Eugenol and its liposome-based nano carrier reduce anxiety by inhibiting glyoxylase-1 expression in mice / Eugenol e seu nanocarreador à base de lipossoma reduzem a ansiedade ao inibir a expressão de glioxalase 1 em camundongos

Abstract The most common form of psycho-social dysfunction is anxiety with depression being related closely without any age bar. They are present with combined state of sadness, confusion, stress, fear etc. Glyoxalase system contains enzyme named glyoxalase 1 (GLO1).It is a metabolic pathway which detoxifies alpha-oxo-aldehydes, particularly methylglyoxal (MG). Methylglyoxal is mainly made by the breakdown of the glycolytic intermediates, glyceraldehyde-3-phosphates and dihydroxyacetone phosphate. Glyoxylase-1 expression is also related with anxiety behavior. A casual role or GLO-1 in anxiety behavior by using viral vectors for over expression in the anterior cingulate cortex was found and it was found that local GLO-1 over expression increased anxiety behavior. The present study deals with the molecular mechanism of protective activity of eugenol against anxiolytic disorder. A pre-clinical animal study was performed on 42 BALB/c mice. Animals were given stress through conventional restrain model. The mRNA expression of GLO-1 was analyzed by real time RT-PCR. Moreover, the GLO-1 protein expression was also examined by immunohistochemistry in whole brain and mean density was calculated. The mRNA and protein expressions were found to be increased in animals given anxiety as compared to the normal control. Whereas, the expressions were decreased in the animals treated with eugenol and its liposome-based nanocarriers in a dose dependent manner. However, the results were better in animals treated with nanocarriers as compared to the compound alone. It is concluded that the eugenol and its liposome-based nanocarriers exert anxiolytic activity by down-regulating GLO-1 protein expression in mice.

Resumo A forma mais comum de disfunção psicossocial é a ansiedade intimamente relacionada com a depressão, sem qualquer barreira de idade. Elas estão presentes em um estado combinado de tristeza, confusão, estresse, medo etc. O sistema de glioxalase contém uma enzima chamada glioxalase 1 (GLO1). É uma via metabólica que desintoxica alfa-oxo-aldeídos, particularmente metilglioxal (MG). O metilglioxal é produzido principalmente pela quebra dos intermediários glicolíticos, gliceraldeído-3-fosfatos e fosfato de diidroxiacetona. A expressão da glioxalase 1 também está relacionada ao comportamento de ansiedade. Um papel casual ou GLO1 no comportamento de ansiedade usando vetores virais para superexpressão no córtex cingulado anterior foi encontrado e descobriu-se que a superexpressão local de GLO1 aumentava o comportamento de ansiedade. O presente estudo trata do mecanismo molecular da atividade protetora do eugenol contra o transtorno ansiolítico. Um estudo pré-clínico em animais foi realizado em 42 camundongos BALB / c. Os animais foram submetidos ao estresse por meio do modelo de contenção convencional. A expressão de mRNA de GLO1 foi analisada por RT-PCR em tempo real. Além disso, a expressão da proteína GLO1 também foi examinada por imuno-histoquímica em todo o cérebro e a densidade média foi calculada. Verificou-se que as expressões de mRNA e proteínas estavam aumentadas em animais que receberam ansiedade em comparação com o controle normal. Considerando que as expressões foram diminuídas nos animais tratados com eugenol e seus nanocarreadores baseados em lipossomas de forma dependente da dose. No entanto, os resultados foram melhores em animais tratados com nanocarreadores em comparação com o composto sozinho. Conclui-se que o eugenol e seus nanocarreadores baseados em lipossomas exercem atividade ansiolítica por regulação negativa da expressão da proteína GLO1 em camundongos.

Essential oils and eugenol as anesthetics for Serrasalmus rhombeus / Óleos essenciais e eugenol como anestésico para Serrasalmus rhombeus

This study evaluated the periods of time of anesthetic induction and recovery of Serrasalmus rhombeus exposed to essential oils (EOs) of Aloysia triphylla and Lippia alba and eugenol, as well as if these anesthetics can be used for transport of this species through analysis of swimming behavior. Fish were placed in aquaria containing different concentrations of A. triphylla EO or L. alba EO or eugenol, posteriorly were transferred to aquaria containing only water to evaluate the recovery time. In the second experiment, behavior was analyzed during exposure to A. triphylla EO, L. alba EO or eugenol at 5 or 10 µL L-1. The evaluations were carried out at 0, 1, 5, 10 and 15 min of exposure. Fish exposed to 150, 200 and 50 µL L-1 of A. triphylla EO, L. alba EO and eugenol, respectively, showed anesthetic induction time lower than 3 min and recovery time lower than 10 min. Concentrations of 50 µL L-1 of both EOs and 25 µL L-1 eugenol caused only sedation. Exposure to 5 and 10 µL L-1 EOs and eugenol decreased fish swimming time. Both EOs and eugenol were effective for anesthesia and can be used for transport of S. rhombeus.(AU)

Esse estudo avaliou os períodos de tempo de indução e recuperação anestésica de Serrasalmus rhombeus expostos aos óleos essenciais (OEs) de Aloysia triphylla e Lippia alba e eugenol, bem como se esses anestésicos podem ser usados no transporte dessa espécie através da análise do comportamento natatório. Os peixes foram colocados em aquários contendo diferentes concentrações de OE de A. triphylla ou OE L. alba ou eugenol, posteriormente foram transferidos para aquários contendo somente água para avaliar o tempo de recuperação. No segundo experimento, comportamento foi analisado durante exposição aos OEs ou eugenol nas concentrações 5 ou 10 µL L-1. As avaliações foram realizadas em 0, 1, 5, 10 e 15 min de exposição. Peixes expostos a 150, 200 e 50 µL L-1 de OE de A. triphylla, OE de L. alba e eugenol, respectivamente, apresentaram tempo de indução anestésica menor que 3 min e tempo de recuperação menor que 10 min. Concentrações de 50 µL L-1 de ambos OEs e 25 µL L-1 de eugenol causaram somente sedação. Exposição a 5 e 10 µL L-1 de OEs e eugenol diminuíram o tempo de natação dos peixes. Ambos os OEs e o eugenol foram efetivos para anestesia e podem ser utilizados para transporte de S. rhombeus.(AU)

Essential oils and eugenol as anesthetics for Serrasalmus rhombeus / Óleos essenciais e eugenol como anestésico para Serrasalmus rhombeus

This study evaluated the periods of time of anesthetic induction and recovery of Serrasalmus rhombeus exposed to essential oils (EOs) of Aloysia triphylla and Lippia alba and eugenol, as well as if these anesthetics can be used for transport of this species through analysis of swimming behavior. Fish were placed in aquaria containing different concentrations of A. triphylla EO or L. alba EO or eugenol, posteriorly were transferred to aquaria containing only water to evaluate the recovery time. In the second experiment, behavior was analyzed during exposure to A. triphylla EO, L. alba EO or eugenol at 5 or 10 µL L-1. The evaluations were carried out at 0, 1, 5, 10 and 15 min of exposure. Fish exposed to 150, 200 and 50 µL L-1 of A. triphylla EO, L. alba EO and eugenol, respectively, showed anesthetic induction time lower than 3 min and recovery time lower than 10 min. Concentrations of 50 µL L-1 of both EOs and 25 µL L-1 eugenol caused only sedation. Exposure to 5 and 10 µL L-1 EOs and eugenol decreased fish swimming time. Both EOs and eugenol were effective for anesthesia and can be used for transport of S. rhombeus.

Esse estudo avaliou os períodos de tempo de indução e recuperação anestésica de Serrasalmus rhombeus expostos aos óleos essenciais (OEs) de Aloysia triphylla e Lippia alba e eugenol, bem como se esses anestésicos podem ser usados no transporte dessa espécie através da análise do comportamento natatório. Os peixes foram colocados em aquários contendo diferentes concentrações de OE de A. triphylla ou OE L. alba ou eugenol, posteriormente foram transferidos para aquários contendo somente água para avaliar o tempo de recuperação. No segundo experimento, comportamento foi analisado durante exposição aos OEs ou eugenol nas concentrações 5 ou 10 µL L-1. As avaliações foram realizadas em 0, 1, 5, 10 e 15 min de exposição. Peixes expostos a 150, 200 e 50 µL L-1 de OE de A. triphylla, OE de L. alba e eugenol, respectivamente, apresentaram tempo de indução anestésica menor que 3 min e tempo de recuperação menor que 10 min. Concentrações de 50 µL L-1 de ambos OEs e 25 µL L-1 de eugenol causaram somente sedação. Exposição a 5 e 10 µL L-1 de OEs e eugenol diminuíram o tempo de natação dos peixes. Ambos os OEs e o eugenol foram efetivos para anestesia e podem ser utilizados para transporte de S. rhombeus.

Biochemical parameters of silver catfish (Rhamdia quelen) after transport with eugenol or essential oil of Lippia alba added to the water / Parâmetros bioquímicos do jundiá (Rhamdia quelen) após transporte com eugenol ou óleo essencial de Lippia alba adicionado à água

The transport of live fish is a routine practice in aquaculture and constitutes a considerable source of stress to the animals. The addition of anesthetic to the water used for fish transport can prevent or mitigate the deleterious effects of transport stress. This study investigated the effects of the addition of eugenol (EUG) (1.5 or 3.0 µL L1) and essential oil of Lippia alba (EOL) (10 or 20 µL L1) on metabolic parameters (glycogen, lactate and total protein levels) in liver and muscle, acetylcholinesterase activity (AChE) in muscle and brain, and the levels of protein carbonyl (PC), thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) and nonprotein thiol groups (NPSH) and activity of glutathione-S-transferase in the liver of silver catfish (Rhamdia quelen; Quoy and Gaimard, 1824) transported for four hours in plastic bags (loading density of 169.2 g L1). The addition of various concentrations of EUG (1.5 or 3.0 µL L1) and EOL (10 or 20 µL L1) to the transport water is advisable for the transportation of silver catfish, since both concentrations of these substances increased the levels of NPSH antioxidant and decreased the TBARS levels in the liver. In addition, the lower liver levels of glycogen and lactate in these groups and lower AChE activity in the brain (EOL 10 or 20 µL L1) compared to the control group indicate that the energetic metabolism and neurotransmission were lower after administration of anesthetics, contributing to the maintenance of homeostasis and sedation status.(AU)

O transporte de peixes vivos é uma prática rotineira na aquicultura e constitui uma fonte considerável de estresse para os animais. A adição de anestésicos na água utilizada para o transporte de peixes pode prevenir ou mitigar os efeitos nocivos do estresse de transporte. Este estudo investigou os efeitos da adição de eugenol (EUG) (1,5 ou 3,0 mL L1) e óleo essencial de Lippia alba (OEL) (10 ou 20 mL L1) em parâmetros metabólicos (níveis de glicogênio, lactato e proteína total) no fígado e músculos, a atividade da acetilcolinesterase (AChE) no músculo e no cérebro, e os níveis de proteína carbonil (PC), ácido tiobarbitúrico (TBARS) e grupos tióis não proteicos (NPSH) e atividade da glutationa-S-transferase no fígado de jundiás (Rhamdia quelen; Quoy e Gaimard, 1824) transportados por quatro horas em sacos plásticos (densidade de carga de 169,2 g L1). A adição de várias concentrações de EUG (1,5 ou 3,0 mL L1) e OEL (10 ou 20 mL L1) na água de transporte é aconselhável para o transporte do jundiá, uma vez que ambas concentrações destas substâncias aumentaram os níveis do antioxidante NPSH e diminuíram os níveis de TBARS no fígado. Além disso, os níveis mais baixos de glicogénio e lactato no fígado destes grupos e menor atividade de AChE no cérebro (EOL 10 ou 20 mL L1) em comparação com o grupo controle indicam que o metabolismo energético e neurotransmissão foram menores após a administração dos anestésicos, contribuindo para a manutenção do estado de homeostase e sedação.(AU)