The antiapoptotic effect of genistein on experimental Alzheimer's disease of the sporadic type

封面
  • 作者: Pozdnyakov D.I.1,2
  • 隶属关系:
    1. Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute, Branch of the Volgograd State Medical University, Ministry of Health of Russia
    2. Pyatigorsk State Scientific Research Institute of Balneotherapy, Branch of the Federal Scientific and Clinical Center of Medical Rehabilitation and Balneotherapy of the Federal Biomedical Agency
  • 期: 卷 28, 编号 3 (2025)
  • 页面: 53-57
  • 栏目: Problems of experimental biology and medicine
  • URL: https://journal-vniispk.ru/1560-9596/article/view/284920
  • DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2025-03-07
  • ID: 284920

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Introduction. Alzheimer's disease is a common neurodegenerative condition that requires the improvement of existing treatment methods and the development of new ones. One possible approach to addressing this issue is to influence specific pathophysiological mechanisms, such as apoptosis of neurons.

Material and Methods. Female Wistar rats were used to model Alzheimer's disease by directly injecting β-amyloid aggregates into the CA1 region of the hippocampus. For 60 days following surgery, the rats were treated with donepezil (45 mg/kg orally) or genistein (50, 100, or 150 mg/kg orally). The rats' spatial working memory was then assessed using the Y-maze test, and the concentration of caspase-8, cytochrome C, and SMAC/DIABLO proteins in hippocampal tissue was also measured.

Results. During the study, we found that the use of genistein in various doses and donepezil contributed to the restoration of spatial working memory in rats with Alzheimer's disease. Donepezil administration led to a decrease of caspase-8 concentration by 23.3% (p<0.05), cytochrome C by 26.3% (p<0.05) and SMAC/DIABLO by 22.4% (p<0.05). Rats treated with genistein at 50, 100, and 150 mg/kg showed decreases in cytochrome C levels of 63.2%, 59.6%, and 52.6%, respectively, compared to untreated animals (p<0.05). SMAC/DIABLO protein level also decreased by 39.2%, 35.5%, and 33.7%, respectively (p<0.05 for all comparisons). There were no significant changes in caspase-8 levels between any groups. It's worth noting that cytochrome C and SMAC/DIABLO levels in genistein-treated rats were significantly lower than those in donepezil-treated rats.

Conclusions. The study demonstrated that genistein under conditions of experimental Alzheimer's disease inhibits the internal apoptotic pathway, while leaving the external apoptotic cascade unaffected. These findings support the need for further research on genistein as a potential therapeutic agent for Alzheimer's disease treatment.

作者简介

D. Pozdnyakov

Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute, Branch of the Volgograd State Medical University, Ministry of Health of Russia; Pyatigorsk State Scientific Research Institute of Balneotherapy, Branch of the Federal Scientific and Clinical Center of Medical Rehabilitation and Balneotherapy of the Federal Biomedical Agency

编辑信件的主要联系方式.
Email: pozdnicakow.dmitry@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5595-8182
SPIN 代码: 6764-0279

Ph.D. (Pharm.), Associate Professor, Head of the Department of Pharmacology with a course in Clinical Pharmacology;  Leading Research Scientist

俄罗斯联邦, 11 Kalinin Avenue, Pyatigorsk 357532; 30 Kirov Avenue, Pyatigorsk 357501

参考

  1. Sharifi-Rad J., Quispe C., Imran M., Rauf A. et al. Genistein: An Integrative Overview of Its Mode of Action, Pharmacological Properties, and Health Benefits. Oxid Med Cell Longev. 2021; 2021: 3268136. doi: 10.1155/2021/3268136.
  2. Oveisgharan S., Yang J., Yu L. et al. Estrogen Receptor Genes, Cognitive Decline, and Alzheimer Disease. Neuro-logy. 2023; 100(14): e1474–e1487. doi: 10.1212/WNL.0000000000206833.
  3. Li R., Robinson M., Ding X. et al. Genistein: A focus on several neurodegenerative diseases. J Food Biochem. 2022; 46(7): e14155. doi: 10.1111/jfbc.14155
  4. Joshi H., Gupta D.S., Abjani N.K. et al. Genistein: a promising modulator of apoptosis and survival signaling in cancer. Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol. 2023; 396(11): 2893–2910. doi: 10.1007/s00210-023-02550-1.
  5. Kumari S., Dhapola R., Reddy D.H. Apoptosis in Alzheimer's disease: insight into the signaling pathways and therapeutic avenues. Apoptosis. 2023; 28(7-8): 943–957. doi: 10.1007/s10495-023-01848-y
  6. Krasovec G., Horkan H.R., Quéinnec É., Chambon J.P. Intrinsic apoptosis is evolutionarily divergent among metazoans. Evol Lett. 2023; 8(2): 267–282. doi: 10.1093/evlett/qrad057.
  7. Kim H.Y., Lee D.K., Chung B.R. et al. Intracerebroventricular Injection of Amyloid-β Peptides in Normal Mice to Acutely Induce Alzheimer-like Cognitive Deficits. J Vis Exp. 2016; 109): 53308. doi: 10.3791/53308.
  8. Gao Y., Ma K., Zhu Z. et al. Modified Erchen decoction ameliorates cognitive dysfunction in vascular dementia rats via inhibiting JAK2/STAT3 and JNK/BAX signaling pathways. Phytomedicine. 2023; 114: 154797. doi: 10.1016/j.phymed.2023.154797.
  9. Kraeuter A.K., Guest P.C., Sarnyai Z. The Y-Maze for Assessment of Spatial Working and Reference Memory in Mice. Methods Mol Biol. 2019; 1916: 105–111. doi: 10.1007/978-1-4939-8994-2_10.
  10. Madani Neishaboori A., Nasseri Maleki S., Saberi Pirouz M. et al. Donepezil attenuates injury following ischaemic stroke by stimulation of neurogenesis, angiogenesis, and inhibition of inflammation and apoptosis. Inflammopharmacology. 2021; 29(1): 153–166. doi: 10.1007/s10787-020-00769-5.
  11. Gao B.L., Che N.N., Li X., Ren C.F. Neuroprotective effects of donepezil against Aβ25-35-induced neurotoxicity. Eur J Med Res. 2022; 27(1): 219. doi: 10.1186/s40001-022-00862-1.
  12. Li M., Yu Y., Xue K. et al. Genistein mitigates senescence of bone marrow mesenchymal stem cells via ERRα-mediated mitochondrial biogenesis and mitophagy in ovariectomized rats. Redox Biol. 2023; 61: 102649. doi: 10.1016/j.redox.2023.102649.
  13. Liccardo M., Sapio L., Perrella S. et al. Genistein Prevents Apoptosis and Oxidative Stress Induced by Methylglyoxal in Endothelial Cells. Molecules. 2024; 29(8): 1712. doi: 10.3390/molecules29081712.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2. Figure. The effect of genistein and donepezil on changes in working spatial memory in rats with experimental Alzheimer's disease: in the figure, the light gray line is the median value, the dark gray line is the average value; # – significant to the SO group of rats (Dunn test, p<0.05); * – reliably relative to the NC group of rats (Dunn test, p<0.05)

下载 (26KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».