Darbandi N, Nazari serenjeh F, Moradi P. The Effect of Intrahippocampal Injection of Ghrelin on Morphine-Induced Amnesia by Passive Avoidance Task in Male Laboratory Rats. Qom Univ Med Sci J 2018; 12 (8) :19-29
URL:
http://journal.muq.ac.ir/article-1-2079-fa.html
دربندی نیلوفر، نظری سرنجه فرزانه، مرادی پرهام. تأثیر تزریق درون هیپوکامپی گرلین بر فراموشی القاشده ناشی از مورفین با مدل یادگیری اجتنابی غیرفعال در موش بزرگ نر آزمایشگاهی. مجله دانشگاه علوم پزشکی قم. 1397; 12 (8) :19-29
URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-2079-fa.html
1- گروه زیستشناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک
2- گروه زیستشناسی، دانشگاه پیامنور ، nazari_farzaneh@yahoo.com
3- 1گروه زیستشناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه اراک
واژههای کلیدی: گرلین،
مورفین،
حافظه
متن کامل [PDF 806 kb]
(1040 دریافت)
|
چکیده (HTML) (4867 مشاهده)
متن کامل: (2121 مشاهده)
مقدمه
گرلین یک هورمون پپتیدی، 28 اسیدآمینهای است که نخستینبار در سال 1999 توسط Kojima و همکاران از سلولهای معده استخراج گردید و بهعنوان یک لیگاند درونزاد برای گیرندههای ترشحی هورمون رشد معرفی شد. امروزه مشخص شده است علاوه بر لوله گوارش، بافتهای مختلفی مانند کلیهها، جفت، بیضهها، ریهها و سیستم عصبی مرکزی نیز گرلین را ترشح میکنند. این هورمون در اعمال فیزیولوژیک متعدد مانند ترشح هورمون رشد، هورمون آدرنوکورتیکوتروپین (ACTH)، آزادسازی پرولاکتین، تعادل انرژی، عملکرد سیستم ایمنی، فعالیت قلبی - عروقی، همچنین رفتار نقش تنظیمی دارد (1). گیرنده گرلین موسوم به گیرنده هورمون گرلین (GHS-R) متعلق به خانواده گیرندههای مرتبط با G- پروتئین بوده و دارای دو فرم (GHS-R1a) و (GHS-R1b) میباشد (2). مطالعات نشان دادهاند میل ترکیبی گرلین به گیرندههای GHS-R1a بیشتر است؛ براین اساس تصور میشد گیرندههای GHS-R1b غیرفعال بوده و تمامی اثرات بیولوژیک شناختهشده گرلین مربوط به فعالیت گیرنده GHS-R1a میباشد، اما در سالهای اخیر مشخص شده است گیرندههای GHS-R1b در سیگنالینگ گیرندههای GHS-R1aنقش تنظیمی مهمی دارند (1). این گیرندهها علاوه بر بافتهای مختلف محیطی، در نواحی مختلف سیستم عصبی مرکزی، ازجمله نواحی درگیر در فرآیند یادگیری و حافظه مانند هیپوکامپ به میزان بالایی بیان میشوند (3)، این مطلب بیانگر این حقیقت است که گرلین در فرآیندهای شناختی نیز نقش دارد و در تأیید آن نیز نتایج مطالعات پیشین نشان دادهاند تزریق سیستمیک و یا تزریق مستقیم گرلین و آگونیستهای آن به درون مغز سبب تقویت حافظه در مدلهای مختلف سنجش حافظه در حیوانات میشود (8-3). نتایج مطالعات الکتروفیزیولوژی نیز نشان میدهند گرلین میتواند سبب القای تقویت طولانیمدت (LTP) در هیپوکامپ گردد (6). تقویت طولانیمدت، اساس مولکولی فرآیند یادگیری و حافظه را تشکیل میدهد (9). علاوه بر این، تزریق سیستمیک گرلین میتواند نوروژنز و تشکیل خارهای دندریتی در هیپوکامپ را نیز افزایش دهد (6).
مطالعات فارماکولوژیک نشان دادهاند مورفین و سایر اوپیوئیدها در فرآیندهای حافظه و یادگیری دخالت دارند (10). همچنین تزریق پیش یا پس از آموزش مورفین بهصورت وابسته به مقدار و زمان سبب تخریب حافظه و القای فراموشی میشود (11). از سویی، مشخص شده است بین گرلین و گیرندههای اوپیوئیدی برهمکنش وجود دارد (12،13). همچنین گرلین اثرات مورفین در پاداش و فعالیت حرکتی را میانجیگری میکند (14،15). بهعلاوه، گرلین میتواند درد التهابی را از طریق برهمکنش با سیستم اوپیوئیدی مهار کند (16). با این وجود، تاکنون هیچگونه مطالعهای بر روی اثر گرلین بر عوارض ناشی از مورفین بر فرآیندهای حافظه و یادگیری انجام نشده است. یادگیری اجتنابی غیرفعال یکی از مدلهای یادگیری است که بهطور گستردهای در مطالعات فارماکولوژیکی، بیوشیمیایی حافظه و یادگیری مورد استفاده قرار میگیرد. تحقیقات پیشین نشان دادهاند هیپوکامپ در پردازش یادگیری و حافظه در این مدل نقش مهمی دارد (17). از طرفی، گرلین میتواند تثبیت حافظه را در این مدل افزایش دهد (5،6). لذا با توجه به اثرات گرلین بر روی هیپوکامپ (6،8) و نیز برهمکنش میان گرلین و مورفین (16-14)، در مطالعه حاضر اثر تزریق درونهیپوکامپی گرلین بر فراموشی القاشده ناشی از مورفین در مدل یادگیری اجتنابی غیرفعال مورد بررسی قرار گرفت.
روش بررسی
در این مطالعه تجربی، از موشهای بزرگ آزمایشگاهی نر نژاد ویستار با میانگین وزنی 250-220 گرم (تهیهشده از انستیتو پاستور ایران) استفاده شد. بهمنظور سازگاری با محیط جدید، حیوانات قبل از انجام جراحی و ورود به آزمون رفتاری، به مدت یکهفته در شرایط استاندارد آزمایشگاهی (دوره روشنایی - تاریکی 12 ساعته، دمای 2±22درجه سانتیگراد) در حیوانخانه دانشگاه اراک در قفسهای مخصوص، بهصورت گروههای 4تایی نگهداری شدند. آزمایشها در زمان معینی از روز (ساعت 12-9) انجام گرفت و در هرگروه 8 حیوان قرار داشت که هر حیوان فقط یکبار وارد آزمون رفتاری شد.
برای بررسی حافظه از دستگاه اجتنابی غیرفعال استفاده گردید. این دستگاه از جعبهای از جنس پلکسیگلاس تشکیل شده که بهوسیله یک دیواره به دو قسمت با اندازه یکسان (30×20×20 سانتیمتر) تقسیم میشود. در قسمت وسط این دیواره یک درب گیوتینی با ابعاد 9×7 سانتیمتر وجود دارد که ارتباط بین دو قسمت را برقرار میکند. کف و دیوارههای یک قسمت دستگاه، سفید (بخش روشن دستگاه) و قسمت دیگر آن سیاه (بخش تاریک دستگاه) است. در کف قسمت سیاه، میلههای فولادی با فاصله 1 سانتیمتر از هم تعبیه شده که بهوسیله یک سیم رابط به دستگاه استیمولاتور متصل میشوند. از طریق این استیمولاتور و میلههای فولادی کف دستگاه، شوک الکتریکی مورد نظر به کف پای حیوان منتقل میشود.
از کتامین هیدروکلراید و زایلازین بهعنوان داروهای بیهوشی و بهصورت درونصفاقی استفاده شد. سولفات مورفین از شرکت دارو پخش تهران و گرلین رت از شرکت ابکم انگلستان تهیه گردید. هر دو دارو در نرمالسالین (9/0%) حل شدند. مورفین بهصورت زیرجلدی و گرلین بهصورت درونمغزی تزریق شد و گروههای کنترل نیز سالین دریافت کردند.
قبل از شروع جراحی، حیوان وزن و سپس با تزریق درونصفاقی داروی بیهوشی (مخلوط کتامین هیدروکلراید و زایلازین) بیهوش شد. بعد از بیهوشی کامل حیوان، سر موش در دستگاه استریوتاکس ثابت گردید. مختصات ناحیه CA1 براساس اطلس پاکسینوس و واتسون به دست آمد (3/3- میلیمتر از برگما به سمت عقب، 2± میلیمتر از طرفین شکاف ساژیتال و 8/2± میلیمتر به طرف پایین از سطح جمجمه) (18). بعد از مشخص شدن محلهای کانولگذاری، استخوان جمجمه با استفاده از مته دندانپزشکی سوراخ شد. کانولهای راهنما به طول 9 میلیمتر که از سر سوزن 22 گیج تهیه شده بودند، بهصورت دو طرفه درون سوراخها قرار گرفتند و با کمک سیمان دندانپزشکی در جای خود تثبیت شدند. بهمنظور جلوگیری از تخریب نواحی مورد نظر در اثر ورود کانول راهنما، کانولهای راهنما یک میلیمتر بالاتر از عمق واقعی قرار گرفتند و بدین ترتیب در هنگام تزریق دارو به نواحی موردنظر در زمان آزمایش، سوزن تزریق یکمیلیمتر بلندتر از طول کانول راهنما گذاشته شد و دارو در نواحی مورد نظر تزریق گردید. پس از یکهفته و طی دوره بهبودی، تزریق داروها انجام گرفت. برای تزریق دارو از سرسوزن 27 گیج دندانپزشکی (به طول 1 میلیمتر بلندتر از کانولهای راهنما) استفاده شد. این سر سوزن بهوسیله لوله پلیاتیلن نازکی که به سرنگ هامیلتون 2 میکرولیتر مرتبط میشد به هریک از کانولها 5/0 میکرولیتر دارو در مدت 60 ثانیه تزریق گردید. حدود 60-30 ثانیه پس از پایان تزریق، بهمنظور اطمینان از اینکه دارویی در سرسوزن باقینمانده و کاملاً جذب ناحیه مورد نظر شده باشد، سوزن تزریق در محل تزریق باقی ماند. در پایان آزمایش، بهمنظور اطمینان از درستی مختصات محل جراحی و تزریق دارو، 1 میکرولیتر محلول 1% آبی متیلنبلو بهصورت دوطرفه تزریق گردید، سپس مغز از جمجمه خارج و جهت تثبیت برای برشگیری به مدت 10 روز در فرمالین 10% نگهداری شد. برشگیری از ناحیه تزریق و بررسی توزیع رنگ در ناحیه هیپوکامپ، بیانگر صحت کانولگذاری و تزریق بود. چنانچه کانولها در نواحی مورد نظر قرار داشتند بدان معنی بود که تزریق دارو بهدرستی و در درون ناحیه CA1 صورت گرفته است؛ لذا دادههای بهدستآمده از حیوان در روز آزمون، در آنالیز آماری مورد استفاده قرار میگرفت و چنانچه کانولگذاری بهدرستی انجام نگرفته بود، دادههای حیوان مورد نظر حذف میشد. بررسی حافظه در روش یادگیری اجتنابی غیرفعال طی 2 مرحله و در 2 روز متوالی انجام شد. در روز اول به حیوانات در دستگاه، آموزش داده شد و در روز دوم میزان حافظه حیوانات آموزشدیده مورد ارزیابی قرار گرفت. در شروع مرحله آموزش، هر حیوان بهآرامی درون قسمت روشن دستگاه گذاشته شد و بعد از گذشت 5 ثانیه، درب گیوتینی دستگاه باز و به حیوان اجازه داده شد تا وارد قسمت تاریک شود. مدت زمانی که طول میکشید تا حیوان از قسمت روشن وارد قسمت تاریک دستگاه شود بهعنوان زمان تأخیر ثبت گردید. موشیکه در ورود به بخش تاریک بیش از 100 ثانیه تأخیر داشت، از ادامه آزمایش حذف میشد. بلافاصله بعد از ورود حیوان به قسمت تاریک، درب گیوتینی بسته و به حیوان اجازه داده میشد تا به مدت 5 ثانیه با محیط مذکور آشنا شود، سپس حیوان بهآرامی به قفس برگردانده میشد. پس از گذشت 30 دقیقه، مرحله قبل تکرار میشد با این تفاوت که به محض ورود حیوان و بستهشدن درب گیوتینی، شوک الکتریکی به شدت 1 میلیآمپر، به مدت 3 ثانیه با فرکانس 50 هرتز از طریق میلههای کف دستگاه به دست و پای حیوان انتقال مییافت. با توجه به بسته بودن سقف این قسمت، حیوان نمیتواند بهمنظور جلوگیری از دریافت شوک الکتریکی از دستگاه خارج شود (شوک اجتناب ناپذیر)؛ بنابراین 20 ثانیه بعد از وارد کردن شوک، حیوان از دستگاه خارج و به قفس جداگانهای منتقل میشد. پس از گذشت 2 دقیقه، مرحله دوم آموزش بر روی حیوان شوکگرفته انجام شد. چنانچه حیوان به میزان 120 ثانیه در ورود به قسمت تاریک تأخیر داشت، آموزش موفق برایش ثبت میگردید، سپس از دستگاه خارج و بلافاصله تزریق پس از آموزش را دریافت میکرد؛ درصورتیکه حیوان در ورود به قسمت تاریک کمتر از 120 ثانیه تأخیر داشت، پس از ورود به قسمت تاریک مجدداً به حیوان شوک داده میشد و پس از خارج کردن حیوان از دستگاه و گذشت 2 دقیقه، مراحل فوق تکرار میشد (حداکثر دفعات آموزش برای هر حیوان 3 بار در نظر گرفته شد.)
مرحله آزمون، 24 ساعت بعد از مرحله آموزش و بدون تحریک الکتریکی انجام شد. در این مرحله همانند روز آموزش، حیوان در قسمت روشن دستگاه قرار گرفت و پس از 5 ثانیه درب گیوتینی باز شده و زمان تأخیر حیوان برای ورود به قسمت تاریک
(Step-Through Latency) STL و کل مدت زمان ماندن حیوان در قسمت تاریک (Total Dark Chamber) TDC بهعنوان معیاری برای میزان به یادآوری حافظه ثبت گردید. بیشترین زمان تأخیر برای ورود به قسمت تاریک، 300 ثانیه در نظر گرفته شد. در این آزمایش، حیوانات بلافاصله پس از آموزش، سالین را بهصورت درونمغزی (1 میکرولیتر بهصورت درونهیپوکامپی) دریافت کردندو 5 دقیقه پس از تزریق درونمغزی نیز مقادیر مختلف مورفین را به میزان 5/7، 5، 5/2 و 5/0 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن بهصورت زیرجلدی دریافت کردند. تمامی گروهها 24 ساعت بعد وارد مرحله آزمون شدند.
در این آزمایش، حیوانات بلافاصله پس از آموزش، مقادیر مختلف گرلین را (دوز 3، 3/0، 03/0 و 0 نانومول برمیکرولیتر) بهصورت درونهیپوکامپی دریافت کردند. 5 دقیقه پس از آن سالین (با دوز 1میلیلیتر برکیلوگرم وزن بدن) بهصورت زیرجلدی تزریق شد. تمامی گروهها 24 ساعت بعد وارد مرحله آزمون شدند. در این آزمایش، حیوانات بلافاصله پس از آموزش، مقادیر مختلف گرلین را (دوز 3، 3/0، 03/0 و 0 نانومول برمیکرولیتر) بهصورت درونمغزی دریافت کردند، سپس 5 دقیقه پس از آن، مورفین (به میزان 5/7 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن) بهصورت زیرجلدی تزریق گردید. تمامی گروهها 24 ساعت بعد وارد مرحله آزمون شدند.
دادهها براساس میانگین± انحراف معیار ثبت و با استفاده از نرمافزار SPSS نسخه 16، آزمون واریانس یکطرفه و دوطرفه با استفاده از زمان تأخیر ورود حیوان به قسمت تاریک (بهعنوان فاکتور وابستگی) و آزمون تعقیبی توکی (جهت تعیین اختلاف معنیدار بین گروهها) تحلیل شدند. سطح معنیداری، 05/0p< در نظر گرفته شد. نمودارها به کمک Sigmaplot نسخه 12 ترسیم شدند.
یافتهها
براساس نتایج حاصل از آنالیز واریانس یکطرفه دادههای آزمون رفتاری گروههای آزمایشی، تزریق زیرجلدی مورفین (به میزان 5/7، 5، 5/2 و 5/0 میلیگرم برکیلوگرم)، بهطور وابسته به دوز باعث کاهش معنیدار زمان ورود به اتاق تاریک
(STL)]001/0, p<139/25=(32 و 4)[F (نمودار شماره 1) و افزایش معنیدار کل مدت زمان توقف در اتاق تاریک
]001/0 ,p<370/68=(32 و 4)[F (نمودار شماره 2) نسبت به گروه کنترل شد. این نتایج نشاندهنده کاهش یادگیری در مدل اجتنابی مهاری و القا فراموشی بود. همچنین تزریق پس از آموزش گرلین (به میزان 3، 3/0، 03/0 و 0 نانومول برمیکرولیتر) 5 دقیقه قبل از تزریق مورفین (به میزان 5/7 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن) بهصورت وابسته به دوز از تخریب حافظه ناشی از مورفین جلوگیری کرد. براساس آزمون مکمل توکی نیز در این گروهها نسبت به گروه کنترل، تاًخیر در ورود به اتاق تاریک بهطور معنیداری افزایش داشت.
]001/0, p<413/44=(28 و 3) [F(نمودار شماره 3) و کل مدت زمان توقف در اتاق تاریک بهطور معنیداری کاهش نشان داد ]001/0, p<030/76=(28 و 3) [F(نمودار شماره 4) که بهمعنی بهبود حافظه بود.
بین گروههای گرلین - سالین با گروه کنترل سالین - سالین در مقدار STL ]05/0, p>29/0=(28و3) [F و TDC(نمودار شماره 4) ]05/0, p>29/0=(28و3)[F (نمودار شماره 3)، هیچ اختلاف معنیداری دیده نشد؛ این بدین معنی است که گرلین بهتنهایی هیچ تأثیر معنیداری بر یادآوری حافظه ندارد.
آزمون آماری آنالیز واریانس دوطرفه، اختلاف معنیداری را بین گروههای گرلین - سالین و گرلین - مورفین نشان داد
]001/0, p<01/216=(56 و 1)F، نوع تیمار] [001/0, p<59/6=(56 و 3)F، مقدار دارو] [05/0, p>39/2=(56 و 3)F، تداخل تیمار×مقدار دارو.[
نمودار شماره 1: اثرات تزریق مقادیر مختلف مورفین پس از آموزش بر روی حافظه اجتنابی مهاری.
اثر تزریق مقادیر مختلف مورفین پس از آموزش بر تأخیر در ورود به اتاق تاریک (STL) در گروههای آزمایشی.
هر ستون بیانگر میانگین ± انحراف معیار مربوط به 8 سر رت در هر گروه است.
آنالیز واریانس یکطرفه، میانگین با کد حرفهای مختلف، دارای تفاوت معنیدار نسبت به یکدیگر میباشد. سطح معنیداری 05/0>p در نظر گرفته شده است.
نمودار شماره 2: اثر تزریق مقادیر مختلف مورفین پس از آموزش بر مدت زمان ماندن حیوانات در اتاق تاریک (TDC) در گروههای آزمایشی.
هر ستون بیانگر میانگین ± انحراف معیار مربوط به 8 سر رت در هر گروه است.
آنالیز واریانس یکطرفه، میانگین با کد حرفهای مختلف، دارای تفاوت معنیدار نسبت به یکدیگر میباشد. سطح معنیداری، 05/0>p در نظر گرفته شده است.
نمودار شماره 3: اثرات تزریق گرلین پس از آموزش به تنهایی یا همراه با مورفین بر تأخیر در ورود به اتاق تاریک (STL)، در گروههای آزمایشی.
هر ستون بیانگر میانگین ± انحراف معیار مربوط به 8 سر رت در هر گروه است.
آنالیز واریانس یکطرفه، میانگین با کد حرفهای مختلف، دارای تفاوت معنیدار نسبت به یکدیگر میباشد. سطح معنیداری 05/0>p در نظر گرفته شده است.
نمودار شماره 4: اثرات تزریق گرلین پس از آموزش به تنهایی یا همراه با مورفین بر مدت زمان ماندن حیوانات در اتاق تاریک(TDC) در گروههای آزمایشی.
هر ستون بیانگر میانگین ± انحراف معیار مربوط به 8 سر رت در هر گروه است.
آنالیز واریانس یکطرفه، میانگین با کد حرفهای مختلف، دارای تفاوت معنیدار نسبت به یکدیگر میباشد. سطح معنیداری 05/0>p در نظر گرفته شده است.
بحث
مورفین یک داروی ضددرد قوی است که به میزان گسترده جهت تسکین درد مورد استفاده قرار میگیرد (19). باوجود اثرات مثبت مورفین در درمان درد، مطالعات نوروبیولوژیک نشان میدهد مورفین بر فرآیندهای یادگیری و حافظه اثرات مخرب دارد (10) و سبب القای فراموشی در مدل یادگیری اجتنابی غیرفعال میشود (11). در راستای این مطالعات، نتایج بهدستآمده از مطالعه حاضر نشان داد تزریق زیرجلدی مورفین بلافاصله پس از آموزش بهصورت وابسته به دوز، زمان ورود به اتاق تاریک (STL) را در روز آزمون، کاهش و مدت زمان توقف در اتاق تاریک را نسبت به گروه کنترل افزایش میدهد و سبب القای فراموشی میگردد. شواهد فارماکولوژیک متعدد نشان میدهند داروها، هورمونها و سیستمهای نوروترانسمیتری متعددی در اثرات مورفین بر حافظه دخالت دارند (23-20). همانطورکه در مقدمه ذکر گردید پپتید گرلین اساساً یک هورمون تنظیمکننده اشتها بوده و در هومئوستازی انرژی در بدن دخالت دارد. مطالعات اخیر نشان داده است گرلین بهعنوان یک مولکول تنظیمکننده حافظه عمل کرده و پلاستیسیته سیناپسی و تشکیل سیناپسهای جدید در هیپوکامپ را تحت تأثیر قرار میدهد (6). با این وجود، علیرغم تأثیر گرلین در بروز اثرات القایی مورفین در تحریک فعالیت حرکتی، افزایش ترجیح مکان شرطیشده و افزایش رهایی دوپامین در هسته اکومبنس(14،15)، تاکنون در مورد نقش گرلین بر روی اثرات مورفین بر یادگیری و حافظه، مطالعهای صورت نگرفته است؛ لذا با توجه به برهمکنش میان گرلین و مورفین (14،15)، همچنین اثرات مورفین (24) و گرلین بر نوروفیزیولوژی هیپوکامپ (6)، در این مطالعه اثر تزریق درون هیپوکامپی گرلین بر فراموشی ناشی از مورفین در مدل یادگیری اجتنابی غیرفعال مورد بررسی قرار گرفت. در مطالعه حاضر تزریق گرلین بهدرون ناحیه CA1 (5 دقیقه قبل از تزریق)، مقدار مؤثر مورفین که به تنهایی سبب القا فراموشی میشود، توانست زمان ورود به اتاق تاریک (STL) در روز آزمون را افزایش و مدت زمان توقف در اتاق تاریک را نسبت به گروه مورفین کاهش دهد که نشاندهنده مهار اثر فراموشی ناشی از مورفین و بهبود حافظه بود. علاوه بر آن، تزریق پس از آموزش گرلین به درون ناحیه CA1 به تنهایی اثری بر بهخاطرآوری حافظه در روز آزمون نداشت. این نتایج تأییدکننده مطالعات پیشین است که نشان دادند گرلین قادر است نقص حافظه ناشی از بیماریهای تحلیل برنده سیستم عصبی یا مصرف داروها را بهبود بخشد (4،25). مکانیسم دقیق چگونگی اثرات گرلین بر افزایش حافظه مشخص نشده است، اما نتایج مطالعات پیشین نشان میدهند مکانیسمهای سلولی و مولکولی متعددی در تأثیر افزایش گرلین بر تشکیل حافظه دخالت دارند. Ghersi و همکاران در سال 2015 گزارش دادند گرلین از طریق فعال کردن سیستم گلوتاماترژیک در هیپوکامپ، تثبیت حافظه را تقویت میکند. همچنین گرلین در سطح پیشسیناپسی، رهایی گلوتامات در سیناپسها و در سطح پسسیناپسی، جریان سیناپسی در سطح گیرندهها NMDA (N-methyl-D-aspartate)را افزایش میدهد (26). Riberio و همکاران نیز در سال 2014 نشان دادند تعداد زیادی از گیرندههای GHS-R1a گرلین در هیپوکامپ، در سیناپسهای گلوتاماترژیک بیان میشوند و فعالشدن این گیرندهها سبب افزایش حضور گیرندهها α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid) AMPA ) در سیناپسهای تحریکی هیپوکامپ میشود (27). گلوتامات، مهمترین نوروترانسمیتر تحریکی در سیستم عصبی بوده و فعالیت گیرندههای آن نقش مهمی در تغییرات سیناپسی و فرآیند یادگیری دارند (28). Carlini و همکاران نشان دادند تزریق گرلین بهدرون هیپوکامپ سبب افزایش فعالیت آنزیم نیتریک اکساید سنتتاز (NOS) و در نتیجه افزایش مقدار نیتریک اکسید (NO) در هیپوکامپ میشود (5). شواهد متعدد نقش NO در یادگیری و حافظه را تأیید کرده است (29). از طرفی، نتایج مطالعات پیشین نشان میدهند افزایش فعالیت سیستم گلوتاماترژیک و میزان NO قادر است فراموشی ناشی از مورفین را مهار کند (22،23). از سویی دیگر، مطالعات مولکولی نشان داده است گرلین فسفریلاسیون مولکول
(cAMP response element binding protein) CREB، را بهعنوان یکی از فاکتورهای مهم دخیل در پلاستیسیته سیناپسی و یادگیری در هیپوکامپ افزایش میدهد (30). قاسمزاده و همکاران نشان دادند تزریق پس از آموزش، مقدار مؤثر مورفین در تخریب حافظه، میزان فسفریلاسیون CREB را کاهش میدهد (31). بنابراین این احتمال وجود دارد که گرلین از طریق افزایش میزان فسفریلاسیون CREB و فعال کردن آن، اثر تخریبی مورفین بر یادگیری را مهار کند. لذا با توجه به مطالعات پیشین بهنظر میرسد اثر مهاری گرلین بر فراموشی ناشی از مورفین بهعلت اثرات تحریکی گرلین بر فعالیت سیستم گلوتاماترژیک هیپوکامپ و راهاندازی وقایع مولکولی است که سبب تقویت انتقال سیناپسی، فعالیت نورونی، پلاستیسیته سیناپسی و تشکیل سیناپسهای جدید در این ناحیه میشود. در تأیید این مکانیسم پیشنهادی،Goshadrou و همکاران در سال 2013 نشان دادند تزریق گرلین بهدرون ناحیه بطنهای جانبی، فراموشی ناشی از تزریق محیطی801 MK- (آنتاگونیست گیرندههای NMDA) را بهبود میبخشد (7). علاوه بر این، باید توجه داشت که گرلین دارای خاصیت حفاظت نورونی بوده و بر این اساس مانع از آسیب نورونهای هیپوکامپ در برابر استرس اکسیداتیو میشود (32).این در حالی است که استرس اکسیداتیو نقش مهمی در تغییرات شناختی ناشی از مورفین ایفا میکند. در حقیقت، مصرف مورفین گونههای اکسیزن فعال را در هیپوکامپ افزایش میدهد که در نهایت، از طریق وقایع آبشاری، سبب کاهش سیناپسهای تحریکی و درمقابل باعث افزایش سیناپسهای مهاری در این ناحیه میشود. این تغییرات سیناپسی، احتمالاً در اثرات تخریبی مورفین بر یادگیری نقش دارند (24). بهعلاوه، نشان داده شده است گرلین با کاهش آپوپتوز نورونهای هیپوکامپ، اختلال حافظه ایجادشده در موشهای دیابتیشده با استرپتوزوتوسین را بهبود میبخشد (33). همچنین مشخص شده است گرلین اختلال حافظه ناشی از تزریق پروتئین بتا - آمیلوئید در هیپوکامپ را از طریق کاهش مرگ نورونی و تخریب فیبرهای کولینرژیک بهبود میبخشد (25). بنابراین، این احتمال وجود دارد که اثر مهاری گرلین بر فراموشی ناشی از مورفین بهعلت خاصیت حفاظت نورونی و ضدالتهابی گرلین باشد.
نوع مطالعه:
مقاله پژوهشي |
موضوع مقاله:
فیزیولوژی دریافت: 1396/12/23 | پذیرش: 1397/2/23 | انتشار: 1397/7/23