キャッサバジュースの慢性摂取は、ラット黒質細胞の細胞ストレスを誘導する

Chronic consumption of cassava juice induces cellular stress in rat substantia nigra.

• Christian de Jesús Rosas-Jarquín
• Eduardo Rivadeneyra-Domínguez
• Bertha Alicia León-Chávez
• Rasajna Nadella
• Aurora Del Carmen Sánchez-García
• Daniel Rembao-Bojórquez
• Juan Francisco Rodríguez-Landa
• Daniel Hernandez-Baltazar

抄録

目的:

キャッサバ（Crantz）には、ヒトやラットの神経障害と関連しているシアノ原性配糖体（リナマリンとロタウスタリン）が含まれています。大脳基底核では、黒質細胞のドーパミン作動性ニューロンが高い細胞毒性を示しており、キャッサバ（CCC）の慢性摂取は、黒質細胞の神経変性を誘発する可能性がある。本研究では、アポトーシスやミクログリアシスを含む黒質細胞系の完全性に及ぼすCCCの影響を検討した。

Objectives: Cassava ( Crantz) contains cyanogenic glycosides (linamarin and lotaustralin) that have been associated with neurological disorders in humans and rats. In basal ganglia, the dopaminergic neurons of substantia nigra (SNpc) show high cytotoxic susceptibility; therefore, the chronic consumption of cassava (CCC) could induce neurodegeneration in SNpc. In this study we examine the impact of CCC on the integrity of the nigrostriatal system, including apoptosis and microgliosis.

材料と方法:

雄性Wistarラットにキャッサバジュース（3.57 g/kg、28.56 g/kg）またはリナマリン（0.15 mg/ml、IP）を毎日投与し、その効果を投与7日目、14日目、21日目、28日目、35日目のロタロッド試験およびスイム試験で評価した。SNpcでは、マロンジアルデヒド/4-ヒドロキシアルケナール（MDA-4-HAD）および亜硝酸塩含量により酸化ストレス/ニトロソストレスを測定した。チロシン水酸化酵素免疫反応性(TH-IR)をSNpc、新生層(NE)、後天性核(NA)で評価した。アポトーシスと微小グリオシスは、SNpcの内側領域におけるアクティブ-カスパーゼ-3(C3)とCD11b/c(OX42)の発現により決定された。

Materials and Methods: Male Wistar rats were administered cassava juice daily (3.57 g/kg and 28.56 g/kg, ) or linamarin (0.15 mg/ml, IP), and its effects were evaluated in rota-rod and swim tests at days 7, 14, 21, 28, and 35 of administration. In SNpc, oxidative/nitrosative stress was determined by malondialdehyde/4-hydroxyalkenals (MDA-4-HAD) and nitrite contents. Tyrosine hydroxylase immunoreactivity (TH-IR) was evaluated in SNpc, neostriatum (NE), and nucleus accumbens (NA). Apoptosis and microgliosis were determined by active-caspase-3 (C3) and CD11b/c (OX42) expression in the medial region of SNpc.

結果:

キャッサバジュース（リナマリン）を慢性的に投与すると、運動障害が増加した。28.56g/kgのキャッサバを摂取したラットでは、SNpcのMDA-4-HAD含量が増加し、NEの亜硝酸塩濃度が対照群と比較して増加した。SNpc、NE、NAにおけるTH-IRの有意な損失は認められなかった。28.56g/kgのキャッサバを投与した場合、SNpcではドーパミン作動性の萎縮と微小グリオーシスが認められたが、リナマリンはSNpcでは肥大とC3関連のアポトーシスを誘導した。

Results: Chronic administration of cassava juice, or linamarin, increased motor impairment. The rats that received 28.56 g/kg cassava showed increased MDA-4-HAD content in SNpc and nitrite levels in NE with respect to controls. Significant loss of TH-IR in SNpc, NE, and NA was not found. The 28.56 g/kg cassava administration produced dopaminergic atrophy and microgliosis, whereas linamarin induced hypertrophy and C3-related apoptosis in SNpc.

結論:

CCC はドーパミン作動性ニューロンに細胞ストレスを誘導し、ラットの運動障害に寄与している可能性がある。

Conclusion: CCC induces cellular stress on dopaminergic neurons, which could contribute to motor impairment in the rat.