Published August 26, 2021 | Version v1
Publication Open

Benefits of betanin in rotenone-induced Parkinson mice

Creators

  • 1. Kasetsart University

Description

The present study aimed to investigate betanin's neuroprotective effect in mice with rotenone-induced Parkinson-like motor dysfunction and neurodegeneration. Forty male ICR mice were divided into 4 groups: Sham-veh, Rot-veh, Rot-Bet100 and Rot-Bet200. Rotenone at 2.5 mg/kg/48 h was subcutaneous injected in Rot groups, and betanin at 100 and 200 mg/kg/48 h were given alternately with the rotenone injections in Bet groups for 6 weeks. Motor dysfunctions were evaluated weekly using hanging wire and rotarod tests. Brain oxidative status including malondialdehyde, reduced glutathione, catalase, superoxide dismutase, with neuronal degeneration in the motor cortex, striatum and substantia nigra par compacta were evaluated. The immunohistochemical densities of tyrosine hydroxylase in striatum and in substantia nigra par compacta were also measured. We found that rotenone significantly decreased the time to fall in a hanging wire test after the 4th week and after the rotarod test at the 6th week (p < 0.05). The percentage of neuronal degeneration in substantia nigra par compacta, striatum and motor cortex significantly increased (p < 0.05), and the tyrosine hydroxylase density in substantia nigra par compacta and in striatum significantly decreased (p < 0.05). Betanin at 100 and 200 mg/kg significantly prevented substantia nigra par compacta, striatum and motor cortex neuronal degeneration (p < 0.05) and maintained tyrosine hydroxylase density in substantia nigra par compacta and in striatum (p < 0.05). These findings appeared concurrently with improved effects on the time to fall in hanging wire and rotarod tests (p < 0.05). Treatment with betanin significantly prevented increased malondialdehyde levels and boosted reduced glutathione, catalase and superoxide dismutase activities (p < 0.05). Betanin exhibits neuroprotective effects against rotenone-induced Parkinson in mice regarding both motor dysfunction and neurodegeneration. Betanin's neurohealth benefit relates to its powerful antioxidative property. Therefore, betanin use in neurodegenerative disease is interesting to study.

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

Translated Description (Arabic)

تهدف الدراسة الحالية إلى التحقيق في تأثير البيتانين الواقي للأعصاب في الفئران التي تعاني من خلل وظيفي حركي شبيه بالباركنسون الناجم عن الروتينون وتنكس عصبي. تم تقسيم أربعين فأرًا من ذكور ICR إلى 4 مجموعات: Sham - veh و Rot - veh و Rot - Bet100 و Rot - Bet200. تم حقن الروتينون عند 2.5 مجم/كجم/48 ساعة تحت الجلد في مجموعات روت، وتم إعطاء البيتانين عند 100 و 200 مجم/كجم/48 ساعة بالتناوب مع حقن الروتينون في مجموعات بيت لمدة 6 أسابيع. تم تقييم اختلالات المحرك أسبوعيًا باستخدام اختبارات الأسلاك المعلقة والقضبان الدوارة. تم تقييم الحالة التأكسدية للدماغ بما في ذلك المالونديالديهايد، وانخفاض الجلوتاثيون، والكاتالاز، وفوق أكسيد ديسموتاز، مع التنكس العصبي في القشرة الحركية، والمخطط، والمادة السوداء المدمجة. كما تم قياس الكثافة المناعية الكيميائية لهيدروكسيلاز التيروزين في المخطط وفي المادة السوداء المدمجة. وجدنا أن الروتينون قلل بشكل كبير من وقت السقوط في اختبار السلك المعلق بعد الأسبوع الرابع وبعد اختبار الروتارود في الأسبوع السادس (p < 0.05). زادت نسبة التنكس العصبي في المادة السوداء المدمجة والمخططة والقشرة الحركية بشكل كبير (p < 0.05)، وانخفضت كثافة التيروزين هيدروكسيلاز في المادة السوداء المدمجة والمخططة بشكل كبير (p < 0.05). يمنع البيتانين عند 100 و 200 ملغ/كغ بشكل كبير المادة السوداء المدمجة والمخططة والتنكس العصبي للقشرة الحركية (p < 0.05) ويحافظ على كثافة التيروزين هيدروكسيلاز في المادة السوداء المدمجة وفي المخطط (p < 0.05). ظهرت هذه النتائج بالتزامن مع تأثيرات محسنة على وقت السقوط في اختبارات الأسلاك المعلقة والقضبان الدوارة (p < 0.05). منع العلاج بالبيتانين بشكل كبير زيادة مستويات ألدهيد المالونديال وعزز انخفاض أنشطة الجلوتاثيون والكاتالاز وفوق الأكسيد ديسموتاز (p < 0.05). يُظهر البيتانين تأثيرات حماية عصبية ضد مرض باركنسون الناجم عن الروتينون في الفئران فيما يتعلق بكل من الخلل الوظيفي الحركي والتنكس العصبي. تتعلق فائدة البيتانين للصحة العصبية بخاصيته القوية المضادة للأكسدة. لذلك، من المثير للاهتمام دراسة استخدام البيتانين في الأمراض التنكسية العصبية.

Translated Description (French)

La présente étude visait à étudier l'effet neuroprotecteur de la bétanine chez des souris présentant un dysfonctionnement moteur et une neurodégénérescence de type Parkinson induits par la roténone. Quarante souris ICR mâles ont été divisées en 4 groupes : Sham-veh, Rot-veh, Rot-Bet100 et Rot-Bet200. La roténone à 2,5 mg/kg/48 h a été injectée par voie sous-cutanée dans les groupes Rot, et la bétanine à 100 et 200 mg/kg/48 h a été administrée alternativement avec les injections de roténone dans les groupes Bet pendant 6 semaines. Les dysfonctionnements moteurs ont été évalués chaque semaine à l'aide de tests de fil suspendu et de rotarod. Le statut oxydatif du cerveau, y compris le malondialdéhyde, le glutathion réduit, la catalase, la superoxyde dismutase, avec une dégénérescence neuronale du cortex moteur, du striatum et de la substantia nigra par compacta, a été évalué. Les densités immunohistochimiques de la tyrosine hydroxylase dans le striatum et dans la substantia nigra par compacta ont également été mesurées. Nous avons constaté que la roténone diminuait significativement le temps de chute dans un test de fil suspendu après la 4ème semaine et après le test du rotarod à la 6ème semaine (p < 0,05). Le pourcentage de dégénérescence neuronale dans la substantia nigra par compacta, le striatum et le cortex moteur a significativement augmenté (p < 0,05), et la densité de tyrosine hydroxylase dans la substantia nigra par compacta et dans le striatum a significativement diminué (p < 0,05). La bétanine à 100 et 200 mg/kg a significativement empêché la dégénérescence neuronale de la substantia nigra par compacta, du striatum et du cortex moteur (p < 0,05) et a maintenu la densité de la tyrosine hydroxylase dans la substantia nigra par compacta et dans le striatum (p < 0,05). Ces résultats sont apparus en même temps qu'une amélioration des effets sur le temps de chute dans les essais de fil suspendu et de rotarod (p < 0,05). Le traitement par la bétanine a significativement empêché l'augmentation des taux de malondialdéhyde et stimulé les activités réduites du glutathion, de la catalase et de la superoxyde dismutase (p < 0,05). La bétanine présente des effets neuroprotecteurs contre la maladie de Parkinson induite par la roténone chez la souris en ce qui concerne à la fois le dysfonctionnement moteur et la neurodégénérescence. L'avantage neuro-santé de la bétanine est lié à sa puissante propriété antioxydante. Par conséquent, l'utilisation de la bétanine dans les maladies neurodégénératives est intéressante à étudier.

Translated Description (Spanish)

El presente estudio tuvo como objetivo investigar el efecto neuroprotector de la betanina en ratones con disfunción motora y neurodegeneración tipo Parkinson inducida por rotenona. Cuarenta ratones ICR macho se dividieron en 4 grupos: Sham-veh, Rot-veh, Rot-Bet100 y Rot-Bet200. La rotenona a 2,5 mg/kg/48 h se inyectó por vía subcutánea en los grupos de Rot, y la betanina a 100 y 200 mg/kg/48 h se administró alternativamente con las inyecciones de rotenona en los grupos de Bet durante 6 semanas. Las disfunciones motoras se evaluaron semanalmente mediante pruebas de alambre colgante y varilla giratoria. Se evaluó el estado oxidativo cerebral incluyendo malondialdehído, glutatión reducido, catalasa, superóxido dismutasa, con degeneración neuronal en la corteza motora, cuerpo estriado y sustancia negra par compacta. También se midieron las densidades inmunohistoquímicas de la tirosina hidroxilasa en el cuerpo estriado y en la sustancia negra par compacta. Encontramos que la rotenona disminuyó significativamente el tiempo de caída en una prueba de alambre colgante después de la 4ª semana y después de la prueba de rotarod en la 6ª semana (p < 0.05). El porcentaje de degeneración neuronal en la sustancia negra par compacta, el cuerpo estriado y la corteza motora aumentó significativamente (p < 0.05), y la densidad de tirosina hidroxilasa en la sustancia negra par compacta y en el cuerpo estriado disminuyó significativamente (p < 0.05). La betanina a 100 y 200 mg/kg previno significativamente la sustancia negra por compacta, el cuerpo estriado y la degeneración neuronal de la corteza motora (p < 0.05) y mantuvo la densidad de tirosina hidroxilasa en la sustancia negra por compacta y en el cuerpo estriado (p < 0.05). Estos hallazgos aparecieron simultáneamente con efectos mejorados en el tiempo de caída en las pruebas de alambre colgante y varilla giratoria (p < 0.05). El tratamiento con betanina previno significativamente el aumento de los niveles de malondialdehído y aumentó la reducción de las actividades de glutatión, catalasa y superóxido dismutasa (p < 0.05). La betanina exhibe efectos neuroprotectores contra el Parkinson inducido por rotenona en ratones con respecto a la disfunción motora y la neurodegeneración. El beneficio para la salud de la betanina se relaciona con su poderosa propiedad antioxidante. Por lo tanto, es interesante estudiar el uso de betanina en enfermedades neurodegenerativas.

Files

latest.pdf.pdf

Files (1.1 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:fec8ce4434a704b91b950b9f55094993
1.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
فوائد البيتانين في فئران باركنسون التي يسببها الروتينون
Translated title (French)
Avantages de la bétanine chez les souris Parkinson induites par la roténone
Translated title (Spanish)
Beneficios de la betanina en ratones con Parkinson inducidos por rotenona

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3158246345
DOI
10.1007/s11011-021-00826-0

Is supplement to
https://openalex.org/W3049065873 (Other)
https://openalex.org/W2884144427 (Other)
https://openalex.org/W2464629686 (Other)
https://openalex.org/W2359931691 (Other)
https://openalex.org/W2357826896 (Other)
https://openalex.org/W2178039548 (Other)
https://openalex.org/W2114361548 (Other)
https://openalex.org/W1998281806 (Other)
https://openalex.org/W1971902743 (Other)
https://openalex.org/W154169386 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1775749144
  • https://openalex.org/W1991899081
  • https://openalex.org/W1998434862
  • https://openalex.org/W2000540015
  • https://openalex.org/W2002482846
  • https://openalex.org/W2012270457
  • https://openalex.org/W2018655079
  • https://openalex.org/W2018893912
  • https://openalex.org/W2029503022
  • https://openalex.org/W2037123401
  • https://openalex.org/W2048367610
  • https://openalex.org/W2065747345
  • https://openalex.org/W2123714584
  • https://openalex.org/W2140327978
  • https://openalex.org/W2556383989
  • https://openalex.org/W2775495274
  • https://openalex.org/W2784858783
  • https://openalex.org/W2790839197
  • https://openalex.org/W2799660544
  • https://openalex.org/W2801913055
  • https://openalex.org/W2805999712
  • https://openalex.org/W2806000147
  • https://openalex.org/W2940482405
  • https://openalex.org/W2983457839
  • https://openalex.org/W2984297020
  • https://openalex.org/W2996512340
  • https://openalex.org/W3013774235
  • https://openalex.org/W3024164779
  • https://openalex.org/W3084192138