Published December 10, 2021 | Version v1
Publication Open

Diplazium esculentum (Retz.) Sw. reduces BACE-1 activities and amyloid peptides accumulation in Drosophila models of Alzheimer's disease

Creators

  • 1. Mahidol University
  • 2. Chiang Mai University

Description

Alzheimer's disease (AD), one type of dementia, is a complex disease affecting people globally with limited drug treatment. Thus, natural products are currently of interest as promising candidates because of their cost-effectiveness and multi-target abilities. Diplazium esculentum (Retz.) Sw., an edible fern, inhibited acetylcholinesterase in vitro, inferring that it might be a promising candidate for AD treatment by supporting cholinergic neurons. However, evidence demonstrating anti-AD properties of this edible plant via inhibiting of neurotoxic peptides production, amyloid beta (Aβ), both in vitro and in vivo is lacking. Thus, the anti-AD properties of D. esculentum extract both in vitro and in Drosophila models of Aβ-mediated toxicity were elucidated. Findings showed that an ethanolic extract exhibited high phenolics and flavonoids, contributing to antioxidant and inhibitory activities against AD-related enzymes. Notably, the extract acted as a BACE-1 blocker and reduced amyloid beta 42 (Aβ42) peptides in Drosophila models, resulting in improved locomotor behaviors. Information gained from this study suggested that D. esculentum showed potential for AD amelioration and prevention. Further investigations in vertebrates or humans are required to determine the effective doses of D. esculentum against AD, particularly via amyloidogenic pathway.

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

Translated Description (Arabic)

مرض الزهايمر (AD)، وهو نوع من الخرف، هو مرض معقد يؤثر على الناس على مستوى العالم مع علاج دوائي محدود. وبالتالي، فإن المنتجات الطبيعية تحظى حاليًا باهتمام كمرشحين واعدين بسبب فعاليتها من حيث التكلفة وقدراتها متعددة الأهداف. قام Diplazium esculentum (Retz.) Sw.، وهو سرخس صالح للأكل، بتثبيط أستيل كولين استراز في المختبر، مما يستنتج أنه قد يكون مرشحًا واعدًا لعلاج مرض الزهايمر من خلال دعم الخلايا العصبية الكولينية. ومع ذلك، هناك نقص في الأدلة التي توضح الخصائص المضادة للأدوية لهذا النبات الصالح للأكل عن طريق تثبيط إنتاج الببتيدات السامة للأعصاب، بيتا الأميلويد (Aβ)، سواء في المختبر أو في الجسم الحي. وبالتالي، تم توضيح الخصائص المضادة لـ AD لمستخلص D. esculentum في كل من نماذج ذبابة الفاكهة في المختبر وفي ذبابة الفاكهة للسمية بوساطة Aβ. أظهرت النتائج أن مستخلص الإيثانول أظهر فينولات وفلافونويدات عالية، مما ساهم في أنشطة مضادة للأكسدة ومثبطة ضد الإنزيمات المرتبطة بـ AD. والجدير بالذكر أن المستخلص كان بمثابة حاصرات BACE -1 وخفض ببتيدات أميلويد بيتا 42 (Aβ 42) في نماذج ذبابة الفاكهة، مما أدى إلى تحسين السلوكيات الحركية. تشير المعلومات المكتسبة من هذه الدراسة إلى أن D. esculentum أظهر إمكانية تحسين مرض الزهايمر والوقاية منه. هناك حاجة إلى مزيد من الفحوصات في الفقاريات أو البشر لتحديد الجرعات الفعالة من D. esculentum ضد مرض الزهايمر، لا سيما عن طريق المسار النشواني.

Translated Description (French)

La maladie d'Alzheimer (MA), un type de démence, est une maladie complexe qui touche des personnes dans le monde entier avec un traitement médicamenteux limité. Ainsi, les produits naturels présentent actuellement un intérêt en tant que candidats prometteurs en raison de leur rapport coût-efficacité et de leurs capacités multi-cibles. Diplazium esculentum (Retz.) Sw., une fougère comestible, a inhibé l'acétylcholinestérase in vitro, déduisant qu'elle pourrait être un candidat prometteur pour le traitement de la MA en soutenant les neurones cholinergiques. Cependant, les preuves démontrant les propriétés anti-AD de cette plante comestible via l'inhibition de la production de peptides neurotoxiques, la bêta-amyloïde (Aβ), à la fois in vitro et in vivo font défaut. Ainsi, les propriétés anti-AD de l'extrait de D. esculentum à la fois in vitro et dans les modèles de toxicité médiée par l'Aβ chez la drosophile ont été élucidées. Les résultats ont montré qu'un extrait éthanolique présentait des phénols et des flavonoïdes élevés, contribuant à des activités antioxydantes et inhibitrices contre les enzymes liées à la MA. Notamment, l'extrait a agi comme un bloqueur de BACE-1 et a réduit les peptides bêta 42 amyloïdes (Aβ42) dans les modèles de drosophile, entraînant une amélioration des comportements locomoteurs. Les informations tirées de cette étude suggèrent que D. esculentum a montré un potentiel d'amélioration et de prévention de la MA. D'autres études chez les vertébrés ou les humains sont nécessaires pour déterminer les doses efficaces de D. esculentum contre la MA, en particulier via la voie amyloïdogène.

Translated Description (Spanish)

La enfermedad de Alzheimer (EA), un tipo de demencia, es una enfermedad compleja que afecta a personas de todo el mundo con un tratamiento farmacológico limitado. Por lo tanto, los productos naturales son actualmente de interés como candidatos prometedores debido a su rentabilidad y capacidades multiobjetivo. Diplazium esculentum (Retz.) Sw., un helecho comestible, inhibió la acetilcolinesterasa in vitro, lo que infiere que podría ser un candidato prometedor para el tratamiento de la EA mediante el apoyo a las neuronas colinérgicas. Sin embargo, falta evidencia que demuestre las propiedades anti-AD de esta planta comestible a través de la inhibición de la producción de péptidos neurotóxicos, beta amiloide (Aβ), tanto in vitro como in vivo. Por lo tanto, se dilucidaron las propiedades anti-AD del extracto de D. esculentum tanto in vitro como en modelos de Drosophila de toxicidad mediada por Aβ. Los hallazgos mostraron que un extracto etanólico exhibía altos niveles de compuestos fenólicos y flavonoides, lo que contribuía a las actividades antioxidantes e inhibitorias contra las enzimas relacionadas con la EA. En particular, el extracto actuó como un bloqueador de BACE-1 y redujo los péptidos beta amiloide 42 (Aβ42) en modelos de Drosophila, lo que resultó en comportamientos locomotores mejorados. La información obtenida de este estudio sugirió que D. esculentum mostró potencial para la mejora y prevención de la EA. Se requieren investigaciones adicionales en vertebrados o humanos para determinar las dosis efectivas de D. esculentum contra la EA, particularmente a través de la vía amiloidogénica.

Files

s41598-021-03142-w.pdf.pdf

Files (2.0 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:f91e7e04811d55b9188be44554ed4248
2.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
Diplazium esculentum (Retz.) Sw. يقلل من أنشطة BACE -1 وتراكم الببتيدات الأميلويدية في نماذج ذبابة الفاكهة لمرض الزهايمر
Translated title (French)
Diplazium esculentum (Retz.) Sw. réduit les activités de BACE-1 et l'accumulation de peptides amyloïdes dans les modèles drosophiles de la maladie d'Alzheimer
Translated title (Spanish)
Diplazium esculentum (Retz.) Sw. reduce las actividades de BACE-1 y la acumulación de péptidos amiloides en modelos de Drosophila de enfermedad de Alzheimer

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4200454263
DOI
10.1038/s41598-021-03142-w

Is supplement to
https://openalex.org/W45690495 (Other)
https://openalex.org/W4378904708 (Other)
https://openalex.org/W2103683440 (Other)
https://openalex.org/W2095477109 (Other)
https://openalex.org/W2090663532 (Other)
https://openalex.org/W2076040605 (Other)
https://openalex.org/W2059612313 (Other)
https://openalex.org/W2006102445 (Other)
https://openalex.org/W1989972829 (Other)
https://openalex.org/W1978936854 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1487727801
  • https://openalex.org/W1550759106
  • https://openalex.org/W1777314638
  • https://openalex.org/W1782800318
  • https://openalex.org/W1952128857
  • https://openalex.org/W1972904085
  • https://openalex.org/W1977809930
  • https://openalex.org/W2001391027
  • https://openalex.org/W2002938285
  • https://openalex.org/W2004297939
  • https://openalex.org/W2009441114
  • https://openalex.org/W2009953607
  • https://openalex.org/W2012355682
  • https://openalex.org/W2025022665
  • https://openalex.org/W2035417315
  • https://openalex.org/W2037980416
  • https://openalex.org/W2038198874
  • https://openalex.org/W2039062433
  • https://openalex.org/W2039069312
  • https://openalex.org/W2043533197
  • https://openalex.org/W2048718653
  • https://openalex.org/W2050385572
  • https://openalex.org/W2065646518
  • https://openalex.org/W2067670322
  • https://openalex.org/W2073471715
  • https://openalex.org/W2081002649
  • https://openalex.org/W2086142634
  • https://openalex.org/W2088730774
  • https://openalex.org/W2096457412
  • https://openalex.org/W2096963202
  • https://openalex.org/W2111101936
  • https://openalex.org/W2129085204
  • https://openalex.org/W2161418196
  • https://openalex.org/W2165292984
  • https://openalex.org/W2184986261
  • https://openalex.org/W2250416323
  • https://openalex.org/W2261085470
  • https://openalex.org/W2312536815
  • https://openalex.org/W2467834109
  • https://openalex.org/W2516233270
  • https://openalex.org/W2533189266
  • https://openalex.org/W2550831155
  • https://openalex.org/W2615195800
  • https://openalex.org/W2774389088
  • https://openalex.org/W2789351134
  • https://openalex.org/W2811420047
  • https://openalex.org/W2888459204
  • https://openalex.org/W2903517662
  • https://openalex.org/W2905385205
  • https://openalex.org/W2964940927
  • https://openalex.org/W2979877769
  • https://openalex.org/W2981239143
  • https://openalex.org/W2982956982
  • https://openalex.org/W2991241794
  • https://openalex.org/W3033608925
  • https://openalex.org/W3049287321
  • https://openalex.org/W3082240830