مقدمه
بیماری آلزایمر (AD: Alzheimer's disease) شایعترین شکل اختلال عصبی بوده و تقریباً شامل دو سوم از تمام موارد زوال عقل میباشد. پاتولوژی AD توسط تعامل پیچیده بین عوامل ژنتیکی متعدد و محیطی شکل میگیرد. در حال حاضر، هیچ درمانی مؤثری برای AD وجود ندارد. اختلالات رفتاری و شناختی پیشرفته در بیماری آلزایمر مشاهده میشود. شواهدی وجود دارد که نشان میدهد روند پاتولوژیک، سالها قبل از بروز علائم بالینی آغاز میگردد (1).
اسکوپولامین بلاککننده گیرنده موسکارینی استیلکولین است که به عنوان یک ابزار مفید در تولید یک مدل فراموشی عمل میکند. از اسکوپولامین به عنوان یک داروی استاندارد/مرجع برای ایجاد آلزایمر در حیوانات سالم استفاده میشود (2،3). شواهد قابل توجهی وجود دارد که نشان میدهد اسکوپولامین از طریق تداخل استیلکولین در مغز باعث استرس اکسیداتیو و نقص شناختی میشود (2).
نوروژنسیس در هیپوکامپ توسط فعالیت نرمال سیستم کولینرژیک از طریق تعدیل مکانیسمهای نوروژنیک که BDNF و پروتئین
( cAMP response element-binding protein:CREB) در آن دخیل هستند، تنظیم میشود (3). شواهد نشان میدهند که کاهش سطح BDNF در قشر entorhinal و هیپوکامپ بیماران مبتلا به AD منجر به کاهش نمره بیمار در حالت mini-mental میشود. تغییرات در سطح BDNF پس از دریافت اسکوپولامین نیز مشاهده شده است (4).
به طور خاص، بارها گزارش شده است که رژیم غذایی مدیترانهای غنی شده از ترکیبات پلیفنولیک مانند آگلیکون اولئوروپین (OleA؛ پلیفنول اصلی موجود در روغن زیتون) در برابر آسیبهای مرتبط با سن مؤثر بوده و نقصهای رفتاری را بهبود میبخشد (5).
زیتون (Olea europaea) یکی از معروفترین گیاهان آسیایی بوده و بیش از 2000 سال است که در رژیم غذایی مردم وجود دارد (6). مطالعات مختلف در مورد زیتون و مواد مؤثر آن، خاصیت محافظت نورونی و ضد التهابی آن را تأیید نمودهاند (7). Oleuropein ترکیب اصلی بیواکتیو زیتون است که به مقدار زیادی در میوه و برگ فرآوری نشده زیتون وجود دارد (6). مطالعات مختلف در مورد Oleuropein نشان دادهاند که این ماده خاصیت متفاوت نوروپروتکتیو در ناهنجاریهای مختلف عصبی از جمله آسیبهای عصبی هیپوکامپ طی ایسکمی مغزی (8)، آسیب مغزی پس از هیپوکسی و اکسیژنرسانی مجدد در مدل موش دیابتی (9)، تشنجAudiogenic مرتبط با رژیم غذایی با چربی بالا (10)، آسیب طناب نخایی در مدل موشی صحرایی (11) و مسمومیتهای عصبی دارد (12). ویژگی نوروپروتکتیو این ترکیب به واسطه مهار رادیکالهای آزاد و پراکسیداسیون چربی، خواص ضد التهابی، احیای گلوتاتیون و خواص ضد آپپتوزی میباشد (13).
در مطالعه حاضر به بررسی اثرات بهبوددهندگی اولئوروپین در شکلگیری حافظه و وضعیت اکسیداتیو هیپوکامپ در مدل ناشی از اسکوپولامین پرداخته شد. علاوهبراین، mRNA ژن BDNF هیپوکامپ در موشهای سوری دریافتکننده اسکوپولامین بررسی گردید.
روش بررسی
حیوانات آزمایشگاهی
در این مطالعه تجربی، 35 سر موش سوری با محدوده وزنی
30-20 گرم از مؤسسـه انسـتیتو پاستور ایران خریداری شدند. حیوانات در قفـسهـای ویـژه بـا شرایط دوره روشنایی- تاریکی 12/12 ساعته و دمـای 2± 23 درجه سانتیگراد نگهداری شدند. شایان ذکر است که هیچگونه محـدودیتی بـرای دسترسی به غذا و آب برای حیوانات وجود نداشت.
گروههای مورد آزمایش
حیوانات به منظور بررسی اثر غلظتهای مختلـف اولئوروپین بر موشهای تیمار شده با اسکوپولامین به طور تصادفی بـه پنج گروه هفتتایی تقسیم شدند:
· گروه شاهد که سالین دریافت کرد.
· گروه درمانی با سه زیرگروه که به ترتیب دریافـتکننـده غلظتهای 5، 10 و 20 میلیگرم بر کیلوگرم اولئوروپین همراه با 1 میلیگرم بر کیلوگرم اسکوپولامین بودند.
· گروهـی کـه بـه میـزان 1 میلیگرم بر کیلوگرم اسـکوپولامین دریافت کرد.
اولئوروپین و اسکوپولامین پس از حل شدن در سـالین 9/0 بـه روش درون صــفاقی به مدت 21 روز به حیوانات داده شد. پس از طی دوره تیمار، آزمونهای رفتاری اجرا گردید. در ادامه، موشها به طور عمیق بیهوش شدند و نمونه خون و بافت مغز تهیه گردید.
آزمونهای رفتاری
آزمون حافظه فضایی از طریق دستگاه ماز آبی موریس
از این دستگاه به منظور ارزیابی یادگیری حافظه استفاده میگردد. بدینمنظور، یک سکوی گرد از جنس پلکسیگلاس به قطر 10 سانتیمتر در مرکز ربع جنوب غربی و حدود 1 سانتیمتر زیر آب قرار داده میشود. پروتکلهای تمرینی گوناگون، شاخصهای مختلفی اعم از یادگیری، حافظه و عملکرد حرکتی را میسنجد. در هر کوشش، 60 ثانیه به موش فرصت داده میشود تا محل سکو را پیدا کند. در صورتی که موش سکو را پیدا نکند، توسط محقق به سمت سکو هدایت میشود. شایان ذکر است که بین دو کوشش، 30 ثانیه استراحت به موش داده میشود تا در این فاصله محیط اطراف را بررسی کند. بین دو بلوک، موش حدود 10 دقیقه از آب بیرون آورده میشود و در قفس استراحت میکند. عوامل سرعت حرکت و هماهنگی بینایی- حرکتی و یادگیری فضایی با استفاده از این دستگاه ارزیابی میگردد. هر موش چهار روز و هر روز، چهار بار آموزش داده میشود. روز پنجم، روز پروب بوده و یک بار بدون وجود سکو انجام میشود (14).
اندازهگیری بیان ژن BDNF
استخراج RNA (Ribonucleic acid) توسط کیت تهیه شده از شرکت Acuuzol کره جنوبی صورت گرفت. با اندازهگیری غلظت RNA استخراج شده در هر نمونه، حجمی از آن که معادل 1000 نانوگرم RNA بود برای سنتز cDNA برداشته شد. سپس سنتزcDNA توسط کیت شرکت SCIENTIFIC Thermo صورت گرفت. واکنش Real time PCR (Polymerase chain reaction) در حجم نهایی 10 میکرولیتر در دستگاه کوربت 300 انجام شد. در ادامه، ژن رفرنس بتا-اکتین انتخاب گردید. توالی پرایمرهای به کار رفته در آزمایش و برنامه ارائه شده به دستگاه در جدول 1 نشان داده شده است. پس از انجام Real time PCR، CTمخصوص هر ژن از دستگاه استخراج گردید و آنالیز بیان ژنها با فرمول زیر محاسبه شد.
Gene expression ratio= (EGOI)ΔCt GOI)EHKG)ΔCt HKG
اندازهگیری ظرفیت آنتیاکسیدانی کل سرم و بافت مغز
ظرفیت آنتیاکسیدانی کل سرم و هموژنه بافت مغز توسط روش FRAP (Ferric Reducing Antioxidant Power) تعیین گردید. محلول کار FRAP با افزودن 5/2 میلیلیتر بافر استات 25/0 میلیمولار با 3=pH، 5/2 میلیلیتر TPTZ (Tris pyridyl-triazine) 10 میلیمولار تهیه شده در اسید هیدروکلریک 40 میلیمولار و 5/2 میلیلیتر کلرید آهن 6 آبه 20 میلیمولار تهیه گردید. 25 میکرولیتر از نمونه سرم یا هموژنه بافت با 5/1 میلیلیتر از محلول کار FRAPمخلوط شد و پس از گذشت 10 دقیقه، در دمای 37 درجه سانتیگراد جذب نوری در 593 نانومتر توسط دستگاه اسپکتوفتومتری قرائت گردید (14).
تجزیه و تحلیل دادهها
دادهها از طریق نرمافزار SPSS 16 تجزیه و تحلیل گردیدند. از آزمونهای آنالیز واریانس یکطرفه و به دنبال آن آزمون تعقیبی توکی برای آنالیز دادهها استفاده شد (15). دادهها بهصورت میانگین±انحراف معیار بیان گردیدند و مقدار (05/0P<) از نظر آماری معنادار در نظر گرفته شد.
جدول شماره 1: توالی پرایمرهای ارائه شده به دستگاه
gens |
Forward |
Reverse |
BDNF |
ATCGGCTTCACAGGAGACATC |
CAGAACAGAACAGAACAGAACCAG |
یافتهها
نتایج مربوط به آزمون پروب در آزمون Morris water maze نشان میدهد که گروه دریافتکننده اسکوپولامین در مقایسه با گروه کنترل، به طور معناداری مدت زمان کمتری را در کوادرانت هدف شنا کرده است. در گروههای دریافتکننده اولئوروپین با دوزهای 10 و 20 میلیگرم بر کیلوگرم، مدت زمان شنا در کوادرانت هدف در روز پروب به طور معناداری از گروه اسکوپولامین بیشتر بود. در گروه دریافتکننده اسکوپولامین در روز پروب، فرکانس عبور از کوادرانت هدف در مقایسه با گروه کنترل به طور معناداری کمتر بود. شایان ذکر است که در گروههای دریافتکننده اولئوروپین با دوزهای 5، 10 و 20 میلیگرم بر کیلوگرم، فرکانس عبور از کوادرانت هدف در روز پروب در مقایسه با گروه اسکوپولامین به طور معناداری افزایش یافت (نمودار 1 A-B).
با توجه به نتایج آزمونهای آنتیاکسیدانی در گروه دریافتکننده اسکوپولامین میتوان گفت که ظرفیت آنتیاکسیدانی سرم و بافت مغز به طور معناداری در مقایسه با گروه کنترل کاهش یافته است. همچنین اولئوروپین با دوزهای 5، 10 و 20 میلیگرم بر کیلوگرم توانسته است به شکل معناداری ظرفیت آنتیاکسیدانی سرم و هیپوکامپ را افزایش دهد (نمودار 2 A-B).
B |