Published January 28, 2022 | Version v1
Publication Open

Effects of Stevia rebaudiana Bertoni extracts in the rat model of epilepsy induced by pentylenetetrazol: Sirt-1, at the crossroads between inflammation and apoptosis

Creators

  • 1. King Khalid University
  • 2. Benha University
  • 3. Mansoura University
  • 4. Umm al-Qura University

Description

The current study investigated the effects of stevia extracts on a PTZ-induced epileptic rat model and its potential mechanism. Thirty male Sprague-Dawley rats were equally subdivided into 3 groups; (1) normal control (NC) group, (2) PTZ-group: received PTZ (50 mg/kg, i.p. every other day) for 2 weeks, and (3) PTZ+ Stevia group: received PTZ and stevia (200 mg/kg orally daily) for 4 weeks (2 weeks before the start of PTZ treatment and 2 weeks with PTZ administration). The first jerk latency and the seizure score were assessed in rats. Also, brain tissue samples were collected by the end of the experiment, and oxidative stress markers (catalase, MDA, and total antioxidant capacity (TAC)) were measured by biochemical analysis in hippocampal brain homogenates. Also, in the hippocampus, the expression of IL6 and Bcl-2 at the mRNA level and expression of Sirt-1, P53, caspase-3, GFAP, and NF-kB in CA3 hippocampal region by immunohistochemistry was investigated. PTZ substantially increased the seizure score and decreased the seizure latency. Also, PTZ significantly increased MDA, GFAP, IL-6, NF-kB, caspase-3, and p53 and significantly reduced Sirt-1, TAC, and Bcl-2 in hippocampal tissues compared to the control group (p < 0.01). However, Stevia Rebaudiana Bertoni (Stevia R.) significantly attenuated the PTZ-induced seizures, improved oxidative stress markers, downregulated GFAP, IL-6, NF-kB, caspase-3, and p53, and upregulated Sirt-1 and Bcl-2 in the CA3 hippocampal region (p < 0.01). In conclusion, Stevia R. exhibits neuroprotective and antiepileptic actions in PTZ-induced epilepsy due to its antioxidant, anti-apoptotic, and anti-inflammatory effects. Additionally, the Sirt-1 pathway might be involved in the antiepileptic and neuroprotective effects of stevia in PTZ-kindled epileptic rat model.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

بحثت الدراسة الحالية في آثار مستخلصات ستيفيا على نموذج الفئران الصرعية الناجم عن PTZ وآليته المحتملة. تم تقسيم ثلاثين من ذكور فئران سبراغ داولي بالتساوي إلى 3 مجموعات ؛ (1) مجموعة التحكم العادية (NC)، (2) مجموعة PTZ: تلقت PTZ (50 مجم/كجم، IP كل يوم) لمدة أسبوعين، و (3) مجموعة PTZ+ ستيفيا: تلقت PTZ وستيفيا (200 مجم/كجم عن طريق الفم يوميًا) لمدة 4 أسابيع (أسبوعين قبل بدء علاج PTZ وأسبوعين مع إعطاء PTZ). تم تقييم الكمون الأول للرجفة ودرجة النوبة في الفئران. كما تم جمع عينات من أنسجة المخ بحلول نهاية التجربة، وتم قياس علامات الإجهاد التأكسدي (الكاتالاز، MDA، والقدرة الكلية المضادة للأكسدة (TAC)) من خلال التحليل الكيميائي الحيوي في متجانسات دماغ الحصين. أيضا، في الحصين، تم التحقيق في التعبير عن IL6 و Bcl -2 على مستوى mRNA والتعبير عن Sirt -1، p53، caspase -3، GFAP، و NF - kB في منطقة الحصين CA3 بواسطة الكيمياء النسيجية المناعية. زاد PTZ بشكل كبير من درجة النوبة وقلل من زمن استجابة النوبة. أيضًا، زاد PTZ بشكل كبير من MDA و GFAP و IL -6 و NF - kB و caspase -3 و p53 وقلل بشكل كبير من Sirt -1 و TAC و Bcl -2 في أنسجة الحصين مقارنة بالمجموعة الضابطة (p < 0.01). ومع ذلك، خففت ستيفيا ريبوديانا بيرتوني (ستيفيا آر) بشكل كبير من النوبات التي يسببها PTZ، وتحسنت علامات الإجهاد التأكسدي، و GFAP، و IL -6، و NF - kB، و caspase -3، و p53، و Sirt -1 و Bcl -2 في منطقة الحصين CA3 (p < 0.01). في الختام، تُظهر ستيفيا ر. إجراءات وقائية عصبية ومضادة للصرع في الصرع الناجم عن PTZ بسبب آثاره المضادة للأكسدة والمضادة للاستماتة والمضادة للالتهابات. بالإضافة إلى ذلك، قد يشارك مسار Sirt -1 في التأثيرات المضادة للصرع والوقاية العصبية لستيفيا في نموذج الفئران المصابة بالصرع PTZ.

Translated Description (French)

La présente étude a étudié les effets des extraits de stévia sur un modèle de rat épileptique induit par PTZ et son mécanisme potentiel. Trente rats mâles Sprague-Dawley ont été également subdivisés en 3 groupes ; (1) groupe témoin normal (NC), (2) groupe PTZ : PTZ reçu (50 mg/kg, i.p. tous les deux jours) pendant 2 semaines, et (3) groupe PTZ+ stévia : PTZ reçu et stévia (200 mg/kg par voie orale par jour) pendant 4 semaines (2 semaines avant le début du traitement par PTZ et 2 semaines avec l'administration de PTZ). La latence de la première secousse et le score de crise ont été évalués chez le rat. De plus, des échantillons de tissus cérébraux ont été prélevés à la fin de l'expérience, et des marqueurs de stress oxydatif (catalase, MDA et capacité antioxydante totale (TAC)) ont été mesurés par analyse biochimique dans des homogénats cérébraux hippocampiques. De plus, dans l'hippocampe, l'expression de IL6 et Bcl-2 au niveau de l'ARNm et l'expression de Sirt-1, P53, caspase-3, GFAP et NF-kB dans la région de l'hippocampe CA3 par immunohistochimie ont été étudiées. Le PTZ a considérablement augmenté le score de crise et diminué la latence de la crise. De plus, le PTZ a significativement augmenté le MDA, le GFAP, l'IL-6, le NF-kB, la caspase-3 et le p53 et a significativement réduit le Sirt-1, le TAC et le Bcl-2 dans les tissus hippocampiques par rapport au groupe témoin (p < 0,01). Cependant, Stevia Rebaudiana Bertoni (Stevia R.) a significativement atténué les crises induites par le PTZ, amélioré les marqueurs de stress oxydatif, régulé à la baisse GFAP, IL-6, NF-kB, caspase-3 et p53, et régulé à la hausse Sirt-1 et Bcl-2 dans la région de l'hippocampe CA3 (p < 0,01). En conclusion, Stevia R. présente des actions neuroprotectrices et antiépileptiques dans l'épilepsie induite par le PTZ en raison de ses effets antioxydants, anti-apoptotiques et anti-inflammatoires. De plus, la voie Sirt-1 pourrait être impliquée dans les effets antiépileptiques et neuroprotecteurs de la stévia dans le modèle de rat épileptique allumé par PTZ.

Translated Description (Spanish)

El presente estudio investigó los efectos de los extractos de stevia en un modelo de rata epiléptica inducida por PTZ y su posible mecanismo. Treinta ratas macho Sprague-Dawley se subdividieron igualmente en 3 grupos; (1) grupo de control normal (NC), (2) grupo PTZ: recibió PTZ (50 mg/kg, i.p. cada dos días) durante 2 semanas, y (3) grupo PTZ+ Stevia: recibió PTZ y stevia (200 mg/kg por vía oral diariamente) durante 4 semanas (2 semanas antes del inicio del tratamiento con PTZ y 2 semanas con administración de PTZ). La primera latencia de sacudida y la puntuación de convulsiones se evaluaron en ratas. Además, se recogieron muestras de tejido cerebral al final del experimento y se midieron los marcadores de estrés oxidativo (catalasa, MDA y capacidad antioxidante total (TAC)) mediante análisis bioquímico en homogeneizados cerebrales del hipocampo. Además, en el hipocampo, se investigó la expresión de IL6 y Bcl-2 a nivel de ARNm y la expresión de Sirt-1, P53, caspasa-3, GFAP y NF-kB en la región del hipocampo CA3 mediante inmunohistoquímica. PTZ aumentó sustancialmente la puntuación de convulsiones y disminuyó la latencia de las convulsiones. Además, PTZ aumentó significativamente MDA, GFAP, IL-6, NF-kB, caspasa-3 y p53 y redujo significativamente Sirt-1, TAC y Bcl-2 en los tejidos del hipocampo en comparación con el grupo de control (p < 0.01). Sin embargo, Stevia Rebaudiana Bertoni (Stevia R.) atenuó significativamente las convulsiones inducidas por PTZ, mejoró los marcadores de estrés oxidativo, reguló negativamente GFAP, IL-6, NF-kB, caspasa-3 y p53, y reguló positivamente Sirt-1 y Bcl-2 en la región del hipocampo CA3 (p < 0.01). En conclusión, Stevia R. exhibe acciones neuroprotectoras y antiepilépticas en la epilepsia inducida por PTZ debido a sus efectos antioxidantes, antiapoptóticos y antiinflamatorios. Además, la vía Sirt-1 podría estar involucrada en los efectos antiepilépticos y neuroprotectores de la estevia en el modelo de rata epiléptica encendida con PTZ.

Files

pdf.pdf

Files (7.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:5824f11727a33965dde07fb81c438a41
7.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
آثار مستخلصات ستيفيا ريبوديانا بيرتوني في نموذج الفئران للصرع الناجم عن البنتيلينيترازول: Sirt -1، عند مفترق الطرق بين الالتهاب والاستماتة
Translated title (French)
Effets des extraits de Stevia rebaudiana Bertoni dans le modèle d'épilepsie induite par le pentylènetétrazol chez le rat : Sirt-1, à la croisée de l'inflammation et de l'apoptose
Translated title (Spanish)
Efectos de los extractos de Stevia rebaudiana Bertoni en el modelo de rata de epilepsia inducida por pentilentetrazol: Sirt-1, en la encrucijada entre la inflamación y la apoptosis

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4210766129
DOI
10.31083/j.jin2101021

Is supplement to
https://openalex.org/W3115498563 (Other)
https://openalex.org/W2903563182 (Other)
https://openalex.org/W2378917229 (Other)
https://openalex.org/W2221462235 (Other)
https://openalex.org/W2139526477 (Other)
https://openalex.org/W2120433060 (Other)
https://openalex.org/W2073559330 (Other)
https://openalex.org/W1997951296 (Other)
https://openalex.org/W1505487045 (Other)
https://openalex.org/W1148048239 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt