دوره 14، شماره 10 - ( دی 1399 )                   جلد 14 شماره 10 صفحات 33-25 | برگشت به فهرست نسخه ها


XML English Abstract Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Seifi Nahavandi B, Yaghmaei P, Ahmadian S, Ebrahim-Habibi A, Ghobeh M. Effects of Terpinolene and Physical Activity on Memory and Learning in a Model of Alzheimer's Disease among Rats. Qom Univ Med Sci J 2020; 14 (10) :25-33
URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-2934-fa.html
سیفی نهاوندی بهاره، یغمایی پریچهره، احمدیان شهین، ابراهیم حبیبی آزاده، قبه مریم. بررسی اثرات ترپینولن و فعالیت بدنی بر حافظه و یادگیری بر مدل رت‌های آلزایمری شده. مجله دانشگاه علوم پزشکی قم. 1399; 14 (10) :25-33

URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-2934-fa.html


1- گروه زیست‌شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی
2- گروه زیست‌شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی ، yaghmaei_p@srbiau.ac.ir
3- گروه بیوشیمی، مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک، دانشگاه تهران
4- مرکز تحقیقات بیوسنسور، پژوهشکده علوم سلولی و مولکولی غدد و متابولیسم، دانشگاه علوم پزشکی تهران
متن کامل [PDF 1033 kb]   (743 دریافت)     |   چکیده (HTML)  (2227 مشاهده)
متن کامل:   (854 مشاهده)

مقدمه

بیماری آلزایمر به عنوان بیماری زوال عقل شناخته شده و شایع‌ترین اختلال عصبی مرتبط با سن می‌باشد. طی دهه‌های مختلف، آمیلوئید بتا و پروتئین تائو، دو عامل اصلی و برجسته در ایجاد بیماری آلزایمر تصور شده است (1). تشکیل پلاک‌های آمیلوئیدی در اطراف سلول‌های عصبی و نیز فیلامنت‌های نوروفیبریلاری درون سلول‌های مغزی از جمله دلایل ایجاد بیماری آلزایمر می‌باشند (2).

ROS (Reactive oxygen species) به عنوان عامل ایجاد استرس اکسیداتیو توسط گروهی از مولکول‌های حاوی اکسیژن در نتیجه متابولیسم اکسیژن در سلول‌ها ایجاد می‌شود و نقش‌ اساسی را در بیماری‌هایی از جمله بیماری‌های نورودژنراتیو و سرطان ایفا می‌کند (3). این احتمال وجود دارد که افزایش تولید ROS قبل از ظهور آمیلوئید و پاتولوژی تائو در ایجاد AD (Alzheimer's disease) نقش داشته باشد (4). مالون‌دی‌آلدهید (MDA) یک گروه کربونیل تولید شده طی پراکسیداسیون لیپید است (5). شدت آسیب پراکسیداتیو را می‌توان با تخمین محصولات آلدهیدی پایدار انتهایی پراکسیداسیون لیپید از قبیل MDA سنجید (6).

تجمع آمیلویید بتا با التهاب مرتبط است که از طریق چندین مسیر سلولی متقابل به ویژه ROS و سایتوکاین‌های پیش التهابی صورت می‌گیرد؛ به طوری که انباشت ، اختلال حافظه، التهاب و مرگ سلول‌های عصبی عموماً در موش و انسان‌های AD مشاهده می‌شود (7).

یکی از اعضای اصلی سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی در برابر ROS، سوپراکسید دیسموتاز‌ها (SODs: Superoxide dismutase) هستند؛ یک خانواده آنزیمی که به طور مؤثر سوپراکسید را به پراکسید هیدروژن کمتر واکنشی تبدیل می‌کند (8). از دست دادن فعالیت SODs می‌تواند منجر به بسیاری از فنوتیپ‌های پاتولوژیک از جمله اختلالات نورودژنراتیو مانند AD در بافت‌های فعال متابولیکی شود. SODs موجب پاکسازی ROS در سلول می‌شود (9). مطالعات نشان داده‌اند که جلوگیری از تولید ROS توسط SODs باعث کاهش مرگ سلولی نورون، شکستن سد خونی- مغزی و فعالیت سلول میکروگلیا می‌شود (10).

مونوترپن‌ها متعلق به یک گروه مشتق و بزرگ از ترکیبات شیمیایی به نام ترپن‌ها هستند که یک گروه از ترکیبات آلی ارگانیک می‌باشند. استفاده از درمان‌های جایگزین برای حفاظت عصبی در حال افزایش است. یکی از این محصولات طبیعی، مونوترپن‌ها هستند (11). ترپینولن یک مونوترپن تک‌حلقه‌ای است که در اسانس‌های گونه‌های مختلف صنوبر و کاج یافت می‌شود (12). ترپینولن و دیگر مونوترپن‌ها، لیپوفیل و بسیار محلول در خون هستند (13).

رژیم غذایی سالم و فعالیت بدنی، اقداماتی کم‌هزینه و امیدوارکننده برای حفاظت در برابر انواع بیماری‌ها از جمله بیماری AD می‌باشند. در مطالعات پیشین گزارش شده است که ورزش هوازی منجر به افزایش قابل توجهی در شدت فعالیت 11 ناحیه از مغز و افزایش حجم نواحی مختلف آن از جمله کورتکس پریفرونتال، تمپورال و هیپوکامپ می‌شود (14،15).

 

روش بررسی

مطالعه حاضر در آزمایشگاه رازی دانشگاه علوم و تحقیقات تهران به مدت سه هفته انجام شد. به منظور انجام این مطالعه، 54 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار با وزن 200-250 گرم از مؤسسه انستیتو پاستور ایران خریداری شدند. موش‌ها در خانه حیوانات با دمایی حدود 2±20 درجه سانتی‌گراد، رطوبت 60-50 درصد و سیکل نوری 12 ساعته نگهداری شدند. حیوانات به صورت نامحدود به آب تازه و غذا دسترسی داشتند. برای القای بیماری آلزایمر از آمیلوئید بتا 42-1 خریداری شده از شرکت سیگما-آلدریچ آمریکا (USA، Sigma-Aldrich) که در آب مقطر دو بار استریل حل شده و به مدت یک هفته در دمای 37 درجه سانتی‌گراد انکوبه شده بود، استفاده گردید (16). ترپینولن با دوز 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم در 5/0 سی‌سی آب مقطر دو بار استریل حل شد و از طریق سرنگ انسولینی به صورت تزریق درون صفاقی به رت تزریق گردید (17).حیوانات توسط تزریق درون صفاقی کتامین (50 میلی‌گرم بر کیلوگرم) و زایلازین (5 میلی‌گرم بر کیلوگرم) بیهوش ‌شدند و پس از قرار گرفتن در دستگاه استریوتاکس، تراشیدن موهای روی سر و ایجاد یک برش ساجیتال، درز برگما و لامبدا کاملاً مشخص شد. در ادامه با استفاده از اطلس پاکسینوس و واتسون (Paxinos & Watson)، مشخصات ناحیه CA1 هیپوکامپ با مختصات قدامی- خلفی 8/3، طرفی 4/2 و پشتی 7/2 میلی‌متر علامتگذاری شد و سپس جمجمه به آرامی با مته سوراخ گردید. برای تزریق آمیلوئید بتا به وسیله سرنگ همیلتون (Hamilton) از طریق سوراخ‌های ایجاد شده درون مغز و با عمق محاسبه شده، 2 میکرولیتر آمیلوئید بتا به صورت دوطرفه و به آرامی تزریق گردید (18). به منظور جذب کامل دارو، تزریق به مدت 60 ثانیه طول کشید. شایان ذکر است که سوزن به مدت 2 دقیقه در محل باقی ماند. در ادامه، حیوانات به نه گروه شش‌تایی تقسیم شدند که عبارت بودند از: 1. گروه کنترل منفی که فقط آب و غذا دریافت می‌کردند، 2. گروه شم که تحت جراحی آلزایمری قرار گرفتند و آب مقطر درون هیپوکامپ مغز آن‌ها تزریق شد، 3. گروه ورزش که با تردمیل ورزش می‌کردند، 4. گروه کنترل مثبت که تحت جراحی آلزایمری قرار گرفتند و بتا آمیلوئید داخل هیپوکامپ مغز آن‌ها تزریق شد، 5. گروه حیوانات آلزایمری که به مدت 14 روز آب مقطر با تزریق درون صفاقی دریافت کردند، 6. گروه حیوانات آلزایمری که با تردمیل ورزش می‌کردند، 7. گروه تجربی 1 که ترپینولن را با دوز 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم درمانی به مدت 14 روز با تزریق درون صفاقی دریافت کردند، 8. گروه تجربی 2 که ترپینولن را با دوز 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم پیشگیری (دریافت ترپینولن  قبل از القاء آلزایمر) به مدت 14 روز با تزریق درون صفاقی دریافت کردند، 9. گروه تجربی 3 که ترپینولن را با دوز 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم توأم با ورزش با تردمیل دریافت کردند.

 به منظور ارزیابی حافظه احترازی غیر فعال از دستگاه شاتل باکس استفاده شد. روش اجتنابی مهاری برای بررسی حافظه در حیوانات آزمایشگاهی طی دو روز پشت سر هم انجام شد. روز اول ‌یا روز آموزش، زمان آموزش دادن حیوانات در دستگاه بود و روز دوم، روز آزمون میزان حافظه حیوانات آموزش‌دیده بود. آزمون 24 ساعت بعد از مرحله آموزش انجام شد. باید خاطرنشان ساخت که در جلسه آزمون، تحریک الکتریکی صورت نگرفت. برای بررسی حافظه، حیوان در بخش روشن دستگاه جای داده شد. درب گیوتینی پس از 5 ثانیه باز گردید و زمان تأخیر حیوان در ورود به بخش تاریک دستگاه به عنوان معیاری برای بررسی میزان حافظه در نظر گرفته شد. بیشترین مقدار تأخیر برای ورود به بخش تاریک، 300 ثانیه لحاظ گردید. کاهش تأخیر در ورود به بخش تاریک نشان‌دهنده تضعیف حافظه بوده و افزایش زمان تأخیر نشان از بهبود حافظه دارد (18). برای تمرین هوازی از دستگاه تردمیل مسطح با هشت لاین برای رت‌ها استفاده شد. در انتهای هر لاین تردمیل، یک شوک الکتریکی قرار داشت که با لمس حیوانات، شوک کوچکی دریافت می‌کردند. ورزش با تردمیل با سرعت 17 متر بر دقیقه در زمان 60 دقیقه به مدت 21 روز انجام شد (19). در نهایت پس از بیهوش کردن حیوانات و خونگیری از قلب، مغز خارج گشته و پس از شستشو با سرم فیزیولوژی در فرمالین 10 درصد قرار گرفت. شایان ذکر است که سرم‌ها پس از سانتریفیوژ نمونه‌های خون جدا شدند. به منظور سنجش پارامترهای سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و مالون‌دی‌آلدهید (MDA) از کیت‌های ZellBio GmbH  (آلمان) استفاده گردید. همچنین برای شمارش نورون‌ها و پلاک‌ها پس از انجام مراحل بافت‌گیری (تثبیت، آب‌گیری، شفاف‌سازی، قالب‌گیری مغز و تهیه برش بافتی) و رنگ‌آمیزی به وسیله هماتوکسیلین، ائوزین و تیوفلاوین s از نرم‌افزار Image J استفاده شد (20،21).

تمامی مراحل آزمایشات مطابق با قوانین کمیته بین‌المللی اخلاق کار با حیوانات آزمایشگاهی و براساس پروتکل اخلاقی کار با حیوانات آزمایشگاهی دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران صورت پذیرفت.

به منظور تجزیه و تحلیل داده‌ها از نرم‌افزار SPSS 21 بهره گرفته شد و برای بررسی وجود تفاوت معنادار بین گروه‌ها از آزمون واریانس بین آزمودنی یک‌طرفه و آزمون تعقیبی توکی استفاده گردید. داده‌ها به صورت میانگین±انحراف معیار بیان شده است و سطح معناداری برای مقایسات بین گروهی (05/0>P) در نظر گرفته شد.

 

یافته‌ها

پس از پایان دوره تجربیات، با توجه به نتایج مندرج در جدول شماره 1، نتایج آزمون رفتاری شاتل باکس نشان داد که در مدت زمان ورود به محفظه تاریک، بین گروه‌های تجربی درمانی، پیشگیری، آلزایمری + ورزش + 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم ترپینولن در مقایسه با گروه‌های کنترل مثبت و آلزایمری توأم با ورزش، افزایش معناداری مشاهده شد (001/0>P). این در حالی است که بین گروه‌های تجربی و سایر گروه‌های کنترل منفی و ورزش، تفاوت معناداری وجود نداشت. بر مبنای نتایج، میزان فعالیت آنزیم SOD در گروه درمانی در مقایسه با گروه‌های کنترل منفی، ورزش، کنترل مثبت و آلزایمری + ورزش، افزایش معناداری داشت (001/0>P). همچنین میزان فعالیت SOD در گروه پیشگیری نسبت به گروه‌های کنترل منفی و شم، افزایش معناداری را نشان داد (001/0>P). در گروه آلزایمری + 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم ترپینولن + ورزش نسبت به گروه‌های کنترل منفی و شم، افزایش معناداری در میزان فعالیت SOD مشاهده شد (001/0>P). علاوه‌براین در بررسی سطح سرمی MDA، در گروه درمانی نسبت به گروه‌های کنترل منفی، ورزش، کنترل مثبت و آلزایمری + ورزش، کاهش معناداری وجود داشت (001/0>P). سطح سرمی MDA در گروه پیشگیری نسبت به گروه‌های کنترل منفی و شم، کاهش معناداری را نشان داد (001/0>P). همچنین در گروه تجربی آلزایمری + 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم ترپینولن + ورزش نسبت به گروه‌های کنترل منفی و شم، کاهش معناداری در سطح سرمی MDA مشاهده گردید (001/0>P). در این مطالعه نشان داده شد که میزان شمارش نورون‌ها در گروه‌های تجربی درمانی، پیشگیری، آلزایمری + 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم ترپینولن + ورزش در مقایسه با گروه‌های کنترل مثبت و آلزایمری + ورزش، افزایش معناداری دارد (001/0>P). این در حالی است که در مقایسه با سایر گروه‌های کنترل منفی و ورزش، کاهش معناداری مشاهده شد (001/0>P، 01/0>P). همچنین در بررسی شمارش پلاک‌ها در گروه‌های تجربی درمانی، پیشگیری، آلزایمری + 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم ترپینولن + ورزش نسبت به گروه‌های کنترل مثبت و آلزایمری + ورزش، کاهش معناداری مشاهده گردید (001/0>P)؛ اما نسبت به سایر گروه‌های کنترل منفی و ورزش، افزایش معناداری به دست آمد (001/0>P).  

 

 

جدول شماره 1: مقایسه میانگین و خطای استاندارد میانگین فاکتورهای آزمون رفتاری، SOD، MDA، میزان نوروژنز و تعداد پلاک در گروه‌های تحت آزمایش

گروه/فاکتور

زمان ورود به محفظه تاریک (ثانیه)

سوپراکسید دیسموتاز (واحد بین‌المللی بر میلی‌لیتر)

مالون‌دی‌آلدهید (میکرومول)

میزان نوروژنز

تعدادپلاک

کنترل منفی

67/292±19/2

77/7±18/0

87/12±25/0

67/76±47/2

50/1±22/0

شم

67/288±19/2

92/6±33/0

50/15±26/0

17/69±39/2

33/5±61/0

ورزش

33/293±11/2

03/10±29/0

*** ###

13/12±32/0

###

50/84±89/1

###

50/1±22/0

کنترل مثبت

67/37±11/2

*** ### $$$

70/4±23/0

*** ### $$$

62/18±26/0

*** ### $$$

33/19±38/1

*** ### $$$

0/215±83/1

*** ### $$$

آلزایمری + آب مقطر

17/37±07/2

*** ### $$$

98/4±21/0

*** ### $$$

52/17±21/0

*** ### $$$ +

67/21±17/1

*** ### $$$

83/212±30/1

*** ### $$$

آلزایمری + ورزش

17/84±01/2

*** ### $$$

+++ &&&

75/5±36/0

*** $$$

75/15±21/0

*** $$$

+++ &&&

00/21±97/0

*** ### $$$

0/157±58/2

*** ### $$$

+++ &&&

آلزایمری + ترپینولن (درمان)

50/285±33/2

+++ &&& ƟƟƟ

18/26±20/0

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

45/3±15/0

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

33/53±47/2

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

83/42±66/1

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

آلزایمری + ترپینولن (پیشگیری)

0/286±67/1

+++ &&& ƟƟƟ

80/24±24/0

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

25/6±20/0

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

33/48±67/1

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

67/45±35/2

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

آلزایمری + ترپینولن + ورزش

33/289±54/1

+++ &&& ƟƟƟ

93/27±29/0

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

22/2±10/0

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

33/73±06/2

$$ +++ &&& ƟƟƟ

67/26±67/1

*** ### $$$

+++ &&& ƟƟƟ

* اختلاف معنادار با گروه کنترل منفی؛ # اختلاف معنادار با گروه شم؛ $ اختلاف معنادار با گروه ورزش؛ + اختلاف معنادار با گروه کنترل مثبت؛ & اختلاف معنادار با گروه آلزایمری + آب مقطر؛ Ɵ اختلاف معنادار با گروه آلزایمری + ورزش

001/0>P***؛ 001/0>P###؛ 001/0>P$$$؛ 01/0>P$$؛ 001/0>P+++؛ 001/0>P&&&؛ 001/0>P‌ƟƟƟ

 

 

بحث

نتایج حاصل از مطالعه حاضر نشان دادند که در مدت زمان ورود به محفظه تاریک در گروه‌های ورزش، درمانی، پیشگیری و ترپینولن توأم با ورزش در مقایسه با گروه‌های کنترل مثبت و آلزایمری توأم با ورزش، افزایش معناداری وجود دارد. همسو با نتایج مطالعه حاضر، در پژوهشی نشان داده شد که ترکیبات مونوترپن دیگر شامل لینالول باعث بهبود حافظه و یادگیری در مدل ترانس ژنیک AD می‌شود (22). همچنین نشان داده شد که لینالول دارای اثرات آنتی‌اکسیدانی و ضد التهابی در رت‌های دارای فشار خون می‌باشد (23). در این راستا، در مطالعه‌ای بیان گردید که لینالول باعث کاهشTNF-α  و IL-6، INOS و بیان COX-2 از طریق مهار فعالیت NF-Kβ می‌شود (24). از سوی دیگر، در پژوهشی نشان داده شد که لینالول موجب برگشت نقص شناختی و تغییر سطح فعالیت/سطوح پروتئین (AchE، GPX، SOD) و آنتی‌اکسیدان در موش آلزایمری شده توسط می‌شود (25). محققان نشان داده‌اند که ورزش، شکل‌پذیری سیناپسی در هیپوکامپ و یادگیری فضایی را بهبود می‌بخشد (26). همچنین مشاهده شده است که انواع مختلف ورزش می‌تواند پروتئین‌های مربوط به شکل‌پذیری عصبی در نواحی مختلف ارتباطی مغز را تنظیم کند که این مهم آثار گوناگونی بر قابلیت‌های یادگیری و حافظه دارد (27).

براساس نتایج مطالعات گذشته و پژوهش حاضر ممکن است ترپینولن از طریق مهار مسیر سیگنالینگ NF-Kβ و P38MAPK، اثرات ضد التهابی خود را اعمال نموده و با مهار این مسیر باعث کاهش TNF-α و IL-6 و بیان COX-2 ناحیه هیپوکامپ شود. از سوی دیگر، این احتمال وجود دارد که این ترکیب به همراه ورزش از طریق تغییر در سطوح آنتی‌اکسیدانی مانند SOD و تغییر در فعالیت مسیر کولینرژیک بتواند اثرات مفیدی بر اختلالات نورودژنراتیو مانند AD داشته باشد و موجب بهبود نقص شناختی و رفتارهای حافظه و یادگیری در رت آلزایمری شود (24،25).

علاوه‌براین، نتایج بررسی میزان فعالیت SOD حاکی از آن بودند که فعالیت SOD در گروه‌های ورزش، درمانی، پیشگیری و ترپینولن توأم با ورزش در مقایسه با گروه‌های کنترل منفی، کنترل مثبت و آلزایمری توأم با ورزش به طور معناداری افزایش پیدا کرده است. در مقابل سطح سرمی MDA در گروه‌های ورزش، درمانی، پیشگیری و ترپینولن توأم با ورزش در مقایسه با گروه‌های کنترل مثبت و آلزایمری توأم با ورزش، کاهش معناداری یافته است. مطابق با نتایج مطالعه حاضر گزارش شده است که مناطق تحت تأثیر واقع شده در بیماران مبتلا به آلزایمر، با کاهش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدان SOD، کاتالاز و پراکسیداز گلوتاتیون مواجه می‌باشد (28). همچنین در پژوهش دیگری مشاهده شد که بیان بیش از حد SOD-2 باعث کاهش سوپراکسید هیپوکامپ شده و از نقص حافظه در مدل موش AD جلوگیری می‌کند (29). در این راستا، محققان بیان نموده‌اند که ترپینولن باعث افزایش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی کل بدون اثر ژنوتوکسیک در نورون‌های اولیه رت و رده‌های سلولی نوروبلاستوما N2a در یک رفتار وابسته به دوز می‌شود (17). در مطالعه‌ای دیگر گزارش گردید که ترپینولن با کاهش پراکسیداسیون لیپید در هیپوکامپ موش، فعالیت آنتی‌اکسیدانی را به همراه داشته است (30).

با توجه به نتایج مطالعات پیشین و پژوهش حاضر می‌توان گفت که تولید و آزادسازی ROS در آلزایمر افزایش می‌یابد که این امر موجب آسیب بافتی و مرگ سلولی می‌شود. احتمالاً ترپینولن به دلیل وجود گروه هیدروکسیلی در ساختمان شیمیایی خود باعث کاهش پراکسیداسیون لیپید و تخریب رادیکال‌های آزاد شده و اینگونه اثرات آنتی‌اکسیدانی خود را اعمال می‌کند (30).

با بررسی نتایج حاصل از شمارش نورون‌ها مشاهده شد که میزان نورون‌ها در گروه‌های ورزش، درمان، پیشگیری و ترپینولن توأم با ورزش در مقایسه با گروه‌های کنترل مثبت و آلزایمری توأم با ورزش به طور معناداری افزایش یافته است. همراستا با پژوهش حاضر، در مطالعه‌ای نشان داده شد که ورزش با تردمیل موجب کاهش انباشتگی می‌شود؛ در نتیجه باعث بهبود حفاظت نورونی، التهاب، استرس شبکه آندوپلاسمی، سیگنالینگ انسولین و عملکرد شناختی می‌گردد (7).

با توجه به نتایج حاصل از مطالعات پیشین و پژوهش حاضر می‌توان گفت که احتمالاً ترپینولن به همراه ورزش، با توجه به خواص آنتی‌اکسیدانی خود و از طریق کاهش انباشتگی ، کاهش آنزیم‌های آمیلوئید بتا و افزایش انعطاف‌پذیری سیناپسی موجب افزایش نوروژنز در نواحی CA1 هیپوکامپ می‌شود (7).

از سوی دیگر، نتایج شمارش پلاک‌ها نشان دادند که میزان پلاک‌ها در گروه‌های ورزش، درمان، پیشگیری و ترپینولن توأم با ورزش نسبت به گروه‌های کنترل مثبت و آلزایمری توأم با ورزش، کاهش معناداری پیدا کرده است. بر مبنای نتایج با تزریق Aβ1-42، پلاک‌های آمیلوئیدی در مغز موش تشکیل شد. همسو با نتایج پژوهش حاضر، در مطالعه‌ای با استفاده از تزریق Aβ1-42 که در آب مقطر دو بار استریل حل شده بود، پلاک‌های آمیلوئیدی ایجاد گردید (31). گزارش شده است که آمیلوئید غیر طبیعی با تجویز طولانی‌مدت یک آنتی‌اکسیدان در نورون‌ها مهار شده است که این مهم نشان‌دهنده تأثیر موفقیت‌آمیز آنتی‌اکسیدان‌ها بر پاتوژنز بیماری AD بوده که ناشی از استرس اکسیداتیو می‌باشد (32). همچنین در مطالعه‌ای نشان داده شد که لینالول با خواص آنتی‌اکسیدانی، اثرات حفاظتی را در برابر استرس اکسیداتیو القا شده پراکسید هیدروژن در بافت مغزی به همراه داشته و منجر به کاهش پلاک‌های بتا آمیلوئید می‌شود (33). علاوه‌براین، در مطالعه‌ای اثرات ضد التهابی و ضد درد ترپینولن گزارش گردیده (34) و مشخص شده است که استفاده طولانی‌مدت از داروهای ضد التهابی باعث سرکوب پیشرفت و شروع آلزایمر می‌شود که این مهم نشان‌دهنده رابطه بین NF-KB و پاتوژنز AD می‌باشد (35). از سوی دیگر، بیان شده است که مونوترپن‌ها باعث بهبود سیتوتوکسیسیتی القا شده در هر دو سلول‌های عصبی کشت شده و مدل‌های حیوانی مختلف از AD می‌شوند (36). در پژوهشی نشان داده شده است که فعالیت بدنی باعث کاهش پیشرفت پلاک آمیلوئید و نیز سطوح محلول در مغز می‌شود (37).

با توجه به نتایج مطالعات گذشته و پژوهش حاضر می‌توان گفت که احتمالاً پلاک‌های آمیلوئیدی تشکیل شده در مغز رت‌های آلزایمری، ناشی از رسوب آمیلوئید بتا در هیپوکامپ می‌باشد (31). از سوی دیگر ممکن است ترپینولن به دلیل خواص آنتی‌اکسیدانی و ضد التهابی بیان شده از طریق مسیرهای اکسیدانی و التهابی و همچنین ورزش به دلیل کاهش سطوح ، باعث کاهش پلاک‌های آمیلوئیدی شود (17،34،37).

 

نتیجه‌گیری

در این مطالعه مشاهده شد که ترپینولن و ورزش کوتاه‌مدت می‌توانند با مهار فاکتورها و مسیرهای التهابی موجب بهبود رت آلزایمری شوند. همچنین خاصیت آنتی‌اکسیدانی ترپینولن می‌تواند باعث کاهش رادیکال‌های آزاد و در نتیجه کاهش استرس اکسیداتیو شده و در نهایت منجر به بهبود رت‌های آلزایمری گردد.

 

تشکر و قدردانی

پژوهش حاضر برگرفته از رساله دکتری تخصصی دانشگاه آزاد اسلامی؛ واحد علوم و تحقیقات تهران می‌باشد که با حمایت معنوی و مالی حوزه معاونت محترم پژوهشی دانشگاه آزاد اسلامی؛ واحد علوم و تحقیقات تهران انجام شده است. بدین‌وسیله از همکاری و همراهی این عزیزان تقدیر و تشکر به عمل می‌آید.

 

 

 

نوع مطالعه: مقاله پژوهشي | موضوع مقاله: فیزیولوژی
دریافت: 1399/7/5 | پذیرش: 1399/10/20 | انتشار: 1399/10/10

فهرست منابع
1. Ittner LM, Gotz J. Amyloid-β and tau-a toxic pas de deux in Alzheimer's disease. Nat Rev Neurosci 2011;12(2):65-72. DOI: 10.1038/nrn2967 [DOI:10.1038/nrn2967]
2. Fathi F, Hatami H, Ali Hemmati AR, Banan Khojasteh SM. Effects of sesame oil on improving spatial memory in alzheimers disease. J Babol Univ Med Sci 2014;16(2):34-41. DOI: 10.18869/acadpub.jbums.16.2.34
3. Poprac P, Jomova K, Simunkova M, Kollar V, Rhodes CJ, Valko M. Targeting free radicals in oxidative stress-related human diseases. Trends Pharmacol Sci 2017;38(7):592-607. DOI: 10.1016/j.tips.2017.04.005 [DOI:10.1016/j.tips.2017.04.005]
4. Birnbaum JH, Wanner D, Gietl AF, Saake A, Kündig TM, Hock C, et al. Oxidative stress and altered mitochondrial protein expression in the absence of amyloid-β and tau pathology in iPSC-derived neurons from sporadic Alzheimer's disease patients. Stem Cell Res 2018;27:121-30. DOI: 10.1016/j.scr.2018.01.019 [DOI:10.1016/j.scr.2018.01.019]
5. Soydinç S, Çelik A, Demiryürek S, Davutoğlu V, Tarakçıoğlu M, Aksoy M. The relationship between oxidative stress, nitric oxide, and coronary artery disease. Eur J Gen Med 2007;4(2):62-6. Link [DOI:10.29333/ejgm/82487]
6. Sharma RK, Agarwal A. Role of reactive oxygen species in male infertility. Urology 1996;48(6):835-50. DOI: 10.1016/s0090-4295(96)00313-5 [DOI:10.1016/S0090-4295(96)00313-5]
7. Um HS, Kang EB, Koo JH, Kim HT, Jin L, Kim EJ, et al. Treadmill exercise represses neuronal cell death in an aged transgenic mouse model of Alzheimer's disease. Neurosci Res 2011;69(2):161-73. DOI: 10.1016/j.neures.2010.10.004 [DOI:10.1016/j.neures.2010.10.004]
8. Case AJ. On the origin of superoxide dismutase: an evolutionary perspective of superoxide-mediated redox signaling. Antioxidants 2017;6(4):82. DOI: 10.3390/antiox6040082 [DOI:10.3390/antiox6040082]
9. He L, He T, Farrar S, Ji L, Liu T, Ma X. Antioxidants maintain cellular redox homeostasis by elimination of reactive oxygen species. Cell Physiol Biochem 2017;44(2):532-53. DOI: 10.1159/000485089 [DOI:10.1159/000485089]
10. Janyou A, Wicha P, Jittiwat J, Suksamrarn A, Tocharus C, Tocharus J. Dihydrocapsaicin attenuates blood brain barrier and cerebral damage in focal cerebral ischemia/reperfusion via oxidative stress and inflammatory. Sci Rep 2017;7(1):10556. DOI: 10.1038/s41598-017-11181-5 [DOI:10.1038/s41598-017-11181-5]
11. Dinda B, Chowdhury DR, Mohanta BC. Naturally occurring iridoids, secoiridoids and their bioactivity. An updated review, part 3. Chem Pharm Bull (Tokyo) 2009;57(8):765-96. DOI: 10.1248/cpb.57.765 [DOI:10.1248/cpb.57.765]
12. Brauss MS, Linforth RS, Cayeux I, Harvey B, Taylor AJ. Altering the fat content affects flavor release in a model yogurt system. J Agric Food Chem 1999;47(5):2055-9. DOI: 10.1021/jf9810719 [DOI:10.1021/jf9810719]
13. Falk AA, Hagberg MT, Lof AE, Wigaeus-Hjelm EM, Zhiping W. Uptake, distribution and elimination of alphapinene in man after exposure by inhalation. Scand J Work Environ Health 1990;16(5):372-8. DOI: 10.5271/sjweh.1771 [DOI:10.5271/sjweh.1771]
14. Smith AD, Zigmond MJ. Can the brain be protected through exercise? Lessons from an animal model of Parkinsonism. Exp Neurol 2003;184(1):31-9. DOI: 10.1016/j.expneurol.2003.08.017 [DOI:10.1016/j.expneurol.2003.08.017]
15. Erickson KI, Voss MW, Prakash RS, Basak C, Szabo A, Chaddock L, et al. Exercise training increases size of hippocampus and improves memory. Proc Natl Acad Sci U S A 2011;108(7):3017-22. DOI: 10.1073/pnas.1015950108 [DOI:10.1073/pnas.1015950108]
16. Dall'Igna OP, Fett P, Gomes MW, Souza DO, Cunha RA, Lara DR. Caffeine and adenosine A(2a) receptor antagonists prevent β-amyloid (25-35)-induced cognitive deficits in mice. Exp Neurol 2007;203(1):241-5. DOI: 10.1016/j.expneurol.2006.08.008 [DOI:10.1016/j.expneurol.2006.08.008]
17. Aydın E, Türkez H, Sait Keleş M. The effect of carvacrol on healthy neurons and N2a cancer cells: some biochemical, anticancerogenicity and genotoxicity studies. Cytotechnology 2013;66(1):149-57. DOI: 10.1007/s10616-013-9547-5 [DOI:10.1007/s10616-013-9547-5]
18. Eslimi Esfehani D, Oryan SH, Khosravi M, Valizadegan F. effect of fennel extract on the improvement of memory disorders in beta amyloid alzheimer model of male wistar rats. Sci J Ilam Univ Med Sci 2019,27(1):1-12. DOI: 10.29252/sjimu.27.1.1 [DOI:10.29252/sjimu.27.1.1]
19. Alaei H, Moloudi R, Sarkaki AR. Effects of treadmill running on mid-term memory and swim speed in the rat with Morris water maze test. J Bodywork Movement Ther 2008;12(1):72-5. DOI: 10.1016/j.jbmt.2007.05.004 [DOI:10.1016/j.jbmt.2007.05.004]
20. Zarrindast M, Madadi F, Ahmadi S. Repeated administrations of dopamine receptor agents affect lithium-induced state-dependent learning in mice. J Psychopharmacol 2009;23(6):645-51. DOI: 10.1177/0269881108093926 [DOI:10.1177/0269881108093926]
21. Liu J, Wang A, Li L, Huang Y, Xue P, Hao A. Oxidative stress mediates hippocampal neurondeath in rats after lithium-pilocarpineinduced status epilepticus. Seizure 2010;19(3):165-72. DOI: 10.1016/j.seizure.2010.01.010 [DOI:10.1016/j.seizure.2010.01.010]
22. Batista PA, Werner MF, Oliveira EC, Burgos L, Pereira P, Brum LF, et al. The antinociceptive effect of (-)-linalool in models of chronic inflammatory and neuropathic hypersensitivity in mice. J Pain 2010;11(11):1222-9. DOI: 10.1016/j.jpain.2010.02.022 [DOI:10.1016/j.jpain.2010.02.022]
23. Wu Q, Yu L, Qiu J, Shen B, Wang D, Soromou LW, et al. Linalool attenuates lung inflammation induced by Pasteurella multocida via activating Nrf-2 signaling pathway. Int Immunopharmacol 2014;21(2):456-63. DOI: 10.1016/j.intimp.2014.05.030 [DOI:10.1016/j.intimp.2014.05.030]
24. Li J, Zhang X, Huang H. Protective effect of linalool against lipopolysaccharide/D-galactosamine-induced liver injury in mice. Int Immunopharmacol 2014;23(2):523-9. DOI: 10.1016/j.intimp.2014.10.001 [DOI:10.1016/j.intimp.2014.10.001]
25. Beier RC, Byrd JA, Kubena LF, Hume ME, McReynolds JL, Anderson RC, et al. Evaluation of linalool, a natural antimicrobial and insecticidal essential oil from basil: effects on poultry. Poult Sci 2014;93(2):267-72. DOI: 10.3382/ps.2013-03254 [DOI:10.3382/ps.2013-03254]
26. Saadati H, Babri S, Ahmadiasl N, Mashhadi M. Effects of exercise on memory concolidation and retrieval of passive avoidance learning in young male rats. Asian J Sports Med 2010;1(3):137-42. DOI: 10.5812/asjsm.34858 [DOI:10.5812/asjsm.34858]
27. Liu HI, Zhao G, Zhang H, Shi LD. Long-term treadmill exercise inhibits the progression of Alzheimer's disease-like neuropathology in the hippocampus of APP/ PS1 transgenic mice. Behav Brain Res 2013;256:261-72. DOI: 10.1016/j.bbr.2013.08.008 [DOI:10.1016/j.bbr.2013.08.008]
28. Pappolla MA, Omar RA, Kim KS, Robakis NK. Immunohistochemical evidence of oxidative [corrected] stress in Alzheimer's disease. Am J Pathol 1992;140(3):621-8. Link
29. Massaad CA, Washington TM, Pautler RG, Klann E. Overexpression of SOD-2 reduces hippocampal superoxide and prevents memory deficits in a mouse model of Alzheimer's disease. Proc Natl Acad Sci U S A 2009;106(32):13576-81. DOI: 10.1073/pnas.0902714106 [DOI:10.1073/pnas.0902714106]
30. Costa DA, de Oliveira GA, Lima TC, dos Santos PS, de Sousa DP, de Freitas RM. Anticonvulsant and antioxidant effects of cyano-carvone and its action on acetylcholinesterase activity in mice hippocampus. Cell Mol Neurobiol 2012;32(4):633-40. DOI: 10.1007/s10571-012-9812-8 [DOI:10.1007/s10571-012-9812-8]
31. Trabace L, Kendrick KM, Castrignano S, Colaianna M, De Giorgi A, Schiavone S, et al. Soluble amyloid beta1-42 reduces dopamine levels in rat prefrontal cortex: relationship to nitric oxide. Neuroscience 2007;147(3):652-63. DOI: 10.1016/j.neuroscience.2007.04.056 [DOI:10.1016/j.neuroscience.2007.04.056]
32. Weingarten MD, Lockwood AH, Hwo SY, Kirschner MW. A protein factor essential for microtubule assembly. Proc Natl Acad Sci U S A 1975;72(5):1858-62. DOI: 10.1073/pnas.72.5.1858 [DOI:10.1073/pnas.72.5.1858]
33. Celik S, Ozkaya A. Effects of intraperitoneally administered lipoic acid, vitamin E, and linalool on the level of total lipid and fatty acids in guinea pig brain with oxidative stress induced by H2O2. J Biochem Mol Biol 2002;35(6):547-52. DOI: 10.5483/bmbrep.2002.35.6.547 [DOI:10.5483/BMBRep.2002.35.6.547]
34. Macedo EM, Santos WC, Sousa BP Neto, Lopes EM, Piauilino CA, Cunha FV, et al. Association of terpinolene and diclofenac presents antinociceptive and anti-inflammatory synergistic effects in a model of chronic inflammation. Braz J Med Biol Res 2016;49(7):e5103. DOI: 10.1590/1414-431X20165103 [DOI:10.1590/1414-431x20165103]
35. Hong JT. NF-kB as a mediator of brain inflammation in AD. CNS Neurol Disord Drug Targets 2017;16(1):18715366. Link
36. Habtemariam S. Protective effects of caffeic acid and the Alzheimer's brain: an update. Mini Rev Med Chem 2017;17(8):667-74. DOI: 10.2174/1389557516666161130100947 [DOI:10.2174/1389557516666161130100947]
37. Adlard PA, Perreau VM, Pop V, Cotman CW. Voluntary exercise decreases amyloid load in a transgenic model of Alzheimer's disease. J Neurosci 2005;25(17):4217-21. DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0496-05.2005 [DOI:10.1523/JNEUROSCI.0496-05.2005]

ارسال نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله دانشگاه علوم پزشکی قم می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق
© 2025 CC BY-NC 4.0 | Qom University of Medical Sciences Journal

Designed & Developed by : Yektaweb