Efficacy of medicinal herbs in the management of depression prodromal to dementia: A translational study from murine models to humans

پیش‌زمینهافسردگی یک علامت پیش‌درآمدی از زوال عقل است و ممکن است با اختلالات متابولیک مانند دیابت بدتر شود. مطالعه حاضر برای ارزیابی اثر بخشی زعفران (Saf) و بابونه (Cham) در برابر افسردگی و اختلال حافظه مرتبط با دیابت در مدل موشی و از طریق کارآزمایی بالینی بر داوطلبان انسانی که به کلینیک‌های روانپزشکی بیمارستان دانشگاه آغا خان، کراچی، پاکستان مراجعه کردند، انجام شد.روش‌هادر مطالعه موشی، 50 موش سالمند دیابتی آلبیو ویزتار به 5 گروه تقسیم شدند: گروه شاهد سالم (HC)، گروه کنترل دیابتی (DC)، جوشانده آب زعفران (WD) 10 میلی‌گرم/کیلوگرم، جوشانده آب بابونه (CWD) 30 میلی‌گرم/کیلوگرم و WD زعفران+بابونه 5 میلی‌گرم/کیلوگرم + 15 میلی‌گرم/کیلوگرم به مدت دو هفته. تحلیل رفتاری از طریق تست شنا اجباری (FST) و تست شناسایی شیء جدید (NOR) انجام شد. پس از آن، حیوانات برای جمع‌آوری نمونه‌های خون و مغز قربانی شدند. در فاز دوم، 100 بیمار افسرده چای Saf+Cham (20 میلی‌گرم + 1 میلی‌گرم) به عنوان درمان کمکی برای افسردگی دریافت کردند و با مقیاس PHQ9 ارزیابی شدند.نتایج به‌دست‌آمده از حیوانات نشان داد که درمان با زعفران و بابونه به‌طور قابل‌توجهی سطح گلوکز (F4, 45 = 9.847, p<0.05) و کلسترول (F4, 45 = 20.595, p<0.05) را کاهش داد. همچنین، انتقال‌دهنده‌های عصبی دوپامین (F4, 45= 189.593, p<0.05) و استیل‌کولین (F4, 45= 69995.098, p<0.05) افزایش یافتند و همراه با آن افزایش فاکتور عصبی مشتق از مغز (BDNF) در هیپوکامپ مشاهده شد (F4, 45= 116.200; p<0.05) و عملکرد آزمون شناوری اجباری (FST) (F4, 45= 24.612, p<0.05) و آزمون حافظه جدید (NOR) (F4, 45= 55.718, p<0.05) بهبود یافت. مطالعه بالینی نیز بهبود قابل‌توجه در مقیاس PHQ-9 را نشان داد (F3, 80= 20.036, p<0.05) و نگهداری گلوکز خون در محدوده طبیعی (F3, 80= 10.07, p<0.05) و کلسترول (F3, 80= 8.89, p<0.05) در داوطلبان آزمایش مشاهده شد. نتیجه‌گیری: این مطالعه با شواهد حیوانی تأیید شد و نشان داد که زعفران و بابونه سطح BDNF و انتقال‌دهنده‌های عصبی را افزایش می‌دهند و تغییرات متابولیک را با تنظیم متابولیسم گلوکز و لیپیدها کاهش می‌دهند.مطالعه بالینی همچنین اثرات تنظیم‌کننده قوی چای گیاهی بر نمایه متابولیکی را نشان داد و باعث کاهش افسردگی به عنوان نشانه پیش‌درآمدی زوال عقل شد.

Background
Depression is a prodromal sign of dementia and may worsen with metabolic disorders like diabetes mellitus. The present study was done to evaluate efficacy of saffron (Saf) and chamomile (Cham) against diabetes associated depression and memory impairment in murine model and through clinical trial in human volunteers visiting psychiatry clinics at the Aga Khan University Hospital, Karachi, Pakistan.

Methods
In murine study, 50 old diabetic albino wistar rats divided into 5 groups as healthy control (HC), diabetic control (DC), Saf water decoction (WD) 10mg/kg, Cham water decoction (CWD) 30mg/kg and Saf+Cham WD 5mg/kg+15mg/kg for two weeks. The behavioral analysis was done through forced swim (FST) and novel object recognition tests (NOR). Afterwards, animals were sacrificed for blood and brain samples collection. In second phase, 100 depressed patients were given Saf+Cham tea (20mg+1mg) as an adjuvant therapy for depression, assessed through PHQ9 scale.

Results
in animals, treatment of Saf and Cham significantly reduced glucose (F4, 45 =9.847, p<0.05) and cholesterol levels (F4, 45= 20.595, p<0.05). likewise, neurotransmitters dopamine (F4, 45= 189.593, p<0.05) and acetylcholine (F4, 45= 69995.098, p<0.05) were also increased along with enhancement in brain derived neurotropic factor (BDNF) in the hippocampus (F4, 45= 116.200; p<0.05) with improved FST (F4, 45= 24.612, p<0.05) and NOR performance (F4, 45= 55.718, p<0.05). The clinical trial also revealed significant improvement in PHQ 9 scale (F3, 80= 20.036, p<0.05) with maintenance of normoglycemia (F3, 80= 10.07, p<0.05) and cholesterol (F3, 80= 8.89, p<0.05) of test volunteers.

Conclusions
The study was validated through animals showing saffron and chamomile augment BDNF level and neurotransmitters with alleviation of metabolic alterations by regulating glucose and lipid metabolism. The clinical trial also showed strong modulating effects of herbal tea on metabolic profile with alleviation of depression a prodromal sign of dementia.