پایان نامه ارشد رایگان درمورد سیستم عصبی، فیزیولوژی، قلب و عروق، اکسیداسیون

ایجاد میشود. فعالیت رسپتورهای متابوتروپیک گلوتامات نوع یک قادر به فعالسازی فسفولیپازC و در نتیجه تولید اینوزیتولتریفسفات و دی آسیلگلیسرول به واسطهی هیدرولیز فسفاتیدیلاینوزیتول میباشد (Hermans and Challiss, 2001). این آنزیم دارای چهار دمین (C1-C4) میباشد. C1 حاوی موتیفهای لازم برای اتصال به دیآسیلگلیسرول، C2 دارای نواحی شناختهشده برای اتصال لیپیدهای اسیدی و در بعضی موارد کلسیم و C3 و C4 نواحی متصلشونده به ATP وسوبسترا را تشکیل میدهند. برخی از این کینازها به دلیل فقدان C2 غیر وابسته به کلسیم میباشند (Koya and L. King, 1998). شواهد نشان میدهد که در غلظتهای پایین دیاسیلگلیسرول یا PKC کانالهای سدیمی آهستهتر غیرفعال میشود در حالی که در غلظتهای بالا میزان جریانهای سدیمی کاهش مییابد (Numann, et al., 1999). تعدیل کانالهای کلسیمی توسط PKC منجر به افزایش میزان جریان کلسیمی میشود (Chang et al., 1991). اثر PKC بر کانالهای پتاسیمی بسته به نوع کانال میتواند مهاری یا تحریکی باشد (Iskander et al., 1995).

1-6) نیتریک اکسید، تعدیل کننده عملکرد نورون

مطالعات اولیه در مورد سیگنالهای میانجی شونده با نیتریکاکسید52(NO) نشان میدهد که این گاز با اثر بر گوانیلیل سیکلاز محلول 53(SGC) سبب تحریک فعالیت آن میشود. به دنبال آن سطح گوانوزین مونوفسفات حلقوی (cGMP)54 افزایش مییابد که میتواند بر روی پلاستیسیتی سیناپسی، استراحت ماهیچه صاف، ترشح نورونی و انتقال عصبی اثرگذار باشد .(Uretsky, et al., 2005)
SGC یک آنزیم محتوی هِم سیتوزولی است که سبب تبدیل گوانوزین تری فسفات(GTP)55 به cGMP میشود. SGC با اتصال NO به بخش هِم56 آن فعال میشود و سبب افزایش غلظت درون سلولی cGMP میشود. مهمترین اثر cGMP، بر روی پروتئینکیناز G57 و کانالهای دریچهدار وابسته به نوکلئوتید حلقوی است. بدین وسیله NO اثرش را بر روی ماهیچه صاف و انتقال عصبی اعمال میکند (Krumenacker, et al., .2004).
نيتريك اكسيد يك مولكول فعال زيستي است كه فعاليتهاي متنوعي را در سيستمهاي زنده اعمال ميكند. در پستانداران به عنوان يك پيامبر اصلي در قلب و عروق، سيستم ايمني و عصبي شناخته شده و نقشهاي تنظيمي، سيگنالي، حفاظتي و سمي را در سلول اعمال ميكند (Wang, et al., 2006; Beligni and and Lamattina, 2001).
NO يك مولكول گازي ليپوفيل (lipophilic gas) بدون بار(Bartha, et al., 2005) و يك گونه واكنشپذير نيتروژن محسوب مي شود (Beligni and Lamattina, 2001). وضعيت شيميايي NOبه اثر متقابل سه گونه ردوكس اشاره دارد: راديكال نيتريك اكسيد (NO•)، كاتيون نيتروزونيوم(NO+) ، و آنيون نيتروكسيل .(NO-) در كل راديكال NO• به شدت مستعد اكسيداسيون و احياء است (Wendehenne, et al., 2001).
بسياري از اعمال تأثيرگذارNO مربوط به ميل تركيبي شديد آن به Fe است، مانند اثر روي پروتئينهاي تنظيمي آهن .(Wattsr, et al., 2003)

1-6-1) مسیر متابولیکی تولید نیتریک اکسید
در حضور اکسیژن، N-متیل-D-آسپارتات58 و کوفاکتوری مانند فلاوین مونونوکلئوتید59، فلاوینآدنیندینوکلئوتید60 هِم و تتراهیدرو بیوپترین61، آنزیم سنتزکننده نیتریکاکسید (NOS) با اکسیداسیون نیتروژن گوانیلیل انتهای آمینو اسید L-آرژنین62، آن را به فرم L-سیترولین63 و NO کاتالیز میکند(Bredt, et al., .1999)
NO به راحتی درون سلول انتشار مییابد و یا از غشای سلولی عبور میکند و هم به صورت اتو کراین و هم پاراکراین عمل میکند.
حال اینکه گاهی اوقات در سلول NO میتواند به طور مستقیم به وسیله سدیم نیتروپروساید نیز تولیدشود. سديم نيتروپروسايد(SNP) ، Na2[Fe(CN)5NO] يك تركيب رهاكننده نيتريكاكسيد است كه در حالت محلول بشدت به نور حساس بوده، تجزيه آن توسط اكسيژن و دماي زياد تسريع مي شود (Wieczorek, et al., 2006). رهاسازي NO از.دهنده، نيازمند تابش نور يا احياي آن توسط عوامل كاهنده ،مثل: اسيدآسكوربيك، تيوها و هموپروتئينها، مانند (NADPH, NADH) است .(Wieczorek, et al., 2006)

1-7) دلایل استفاده از نورونهای حلزون

در تحقیقات انجام شده روی الگوی فعالیت صرعی و روشهای درمان آن از مدلهای حیوانی مختلف استفاده شده است. با این حال مکانیسمهای اساسی ایجادکننده الگوی فعالیت صرعی در نمونههای جانوری مختلف مشابه است. از طرفی نتایج تحقیقات مختلف نشان دادهاست که الگوی فعالیت صرعی ایجاد شده در نورونهای حلزون با الگوی فعالیت ثبت شده در سیستم عصبی مهرهداران از جمله انسان شباهت دارد (Janahmadi et al., 2008).
مزایای تکنیکی متعدد نورونهای گانگلیون بیمهرگان در مقایسه با نورونهای مهرهداران از جمله، وجود نورونهای بزرگ قابل تشخیص و امکان مطالعه گانگلیون در شرایط in vitro بدون تغییر در ویژگیهای ساختمانی و عملکردی باعث شده تا این نورونها در موارد متعددی جهت مطالعه مکانیسمهای پایه سیستم عصبی مورد استفاده قرار گیرند. نرم‌تنان بزرگترین نورون‌ها را در سلسله جانوران دارند و اندازه بزرگ نورون‌هایشان، شناسایی و ورود الکترود به سلول را تسهیل می‌کند و از طرفی خونسرد بودن این رده جانوری، مشکلات نگهداری آن‌ها را در شرایط in vitro کاهش می‌دهد. این عوامل باعث شدند بسیاری از مطالعات اولیه الکتروفیزیولوژیک برای نخستین بار روی نورون‌های نرم‌تنان انجام شوند (Hodgkin and Hoxley, 1939; .1952).
در مقایسه با نمونههای بی مهره، مطالعه مکانیسم‌های سلولی و مولکولی در نورون‌های پستانداران اغلب مستلزم مراحل آماده‌سازی است که ممکن است همراه با تغییراتی در سازمانبندی کلی نورون‌ها باشد. بعلاوه اندازه بسیار کوچک نورون‌ها و نیاز به شرایطی با حداقل تغییرات نسبت به شرایط in vivo، ان
جام ثبت داخل سلولی را مشکل می‌سازد. عملکرد سیستم عصبی بی‌مهرگان و مهره‌داران از جهات بسیاری شبیه میباشد، از جمله داشتن گیرنده‌های حسی، شبکه عصبی مرکزی، خروجی‌های حرکتی و مجموعه‌ای از ناقل‌های عصبی، مسیرهای انتقال سیگنال و انواع کانال‌های یونی مشابه (Altrup et al., 1992). بنا به دلایل ذکر شده استفاده از گانگلیون حلزون در مطالعات الکتروفیزیولوژیک مرتبط با تحریکپذیری و فعالیت صرعی به نظر معقول و مفید میرسد.

فصل دوم

مروری بر تحقیقات پیشین

2-1) ترکیبات اسانس‌ها و عملکرد آن‌ها روی سیستم عصبی مرکزی و محیطی

در جستجو برای کشف منابع جدید مولکول‌های طبیعی که رفتار کانال‌های یونی را تعدیل می‌کنند، اسانس‌های گیاهی هم نویدبخش‌اند و هم چالش برانگیز. برخي از ترکيبات با منشاء گياهي براي قرنها در درمان صرع مورد استفاده بوده و کارايي خود را در تحقيقات تجربي به اثبات رسانده اند (Sayyah et al., 2002, de Almeida, 2009). از طرفي گزارشهايي وجود دارد که نشان ميدهد عصاره و اسانس روغني برخي گياهان داراي اثرات صرعزایی بارزي هستند که نشاندهنده خطرات بالقوه در گياه درماني است. پیشنهاد شده که این ترکیبات دارای اثرات فارماکولوژیک مختلفی روی سیستم عصبی می‌باشند. اگرچه بیشتر مطالعات منتشر شده، نقل قول عموم در مورد استفاده از این ترکیبات برای درمان اختلالات سیستم عصبی است اما فقط تعداد کمی از مطالعات فعالیت و اثرات سمی ترکیب اصلی آن‌ها را روی سیستم عصبی توصیف کرده است. در تعداد معدودتری از مطالعات بر تاثیرخاص برخی ترکیبات از جمله مونوترپنها متمرکزند که در تعداد قابل توجهی از فراوردههای گیاهی موثر بر صرع حضور دارند. در ادامه به بررسی اجمالی تعدادی از ترکیبات گیاهی و اثرات بیولوژیک آن‌ها می‌پردازیم.
اوکالیپتول سبب تغییر فعالیت نورونهای بویایی میشود این ترکیب با اتصال به رسپتورهای خود در سیستم بویایی سبب فعال شدن G-پروتئین و تحریک آدنیلیل سیکلاز و به دنبال آن ایجاد cAMP میشود که cAMP سپس سبب باز شدن کانالهای کاتیونی CNG و در نتیجه سبب دپلاریزاسیون نورون میشود (Kurahashi and Ya, 1994; firestein et al., 2001).
Ferreira-da-silva در سال 2009 اثرات اوکالیپتول بر فعالیت نورونهای کانگلیون گردنی فوقانی64 موشهای صحرایی مورد مطالعه قرار دادند. آنها گزارش کردند که اوکالیپتول درغلظتهای 3 و 6 میلی مولار از طریق القای دپلاریزاسیون و در نتیجه غیر فعال سازی کانالهای سدیمی سبب کاهش تحریکپذیری در این نورونها میشود زیرا تزریق جریانهای منفی داخل سلولی سبب بازگشت امواج پتانسیل عمل میشد. القای دپلاریزاسیون ممکن است از طریق هدایت جریانهای کاتیونی رو به داخل صورت گیرد. به اوکالیپتول خواص صرعزا نیز نسبت داده شده است (Bakkali et al., 2008). Ćulić و همکاران در سال 2009 بیان کردند که تزریق درون صفاقی اوکالیپتول در دوزهای 300-500 میکرولیتر بر کیلوگرم سبب القای تشنجات صرعی در موشهای صحرایی نر میشود. زراعت پیشه در سال 2013 بیان کرد که اثرات تحریکی و صرعزایی اکالیپتول در غلظتهای 3و5 میلی مولار از تعدیل فعالیت کانال‌های یونی بویژه کانال‌های پتاسیمی جبران کننده تاخیری و A-type، کانال‌های کلسیمی وابسته به ولتاژ و کانالهای پتاسیمی حساس به کلسیم ناشی می-شود.
Lee و همکاران در سال 2005 گزارش کردند که اوجنول جریانهای کلسیمی فعال شونده در ولتاژهای بالا (HVA) و همچنین جریانهای کلسیمی N-type را مهار میکند. از طرفی Altier و Zamponi در سال 2004 بیان کردند که کانالهای N-type میانجی کنندهی سیگنالینگ درد در نورونهای حسی میباشد. بنابراین ممکن است مهار کانالهای مذکور در اثرات ضددردی اوجنول مشارکت داشته باشند. مشخص شده اوجنول یک اثر ضدصرعی وابسته به زمان و غلظت مورد استفاده دارد (Sayyah et al., 2004). همچنین در سال 2012 خلیلی نشان داد که بکارگیری غلظتهای بالای اوجنول (2 و 5/2 میلی مولار) منجر به بروز الگوی صرعی میشوند. در واقع غلظتهای پایین اوجنول باعث کاهش فعالیت نورونی و نیز مهار فعالیت صرعی القاء شده با PTZ شده در حالیکه غلظتهای بالاتر آن اثر تحریکی داشته و حتی منجر به بروز الگوی burst میشود.
شواهد حاکی از آن است که منتول می‌تواند روی سیستم عصبی مرکزی تاثیر گذار باشد. Umezu و همکاران نشان دادند که تزریق داخل صفاقی و داخل وریدی منتول و همینطور ایزومر‌های منتون و ایزومنتون به موش منجر به افزایش وابسته به دوز در فعالیت حرکتی می‌شود در واقع منتول از طریق عمل کردن روی سیستم عصبی مرکزی باعث چنین اثری می‌شود (Umezu, et al., 2001). منتول می‌تواند به راحتی جذب شود، سپس با عبور از سد خونی مغزی (با توجه به ماهیت لیپوفیلی خود) اثرات خود را روی نورون‌های سیستم عصبی مرکزی (CNS) اعمال کند (de .Araujo,et al., 2011).
Zhang و همکاران (2008) اثرات منتول را در CNS بررسی کردند و اعمال مرکزی منتول را در نورون‌های ناحیه هیپوکامپ نشان دادند. به طور جالب توجهی آن‌ها عملکرد اختصاصی منتول را در توقیف تحریک نورون‌های هیپوکامپ با افزایش انتخابی مهار تونیک GABAA نشان دادند. این یافته بسیار نزدیک به این زمینه است که منتول می‌تواند به عنوان یک داروی ضد صرع استفاده شود. از طرفی هوشمندی در سال 2012 گزارش کرد که منتول نه تنها اثر ضدصرعی ندارد بلکه با القاء فعالیت انفجاری و انحراف دپولاریزان در نورونهای حلزون دارای اثر صرعزایی مشابه الگوی
صرعی ایجاد شده تحت تأثیر پنتیلن تترازول میباشد.
تاثير صرع‌زايي اسانس روغني از جمله کامفر نیز به اثبات رسیده است (Burkhard, et al., 1999). گزارشاتی وجود دارد که برخی از بیماران پس از مصرف ناخواستهی کافور تشنج تونیک-کلونیک ژنرالیزه را تجربه کردند (Agarwal and Malhotra, 2008). Ćulić و همکاران در سال 2008 گزارش کردند که تزریق درون صفاقی کامفر در دوزهای 400-600 میکرولیتر بر کیلوگرم سبب القای تشنجات صرعی در موشهای صحرایی نر میشود. کامفر کانال‌های TRPV1,3 را فعال میکند و کانال‌های TRPA1 را که در نورون‌های گانگلیون ریشه‌ی پشتی گیرنده درد بیان می‌شوند را مهار میکند ) (Nagata et al., 2005. اين كانالها اطلاعات مربوط به دما و درد را به سيستم عصبي مركزي انتقال ميدهد و در سلولهاي عصبي مختلف بيان ميشود.

2-2) هدف:

در این تحقیق هدف ما، بررسی تاثیرکامفر بر تحریک‌پذیری سلول‌های عصبی و بررسی نقش عملکردی کانال‌های یونی وابسته به ولتاژ در تحریک‌پذیری نورونی و مشارکت احتمالی آنها در تعدیل فعالیت نورونی توسط کامفر در نورونهای حلزون میباشد.

فصل سوم

مواد و روشها

3-1) حیوانات

مدل آزمایشگاهی مورد استفاده در کلیه آزمایش‌ها، حلزون باغی (Caucasotachea atrolabiata, krynicki, 1833) بود (شکل 3-1). نمونه بالغ حلزون باغی، دارای صدف بزرگی با قطر تقریبی 3 سانتیمتر راست گرد، فشرده (طول کمتر از عرض) و دارای 4 تا 5 پیچ در طول صدف می‌باشند. صدف در رنگ‌های مختلف و معمولا به رنگ قهوهای تیره یا شاه بلوطی با نوارهای زرد رنگ دیده می‌شود. نمونه‌ها در شرایط مناسب از لحاظ درجه حرارت مناسب، نور و در محیط مرطوب نگهداری و با هویج، خیار و کاهو تغذیه میشدند.

شکل 3-1. حلزون باغی(Caucasotachea atrolabiata)

3-2) تشریح و آماده سازی گانگلیون عصبی جهت ثبت

آزمایش‌ها بر روی نورون‌های مجموعه گانگلیونی تحت مری65 انجام می‌گرفت (شکل 3-2). قبل از انجام آزمایش، بمنظور ایجاد شرایط فیزیولوژیک یکسان و حصول اطمینان از فعال بودن جانور، آن‌ها را درون ظرف آب قرار داده و پس از فعال شدن ابتدا صدف جانور بوسیله انبر استخوان شکن برداشته شده و سپس به کمک سوزن سر و پای حلزون بدون صدف روی چوب پنبه ثابت می‌شد. با ایجاد شکافی طولی در ناحیه گردن جانور، حلقه گانگلیونی دور مری شناسایی و از بدن خارج شده و به داخل محفظه ثبت با بستر سیلگارد و حاوی رینگر نرمال حلزون منتقل و سپس با سوزن حشره در این محفظه تثبیت می‌شد. نورون‌ها در این مجموعه گانگلیونی بوسیله دو لایه بافت پیوندی احاطه شده‌اند. بخش پشتی گانگلیون دارای اعصاب کمتری بوده و با برداشتن لایههای پیوندی در این ناحیه، توسط پنس‌های بسیار ظریف در زیر استریومیکروسکوپ، نورون‌ها آشکار می‌شدند.

شکل 3-2. گانگلیون تحت مری تثبیت شد

دیدگاهتان را بنویسید

Close Menu