotection in stroke: past, present, and future. ISRN Neurol. 2008;55(3):363-389. https://doi.org/10.1155/2014/515716
Long JM, Holtzman DM. Alzheimer Disease: An Update on Pathobiology and Treatment Strategies. Cell. 2019;179(2):312-339. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.09.001
Wang J, Ding Y, Zhuang L, et al. Ginkgolide B-induced AMPK pathway activation protects astrocytes by regulating endoplasmic reticulum stress, oxidative stress and energy metabolism induced by Aβ1-42. Mol Med Rep. 2021;23(6):457. https://doi.org/10.3892/mmr.2021.12096
Bate C, Salmona M, Williams A. Ginkgolide B inhibits the neurotoxicity of prions or amyloid-β1-42. J Neuroinflammation. 2004;1(1):4. https://doi.org/10.1186/1742-2094-1-4
Shi C, Zhao L, Zhu B, et al. Protective effects of Ginkgo biloba extract (EGb761) and its constituents quercetin and ginkgolide B against β-amyloid peptide-induced toxicity in SH-SY5Y cells. Chem Biol Interact. 2009;181(1):115-123. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2009.05.010
Xiao Q, Wang C, Li J, et al. Ginkgolide B protects hippocampal neurons from apoptosis induced by beta-amyloid 25—35 partly via up-regulation of brain-derived neurotrophic factor. Eur J Pharmacol. 2010;647(1-3):48-54. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2010.08.002
Elferink LA, Scheller RH. Synaptic vesicle proteins and regulated exocytosis. J Cell Sci Suppl. 1993;17:75-79. https://doi.org/10.1242/jcs.1993.supplement_17.11
DeKosky ST, Scheff SW. Synapse loss in frontal cortex biopsies in Alzheimer’s disease: correlation with cognitive severity. Ann Neurol. 1990;27(5):457-464. https://doi.org/10.1002/ana.410270502
Bate C, Tayebi M, Williams A. Ginkgolides protect against amyloid-β1—42-mediated synapse damage in vitro. Mol Neurodegener. 2008;3:1. https://doi.org/10.1186/1750-1326-3-1
Kaur N, Dhiman M, Perez‐Polo JR, et al. Ginkgolide B revamps neuroprotective role of apurinic/apyrimidinic endonuclease 1 and mitochondrial oxidative phosphorylation against Aβ25—35‐induced neurotoxicity in human neuroblastoma cells. J Neurosci Res. 2015;93(6):938-947. https://doi.org/10.1002/jnr.23565
Sachdeva AK, Chopra K. Lycopene abrogates Abeta(1—42)-mediated neuroinflammatory cascade in an experimental model of Alzheimer’s disease. J Nutr Biochem. 2015;26:736-744. https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2015.01.012
Choi JY, Yeo IJ, Kim KC, et al. K284—6111 prevents the amyloid beta-induced neuroinflammation and impairment of recognition memory through inhibition of NF-kappaB-mediated CHI3L1 expression. J Neuroinflammation. 2018;15:224. https://doi.org/10.1186/s12974-018-1269-3
Niu TT, Yin H, Xu BL, et al. Protective Effects of Ginkgolide on a Cellular Model of Alzheimer’s Disease via Suppression of the NF-κ B Signaling Pathway. Appl Biochem Biotechnol. 2022;194(6):2448-2464. https://doi.org/10.1007/s12010-022-03828-5
Nielsen HM, Veerhuis R, Holmqvist BO, et al. Binding and uptake of Aβ1‐42 by primary human astrocytes in vitro. Glia. 2009;57(9):978-988. https://doi.org/10.1002/glia.20822
Phillips EC, Croft CL, Kurbatskaya K, et al. Astrocytes and neuroinflammation in Alzheimer’s disease. Biochem Soc Trans. 2014;42(5):1321-1325. https://doi.org/10.1042/BST20140155
Tanila H. The role of BDNF in Alzheimer’s disease. Neurobiol Dis. 2017;97(Pt B):114-118. https://doi.org/10.1016/j.nbd.2016.05.008
Minichiello L. TrkB signalling pathways in LTP and learning. Nat Rev Neurosci. 2009;10(12):850-860.
Koponen E, Võikar V, Riekki R, et al. Transgenic mice overexpressing the full-length neurotrophin receptor trkB exhibit increased activation of the trkB—PLCγ pathway, reduced anxiety, and facilitated learning. Mol Cell Neurosci. 2004;26(1):166-181. https://doi.org/10.1016/j.mcn.2004.01.006
Wei H, Sun T, Tian Y, et al. Ginkgolide B modulates BDNF expression in acute ischemic stroke. J Korean Neurosurg Soc. 2017;60(4):391-396. https://doi.org/10.3340/jkns.2016.1010.018
Jin K, Peel AL, Mao XO, et al. Increased hippocampal neurogenesis in Alzheimer’s disease. Proc Natl Acad Sci USA. 2004;101(1):343-347. https://doi.org/10.1073/pnas.2634794100
Zheng PD, Mungur R, Zhou HJ, et al. Ginkgolide B promotes the proliferation and differentiation of neural stem cells following cerebral ischemia/reperfusion injury, both in vivo and in vitro. Neural Regen Res. 2018;13(7):1204-1211. https://doi.org/10.4103/1673-5374.232476
Li MY, Chang CT, Han YT, et al. Ginkgolide B promotes neuronal differentiation through the Wnt/β-catenin pathway in neural stem cells of the postnatal mammalian subventricular zone. Sci Rep. 2018;8(1):14947. https://doi.org/10.1038/s41598-018-32960-8
Yin JJ, He Y, An J, et al. Dynamic balance of microglia and astrocytes involved in the remyelinating effect of ginkgolide B. Front Cell Neurosci. 2020;13:572. https://doi.org/10.3389/fncel.2019.00572
Calsolaro V, Edison P. Neuroinflammation in Alzheimer’s disease: Current evidence and future directions. Alzheimer’s & Dementia. 2016;12(6):719-732. https://doi.org/10.1016/j.jalz.2016.02.010
Yang Z, Liu B, Yang LE. Platycodigenin as Potential Drug Candidate for Alzheimer’s Disease via Modulating Microglial Polarization and Neurite Regeneration. Molecules. 2019;24(18):3207. https://doi.org/10.3390/molecules24183207
Малашенкова И.К., Хайлов Н.А., Крынский С.А. и др. Уровень провоспалительных цитокинов и фактора роста VEGF у пациентов с болезнью Альцгеймера и мягким когнитивным расстройством. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2016;116(3):39-43. https://doi.org/10.17116/jnevro20161163139-43
Spangenberg EE, Green KN. Inflammation in Alzheimer’s disease: Lessons learned from microglia-depletion models. Brain Behav Immun. 2017;61:1-11. https://doi.org/10.1016/j.bbi.2016.07.003
Hamelin L, Lagarde J, Dorothee G, et al. It Clinical Early and protective microglial activation in Alzheimer’s disease: a prospective study using 18F-DPA-714 PET imaging. Brain. 2016;139(Pt 4):1252-1264. https://doi.org/10.1093/brain/aww017
Chen A, Xu Y, Yuan J. Ginkgolide B ameliorates NLRP3 inflammasome activation after hypoxic-ischemic brain injury in the neonatal male rat. Int J Dev Neurosci. 2018;69:106-111. https://doi.org/10.1016/j.ijdevneu.2018.07.004
Feng YS, Tan ZX, Wu LY, et al. The involvement of NLRP3 infammasome in the treatment of Alzheimer’s disease. Ageing Res Rev. 2020;64:101192. https://doi.org/10.1016/j.arr.2020.101192
Venegas C, Kumar S, Franklin BS, et al. Microglia-derived ASC specks cross-seed amyloid-β in Alzheimer’s disease. Nature. 2017;552(7685):355-361. https://doi.org/10.1038/nature25158
Shao L, Dong C, Geng D, et al. Ginkgolide B inactivates the NLRP3 inflammasome by promoting autophagic degradation to improve learning and memory impairment in Alzheimer’s disease. Metab Brain Dis. 2022;37(2):329-341. https://doi.org/10.1007/s11011-021-00886-2
Thibault O, Gant JC, Landfield PW. Expansion of the calcium hypothesis of brain aging and Alzheimer’s disease: minding the store. Aging cell. 2007;6(3):307-317. https://doi.org/10.1111/j.1474-9726.2007.00295.x
Wang SJ, Chen HH. Ginkgolide B, a constituent of Ginkgo biloba, facilitates glutamate exocytosis from rat hippocampal nerve terminals. Eur J Pharmacol. 2005;514(2-3):141-149. https://doi.org/10.1016/j.ejphar.2005.03.027
Shao L, Dong C, Geng D, et al. Ginkgolide B protects against cognitive impairment in senescence-accelerated P8 mice by mitigating oxidative stress, inflammation and ferroptosis. Biochem Biophys Res Commun. 2021;572:7-14. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2021.07.081
Liu J, Ye T, Zhang Y, et al. Protective effect of Ginkgolide B against cognitive impairment in mice via regulation of gut microbiota. J Agric Food Chem. 2021;69(41):12230-12240. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.1c05038
Bermon S, Petriz B, Kajeniene A, et al. The microbiota: an exercise immunology perspective. Exerc Immunol Rev. 2015;21:70-79.
Sherwin E, Dinan TG, Cryan JF. Recent developments in understanding the role of the gut microbiota in brain health and disease. Ann NY Acad Sci. 2018;1420(1):5-25. https://doi.org/10.1111/nyas.13416
Janeiro MH, Ramírez MJ, Solas M. Dysbiosis and Alzheimer’s disease: cause or treatment opportunity? Cell Mol Neurobiol. 2022;42(2):377-387. https://doi.org/10.1007/s10571-020-01024-9
Bonfili L, Cecarini V, Cuccioloni M, et al. SLAB51 probiotic formulation activates SIRT1 pathway promoting antioxidant and neuroprotective effects in an AD mouse model. Mol Neurobiol. 2018;55(10):7987-8000. https://doi.org/10.1007/s12035-018-0973-4

Закрыть метаданные