4-6) ويژگي‌هاي پتانسيل عمل خودبخودي در حضور اوکاليپتول 5 ميلي مولار و مهار کننده‌هاي کانال‌هاي کلسيمي نيکل کلريد و نيفديپين ………………………………………………………… 52
4-7) ويژگي‌هاي پتانسيل عمل خودبخودي در حضور اوکاليپتول 5 ميلي مولار و مهار کننده‌هاي پروتئين کينازها کلريترين و H89 ……………………………………………………………………….. 54
فصل پنجم: بحث و نتيجهگيري
5-1) بحث ……………………………………………………………………………………………………………………………… 58
5-1-1) تغيير در ويژگي‌هاي پتانسيل عمل در حضور اوکاليپتول ……………………………………….. 59
5-2) نتيجهگيري …………………………………………………………………………………………………………………… 63
5-3) پيشنهادات براي مطالعات آينده …………………………………………………………………………………… 64
فهرست منابع و ماخذ ……………………………………………………………………………………………………………… 65
فهرست شکلها
عنوان ………………………………………………………………………………………………………………………………. صفحه
شکل 3-1. حلزون باغي …………………………………………………………………………………………………………. 29
شکل 3-2. گانگليون تحت مري تثبيت شده در محفظه ثبت ……………………………………………… 30
شکل 3-3. نمايي از وسايل ثبت داخل سلولي ………………………………………………………………………. 32
شکل 3-4. نحوه اندازه گيري برخي پارامترهاي پتانسيل عمل ……………………………………………. 34
شکل 4-1. الگوي فعاليت خودبخودي نورون در شرايط کنترل، 5 و 10 دقيقه پس از مجاورت با اوکاليپتول 3 ميلي مولار …………………………………………………………………………………………………….. 38
شکل 4-2. مقايسه پتانسيل ثبت شده از يک نورون در سه زمان کنترل، 5 و 10 دقيقه پس از افزودن اوکاليپتول 3 ميلي مولار ……………………………………………………………………………………………. 42
شکل 4-3. الگوي فعاليت خودبخودي در شرايط کنترل، 5 دقيقه پس از مجاورت با غلظت mM 5 اوکاليپتول و پس از شستشوي محفظه حاوي اوکاليپتول با رينگر نرمال حلزون ……. 44
شکل 4-4. مقايسه پتانسيل ثبت شده از يک نورون در زمانهاي کنترل، 5دقيقه پس از افزودن اوکاليپتول 5 ميلي مولار و پس از شستشو ……………………………………………………………………………. 48
شکل 4-5. پس از افزايش فعاليت نورون درنتيجه افزودنPTZ 10 ميلي مولار، افزودن اوکاليپتول 3 ميلي مولار بعد از 3 دقيقه منجر به بروز الگوي burst شد …………………………….. 50
شکل 4-6. پس از افزايش فعاليت نورون درنتيجه افزودن TEA 5 ميلي مولار، افزودن اوکاليپتول 3 ميلي مولار بعد از 5 دقيقه منجر به بروز الگوي burst شد ……………………………. 51
شکل 4-7. پس از افزايش فعاليت نورون درنتيجه افزودن 4-AP 1 ميلي مولار، افزودن اوکاليپتول 3 ميلي مولار بعد از 4 دقيقه منجر به بروز الگوي burst شد ……………………………. 52
شکل 4-8. پس از بروز فعاليت PDS درنتيجه افزودن اوکاليپتول 5 ميلي مولار، NiCl به محفظه ثبت اضافه گرديد ………………………………………………………………………………………………………. 53
شکل 4-9. پس از بروز فعاليت PDS در نتيجه افزودن اوکاليپتول 5 ميلي مولار، نيفديپين به محفظه ثبت اضافه گرديد ………………………………………………………………………………………………………. 54
شکل 4-10. پس از بروز فعاليت PDS در نتيجه افزودن اوکاليپتول 5 ميلي مولار، کلريترين به محفظه ثبت اضافه گرديد ………………………………………………………………………………………………………. 55
شکل 4-11. پس از بروز فعاليت PDS در نتيجه افزودن اوکاليپتول 5 ميلي مولار، H89 به محفظه ثبت اضافه گرديد ………………………………………………………………………………………………………. 56
فهرست نمودارها و جدولها
عنوان ………………………………………………………………………………………………………………………………. صفحه
نمودار 4-1. مقايسه ميانگين پتانسيل استراحت غشاء، آستانه، فرکانس و دامنه پتانسيل عمل در شرايط کنترل و در 5 و 10 دقيقه پس از افزودن غلظت 3 ميلي مولار اوکاليپتول به رينگر حلزوني نرمال (7=n) ………………………………………………………………………………………………………………. 39
نمودار 4-2. مقايسه ميانگين مدت زمان پتانسيل عمل، فاصله بين پتانسيل‌هاي عمل، و سطح زير منحني در شرايط کنترل و در 5 و 10 دقيقه پس از افزودن غلظت 3 ميلي مولار اوکاليپتول به رينگر حلزوني نرمال (7=n) …………………………………………………………………………….. 40
نمودار 4-3. مقايسه دامنه AHP و طول مدت AHP در شرايط کنترل و در 5 و 10 دقيقه پس از افزودن غلظت 3 ميلي مولار اوکاليپتول به رينگر حلزوني نرمال (7=n) …………………………… 41
نمودار 4-4. مقايسه ميانگين شيب فاز دپلاريزاسيون و شيب فاز رپلاريزاسيون بين سه حالت کنترل، 5 و 10 دقيقه پس از افزودن اوکاليپتول 3 ميلي مولار (7=n) ………………………………… 42
نمودار 4-5. مقايسه ميانگين مدت دوره مهاري بعد از فعاليت برانگيخته پس از تزريق جريان‌هاي دپلاريزان (nA3-2) در شرايط کنترل و 10 دقيقه پس از افزودن غلظت 3 ميلي مولار اوکاليپتول به رينگر حلزوني نرمال ……………………………………………………………………………….. 43
نمودار 4-6. مقايسه ميانگين پتانسيل استراحت غشاء، آستانه، فرکانس و فاصله بين پتانسيل‌هاي عمل در شرايط کنترل و 5 دقيقه پس از افزودن غلظت 5 ميلي مولار اوکاليپتول به رينگر حلزوني نرمال (6=n) ……………………………………………………………………………………………….. 45
نمودار 4-7. مقايسه دامنه و طول مدت پتانسيلهاي عمل و همچنين سطح زير منحني در شرايط کنترل و 5 دقيقه پس از افزودن غلظت 5 ميلي مولار اوکاليپتول به رينگر حلزوني نرمال (6=n) ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 46
نمودار 4-8. مقايسه مدت فاز دپلاريزاسيون و رپلاريزاسيون پتانسيل عمل، دامنه AHP و طول مدت AHP در شرايط کنترل و 5 دقيقه پس از افزودن غلظت 5 ميلي مولار اوکاليپتول به رينگر حلزوني نرمال (6=n) ……………………………………………………………………………………………………. 47
نمودار 4-9. مقايسه ميانگين شيب فاز دپلاريزاسيون و شيب فاز رپلاريزاسيون بين حالت کنترل و 5 دقيقه پس از افزودن اوکاليپتول 3 ميلي مولار (7=n) ……………………………………….. 47
جدول4-1. مقاومت ورودي سلول در شرايط کنترل و 10 دقيقه پس از کاربرد اوکاليپتول 3 ميلي مولار ………………………………………………………………………………………………………………………………. 43
جدول 4-2. مقاومت ورودي سلول در شرايط کنترل و 10 دقيقه پس از کاربرد اوکاليپتول 5 ميلي مولار ………………………………………………………………………………………………………………………………. 49
فصل اول
1- مقدمه
1-1) بيان مساله
بيماري صرع1 از جمله شايعترين اختلالات عصبي در جهان است. اين اختلال بصورت تشنجات خودبخوديِ غيرقابل پيشبيني بروز مي کند. صرع معمولاً در نتيجه کاهش عوامل مهاري يا افزايش شديد تحريکپذيري در بخشي از شبکه نوروني مغز رخ ميدهد. در چنين شرايطي الگويي از فعاليت غيرطبيعي و شديد موسوم به الگوي فعاليت صرعي در اين مجموعه نوروني شروع ميشود (Fisher, 1989). تغيير در الگوي فعاليت سيناپسها و اختلال در عملکرد کانالهاي يوني بعنوان دو مکانيسم اساسي زمينه ساز صرع شناخته شدهاند (Noebels, 2003; .Wuttke and Lerche, 2006) شواهد متعددي تغيير در سيستمهاي نوروترنسميتري مختلف بويژه گلوتامات، آسپارتات و GABA در ايجاد زمينه صرع را تاييد کردهاند (Pinto et al., 2005) با اين حال شواهدي وجود دارد که تاثير انحصاري سيناپسها در ايجاد زمينه و بروز صرع را نقض ميکنند. برخي تک سلولهاي کشت داده شده بيمهرگان و مهرهداران قادر به توليد الگوي فعاليت صرعي هستند (Rosalin, 1991). همچنين مهار انتقال سيناپسي با غلظت بالاي منيزيم و غلظت پايين کلسيم در مواردي قادر به مهار فعاليت صرعي نيست (Bikson et al., 1999). مدارکي از اين دست اهميت و نقش ويژگيهاي ذاتي غشاء بويژه عملکرد کانالهاي سديمي، پتاسيمي و کلسيمي در بروز الگوي صرع را نشان ميدهند.
با درمانهاي موجود در 80% موارد ميتوان حملات تشنج را کنترل کرد. عليرغم توليد تعداد قابل توجه داروهاي سنتتيک موثر در درمان انواع صرع، تاثيرات جانبي قابل توجه اين داروها و نيز عدم کارايي آنها در مورد برخي از مبتلايان باعث شده تا شناسايي ترکيبات ضد صرعِ موثرتر با اثرات جانبي کمتر همچنان مورد توجه بسياري از محققان باشد (Emamghoreishi and Heidari-Hamedani, 2008).
در طب سنتي استفاده از عصاره خام گياهان، به صورت خوراکي يا موضعي، نقش مهمي در درمان بسياري از بيماريها، خصوصاٌ کنترل عفونتها داشت (Navarro et al., 1996). امروزه نيز گياهان دارويي به عنوان يک منبع مناسب براي يافتن داروهاي جديد مورد توجه محققان در سراسر دنيا قرار گرفتهاست. همچنين علاوه بر استفادههاي باليني، محصولات طبيعي مذکور به منظور کشف اهداف جديدي از جمله رسپتورها و کانالها، حائز اهميتاند (Vriens et al., 2008).
اسانسهاي گياهي2 ترکيباتي بودار، فرار، اکثرا روان هستند که در چربي، الکل، حلالهايي با قطبيت ضعيف و به مقدار خيلي کم در آب قابل حل ميباشند. اين ترکيبات بي رنگ يا زرد کمرنگ و به ندرت داراي رنگ بنفشاند که در ساختارهاي ترشحي برخي گياهان ذخيره شده و قابل استخراج از بخشهاي مختلف اين گياهان هستند. اسانس‌ها به طور معمول از ترپن‌هاي3 آروماتيک فرار و فنيل پروپانوئيدها تشکيل شده‌اند که بواسطه عبور آزادانهشان از غشاء سلول ميتوانند نقشهاي سيگنالينگ متنوعي در سلول داشته باشند. در اين ارتباط گزارشهايي حاکي از مداخله ترکيبات اسانس‌هاي گياهي با کانال‌هاي يوني و رسپتورها نيز وجود دارد (Goncalves et al., 2008).
تعداد معدودتري از مطالعات بر تاثير خاص برخي ترکيبات از جمله مونوترپنها4 متمرکزند که در تعداد قابل توجهي از فراوردههاي گياهي موثر بر صرع حضور دارند. مونوترپنها ترکيباتي با فرمول مولکولي C10H16 ميباشند که هم در فراوردههاي گياهي صرع زا5 و هم در فراوردههايي با اثرات ضدصرع يافت ميشوند (Burkhard et al., 1999; Ishida, 2005). انواع عصارههاي گياهي و اسانسهاي روغني استخراج شده از گياهان جهت درمان صرع استفاده ميشود. تحقيقات روي اين گياهان نشان داده که عصارههاي آنها حاوي ترکيباتي با خواص ضدتشنجي هستند و قادر به مهار فعاليت صرعي القاء شده توسط پنتيلن تترازول6 ((PTZ ميباشند (Sayyah et al., 2002). PTZ آنتاگونيست گابا است که با مهار رسپتور گابا A باعث کاهش عملکرد سيستم گاباارژيک ميشود (Olsen, 1981). از جمله مونوترپنهايي که اثرات ضدصرعي به آنها نسبت داده شد ميتوان به اوجنول7، لينالول8، منتول9 و ليمونن10 اشاره کرد (Burkhard et al., 1999). از طرفي برخي از مونوترپنها ممکن است سبب االقاي تشنجات صرعي در انسانها و حيوانات شود. تاثير صرع زايي اسانس روغني برخي گياهان به مونوترپنهاي دوحلقه اي از جمله کامفر11 و اوكاليپتول12 نسبت داده شده (Burkhard et al, 1999).
اوكاليپتول يا 1,8-cineol يک مونوترپن است که در اسانس روغني بسياري از گياهان از جمله اوکاليپتوس، برگبو، ريحان و شاهپسند درختچه اي يافت ميشود. اين ماده بي رنگ داراي بوي معطر مشابه بوي کافور است و به دليل بو و مزه مطبوع به عنوان عطر و در ساخت لوازم آرايش مورد استفاده قرار مي گيرد.
کامفر، اوكاليپتول و تركيباتي با ساختار مشابه عموماً بعنوان بيحسكنندههاي موضعي در پزشكي مصرف ميشوند (Vogt-Eisele et al., 2007) و كاربردهاي متنوع تري از جمله اثرات ضد التهابي به واسطهي اثرات مهاري آن بر توليد واسطه هاي التهاب مانند سيتوکين ها، پروستاگلاندينها و لوکوترينها و برخي اثرات رواني براي آنها شناخته شده است (Moussaieff et al., 2008). اوکاليپتول همچنين داراي اثرات ضد توموري و ضد ميكروبي مي باشد و انتقال دارو از طريق پوست را تسهيل ميبخشد. تاثير صرع زايي اسانس روغني برخي گياهان به اين ماده نسبت داده شده است (Burkhard et al, 1999). اثرات اوكاليپتول بر پارامترهاي الكتروفيزيولوژيكي نورونهاي گانگليون گردني فوقاني موشهاي صحرايي نر نيز مورد بررسي قرار گرفته است. اين مطالعات نشان ميدهد كه اوكاليپتول سبب مهار تحريكپذيري اين نورونها ميشود كه ميتواند از طريق مكانيسمهاي مختلف از جمله دپلاريزاسيون غشاي سيتوپلاسمي اين نورونها عمل کند .( Ferreira-da-silva et al., 2009) اوكاليپتول فعاليت نورونها را در يك منطقه خاص از لوب بويايي تغيير ميدهد (Nikitin and Balaban, 2000) و مانع از پتانسيل عمل مرکب در نورون هاي محيطي ميشود (Lima and Lavor, et al., 2006).
اوکاليپتول نه تنها سبب تحريک سيستم بويايي ميشود بلکه به واسطه مهار کانالهاي کاتيوني CNG13 سبب سرکوب سيگنالهاي بويايي ميشود (Chen et al., 2006). اوكاليپتول همچنين آگونيست کانالهاي TRPM814 (سنسور سرما) و آنتاگونيست کانالهاي TRPA115 (سنسور سرماي سوزناک و درد شيميايي) ميباشد (Karashima et al., 2007) و سبب غير حساس شدن كانالهاي TRPV316 (کانالهاي کاتيوني نفوذپذير به کلسيم و حساس به گرما) نيز ميشود. اين كانالها اطلاعات مربوط به دما و درد را به سيستم عصبي مركزي انتقال ميدهد و در سلولهاي عصبي مختلف بيان ميشوند.(Patapoutian et al., 2003) عليرغم سابقه طولاني استفاده اين تركيبات در پزشكي و نيز اطلاع از صرع زايي اين تركيبات مكانيسم مولكولي تاثير کامفر و اوکاليپتول بخوبي شناخته نشده است.
با توجه به اين که اين ترکيبات قادر به تغيير فعاليت سلولهاي عصبي اند به احتمال زياد اين ترکيبات کانالهاي يوني را تحت تاثير قرار ميدهند. سلولهاي عصبي قادر به بيان رنج وسيعي از کانالهاي يوني اند که از ميان آنها کانالهاي وابسته به ولتاژ نقش مهمي در تحريک پذيري نورونها دارند. حضور انواع مختلف کانالهاي يوني وابسته به ولتاژ از جمله انواع کانالهاي سديمي، پتاسيمي و کلسيمي سبب ايجاد پتانسيلهاي عمل با رنج وسيعي از فرکانس و الگو ميشود (Debanne, 2004) بنابراين انتقال پيام وابسته به پتانسيل عملهاييست که از فعاليت هماهنگ کانالهاي يوني متنوع حاصل ميشوند، هر ترکيبي که قادر به اثر گذاشتن بر ويژگي‌هاي پتانسيل عمل و به عبارتي کانال‌هاي يوني باشد در تحريک‌پذيري سلول نيز مؤثر خواهد بود (Catteral, 2010). علاوه بر ايجاد پتانسيلهاي عمل کانالهاي يوني در ديگر فرآيندهاي فيزيولوژيکي از جمله تنظيم مسيرهاي سيگنالينگ داخل سلولي، آزادسازي نوروترنسميترها، تنظيم بيان ژن، تکثير، تمايز، آپوپتوز و مرگ سلولي دخالت دارند. از طرفي اختلال عملکردي کانال‌هاي يوني مي‌تواند منجر به اختلالات پاتولوژيکي شود. بمنظور تأييد تأثير ترکيبات طبيعي بر کانال‌هاي يوني، استفاده از آنتاگونيست‌ها و آگونيست‌ها‌ي بسيار انتخابي لازم است (Bulaj, 2008). گزارشهايي حاکي از مداخله ترکيبات اسانس‌هاي گياهي با فعاليت کانال‌هاي يوني و رسپتورها وجود دارد (Goncalves et al., 2008) که تکنيک‌هاي الکتروفيزيولوژيک براي تشخيص و شناسايي اثرات بيولوژيکي ترکيبات و چگونگي برهمکنش آن‌ها با کانال‌هاي يوني بسيار مؤثر هستند.
1-2) دلايل استفاده از نورونهاي حلزون
در تحقيقات انجام شده روي الگوي فعاليت صرعي و روشهاي درمان آن از مدلهاي حيواني مختلف استفاده شده است. با اين حال مکانيسمهاي اساسي ايجاد کننده الگوي فعاليت صرعي در نمونههاي جانوري مختلف مشابه است. از طرفي نتايج تحقيقات مختلف نشان داده است که الگوي فعاليت صرعي ايجاد شده در نورونهاي حلزون با الگوي فعاليت ثبت شده در سيستم عصبي مهرهداران از جمله انسان شباهت دارد (Janahmadi et al., 2008).
مزاياي تکنيکي متعدد نورونهاي گانگليون بيمهرگان در مقايسه با نورونهاي مهرهداران از جمله وجود نورونهاي بزرگ قابل تشخيص، تنوع کانالهاي يوني و امکان مطالعه گانگليون در شرايط in vitro بدون تغيير در ويژگيهاي ساختماني و عملکردي باعث شده تا اين نورونها در موارد متعددي جهت مطالعه مکانيسمهاي پايه سيستم عصبي مورد استفاده قرار گيرند. نرم‌تنان بزرگترين نورون‌ها را در سلسله جانوران دارند و اندازه بزرگ نورون‌هايشان، شناسايي و ورود الکترود به سلول را تسهيل مي‌کند و از طرفي خونسرد بودن اين رده جانوري، مشکلات نگهداري آن‌ها را در شرايط in vitro کاهش مي‌دهد. اين عوامل باعث شدند بسياري از مطالعات اوليه الکتروفيزيولوژيک براي نخستين بار روي نورون‌هاي نرم‌تنان انجام شوند (Hodgkin and Hoxley, 1939; 1952). در مقايسه با نمونههاي بي مهره، مطالعه مکانيسم‌هاي سلولي و مولکولي در نورون‌هاي پستانداران اغلب مستلزم مراحل آماده‌سازي است که ممکن است همراه با تغييراتي در سازمانبندي کلي نورون‌ها باشد. بعلاوه اندازه بسيار کوچک نورون‌ها و نياز به شرايطي با حداقل تغييرات نسبت به شرايط in vivo، انجام ثبت داخل سلولي را مشکل مي‌سازد. عملکرد سيستم عصبي بي‌مهرگان و مهره‌داران از جهات بسياري شبيه ميباشد، از جمله داشتن گيرنده‌هاي حسي، شبکه عصبي مرکزي، خروجي‌هاي حرکتي و مجموعه‌اي از ناقل‌هاي عصبي، مسيرهاي انتقال سيگنال و انواع کانال‌هاي يوني مشابه (Altrup et al., 1992). بنا به دلايل ذکر شده استفاده از گانگليون حلزون در مطالعات الکتروفيزيولوژيک به نظر معقول و مفيد ميرسد.
فصل دوم
2- مروري بر تحقيقات پيشين
2-1) صرع

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

صرع از جمله اختلالات عصبي است که به صورت تشنجات خودبخوديِ غيرقابل پيشبيني و تکرار شونده بروز مي کند. تشنجات صرعي در نتيجه افزايش شديد تحريکپذيري جمعيتي از نورونها به صورت همزمان رخ ميدهد که به صورت متفاوت با توجه به نواحي مغزي که در آن آغاز و سپس گسترش مييابد نمود پيدا ميکند.
تشنج ميتواند در ساختارهاي مختلف مغزي آغاز شود. گذر به اين حالت ميتواند در نتيجه تغيير در غشاء نورونها شامل تغيير در کانالهاي يوني، ضمائم وابسته به آنها و پروتئين هاي تنظيمي يا تغيير در مدارهاي عصبي شامل تغيير در سيستمهاي نوروترنسميتري مختلف بويژه گلوتامات، آسپارتات و GABA باشد .(Pinto et al., 2005) شواهد متعددي تغيير در سيستمهاي نوروترنسميتري مختلف بويژه گلوتامات، آسپارتات و GABA در ايجاد زمينه صرع را تاييد کردهاند (Pinto et al., 2005) همچنين با توجه به اين که برخي تک سلولهاي کشت داده شده بيمهرگان و مهرهداران قادر به توليد الگوي فعاليت صرعي هستند (Rosalin, 1991) و مهار انتقال سيناپسي با غلظت بالاي منيزيم و غلظت پائين کلسيم در مواردي قادر به مهار فعاليت صرعي نيست (Bikson et al., 1999)، ويژگيهاي ذاتي غشاء بويژه عملکرد کانالهاي سديمي، پتاسيمي و کلسيمي داراي نقش تعيينکننده در بروز الگوي صرع هستند.
مکانيسمهايي که PTZ بواسطه آنها فعاليت صرعي را القاء ميکند نيز جاي بحث دارد. PTZ بعنوان آنتاگونيست رسپتور گابا شناخته ميشود و فعاليت صرعي حاصل از آن را به عملکرد آنتاگونيستياش نسبت ميدهند. اما مشاهداتي مغاير با اين موضوع وجود دارد که از آن ميان ميتوان به القاء انحراف دپلاريزان (PDS)17 در هيپوکمپ بدنبال بکارگيري Bicuculin (آنتاگونيست رسپتور گابا) در مراحل تکويني اوليه اشاره کرد (Altrup et al., 2003).
مطالعات متعدد کارايي برخي فراوردههاي گياهي در مهار يا پيشگيري فعاليت صرعي را نشان دادهاند. از طرفي اثرات نوروتوکسيک ممکن است توسط استفاده نادرست از فرآوردهها و اسانسهاي گياهي نيز ظاهر شود.
2-2) اسانسهاي گياهي
اسانسهاي گياهي از زمانهاي قديم به عنوان مواد ضد باکتري، ضد ويروس، ضد قارچ، حشرهکش و در پزشکي مورد استفاده قرار ميگرفت. امروزه نيز در داروسازي، بهداشت، کشاورزي، صنايع غذايي و ساخت محصولات آرايشي کاربرد دارد .(Bakkali et al., 2008)
اسانسهاي گياهي ترکيباتي معطر، روان و فرار اند که در تعداد محدودي از گياهان يافت ميشوند. اين ترکيبات در ساختارهاي ترشحي ويژه گياهان از جمله غدد، مجاري و حفرههاي ترشحي و مجاري صمغي ذخيره ميشوند (Ahmadi et al., 2002; Bezic et al., 2009). اين ترکيبات محلول در چربي، الکل و ترکيبات با قطبيت ضعيف هستند همچنين به مقدار خيلي کم قابل حل در آب اند. اکثر آنها بيرنگ يا به رنگ زرد کمرنگ هستند و در برخي موارد از جمله اسانسهاي مربوط به گياه بابونه18 به رنگ آبي اند. به علت وجود باندهاي دوگانه و گروههاي عاملي از جمله گروههاي آلدهيدي، استري و هيدروکسيلي در ساختار مولکولي خود به راحتي قابل اکسيداسيون توسط نور، گرما و هوا هستند .(Skold et al., 2008)
اسانسهاي گياهي متشکل از 20 الي 60 جزء با غلظتهاي متفاوت ميباشند (Bakkali et al., 2008) که ويژگيهاي بيولوژيکي آنها ممکن است در نتيجه يک يا مجموعهاي از اجزاي موجود در اين ترکيبات صورت گيرد. به عنوان مثال Faleiro و همکاران در سال 2003 گزارش کردند که فعاليت ضد ميکروبي اسانسهاي گياهي توسط بيش از يک جزء صورت ميگيرد. در واقع فقط ترکيب عمده اسانسها مسئول اين اثر بيولوژيکي نيست بلکه اين اثر توسط مجموعهاي از اجزا صورت ميگيرد.
انواع مختلفي از ملکولها از جمله هيدروکربنها، الکلها، آلدهيدها، استرها، لاکتونها و فنولها در اسانسهاي گياهي وجود دارد (Dorman and Deans, 2000). بطور کلي اسانسهاي گياهي از نظر منشأ بيوسنتزي به دو گروه مجزا تقسيم ميشوند: گروه اصلي که شامل ترپنها و ترپنوئيدها ميباشد، گروه ديگر که از ترکيبات آروماتيک و آليفاتيک تشکيل شده است.
ترپن‌ها مولکولهاي ساختهشده از هيدروژن و کربن هستند. اين ترکيبات از لحاظ ساختاري و عملکردي از کلاس‌هاي مختلفي تشکيل شده‌اند و بطور کلي از ترکيب واحدهاي ساختاري 5 کربنه به نام ايزوپرن19(C5H8) ايجاد ميشوند. ترپن‌هاي اصلي شامل مونوترپن‌ها (C10) که از اتصال دو واحد ايزوپرن و سسکوئي‌ترپن‌ها20 (C15) که از اتصال سه واحد ايزوپرن تشکيل شده‌اند مي‌باشند. البته ترپن‌هايي با تعداد کربنهاي بيشتر نيز وجود دارد.
ترکيبات آروماتيک از فنيل پروپان مشتق شده و نسبت به ترپنها فراواني کمتري دارند. اين گروه خود شامل آلدهيدها، الکلها، فنولها، مشتقات متوکسي و ترکيبات متيلدياکسي ميباشند
2-3) اثرات بيولوژيک اسانسهاي گياهي
اثرات ضدميکروبي، موتاژنيک، آنتيموتانژنيک و ضد سرطان از جمله اثرات نسبت داده شده به اسانسهاي گياهي ميباشد. اين ترکيبات به دليل حلاليت بالا در چربي ميتوانند به سهولت از ديواره سلولي و غشاء پلاسمايي عبور کرده و ساختار لايههاي مختلف پليساکاريدي، اسيدهاي چرب و فسفوليپيدها را مختل کرده و در نتيجه سبب آسيب برگشتناپذير غشاي سلولي شود واز اين طريق اثرات ضد ميکروبي خود را اعمال ميکند. اسانسهاي گياهي قادراند به غشاء و DNA ميتوکندريايي آسيب زده و منجر به ايجاد جهشهايي در ژنهاي مربوط به پروتئينهاي دخيل در تنفس سلولي شوند(Bakkali et al., 2008; Burt, 2004) . از طرفي اين ترکيبات از طريق فعال سازي آنزيمهاي آنتياکسيدان سلول (Sharma et al., 2001) و فرآيندهاي سمزدايي آنزيمي21 موتاژنها اثرات آنتيموتانژنيک خود را اعمال ميکنند (Kada and Shimoi, 1987). برخي از ترکيبات اسانسهاي گياهي داراي خواص ضد سرطان و ضد تومور هستند. يکي از مکانيسمهاي القاي اين اثر توسط اسانسهاي گياهي آپوپتوز سلولهاي سرطاني ميباشدet al., 2002) .(Moteki
2-4) ترکيبات اسانس‌ها و عملکرد آن‌ها روي سيستم عصبي مرکزي و محيطي
از زمانهاي گذشته استفاده از ترکيبات گياهي و به ويژه ترپن‌هاي گياهي به طور سنتي در سطح جهاني رواج داشتهاست. پيشنهاد شده که اين ترکيبات داراي اثرات فارماکولوژيک مختلفي روي سيستم عصبي مي‌باشند. اين فرضيه به وسيله يکسري مطالعات انجام شده حمايت مي‌شود. از جمله استفاده از اسانس رز و سنبل که باعث ايجاد اثرات ضد تشويش و ضد اضطراب در حيوان آزمايشگاهي مي‌شوند (Umezu, 1999, 2000) اگرچه بيشتر مطالعات منتشر شده، نقل قول عموم در مورد استفاده از اين ترکيبات براي درمان اختلالات سيستم عصبي است اما فقط تعداد کمي از مطالعات فعاليت و اثرات سمي ترکيب اصلي آن‌ها را روي سيستم عصبي توصيف کرده است. بخش کوچکي از اين مطالعات در مورد برهمکنش ترپن‌ها با کانال‌هاي يوني و رسپتورها مي‌باشد (De Sousa et al., 2006; Goncalves et al., 2010). در ادامه به بررسي اجمالي تعدادي از ترکيبات گياهي و اثرات بيولوژيک آن‌ها مي‌پردازيم.
2-4-1) کامفر
کامفر يک مونوترپن دو حلقهاي کتوني است که داراي اثرات نوروتوکسيک وسقطکنندگي جنين ميباشد (Gali-muhtasib et al., 2000). با اين حال اين ترکيب داراي اثرات درماني نيز ميباشد. کامفر سبب فعال و سپس غير حساس شدن کانالهاي TRPV3 ميشود. اين ماده در پزشکي به عنوان يک ضد درد مناسب، ضد التهاب و ضد خارش به کار ميرود (Vog- Eisele et al., 2007; Sherkheli et al., 2008; Chan et al., 2003). ?uli? و همکاران در سال 2008 گزارش کردند که تزريق درون صفاقي کامفر در دوزهاي 400-600 ميکروليتر بر کيلوگرم سبب القاي تشنجات صرعي در موشهاي صحرايي نر ميشود.

2-4-2) منتول
منتول يک ترپن الکلي است که از گونه‌هاي مختلف گياه نعناع22 بدست مي‌آيد (Eccles, 1994). اين ترپن فعال کننده کانالهاي TRPM8 ميباشد (McKemy et al., 2002). در نورونهاي حسي فعال شدن کانالهاي TRPM8 سبب افزايش زياد سطح کلسيم درون سلولي ميشود که اين افزايش به طور غير مستقيم سبب تسهيل رهايش گلوتامات ودر نتيجه تعديل درد محيطي ميشود (Baccei et al., 2003).Zhang و همکارانش در سال 2008 نشان دادند که منتول با افزايش انتخابي مهار تونيک که بوسيله رسپتورهاي با تمايل بالاي گابا وساطت ميشود، تحريکپذيري نورونهاي هيپوکمپ را کاهش داده و از اين طريق فعاليت صرعي القاء شده را تقليل ميدهد. از طرفي هوشمندي در سال 2012 گزارش کرد که منتول در غلظتهاي 5/. و 1ميلي مولار نه تنها اثر ضدصرعي ندارد بلکه با القاء فعاليت انفجاري23 و انحراف دپولاريزان در نورونهاي حلزون داراي اثر صرعزايي مشابه الگوي صرعي ايجاد شده تحت تأثير پنتيلن تترازول ميباشد.
2-4-3) لينالول
لينالول يک ترپن الکلي ميباشد که در اسانس روغني برخي گياهان از جمله گشنيز و برگبو وجود دارد. اين گياهان در طب سنتي به عنوان ترکيبات ضد تشنج به کار رفته و اثرات ضد صرعي آنها به علت حضور لينالول ميباشد .(Elisabetsky et al., 1995; Sayyah et al. 2002). Brum و همکاران در سال 2002 گزارش کردند که لينالول اثر ضد تشنجي خود را از طريق اثر مهاري روي باند شدن گلوتامات در کورتکس موش صحرايي و تاثير بر روي انتقالات گاباارژيک و گلوتاماتارژيک ايجاد مينمايد. لينالول از طريق مهار کانالهاي سديمي وابسته به ولتاژ يا افزايش کنداکتانس پتاسيمي موجب کاهش تحريکپذيري در عصب سياتيک ميشود (de Almedia et al., 2009).
2-4-4) اوکاليپتول
اوکاليپتول که به نامهاي 1,8-cineole و کاجپتول24 نيز شناخته ميشود يک ترپنوئيد کوچک است که در اسانسهاي روغني تعدادي از گياهان از جمله گونههاي مختلف گياه اکاليپتوس، برگبو، ريحان و شاهپسند درختچه اي يافت ميشود. اين ترکيب داراي وزن مولکولي 154.24 دالتون و فرمول شيميايي C10H16O ميباشد. کمرنگ و داراي بوي معطر است و از اين جهت در توليد خشبو کنندهها، ترکيبات آرايشي و چاشنيهاي غذا کاربرد دارد (Vincenzi et al., 2002).
از آن جهت که اين ترکيب غيرسمي ميباشد هميشه به عنوان يک خلط آور مناسب، ضد سرفه و مادهاي براي درمان آنفولانزا کاربرد داشته است (Laude et al 1994). اوکاليپتول همچنين داراي اثرات ضد توموري و ضد ميكروبي مي باشد (Moteki et al., 2002). اين ترکيب به دليل هيدروفوبيک بودنش انتقالات دارو از طريق پوست را افزايش ميدهد (Cal et al., 2001).
مهمترين ويژگيهاي اين ترکيب اثرات ضدالتهاب و ضددرد آن است اوکاليپتول اثرات ضدالتهاب خود را از طريق مهار توليد واسطههاي التهابي اعمال ميکند. Juergens و همکاران در سالهاي 1998 و 2004 گزارش کردند که اوکاليپتول سبب مهار متابوليسم آراشيدونيک اسيد ومهار توليد ?TNF و اينترلوکين در منوسيتهاي خون انسان و مهار توليد سيتوکينها در لنفوسيتها و مونوسيتها ميشود. همچنين Zhou و همکاران در سال 2007 گزارش کردند که اوکاليپتول سبب مهار سنتز و تمرکز هستهاي Egr-1 (فاکتور رونويسي که نقش مهمي در بيان تعدادي از ژنهاي دخيل در التهاب دارد) ميشود.
اوکاليپتول اثرات ضد درد خود را به واسطه تغيير فعاليت کانالهاي TRP اعمال ميکند. ترکيباتي که منجر به فعال شدن کانالهاي TRPM8 و مهار کانالهاي TRPVA1 ميشوند ترکيبات مناسب ضددرد ميباشند. گرچه منتول به واسطه فعال سازي کانالهاي TRPM8 به عنوان يک ضددرد در زندگي روزانه کاربرد دارد (McKemy et al., 2002; proudfoot et al., 2006) ولي توانايي آن در فعال سازي کانالهاي TRPA1 در غلظت بالا استفاده از آن را به عنوان ضددرد محدود ميکند(Karashima et al., 2007). اوکاليپتول توانايي زيادي در فعال سازي کانالهاي TRPM8 دارد همچنين Takaishi و همکاران در سال 2012 گزارش کردند که اوکاليپتول در غلظت 5 ميلي مولار سبب مهار کانالهاي TRPA1 ميشود بنابراين اوکاليپتول ميتواند يک ترکيب ضددرد مناسب باشد. اوکاليپتول همچنين سبب فعال و سپس غيرحساس شدن کانالهاي TRPV3 بعد از اعمال طولاني مدت دارو ميشود (Sherkheli et al., 2009).
اوکاليپتول سبب تغيير فعاليت نورونهاي بويايي ميشود اين ترکيب با اتصال به رسپتورهاي خود در سيستم بويايي سبب فعال شدن G-پروتئين و تحريک آدنيليل سيکلاز و به دنبال آن ايجاد cAMP ميشود که cAMP سپس سبب باز شدن کانالهاي کاتيوني CNG و در نتيجه سبب دپلاريزاسيون نورون ميشود (Kurahashi and Ya, 1994; firestein et al., 2001). اين ترکيب نه تنها محرک سيستم بويايي است بلکه سرکوبگر نيز است. Chen و همکاران در سال 2006 گزارش کردند که اوکاليپتول سبب مهار کانالهاي CNG ميشود. آنها همچنين بيان کردند که کانالهاي هومواوليگومريک که تنها شامل زيرواحد CNGA2 هستند نسبت به کانالهاي هترواوليگومريک که با زيرواحدهاي فرعي CNGA4 و CNGB2 يا هر دو همراه شده داراي حساسيت کمتر به اوکاليپتول و تعدادي ديگر از مولکولهاي معطر است بنابراين احتمالا ناحيه اتصالي اين ذرات بر روي زيرواحدهاي فرعي مستقر است همچنين اين احتمال وجود دارد که اين ذرات به وسيله اختلال در غشاي ليپيدي که به واسطه هيدروفوبيک بودن خود ايجاد ميکند سبب تغييرات عملکردي در پروتئينها و کانالهاي يوني غشاء شوند.
Ferreira-da-silva در سال 2009 اثرات اوکاليپتول بر فعاليت نورونهاي کانگليون گردني فوقاني25 موشهاي صحرايي مورد مطالعه قرار دادند. آنها گزارش کردند که اوکاليپتول درغلظتهاي 3 و 6 ميلي مولار از طريق القاي دپلاريزاسيون و در نتيجه غير فعال سازي کانالهاي سديمي سبب کاهش تحريکپذيري در اين نورونها ميشود زيرا تزريق جريانهاي منفي داخل سلولي سبب بازگشت امواج پتانسيل عمل ميشد. القاي دپلاريزاسيون ممکن است از طريق هدايت جريانهاي کاتيوني رو به داخل صورت گيرد. اوکاليپتول همچنين مانع از پتانسيل عمل مرکب در نورون هاي محيطي ميشود (Lima and Lavor et al., 2006).
به اوکاليپتول خواص صرعزا نيز نسبت داده شده است (Bakkali et al., 2008). ?uli? و همکاران در سال 2009 بيان کردند که تزريق درون صفاقي اوکاليپتول در دوزهاي 300-500 ميکروليتر بر کيلوگرم سبب القاي تشنجات صرعي در موشهاي صحرايي نر ميشود. استفاده نادرست از اين ترکيب ميتواند اثرات نوروتوکسيک به همراه داشته باشد.
با توجه به برهمکنش احتمالي اوکاليپتول با کانالهاي يوني در ادامه مروري خواهيم داشت بر انواع کانالهاي يوني و مشارکت آنها در ويژگيهاي الکتريکي نورونها.
2-5) کانالهاي يوني و مشارکت آنها در فعاليت الکتريکي نورونها

نورونها سلولهاي تحريکپذيرياند که وظيفه دريافت، پردازش و انتقال اطلاعات را بر عهده دارند. اين فرآيندها از طريق سيگنالهاي الکتريکي توليد شده توسط فعاليت کانالهاي يوني وابسته به ولتاژ و پتانسيلهاي سيناپسي ناشي از فعاليت گيرندههاي نوروترنسميتري صورت ميگيرد. وجود انواع کانالهاي يوني با ويژگيها و موقعيت متفاوت موجب ايجاد پتانسيلهاي عمل با رنج وسيعي از فرکانس و الگو ميشود (Debanne, 2004) بنابراين هرگونه تغيير در عملکرد آنها موجب تغيير در فعاليت طبيعي نورون ميشود. احتمالا اغلب مسيرهاي درگير در تاثير مواد مختلف بر نورون‌ها نهايتا به کانال‌هاي يوني و تغيير در عملکرد آن‌ها ختم مي‌شود.
2-5-1) کانالهاي کلسيمي
کانالهاي کلسيمي واسطه مهم ورود کلسيم به داخل سلول هستند که در سلولهاي مختلف از جمله نورونها، سلولهاي اندوکرين و عضلاني وجود دارند. ورود کلسيم به داخل سلول سبب راهاندازي فرايندهاي مختلف ميشود. از آنجا که کلسيم يوني با دو بار مثبت است با ورود به سلول سبب نوسانات پتانسيل غشاء و ايجاد پتانسيلهاي عمل ميشود همچنين ميتواند عملکرد ساير کانالها را نيز تحت تاثير قرار دهد. يون کلسيم از جمله مهمترين پيامبرهاي ثانويه ميباشد و سبب راهاندازي انواعي از مسيرهاي سيگنالينگ داخل سلولي ميشود. آزاد سازي نوروترانسميترها، تنظيم بيان ژن، تکثير، تمايز، آپوپتوز ومرگ سلولي ديگر فرآيندهاي القا شده توسط کلسيم هستند(Perez-Reyes, 2003; Calpham, 2007; Seagar and Takahashi, 1998).
کانالهاي کلسيمي وابسته به ولتاژ26 پروتئينهاي عرضي غشاء هستند که ورود کلسيم به داخل سلول را طي دپلاريزاسيونهاي غشايي امکانپذير ميسازند. اين کانالها به مقدار اندک به يونهاي سديم نفوذپذيرند اما نفوذپذيري به کلسيم هزار برابر سديم ميباشد. در يک تقسيم بندي اوليه اين کانالها با توجه به پتانسيل غشايي که در آن فعال ميشوند به دو دسته HVA27 و LVA28 تقسيم ميشوند. کانالهاي HVA نسبت به کانالهاي LVA براي فعاليت خود به دپلاريزاسيون غشايي بيشتر احتياج دارند همچنين طي دپلاريزاسيونهاي طولاني مدت جريان کلسيمي طولانيتري ايجاد ميکنند.
مهمترين زيرواحد اين کانالها زيرواحد 1? ميباشد. اين زيرواحد از حدود 2000 اسيد آمينه تشکيل شده و وزني حدود 200-260 کيلودالتون دارد و از آن جهت که منفذ هدايتگر يون، سنسور ولتاژ و ساختارهاي لازم براي gating و برهمکنش با پروتئينهاي تنظيمي، دارو و سموم را فراهم ميآورد حائز اهميت است. در کانالهاي HVA زيرواحد 1? با تعدادي زيرواحد فرعي ?، ?2، ? و ? گرد هم آمده و يک کمپلکس کانالي راتشکيل ميدهد. (Ertel et al., 2000; Catterall et al., 2005). اين زيرواحدهاي فرعي اثرات مهمي بر کنتيک، وابستگي به ولتاژ و ويژگيهاي فارماکولوژيکي اين کانالها دارند. به نظر ميرسد کانالهاي LVA فاقد اين زيرواحدهاي فرعي باشند.
رايجترين تقسيمبندي کانالهاي کلسيمي بر اساس معيارهايي چون کنداکتنس، کنتيک فعال و غير فعال شدن و ويژگيهاي فارماکولوژيک آنها ميباشد. طي اين تقسيمبندي کانالهاي HVA به انواع کانالهاي L-type، N-type، P/Q-type و R-type، تقسيمبندي ميشوند. (Tsien et al., 1987).
کانالهاي L-type براي فعال شدن خود به دپلاريزاسيون بالا احتياج دارند و داراي هدايت يوني بالا هستند. اين کانالها بيشتر در جسم سلولي و دندريتهاي نزديک نورونها قرار دارند و مسيرهاي سيگنالينگ داخل سلولي را به راه مياندازند. مهمترين مهار کننده اين کانالها ديهيدروپيريدينها ميباشند (Catterall et al., 2005).


پاسخ دهید