Anxiolytic-Like Effects von Bergamotte Ätherisches Öl Sind Unempfindlich gegen Flumazenil bei Ratten
Abstract
Angststörungen sind eine der häufigsten psychischen Störungen, und die Benzodiazepine (BDZs), die auf gamma-Aminobuttersäure-Typ A (GABA A) – rezeptor-Komplex, stellen die häufigsten antianxiety Medikamente in der Welt. Chronische BDZ-Anwendung löst jedoch mehrere Nebenwirkungen aus. Berichten zufolge ist Aromatherapie sicherer für das Management von Angstzuständen., Bergamotte ätherisches öl (BEO) extrahiert aus Zitrus bergamia Risso et Poiteau obst, wie andere ätherische öle, ist weit verbreitet in aromatherapie zu lindern symptome von stress-induzierte angst. Interessanterweise weisen präklinische Daten darauf hin, dass BEO bei Verhaltensaufgaben von Tieren, die denen von Benzodiazepin-Diazepam nicht überlagert sind, anxiolytisch-ähnliche/entspannende Wirkungen hervorruft. Um die Beteiligung der gabaergen Übertragung besser aufzuklären, untersucht die vorliegende Studie die Auswirkungen der Vorbehandlung mit Flumazenil (FLZ), einem Benzodiazepin-Site-Antagonisten, auf BEO-Effekte unter Verwendung von Open-Field Task (OFT) bei Ratten., Die Daten ergaben, zeigen, dass FLZ keinen signifikanten Einfluss auf Verhaltens-Effekte der phytocomplex. Diese Ergebnisse zeigen die fehlende Überschneidung zwischen BEO-und BDZ-Verhaltenseffekten und tragen zur Charakterisierung des neurobiologischen Profils des ätherischen Öls für seine rationelle Verwendung in der Aromatherapie bei.
1. Einleitung
In der Aromatherapie werden mehrere ätherische Öle aus Früchten der Gattung Citrus zur Behandlung von Angstzuständen, Schlaf -, Stimmungs-und kognitiven Störungen verwendet . Es wird vermutet, dass Bergamotte aus Citrus aurantium L. und Citrus Limon L stammt., oder Citrus aurantifolia Swing . Das ätherische Bergamottenöl (BEO) wird durch Kaltpressen des Epikarps und teilweise des Mesokarps der frischen Früchte von Citrus Bergamia Risso et Poiteau gemäß der italienischen Pharmakopeia XII ed. BEO umfasst eine flüchtige Fraktion (93-96% der Gesamtmenge), die sauerstoffhaltige Derivate (wie Linalool) und Sesquiterpen-und Monoterpenkohlenwasserstoffe (wie Limonen) enthält, sowie eine nichtflüchtige Fraktion (4-7% der Gesamtmenge), die polymethoxylierte Flavone, Wachse, Cumarine und Psoralene wie Bergamottin (5-Geranyloxypsoralen) und Bergapten (5-Methoxypsoralen) enthält ., Limonen, γ-Terpinen und β-Pinen gehören zusammen mit Linalool und Linalylacetat zu den am häufigsten vorkommenden Verbindungen in der flüchtigen Fraktion und bilden zusammen >90% des gesamten Öls . In den letzten zehn Jahren haben präklinische Studien den therapeutischen Einsatz von BEO unterstützt. Insbesondere ist Bergamotteöl mit bemerkenswerten neurobiologischen Wirkungen ausgestattet, die teilweise auf eine Störung grundlegender Mechanismen zurückzuführen sind, die die synaptische Plastizität unter physiologischen und pathologischen Bedingungen fein abstimmen, d. H.,, hirnischämie, Schmerzen sowie Verhaltens-und psychische Symptome von Demenz . Unter basalem Zustand erhöht BEO die extrazellulären Spiegel diskreter Aminosäuren mit Neurotransmitterfunktion nach systemischer oder fokaler Verabreichung im Hippocampus frei bewegter Ratten . Darüber hinaus erhöhen systemische Dosen von BEO das elektrokortikographische Korrelat von Alarm, Wachheit und Entspannung ., Die Fähigkeit von BEO, die EEG-Frequenz im Zusammenhang mit Alarm und Entspannung zu modifizieren, unterstützt Daten, die anxiolytisch-entspannende Wirkungen nach systemischer oder inhalativer Verabreichung dieses Phytokomplexes bei Verhaltensaufgaben bei Tieren zeigen. Interessanterweise werden kontroverse Ergebnisse erzielt, die die Auswirkungen von BEO mit denen von Diazepam (DZP) vergleichen. Während Saiyudthong und Marsden spekulieren , dass aktive Komponenten des Phytokomplexes mit der BDZ-Stelle auf GABA-A-Rezeptorkomplex interagieren, der anxiolytische Wirkungen induziert, haben wir kürzlich gezeigt, dass sich die Eigenschaften von BEO nicht mit den Wirkungen von DZP überschneiden ., Da die gabaerge Übertragung eine Schlüsselrolle in der Pathophysiologie von Angststörungen spielt, um mehr Einblick in den Mechanismus zu erhalten, der an anxiolytisch-ähnlichen Wirkungen von BEO beteiligt ist, besteht das Ziel der vorliegenden Studie darin, die Auswirkungen von Flumazenil, einem Antagonisten an der BDZ-Bindungsstelle, auf das von BEO induzierte Verhalten im Open-Field-Test (OFT) bei Ratten zu untersuchen.
2. Materialien und Methoden
2.1., Tiere
Männliche Wistar-Ratten (250-300 g; Charles River, Calco, Italien) wurden in Vierergruppen in Standardlaborkäfigen (40 × 25 × 15 cm) bei konstanter Temperatur (22 ± 1°C) und relativer Luftfeuchtigkeit (50%) unter einem regelmäßigen Hell-Dunkel-Zeitplan (Lichter von 7 bis 19 Uhr) untergebracht. Vor dem OFT-Experiment durften sich Ratten eine Woche lang an die Laborbedingungen mit freiem Zugang zu Nahrung und Wasser anpassen. Die Richtlinie des Rates der Europäischen Gemeinschaft vom 24. November 1986 (86/609 / EWG)und L. D. 4. März 2014 Nr., 26 wurde befolgt, um die Anzahl der verwendeten Tiere zu minimieren und dennoch zuverlässige Ergebnisse zu erzielen.
2.2. Material
2.3. Versuchsverfahren
Die Akklimatisierung der Ratten wurde am Versuchstag für 2 h durchgeführt. Die Tiere wurden gewöhnungsbedürftig. Zufällige experimentelle Gruppen wurden gebildet. Die Ratten erhielten intraperitoneale (i. p.) Verabreichung von BEO (500 µL/kg) oder Jojobaöl . I. p. der FLZ (3 mg/kg), Rückkehr BDZ Effekte OFT , oder Ihr Fahrzeug (tween in physiologischer Kochsalzlösung) verabreicht wurde als Vorbehandlung 15 Minuten früher., Nach 30 Minuten wurden die Verhaltenseffekte anhand des OF-Tests bewertet . Dieses experimentelle Protokoll entspricht Literaturdaten, bei denen die Vorbehandlung mit FLZ bei Nagetieren die Verhaltenseffekte verschiedener Naturprodukte bei OFT zurückführt .
Die Ratte wurde von einem Bildschirm in einem nahe gelegenen Labor beobachtet, da der Test mit einer Kamera mit geschlossenem Kreislauf aufgezeichnet wurde. Verhaltenstests wurden zwischen 09.00 und 13.00 Uhr nach den zirkadianen Rhythmen durchgeführt. Videoaufnahmen wurden der folgenden Untersuchung durch einen geblindeten (behandlungsunkundigen) Beobachter unterzogen., Eine Überdosis Isofluran wurde verwendet, um das Tier nach dem Experiment einzuschläfern. Verhaltensraum wurde belüftet, und die Arena wurde mit Wasser gewaschen und mit 70% Ethanol nach täglichen Sitzungen gereinigt, um alle verbleibenden Geruchsspuren von BEO und Exkrementen zu vermeiden.
2.4., Open-Field-Test
Der Open-Field-Test wird als Indikator für den emotionalen Zustand des Tieres angesehen, der eine einfache und ziemlich schnelle Beurteilung klar definierter Verhaltensweisen wie Überqueren, Wandaufzucht, Pflege, Zentrum und Immobilität ermöglicht, und es wird häufig beim Screening von Medikamenten verwendet, die auf das zentrale Nervensystem (ZNS) einwirken . Insbesondere Kreuzungs-und Wandaufzucht können als Indikatoren für Bewegungsaktivität und exploratives Verhalten angesehen werden, wohingegen Pflege, Zentrum und Immobilität Verhaltensweisen sind, die positiv mit Angst oder Emotionalität korrelieren ., Die Ratte wurde in der Mitte einer dunklen Kunststoff-kreisförmigen Arena (75 cm Durchmesser) in einem schalldichten Raum mit 20 Lux Licht platziert . Die Dauer jeder Verhaltenssitzung betrug 20 min. Die ermittelten Parameter (Allgemeine lokomotorische Aktivität in einem Intervall von 5 min (Platz einschränken Kreuzungen mit beiden Vorderpfoten und Wand Aufzucht), Angst-bezogene Verhaltensweisen (Gesicht und Körper die Pflege, den Kopf waschen, und verbrachte Zeit in der Mitte der arena), und Unbeweglichkeit) wurden auf Video aufgezeichnet und analysiert, bewertet (Labehaviour).
2.5., Statistik
Die statistische Analyse bestand aus einer Einweg – oder Zweiweg-ANOVA, gefolgt von Tukey ‚ s Multiple Comparisons Test mit Graph Pad® 6.0. Wert <0.05 wurde als statistisch signifikant.
3. Ergebnisse
Die bidirektionale ANOVA-Analyse zeigt Unterschiede zwischen Behandlung und Zeit in Bezug auf die Häufigkeit der Kreuzung und Wandaufzucht (Tabelle 1). Insbesondere reduziert die BEO-Verabreichung beide Verhaltensweisen, die im Vergleich zur CTR-Gruppe statistische Signifikanz erreichen (Abbildung 1)., Die systemische Verabreichung von FLZ, 15 min vor BEO, verändert nicht die Abnahme der Häufigkeit von Kreuzungen und Wandaufzucht, die bei Ratten gemessen wurde, die mit dem ätherischen Öl behandelt wurden (Abbildung 1).
Die Einweg-ANOVA-Analyse zeigt auch Unterschiede in der Pflege -, Zentrier-und Immobilitätszeit an (Tabelle 2). Eine statistisch signifikante Abnahme wird bei der Pflege der mit BEO behandelten Tiere gegenüber der CTR-Gruppe beobachtet. Eine Vorbehandlung mit FLZ kann diesen Effekt nicht verhindern (Abbildung 2).,
In Bezug auf den Zeitraum in der Mitte der Arena zeigen die Ergebnisse, dass die systemische Verabreichung von BEO dieses Verhalten im Vergleich zur CTR-Gruppe auf statistische Signifikanz reduziert (Abbildung 2). Die Vorbehandlung mit FLZ beeinflusst diesen Effekt von BEO nicht, obwohl sich ein leichter Trend () zu einer Erhöhung der in der Mitte verbrachten Zeit zeigt (Abbildung 2).
Darüber hinaus verbringen die mit BEO behandelten Tiere, obwohl sie noch wachsam sind, im Vergleich zur Kontrollgruppe mehr Zeit mit Immobilität (Abbildung 3)., Interessanterweise wird bei den mit FLZ vorbehandelten Tieren ein Trend zur Abnahme der Immobilität beobachtet, der in der BEO-Gruppe beobachtet wurde, obwohl kein statistischer Unterschied berechnet wird () (Abbildung 3).
Bei allen untersuchten Parametern hat die Vorbehandlung mit FLZ in der Kontrollgruppe keinen Einfluss auf das Verhalten von Tieren in den OFT unterstützenden Literaturdaten unter Verwendung eines breiten Dosisbereichs von 0,1-10 mg / kg .
4., Diskussion
BEO wird wie andere ätherische Öle in der Aromatherapie häufig verwendet, um Symptome stressbedingter Angstzustände zu minimieren, obwohl der zugrunde liegende Mechanismus und seine Interferenz bei der gabaergen Übertragung noch zu klären sind .
Die Verabreichung von BEO übt anxiolytisch-ähnliche Wirkungen bei OFT aus, die von FLZ, einem BDZ-Site-Antagonisten, nicht signifikant entgegengewirkt werden. Letztere Ergebnisse bestätigen, dass die Eigenschaften von BEO nicht denen von BDZs entsprechen ., Hier haben wir beobachtet, dass die lokomotorische Aktivität und das explorative Verhalten, gemessen durch Kreuzungs-und Wandaufzugsfrequenzen, bei den mit BEO behandelten Tieren im Vergleich zur Fahrzeuggruppe reduziert sind und die Vorbehandlung mit FLZ die Auswirkungen des Phytokomplexes nicht verhindern konnte. Darüber hinaus wird in der 20-minütigen OFT-Sitzung eine Verringerung des Pflegeverhaltens von BEO gemessen, die durch Vorbehandlung mit FLZ nicht beeinträchtigt wird. Insgesamt weisen diese Ergebnisse darauf hin, dass der BDZ-Rezeptor nicht an diesen Wirkungen von BEO beteiligt ist., Die Vorbehandlung mit FLZ verhindert teilweise die Auswirkungen von BEO auf die Immobilität und die im Zentrum der Arena verbrachte Zeit, d. H. Verhaltensweisen, die positiv mit Angst oder Emotionalität korrelierten, obwohl dies keine statistische Signifikanz erreichte. Interessanterweise würde letzteres eine Beteiligung des GABA-A-Rezeptors an den Auswirkungen von BEO auf diese Verhaltensweisen unterstützen. GABA-A-Rezeptor enthält die isosterische Stelle für den endogenen Liganden und mehrere verschiedene allosterische Bindungsstellen, die die Aktivität des Rezeptors indirekt modulieren und die Ziele verschiedener synthetischer und natürlicher Verbindungen sind ., Moleküle mit unterschiedlichen chemischen Strukturen und Affinitäten beeinflussen die Bindungsstelle und zeigen unterschiedliche pharmakologische Wirkungen. Insbesondere können mehrere pharmakologische Wirkungen der Modulation spezifischer Alpha-Untereinheiten zugeschrieben werden . Zum Beispiel werden sedative und hypnotische Eigenschaften durch GABA-A-Rezeptoren vermittelt, die Alpha-1-Untereinheiten enthalten, während die positive Modulation von GABA-A-Rezeptoren bei Alpha-2-und / oder Alpha-3-Untereinheiten anxiolytische Wirkungen zeigt .,
Interessanterweise haben wir zuvor gezeigt, dass die systemische Verabreichung von BEO eine moderate Freisetzung von GABA im Hippocampus frei bewegter Ratten induziert . Dieser neurochemische Befund könnte zusammen mit den hier berichteten Auswirkungen von FLZ auf die Immobilität und das Zentrum die Hypothese stützen, dass einige der im Phytokomplex vorhandenen Verbindungen die Übertragung von GABA-A-Rezeptoren stören könnten. Mehrere Studien haben die Beteiligung dieser Neurotransmission an den anxiolytisch-ähnlichen Wirkungen einzelner flüchtiger Verbindungen in ätherischen Ölen wie BEO untersucht., Insbesondere schlagen die Autoren vor, dass der Verabreichungsweg der Verbindungen ihre Wirkung auf die BDZ-Stelle modulieren könnte, was anxiolytische Wirkungen beeinflusst. Zum Beispiel induziert Linalool, das durch Inhalation verabreicht wird , anxiolytische Wirkungen, die durch FLZ verhindert werden, während die systemische Verabreichung keine anxiolytischen Wirkungen hervorruft . Darüber hinaus induziert die systemische Verabreichung einer Mischung aus cis und trans (+)-Limonenepoxid anxiolytische Wirkungen, die durch Vorbehandlung mit FLZ verhindert werden . Wenn jedoch das (R)-(+)-Limonen durch Inhalation verabreicht wird, wird die anxiolytische Wirkung nicht durch den BDZ-Site-Antagonisten blockiert .,
Andere Neurotransmittersysteme waren an den durch ätherische Öle induzierten anxiolytischen Wirkungen beteiligt. Zum Beispiel zeigen Mäuse, die der Inhalation von Zitronenöl unterzogen wurden, eine Antistress-Wirkung durch Modulation der dopaminergen, serotonergen und gabaergen Neurotransmission . Das Einatmen von ätherischem Lavendelöl zeigt anxiolytische Wirkungen, die den Serotoninspiegel (5-HT) im präfrontalen Kortex , Striatum und Hippocampus erhöhen ., Darüber hinaus blockiert WAY100635, ein 5-HT-Rezeptorantagonist, die Wirkung des ätherischen Lavendelöls, während die Verwendung von Antagonisten des GABA-A-Rezeptors wirkungslos ist . Ähnliche Daten werden auch von Galdino et al. und von Tabari et al. who haben anxiolytische Wirkungen nach systemischer Injektion von Spiranthera odoratissima und ätherischen Rosengeranienölen beobachtet, denen durch Vorbehandlung mit 5-HT1A-Rezeptorantagonisten, jedoch nicht durch FLZ, entgegengewirkt wurde .,
Insgesamt stützen diese Daten die Hypothese, dass die anxiolytisch-ähnlichen Wirkungen ätherischer Öle und Öle von BEO durch mehrere komplexe Mechanismen unterstrichen werden können, die einer weiteren Untersuchung bedürfen.
5. Schlussfolgerung
BDZs sind gut entwickelte und häufig verschriebene Medikamente zur Behandlung von Angststörungen; Jedoch können mehrere Nebenwirkungen (z. B. Lethargie, Schwindel, Schläfrigkeit, Sedierung und Abhängigkeit) schwerwiegend sein, so dass die Entwicklung neuer Medikamente notwendig ist., Diese Nebenwirkungen haben zur Ausbreitung der Aromatherapie geführt, obwohl nur begrenzte Daten über die Mechanismen vorliegen, die der anxiolytischen Aktivität der ätherischen Öle zugrunde liegen. Die Ergebnisse unserer Studie tragen dazu bei, die Charakterisierung des neuropharmakologischen Profils von BEO zu vertiefen. Letztere stützen die Hypothese, dass die anxiolytischen Wirkungen dieses Phytokomplexes denen von BDZs und seiner aromatherapeutischen Verwendung zur Behandlung von stressbedingten Angstzuständen nicht überlagert sind.,
Datenverfügbarkeit
Die zur Unterstützung der Ergebnisse dieser Studie verwendeten Daten sind auf Anfrage beim entsprechenden Autor erhältlich.
Interessenkonflikte
Die Autoren erklären, dass es bezüglich der Veröffentlichung dieses Papiers keine Interessenkonflikte gibt.
Danksagungen
Die Autoren danken Guido Fico für die geschickte technische Unterstützung. Diese Arbeit wurde von der Universität Kalabrien unterstützt “ ex Quote 60%.”