Pomegranate juice attenuates neurotoxicity and histopathological changes of the nervous system induced by aluminum in mice

Le jus de grenade atténue la neurotoxicité et les altérations histologiques du système nerveux induites par l’aluminium chez la souris

Pharmacognosy Api-Phytotherapy Laboratory (LPAP), Department of Biology, Faculty of Natural Sciences and Life, University of Abdelhamid-Ibn-Badis, Mostaganem, Algeria

^* e-mail : gadoucheleila@gmail.com

Abstract

Aluminum (Al) is an element with ubiquitous presence on the earth crust that may cause neuropathological, neurobehavioral, neurophysical, and neurochemical changes linked to its bioavailability. The purpose of the present study was to determine the neuroprotective potential of pomegranate juice on Al induced neurotoxicity. Three groups of 7 female albino Swiss mice were used: the control group received only drinking water; the positive control group was exposed daily to 500 mg/kg of AlCl₃ orally; and the third treated group received pomegranate juice (v/v in water) supplied in dark bottles for 4 h/day followed by AlCl₃ at a dose of 500 mg/kg orally for 20 h/day for 90 days. After 90 days, the mice were subjected to behavioral and memory tests. Cortex cerebral and hippocampus injuries were determined with hematoxylin and eosin staining and Al accumulation was measured by graphite furnace atomic absorption with Zeeman correction. The Al deposition in the brain caused neural degeneration and decreased cell density inducing a state of anxiety, depression, and a deficit of learning and memory. Pomegranate juice treatment attenuated neurobehavioral alterations, decreased Al in the brain and restored the histological structure. High-performance liquid chromatography with a diode-array detector (HPLC-DAD) revealed a range of bioactive molecules (i.e., gallic acid, quercetine, luteolin) in the pomegranate juice that may have neuroprotective value for the nervous disorders caused by Al intoxication.

Résumé

L’aluminum (Al) est un élément omniprésent sur la croûte terrestre et qui est à l’origine des changements neuropathologiques, neurocomportementaux, neurophysiques et neurochimiques liés à sa biodisponibilité. Le but de la présente étude était de déterminer le potentiel neuroprotecteur du jus de grenade contre la neurotoxicité induite par Al. Trois groupes de sept souris albinos Swiss femelles ont été utilisés ; le groupe témoin a reçu uniquement de l’eau potable, le groupe contrôle positif a été exposé quotidiennement à 500 mg/kg d’AlCl₃ par voie orale et le troisième groupe a reçu le jus de grenade (v/v dans l’eau) fourni dans des bouteilles sombres pendant quatre heures suivi par l’AlCl₃ à la dose de 500 mg/kg par voie orale pendant 20 heures/jour pendant 90 jours. Après 90 jours, les souris ont été soumises à des tests de comportement et de mémoire. Les lésions du cortex cérébral et de l’hippocampe ont été déterminées par coloration à l’hématoxyline et à l’éosine, et l’accumulation d’Al a été mesurée par absorption atomique au four graphite avec correction de Zeeman. Le dépôt d’Al dans le cerveau a provoqué une dégénérescence neuronale et une diminution de la densité cellulaire avec l’installation d’un état d’anxiété, de dépression et d’un déficit d’apprentissage, et de mémoire. Le traitement au jus de grenade a atténué les altérations neurocomportementales, a diminué la quantité d’Al dans le cerveau et a rétabli la structure histologique. HPLC-DAD a révélé une gamme de molécules bioactives (à savoir l’acide gallique, la quercétine, la lutéoline) dans le jus de grenade qui peut avoir un effet neuroprotecteur contre les troubles nerveux provoqués par une intoxication chronique à l’Al.