Modulasi fungsi kognitif dan status oksidatif oleh fraksi kaya tokotrienol semasa penuaan pada tikus

Abstract

Penuaan otak dikaitkan dengan kemerosotan prestasi motor dan fungsi kognitif yang berkemungkinan disebabkan oleh peningkatan tekanan oksidatif. Vitamin E sama ada dalam bentuk tokoferol, tokotrienol atau kombinasi telah dilaporkan mempunyai kesan neuro pelindung secara in vitro. Namun sama ada ia boleh diterjemahkan kepada pemeliharaan integriti otak yang lebih baik masih tidak diketahui. Oleh itu, kajian ini bertujuan untuk menilai kesan suplementasi fraksi kaya tokotrienol (TRF) terhadap fungsi kognitif, struktur otak serta status tekanan oksidatif pada penuaan tikus. Tiga puluh enam ekor tikus Wistar jantan dibahagikan kepada 2 kumpulan: muda (3 bulan) dan tua (21 bulan). Setiap kumpulan kemudian dibahagikan kepada kumpulan kawalan dan kumpulan suplementasi (200mg/kg TRF selama 3 bulan) secara paksaan oral. Kajian tingkah laku yang dijalankan menggunakan uji kaji lapangan terbuka (untuk mengukur aktiviti lokomotor, sifat meneroka dan perasaan keresahan) dan uji kaji lorongan air Morris (MWM) (untuk mengukur daya ingatan rujukan dan kerja). Status tekanan oksidatif ditentukan dengan mengukur kerosakan DNA pada sel limfosit, malondialdehid (MDA) plasma, aktiviti enzim antioksidan eritrosit dan ekspresi protein (SOD, CAT, GPx) tisu otak. Kepekatan vitamin E dalam plasma dan tisu otak turut diukur. Perubahan histologi sel dan pengesanan imunohistokimia bagi protein β-amiloid dilakukan pada 3 bahagian otak iaitu korteks prefrontal, hipokampus dan serebelum. Kajian lapangan terbuka mendapati tikus tua yang diberi TRF menunjukkan penurunan pada aras keresahan berbanding kawalan. Dalam ujian MWM (daya ingatan rujukan) kumpulan tikus tua suplementasi menunjukkan penurunan tempoh masa dari hari-1 latihan (48.3s+2.7) hingga hari ke-5 (20.0s+3.6) dan jarak renangan hari-1 (6.9m+0.5) hingga hari-5 (3.6m+0.6) ke platfom berbanding kawalan (p<0.05). Hasil ini menunjukkan bahawa suplementasi TRF meningkatkan proses pembelajaran pada tikus tua sepanjang 5 hari latihan. Tambahan pula, suplementasi TRF dapat meningkatkan pengekalan simpanan daya ingatan pada tikus tua dengan peningkatan masa yang diluangkan dalam kuadran sasaran (37.3s+3.6 vs 27.9s+2.3) dan lebih kerap melintasi platfom semasa ujian prob (3.2+0.5 vs 1.3+0.5) berbanding kawalan (p<0.05). Dalam ujian MWM (daya ingatan kerja) hasil menunjukkan suplementasi TRF dapat meningkatkan memori kerja pada tikus tua dengan mempamerkan penurunan jarak renangan ke platfom berbanding kawalan (p<0.05). Namun, suplementasi TRF tidak memberi kesan dalam ujian tingkah laku pada tikus muda. Suplementasi TRF pada tikus tua mengurangkan kerosakan oksidatif sel dengan menunjukkan penurunan kerosakan DNA, aras MDA dan meningkatkan status enzim antioksidan berbanding kawalan (p<0.05). Jumlah vitamin E dalam plasma dan otak bagi tikus tua menurun berbanding tikus muda. Suplementasi TRF pada tikus tua meningkatkan jumlah vitamin E dan subfamilinya α-tokotrienol (ATT) plasma dan otak sementara aras α-tokoferol (ATF) hanya meningkat dalam plasma. Pemerhatian histologi korteks prefrontal dan hipokampus menunjukkan perubahan dari segi bentuk taburan dan morfologi sel neuron. Kesimpulannya, penuaan menunjukkan penurunan daya ingatan rujukan dan kerja yang mempengaruhi kebolehan pembelajaran ruang. Tambahan pula, kerosakan DNA telah meningkat dan enzim antioksidan berkurangan semasa penuaan. Suplementasi TRF boleh memelihara dari penurunan daya ingatan rujukan dan kerja pada tikus tua, berkemungkinan melalui perlindungan kerosakan DNA dan memodulasi aktiviti enzim antioksidan.