In-vitro evaluation of acetylcholinesterase inhibition and antioxidant activity of selected Palestinian medicinal plants: Implications for Alzheimer’s disease therapy
Loading...
Date
2014
Authors
Salam Yousef Jamil Abu Zaitoun
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Background: Cholinesterase inhibitory therapy serves as a strategy for the treatment of Alzheimer’s disease (AD), several acetylcholineesterase inhibitors are used for the symptomatic treatment of patients with mild to moderate AD. These compounds have been reported to have adverse effects including gastrointestinal disturbances. Numerous medicinal plants have been used in Traditional Arabic Palestinian Herbal Medicine (TAPHM) for the treatment of several diseases, including improvement of memory, Alzheimer’s disease (AD) and old age related disease. Ethnopharmacological approach and bioassay guided isolation have provided a lead in identifying potential AChE inhibitors from plant sources.This study was therefore aimed at investigating in vitro possible acetylcholinesterase inhibitors (AChEIs) in herbal medicines traditionally used in Palestine for the treatment of memory loss, and to point out the role of these plants as potential sources for development of newly potent and safe natural therapeutic agents of AD.
Methods: The effect on AChE activity of 92 extracts of 47 medicinal plants including ten medicinal plants reported in TAPHM for treatment of age related diseases were evaluated for its anticholinestrase and antioxidant activity.
Results: Thirty eight percent of extracts inhibited AChE by > 50%, only 8 extracts showed irreversible inhibition, Antioxidant activity was demonstrated by 73 extracts of which Majorana syriaca and Rosmarinus officinalis (IC50 0.21 and 0.38 mg/ml) were the most active. Interestingly, differential results have been obtained which indicate the variability of the mode of actions for the selected plants; 27 extracts inhibited the enzyme reversibly while eight extracts showed irreversible inhibition. Additionally, the reversible interaction of Majorana syriaca, Juglans regia, Rosmarinus officinalis, Menthe spicata, and Feoniculum vulgare against AChE make them effective, new and promising agents for treatment of AD in the future, either as total extracts or their single bioactive constituents.
Conclusions: Palestinian flora have shown to be a rich source for, new and promising agents (AChEIs) for the treatment of AD Further studies are needed to isolate and identify the active compounds responsible for AChEI activities.
خلفيه: تستخدم مثبطات انزيم الاسيتيل كولين استريز كاستراتيجيه لعلاج مرض الزهايمر والخرف الشيخوخي والوهن العضلي والشلل الرعاشي ومن هذه المثبطات ال galanthamin وdonepezil وrivastigmine لكن هذه المركبات تؤثر بشكل سلبي على الجهاز الهضمي. هناك العديد من النباتات تستخدم في الطب العربي التقليدي الفلسطيني لعلاج الأمراض المرتبطة بالجهاز العصبي ولقد تم فصل بعض مثبطات انزيم الاسيتيل كولين استريز من مصادر نباتيه والتي تستخدم لعلاج الأمراض المرتبطة بنقصان الذاكرة. الأهداف: تهدف هذه الدراسة إلى التحقق من وجود مثبطات أنزيم الأسيتيل كولين إستريز في النباتات المستخدمة تقليديا في فلسطين لعلاج الاضطرابات المعرفية والإشارة إلى دور هذه النباتات كمصادر محتمله لتطوير امكانيات حديثه وآمنه وطبعيه لعلاج مثل هذه الاضطرابات. الطرق: تم اختبار قدرة 92 مستخلص نباتي مستخلصة من 47 نبات منها عشرة نباتات مستخدمة في الطب العربي التقليدي الفلسطيني لعلاج الأمراض المرتبطة بتقدم السن وذلك باستخدام طريقه أيلمان و بالإضافة إلى ذلك تم اختبار فعالية هذه النباتات كمضادات للأكسده باستخدام طريقه ال. DPPH النتائج: ثمانيه وثلاثون بالمئه من المستخلصات ثبطت نشاط أنزيم الأسيتيل كولين إستريز بنسبه تزيد عن 50% فقط ثمانية مستخلصات منها كان لها نشاط تثبيط غير مسترجع. وكانت النباتات التي ثبطت الأنزيم بنسبه تزيد عن 90 %هي أرز الدجاج المتسلق وتفاح المجن والسحلب والحمصيص والقديح و حبه البركه وحصالبان والنرجس وأرز الدجاج .وكان هناك 73 مستخلص لها خواص مضادة للأكسدة منها الزعتر وحصالبان والتي كانت قيمه ال IC50 لها 0.21 و0.38 مغ/مل وكانت الأفضل فعالية. ومن المثير للاهتمام وجود تباين واضح في آلية عمل هذه المثبطات فقد تفاعل27 مستخلص بشكل مسترجع في حين تفاعلت 8 مستخلصات بشكل غير مسترجع مما جعل الزعتر وحبه البركه وحصالبان والنعنع والشومر اكثر فعاليه والتي يمكن استخدامها لعلاج مرض الزهايمر وتم الكشف عن مثبطات للانزيم تثبيطا لا رجعه فيه من مستخلصات أرز الدجاج المتسلق وأوراق وأزهار أزر الدجاج الكثيف وأوراق كل من الترمس البري تفاح المجن بذور الحرمل ومثل هذه النبات يمكن استخدامها كمضادات للحشرات. الاستنتاجات: النباتات الفلسطينية مصدر غني لمثبطات الأسيتيل كولين إستريز خاصةً النباتات التي كان لها نشاط تثبيط عكسي ولها خواص مضادة للأكسدة وتوفر مثل هذه النباتات مصادر واعده لتستخدم كبدائل للعلاجات الحالية المستخدمة في علاج مرض الزهايمر وهناك حاجه لمزيد من الدراسات لعزل وتحديد المركبات النشطة المسؤولة عن تثبيط الأنزيم.
خلفيه: تستخدم مثبطات انزيم الاسيتيل كولين استريز كاستراتيجيه لعلاج مرض الزهايمر والخرف الشيخوخي والوهن العضلي والشلل الرعاشي ومن هذه المثبطات ال galanthamin وdonepezil وrivastigmine لكن هذه المركبات تؤثر بشكل سلبي على الجهاز الهضمي. هناك العديد من النباتات تستخدم في الطب العربي التقليدي الفلسطيني لعلاج الأمراض المرتبطة بالجهاز العصبي ولقد تم فصل بعض مثبطات انزيم الاسيتيل كولين استريز من مصادر نباتيه والتي تستخدم لعلاج الأمراض المرتبطة بنقصان الذاكرة. الأهداف: تهدف هذه الدراسة إلى التحقق من وجود مثبطات أنزيم الأسيتيل كولين إستريز في النباتات المستخدمة تقليديا في فلسطين لعلاج الاضطرابات المعرفية والإشارة إلى دور هذه النباتات كمصادر محتمله لتطوير امكانيات حديثه وآمنه وطبعيه لعلاج مثل هذه الاضطرابات. الطرق: تم اختبار قدرة 92 مستخلص نباتي مستخلصة من 47 نبات منها عشرة نباتات مستخدمة في الطب العربي التقليدي الفلسطيني لعلاج الأمراض المرتبطة بتقدم السن وذلك باستخدام طريقه أيلمان و بالإضافة إلى ذلك تم اختبار فعالية هذه النباتات كمضادات للأكسده باستخدام طريقه ال. DPPH النتائج: ثمانيه وثلاثون بالمئه من المستخلصات ثبطت نشاط أنزيم الأسيتيل كولين إستريز بنسبه تزيد عن 50% فقط ثمانية مستخلصات منها كان لها نشاط تثبيط غير مسترجع. وكانت النباتات التي ثبطت الأنزيم بنسبه تزيد عن 90 %هي أرز الدجاج المتسلق وتفاح المجن والسحلب والحمصيص والقديح و حبه البركه وحصالبان والنرجس وأرز الدجاج .وكان هناك 73 مستخلص لها خواص مضادة للأكسدة منها الزعتر وحصالبان والتي كانت قيمه ال IC50 لها 0.21 و0.38 مغ/مل وكانت الأفضل فعالية. ومن المثير للاهتمام وجود تباين واضح في آلية عمل هذه المثبطات فقد تفاعل27 مستخلص بشكل مسترجع في حين تفاعلت 8 مستخلصات بشكل غير مسترجع مما جعل الزعتر وحبه البركه وحصالبان والنعنع والشومر اكثر فعاليه والتي يمكن استخدامها لعلاج مرض الزهايمر وتم الكشف عن مثبطات للانزيم تثبيطا لا رجعه فيه من مستخلصات أرز الدجاج المتسلق وأوراق وأزهار أزر الدجاج الكثيف وأوراق كل من الترمس البري تفاح المجن بذور الحرمل ومثل هذه النبات يمكن استخدامها كمضادات للحشرات. الاستنتاجات: النباتات الفلسطينية مصدر غني لمثبطات الأسيتيل كولين إستريز خاصةً النباتات التي كان لها نشاط تثبيط عكسي ولها خواص مضادة للأكسدة وتوفر مثل هذه النباتات مصادر واعده لتستخدم كبدائل للعلاجات الحالية المستخدمة في علاج مرض الزهايمر وهناك حاجه لمزيد من الدراسات لعزل وتحديد المركبات النشطة المسؤولة عن تثبيط الأنزيم.