غلظتهاي مختلف اسکاپولامين در گروههاي کورپيريفاس و DMSO………………………………39
نمودار4-8) مقايسه ميانگين خطاهاي حافظه مرجع موشهاي صحرايي ماده در اثر تزريق
غلظتهاي مختلف اسکاپولامين در گروههاي کورپيريفاس و DMSO………………………………39
نمودار 4-9) مقايسه ميانگين خطاهاي حافظه مرجع موشهاي صحرايي نر در اثر تزريق
غلظتهاي مختلف MK-801 در گروههاي کورپيريفاس و DMSO…………………………………..40
نمودار 4-10) مقايسه ميانگين خطاهاي حافظه مرجع موشهاي صحرايي ماده در اثر تزريق
غلظتهاي مختلف MK-801 در گروههاي کورپيريفاس و DMSO………………………………….40
نمودار 4-11) مقايسه ميانگين خطاهاي حافظه کاري موشهاي صحرايي نر در اثر تزريق
غلظتهاي مختلف اسکاپولامين در گروههاي کورپيريفاس و DMSO………………………………41
نمودار 4-12) مقايسه ميانگين خطاهاي حافظه کاري موشهاي صحرايي ماده در اثر تزريق
غلظتهاي مختلف اسکاپولامين در گروههاي کورپيريفاس و DMSO………………………………41
نمودار 4-13) مقايسه ميانگين خطاهاي حافظه کاري موشهاي صحرايي نر در اثر تزريق
غلظتهاي مختلف MK-801 در گروههاي کورپيريفاس و DMSO………………………………….42
نمودار 4-14) مقايسه ميانگين خطاهاي حافظه کاري موشهاي صحرايي ماده در اثر تزريق
غلظتهاي مختلف MK-801 در گروههاي کورپيريفاس و DMSO………………………………….42
نمودار 4-15) مقايسه ميانگين شاخصهاي حافظه موشهاي صحرايي نر در روزهاي مختلف بين گروه کورپيريفاس و DMSO……………………………………………………………………………………………..43
نمودار 4-16) مقايسه ميانگين شاخصهاي حافظه موشهاي صحرايي ماده در روزهاي مختلف بين گروه کورپيريفاس و DMSO……………………………………………………………………………………………..43
نمودار 4-17) مقايسه ميانگين شاخصهاي حافظه موشهاي صحرايي نر متعاقب تزريق غلظت هاي مختلف اسکاپولامين بين گروه کورپيريفاس و DMSO…………………………………………………..44
نمودار 4-18) مقايسه ميانگين شاخصهاي حافظه موشهاي صحرايي ماده متعاقب تزريق غلظتهاي مختلف اسکاپولامين بين گروه کورپيريفاس و DMSO……………………………………………………………………………………………………………………………………..44
نمودار 4-19) مقايسه ميانگين شاخصهاي حافظه موشهاي صحرايي نر متعاقب تزريق غلظت هاي مختلف MK-801 بين گروه کورپيريفاس و DMSO……………………………………………………….45
نمودار 4-20) مقايسه ميانگين شاخصهاي حافظه موشهاي صحرايي ماده متعاقب تزريق غلظتهاي مختلف MK-801 بين گروه کورپيريفاس و DMSO………………………………………….45
فصل اول
1- مقدمه
1-1) بيان مساله:
1-1-1 (ترکيبات ارگانوفسفره1
ترکيبات ارگانوفسفره بهعنوان حشرهکش در کشاورزي، دامپروري و حتي مصارف خانگي استفاده ميشوند. عليرغم محدوديتهاي اعمال شده در جهت کاهش توليد و مصرف اين ترکيبات، هنوز بيش از نيمي از حشرهکشهاي مصرفي حاوي ترکيبات ارگانوفسفره هستند که از جمله مهمترين آلايندههاي محيط زيست هستند (Fenske et al., 1990; Eskenazi et al.,1999) استفاده از حشرهکشهاي ارگانوفسفره بهدليل اثرات مخربي که بر رشد مغز دارند در سالهاي اخير محدود شده، با اين حال مصرف بعضي از اين ارگانوفسفرهها مثل کورپيريفاس2 به دليل پايداري بيشتر و سميت سيستميک کمتر هنوز ادامه دارد (U. S. EPA 2004). مسموميت با ترکيبات ارگانوفسفره اثرات متنوعي روي سيستمهاي مختلف محيطي و مرکزي دارد.
درکلينيک مسموميت با ترکيبات ارگانوفسفره غالباً با ميزان مهار استيلکوليناستراز3 سنجش ميشود (Ricceri et al., 2003; Jamson et al., 2007). يکي از تاثيرات اين مهار، تحريک بيش از حد سيناپسهاي کولينرژيک و سيستم عصبي پاراسمپاتيک است که نشانههاي آن شامل تنگ شدن مجاري هوايي، تعريق، ترشح بزاق، بي اشتهايي، انقباضات شکمي، استفراغ، بي اختياري مدفوع و افزايش ادرار ميباشد. همچنين ارگانوفسفرهها باعث ايجاد تيکهاي ماهيچهاي و انقباضات کوچک و غيرارادي عضلات در زير پوست ميشوند. اين تاثيرات، ماهيچههاي تنفسي را نيز درگير ميکنند. ترکيبات ارگانوفسفره قادرند بر روي سيستم عصبي مرکزي نيز تاثير بگذارند که نتيجه آن، اضطراب، تخريب حافظه، نقص در سخن گفتن، تشنج و کما ميباشد .(Dubois, 1971)ارگانوفسفرههاي مختلف تاثيرات سمي متفاوتي بر روي سيستم عصبي دارند، بعضي از ارگانوفسفرهها ازجمله کورپيريفاس تاثيرات سمي بيشتري روي سيستم عصبي دارند،در حاليکه سميت برخي ديگر مانند پاراتيون بيشتر سيستميک است(Timofeeva et al., 2008).ترکيبات ارگانوفسفره بهدليل اثرات مخرب طولانيمدت بر مغز درصورت مجاورت در دوران جنيني و کودکي از نظر پزشکي مورد توجه هستند . (Ricceriet al., 2003)اثرات سمي ارگانوفسفرهها روي مغز در حال تکوين بيشتر است که يکي از دلايل آن مصرف بالاي اکسيژن و کمبود آنتياکسيدان در مغز در حال تکوين ميباشد (Slotkin et al., 2008) به عنوان مثال LD50 ترکيب کورپيريفاس در نوزادان موش صحرايي 100 برابر کمتر از بالغين است (Jameson et al.,2007). مطالعات مختلف نشان دادهاند برخي از ارگانوفسفرهها در غلظتهايي که مسموميت سيستميک را به دنبال ندارند، بهطورخاص مغز نابالغ را هدف قرار داده و اختلالات رفتاري دراز مدت را باعث ميشوند (Ricceri et al., 2003,2006;Eskenazi et al., 1999) کورپيريفاس و نه متابوليت فعال آن (کورپيريفاس4 اکسان) سنتز DNA را مهار کرده و باعث کاهش تعداد سلولها و اختلال در فعاليت سيناپسي ميشود.بنابراين عجيب نيست که کورپيريفاس در غلظتهايي که مهار استيلکوليناستراز پايينتر از حد لازم براي ايجاد مسمويت سيستميک است، اختلالات رفتاري دراز مدت را باعث ميشود (Crumpton et al., 2000; Levin et al., 2007; Jameson et al., 2007; Terry et al., 2007; Johnson et al., 2009).
1-2) صرع
تعريفي که توسط اتحاديه بينالمللي مقابله با صرع (ILAE)5 و دفتر بين المللي صرع (IBE)6 براي تشنج ارائه و پذيرفته شده است بدين گونه است که تشنجهاي صرعي7 در اثر شليک بيش از حد و غير طبيعي سيگنالهاي الکتريکي در مغز ايجاد ميشوند و اثرات شديدي روي سلامت و کيفيت زندگي فرد دارند. تقريباً 5 ميليون نفر در جهان از اين بيماري رنج ميبرند و صرع دومين اختلال عصبي شايع بعد از سکته مغزي است(Fisher et al., 2005; Zainuddin et al., 2012; Wu et al., 2012)انواع مختلف تشنج ممکن است به دخالت نواحي مختلف مغز مرتبط باشد (Chang and Lowenstein., 2003). تشنجهاي صرعي ، انسانها را در تمام سنين تحت تاثير قرار مي دهد و در اثرضايعه مغزي يا ضربه به سر رخ ميدهند.(Baxendale et al., 2012) عوامل ديگر ايجادکنندهي اين بيماري عبارتند از استعمال بي رويه داروها، عفونت و نواقص ژنتيکي (Rall and sheifer,1991). تغيير در سيستمهاي نوروترنسميتري مختلف بهويژه گلوتامات، آسپارتات و گابا در ايجاد صرع نقش دارند .(Pinto et al ., 2005)بااين حال شواهدي مبني بر نقض تاثير انحصاري سيناپسها در بروز صرع وجود دارد: برخي سلولهاي ايزوله کشت داده شده بيمهرگان و مهرهداران قادر به توليد فعاليت صرعي هستند .(Speckmann and Caspers, 1973, Segal, 1991) همچنين مهار انتقال سيناپسي با غلظت بالاي منيزيم و غلظت پايين کلسيم در مواردي قادر به مهار فعاليت صرعي نيست (Biksonetal., 1999). داروهاي سنتزي با اثر بر زيرساختارهاي سلولي دخيل در عملکرد سيناپسها و کانالهاي يوني از فعاليت صرعي در کانون صرع و گسترش آن به ساير نواحي جلوگيري کرده و باعث مهار تشنج ميشوند (Bialer and white, 2010).

1-3) طبقهبندي صرع
طبقهبندي تشنجهاي صرعي بر اساس بيان باليني تشنج و تصوير الکتروانسفالوگرام در طول و بين تشنجها بهدست آمده است. تشنجهاي صرعي به 2 دسته جزئي و عمومي تقسيمبندي ميشوند . تشنجهاي جزئي شامل تخليههاي الکتريکي غير طبيعي در ناحيهاي موضعي از مغز مي باشد. اين تخليهها ممکن است موضعي باقي بمانند يا به ساير بخشهاي مغز گسترش يابند و باعث ايجاد تشنجهاي فراگير ثانويه8 شوند. تشنج جزئي به 2 گروه تقسيم ميشود: تشنج ساده9 که هوشياري تحت تاثير قرار نميگيرد. در تشنج پيچيده10،حمله در هر دو نيمکره مغز بهطور همزمان شروع ميشود و هوشياري تحت تاثير قرار ميگيرد. تشنجهاي عمومي شامل تشنجهاي غايب11، ميوکلونيک12 و تونيک-کلونيک13 مي باشند (Morimoto et al., 2004).
1-4) کيندلينگ14
يکي از مدلهاي رايج القاء صرع، کيندلينگ است. کيندلينگ توسط 2 روش ايجاد ميشود: 1- کيندلينگ الکتريکي15 که با تحريکات زيرآستانه مکرر در مناطق خاصي از مغز القاء ميشود. 2- کيندلينگ شيميايي16 که با تجويز مکرر غلظتهاي زيرآستانه ترکيبات صرعزا بروز ميکند (Dhir., 2012). کيندلينگ سبب توسعه تشنج، اختلالات رفتاري، آسيب نوروني و سرانجام مرگ نوروني ميشود. کيندلينگ با پنتيلن تترازول17 يکي از رايج ترين شيوهها براي تشديد فعاليت تشنجي است .(Pavlova et al., 2004) تشنجهاي صرعي تاثير قابل توجهي بر ساختار مغز دارند. اولين تغييرات ساختاري مرتبط با تشنجهاي مکرر و مرگ انتخابي سلول ها در ساختارهاEpiloptogenic و عمدتاًً در هيپوکامپ است (Naseer et al., 2009). تحقيقات نشان داده اند که بهدنبال تشنج چه به شکل طبيعي و چه با القاء کيندلينگ، مدارهاي نوروني دچار اختلال ميگردند و معمولا سبب نقص در يادگيري ميشوند(Grecksch et al., 1991; Drapeau et al., 2003)
1-5) يادگيري و حافظه
يادگيري فرايندي است که به واسطه آن از دنياي اطراف اطلاعات کسب ميشود. حافظه مکانيسمي براي کدبندي، ذخيرهسازي و فراخواني دوباره اطلاعات ذخيره شده است. دو نوع حافظه داريم:
1- حافظه ناخودآگاه18 يا مستحکم: شامل يادگيري حرکتي و مهارتهاي ادراکي است (پس از تشکيل اين نوع حافظه امکان تغيير در آن بسيار اندک است). حافظه ناخودآگاه شامل انواع ارتباطي19 و غيرارتباطي20 است. حافظه ناخودآگاه ارتباطي پس از يادگيري خصوصيات يک محرک تشکيل ميشود که شامل 2 نوع شرطي شدن کلاسيک21 و شرطي شدن عامل22 ميباشد. شرطي شدن عامل شامل انواع شرطي شدن احترازي غيرفعال23 و شرطي شدن احترازي فعال24 ميباشد. نوع غيرارتباطي شامل عادت کردن و حساس شدن ميباشد و پس از يادگيري ارتباط بين دو محرک يا يک محرک و يک رفتار تشکيل ميشود.
2- حافظه خودآگاه25: بهصورت آگاهانه فراخواني ميشود و از تعداد زيادي قطعه حافظهاي تشکيل شده که بيشتر در قشرهاي ارتباطي مغز ذخيره ميگردند. اين نوع خود شامل حافظه حادثهاي و حافظه معنايي ميباشد و داراي انعطاف پذيري بالايي است. حافظه حادثهاي26 مربوط به وقايع و تجربيات گذشته فرد است. حافظه معنايي مربوط به حقايق اشياء ، نامها و مکانها ميباشد(Mclell and et al., 1995 ; Milner et al., 1998). حافظه فضايي27 جزئي از حافظه خودآگاه است که در کسب و کاربرد اطلاعات مکاني نقش دارد. حافظه کاري (کوتاه مدت) يکي از انواع حافظه فضايي ميباشد و در زماني که حيوان در حال انجام عمل ميباشد حفظ ميشود و پس از آن به دليل مورد نياز نبودن اطلاعات از بين ميرود (Optize et al., 1997).
فصل دوم
2- مروري بر تحقيقات پيشين
2-1) ويژگيها و مکانيسم تاثير ترکيبات ارگانوفسفره
ترکيبات ارگانوفسفره حلاليت بالايي در چربي دارند و بهآساني از غشاءهاي زيستي عبور مي کنند (Vale, 1998). جذب پوستي آهسته است، با اين حال تماس طولانيمدت ميتواند منجر به مسموميت حاد شود که وجود حلال در فرمولاسيون محصول آن را تشديد ميکند(Phillips, 2001) اين ترکيبات در بافت چربي، کبد و کليه انباشته ميشوند(Vale, 1998; Kwong, 2002) ويژگي مشترک ترکيبات ارگانوفسفره مهار قوي کربوکسيلاسترهيدرولازها28 از جمله استيلکوليناستراز29 (موجود در بافت عصبي و اريتروسيتها) و بوتيريلکوليناستراز 30(پزودوکولين استراز) است. استيلکوليناستراز موجب تجزيه استيلکولين در سيناپسهاي کولينرژيک بوده و مهار غالباً برگشت ناپذير آن توسط ارگانوفسفرهها موجب تجمع استيل کولين و فعاليت شديد و کنترل نشده سيناپسهاي کولينرژيک ميشود. تحريک مداوم رسپتورهاي موسکاريني و نيکوتيني استيلکولين موجب ايجاد علايم ناشي از مسموميت حاد با ارگانوفسفرهها ميشود (Ward and Mundy, 1995; Rocha et al., 1996; O malley 1997; Fryer et al., 2004) همه ارگانوفسفرهها در غلظتهاي بالا سبب مهار استيلکوليناستراز مي شوند (Bushnel et al., 1993; Samsam et al., 2005)، اما غلظتهاي پايين ترکيبات ارگانوفسفره که قادر به مهار استيلکوليناستراز نيستند، مکانيسمهاي ديگري براي ايجاد سميت در سيستم عصبي دارند که اين مکانيسمها از ترکيبي تا ترکيب ديگر متفاوت است (Aldridge et al., 2005). شدت سميت ارگانوفسفرهها بستگي به اين دارد که تا چه اندازه قادرند مکانيسمهاي غيروابسته به استيلکولين را فعال کنند (Timofeeva et al., 2008). از تاثيرات غير کولينرژيک ارگانوفسفرهها ميتوان به تاثير روي فاکتورهاي رونويسي و تمايز سلول، آسيب به DNA و مکانيسمهاي درگير در آکسوژنز31، سيناپتوژنز32 و عملکرد سيناپسي که باعث اختلال در تکوين سيستم عصبي ميشوند اشاره کرد .(Crumpton et al., 2000)
2-2) اثرات بيولوژيک کورپيريفاس
مطالعه مدلهاي حيواني و شواهد کلينيکي نشان داده است که کورپيريفاس از طريق مهار کوليناستراز و مکانيسمهاي غيرکولينرژيک مغز در حال رشد را تحت تاثير قرار داده و منجر به نقايص نوروني و رفتاري ميشود .(Pope et al., 1999; Barone et al., 2000) کورپيريفاس سبب مداخله در رونويسي و تمايز سلولهاي نوروني و اختلال در تکوين سيناپسها و عملکرد آنها ميشود(Dam et al., 1999; Crumpton et al., 2000; Slotkin, 2004; Casida and Quistad, 2004) کورپيريفاس بر پروتئينهاي ساختار نوروني (Garcia et al., 2003) ، تعديل طولانيمدت فعاليت سيناپسي در سيستم عصبي مرکزي و محيطي (Aldridge et al., 2004; Meyeretol., 2004)، ويژگيهاي ساختاري از جمله ضخامت کورتکس(Byers et al ., 2005) ، عملکردهاي شناختي (Levin et al., 2002; Aldridge et al., 2005 a) و فعاليتهاي حرکتي (Dam et al., 2000) تاثير ميگذارد.
2-3) تاثير وابسته به زمان و وابسته به جنس ترکيبات ارگانوفسفره
اگر تيمار با ارگانوفسفره همزمان با تکوين ناحيه خاصي از مغز باشد، آن ناحيه تحت تاثير قرار ميگيرد در حاليکه اگر قبل و يا بعد از تيمار تکوين پيدا کنند، دستخوش تغيير نميشوند و يا تغييرات کمي را نشان ميدهند. تزريق غلظت 1 ميليگرم بر کيلوگرم کورپيريفاس به نوزادان موش صحرايي در روزهاي 4-1پس از تولد و ارزيابي فعاليت استيلکولينترانسفراز در نواحي هيپوکامپ33، مغز مياني34، استرياتوم35، ساقهي مغز36 و کورتکس در دوران بلوغ، نشان داده است که کورپيريفاس در همهي نواحي مغزي به طور مشخصي باعث کاهش فعاليت استيلکولينترانسفراز ميشود. اين تاثير البته وابسته به زمان تزريق، جنس و ناحيه مغزي است(Slotkin et al., 2001) بسته به اينکه قرار گرفتن در معرض ارگانوفسفرهها در چه دوره اي از تکوين مغز باشد ممکن است اثرات آن در دو جنس نر و ماده متفاوت باشد به طوريکه اگر تيمار با ارگانوفسفرهها قبل از دوران تمايز جنسي در مغز باشد، تفاوتهاي وابسته به جنس در تاثيرات نهايي آنها ايجاد نمي شود در حاليکه اگر تيمار در دوران وقوع تمايز جنسي در مغز باشد، تاثيرات متفاوتي در اثر تيمار با يک ترکيب ارگانوفسفره در دو جنس ظاهر ميشود، در بعضي موارد نيز اين تاثيرات در دو جنس يکسان بوده ولي در يک جنس بارزتر است (Aldridge et al., 2005) تاثير وابسته به جنس کورپيريفاس در استرياتوم نيز ديده شده است بهطوريکه کاهش مارکرهاي کولينرژيک37 در مادههايي که در روزهاي 4- 1پس از تولد تيمار شده اند، شديدتر بوده است. بيشترين اثر کاهشي مارکرهاي کولينرژيک در اثر مجاورت با کورپيريفاس در هيپوکامپ و کمترين اثر در قشر مغز است (Slotkin et al., 2001; Levin et al., 2001).
2-4) تاثير ارگانوفسفرهها به ويژه کورپيريفاس در ايجاد افسردگي و نقص حافظه ناشي از تغيير در سيستمهاي نوروترنسميتري
دوره پس از تولد در جوندگان بهخاطر تکوين مسيرهاي کولينرژيک در Basal forebrain بسيار حياتي و مهم است. اين مسيرها در ميزان تحريک مغز بسيار مهماند و مجاورت با کورپيريفاس اين تنظيم را مختل کرده (Berger – Sweeney and Hohmann, 1997) و از طريق مداخله در بلوغ مغز سبب اختلالات رفتاري ميشود (Levin et al., 2001; Aldridge et al., 2005a) کورپيريفاس از طريق تغيير طولانيمدت در فعاليت سيستم سروتونرژيک38 و غير نرمال شدن رشد مسيرهاي سروتونرژيک منجر به بروز پرخاشگري در موشهاي صحرايي مي شود (Bell and hobson, 1994; Aldridge et al., 2004) تزريق کورپيريفاس (1 ميليگرم بر کيلوگرم) در روزهاي 4-1 پس از تولد منجر به اختلال در رشد و تمايز نوروني، تغيير در بيان ژنهاي وابسته به سروتونين39 و افزايش بيان رسپتورهاي سروتونيني ميشود. اين تغييرات، تخريب پايانههاي نورونهاي سروتونرژيک در حال رشد را به دنبال دارد که تغييرات آني و طولانيمدت از قبيل نقص در رفتارهاي وابسته به سروتونين مثل عواطف و احساسات را باعث ميشود .(Heninger,1997; Roeggea et al., 2008) نشان داده شده است که موشهايي که در دوران پيش از تولد غلظتهاي پايين کورپيريفاس را دريافت کردند الگوهاي رفتاري مثل افسردگي را نشان ميدهند که تغيير در سيستمهاي سروتونرژيک و دوپامينرژيک40 را در اين پديده دخيل دانستند. همچنين ارتباط روشني بين انسانهايي که در معرض ارگانوفسفرهها قرار گرفتند با افسردگي و خودکشي ديده شده است(Aldridge et al., 2005b; London et al., 2005; Lee et al., 2007) اين ترکيب در غلظتهاي پايين باعث اختلال در رفتار و عملکردهاي شناختي (Colborn, 2006)، بيش فعالي حرکتي (Icenogle et al., 2004) و اختلال در حافظه کاري41 و حافظه مرجع42 ميشود . (Levin et al., 2001; Aldridge et al., 2005a)مسموميتهاي حاد و مزمن با ترکيبات ارگانوفسفره منجر به تغييرات طولاني مدت در عملکردهاي نوروفيزيولوژيک، فرآيندهاي شناختي مثل سرعت پردازش اطلاعات، توجه بينايي، توانايي در ادارک بينايي و اختلال در حافظه حل مساله ميشود(Steenland et al., 1994; Farahat et al., 2003; Roldan- topia et al., 2005, 2006). انسانهايي که در صنعت و کشاورزي به مدت طولاني در معرض سطوح کم ارگانوفسفره قرار ميگيرند حتي بدون بروز علائم سميت کولينرژيک، دچار اختلالات طولاني مدت در حافظه، تمرکز، توجه و سرعت آناليز اطلاعات ميشوند(Gershon and Show, 1961; Metcalf and holmes, 1969; Rauhe et al., 2006). رابطه بين اثر بر حافظه و غلظت کورپيريفاس خطي نبوده و بيشترين تاثير در غلظتهاي پايين بروز کرده با افزايش غلظت به ميزان بالاتر از آستانه تشخيص مهار استيلکوليناستراز ، اين تاثير حذف يا معکوس ميگردد (Levin et al., 2002).
2-5) مکانيسم ايجاد صرع
فعاليت تشنجي صرع در اثر عدم تعادل بين فعاليتهاي تحريکي و مهاري سيناپسي است (Madsen et al., 2010). صرع معمولا در نتيجه کاهش عوامل مهاري يا افزايش شديد تحريکپذيري بخشي از شبکه نوروني مغز رخ ميدهد(Stafstrom, 2003, Pinto et al., 2005, Beck and Elger, 2008) صرع غالبا به دنبال افزايش تحريک گلوتاماترژيک43 يا کاهش مهار گاباارژيک44 ايجاد ميشود (Obrenoritch et al., 1996). کاهش مهار گاباارژيک در نتيجه کاهش رهاسازي گابا45 از پايانههاي عصبي، کاهش حساسيت رسپتورهاي گابا و تغيير در شيب غلظت يوني بهعلت تجمع داخل سلولي يون کلر ميباشد (Deyn et al., 1990). گابامهمترين نوروترانسميتر مهاري در سيستم عصبي مرکزي است (Fritschy and Brunig , 2003). گابا در تکوين اوليه مغز شرکت ميکند و تعيين کننده مهم عملکرد عصبي- رفتاري است. گابا از گلوتامات توسطL- گلوتاميکاسيددکربوکسيلاز46 سنتز ميشود (Badaway et al., 2009). سطح گابا و فعاليتL- گلوتاميکاسيددکربوکسيلاز در بافتي که کانون صرع است و همچنين در مايع مغزي نخاعي بيماران صرعي کاهش يافته است (De Deyn et al., 1990). رسپتورهاي گابا عبارتند از رسپتورهاي يونوتروپيک47 گابا A و گابا C و رسپتورهاي متابوتروپيک48 گابا B. رسپتورهاي گاباي A کانال دريچهدار ليگاندي هستند و هنگام باز شدن باعث ورود کلر به سلول و ايجاد پتانسيل سيناپسي مهاري ميشوند (Cavazos and Lum, 2005). رسپتور گابا A بهصورت پسسيناپسي روي دندريت49هاي غشاي سوماتيک50 و بخش اوليه آکسون51 قرار دارد (Delorenzo et al., 2005). رسپتورهاي گابا C کانال يوني دريچهدار ليگاندي هستند. فعال شدن کانال اين رسپتورها نفوذپذيري به يون کلر را افزايش ميدهد. تعدادي از آگونيستهاي رسپتور گابا A مثل باکلوفن52 نميتوانند با رسپتور گابا C برهم کنش داشته باشند. اين رسپتورها در شبکيه53، نخاع54، غده هيپوفيز55 و برجستگي فوقاني يافت ميشوند .(Goodman et al., 2006) رسپتور گابا B از دو زير واحد گابا B1 و گابا B2 تشکيل شده است (Gassman et al., 2004). رسپتورهاي گابا B لينک شده بهG-پروتئينها هستند که با افزايش کنداکتانس56 پتاسيم و مهار ورود کلسيم نورونها را هايپرپلاريزه ميکنند و اثر مهاري آهستهاي دارند (Delorenzo et al., 2005). گلوتامات مهمترين نوروترانسميتر تحريکي در سيستم عصبي مرکزي است (Cavazos and Lum, 2005). گلوتامات در ترمينالهاي پيشسيناپسي از گلوتامين57 توسط گلوتاميناز فعال شده با فسفات58، همچنين از 2- اگزوگلوتارات توسط گلوتاماتدهيدروژناز59و 2- اگزوگلوتاراتآمينوترانسفراز60 سنتز ميشود (Meldrum et al., 1999) رسپتورهاي يونوتروپيک گلوتامات، کانالهاي دريچهدار ليگاندي هستند و شامل انواع NMDA،AMPA و Kainate ميباشند .رسپتورهاي AMPAشامل 7 زير واحد ميباشند و به کاتيونهاي تک ظرفيتي سديم و پتاسيم نفوذپذيرند و سبب ايجاد پتانسيلهاي پس سيناپسي تحريکي سريع ميشوند (Morimoto et al., 2004). رسپتورهاي Kainate به کاتيونهاي تک ظرفيتي نفوذپذيرند. رسپتورهاي NMDA پتانسيلهاي پسسيناپسي تحريکي آهسته و جريان يون کلسيم را ميانجي ميکنند و به سديم و پتاسيم نيز نفوذپذيرند. اين رسپتور از 7زير واحد تشکيل شده است (Morimoto et al., 2004 ., Kohr., 2006., Mallon et al., 2004) رسپتورهاي متابوتروپيک با پيکهاي داخل سلولي ارتباط دارند و داراي N-ترمينال بسيار بزرگ براي اتصال گلوتامات هستند (Kew and Kemp.,2005). کاهش دوپامين در هسته دم دار61 و افزايش نورآدرنالين62 در مغز مياني موشهاي صحرائي داراي فعاليت صرعي ديده شده است (Hara et al., 1993). شواهدي مبني بر تداخل عوامل ژنتيکي و محيطي در ايجاد صرع وجود دارد .(Berkovic et al., 2006) بسياري از اختلالات ژنتيکي در ژنهاي کد کننده کانالهاي يوني، منجر به عدم تعادل بين انتقال عصبي مهاري و تحريکي ودر نهايت صرع ميگردد. بيشتر سندرمهاي صرعي مربوط به اختلال عملکرد کانالها هستند(Armijo et al., 2005, Shin and Mc Namara,1994).
2-6 (مدل کيندلينگ در مطالعه صرع
کيندلينگ مدلي از تشنجهاي پيچيده است. کيندلينگ تحريکپذيري عصبي را افزايش داده، منجر به توسعه تشنج، آسيب نوروني و اختلالات رفتاري ميشود و همچنين تا حدي شبيه به اختلالات ديده شده در صرع لوب گيجگاهي63 در انسان است. کيندلينگ همچنين يک مدل مناسب آزمايشگاهي براي مطالعه مکانيسمهاي تغييرات مرتبط با صرع در نظر گرفته مي شود McEachern and Shaw, 1999)). در اين مدل تحريکات زير آستانه اي پشت سر هم توسط جريان الکتريکي يا مواد شيميايي ايجاد ميشود که منجر به بروز تشنجات ميگردد.(Luthman and Humpel., 1997) کيندلينگ نخستين بار توسط Goddard بهعنوان مدل آزمايشگاهي صرع که با پلاستيسيتي نوروني64 و افزايش فعاليت تشنجي ارتباط دارد معرفي شد (Da-Silva et al., 1998)، او در اين نوع کيندلينگ (کيندلينگ الکتريکي )با قرار دادن الکترود در ساختار ليمبيک، تحريکات الکتريکي ايجاد ميکرد. کيندلينگ شيميايي توسط ترکيبات شيميايي صرع زا پيلوکارپين65، کاينيک اسيد66 ، پيکروتوکسين67 و پنتيلنتترازول ايجاد ميشود (KOhling, 2002). کيندلينگ ناشي از پنتيلين تترازول اولين بار توسط Mason و Cooper در سال 1972 شرح داده شد که با افزايش تشنجها بعد از تزيقات مکرر پنتيلينتترازول مشخص ميشود .(Mason and cooper, 1972) پنتيلنتترازول آنتاگونيست غير رقابتي گابا است و روي جايگاه پيکروتوکسين گيرنده گابا Aاثرکرده و مانع ورود کلر ميشود. اثرات پنتيلنتترازول روي گيرنده گابا A وابسته به غلظت و غير وابسته به ولتاژ است (Hung et al ., 2001) پنتيلينتترازول همچنين ميتواند با تحريک گيرنده NMDA موجب تحريک سيستم عصبي مرکزي و ايجاد تشنج شود (Nevins and Arnolde 1989; Sayyah et al., 2002). افزايش فعاليت انتقال گلوتاماترژيک منجر به توليد راديکال آزاد68 ميشود که نقش مهمي در مرگ نورونها در نواحيCA1وCA2 هيپوکامپ موشهاي کيندل شده با پنتيلينتترازول دارد و سبب اختلالات يادگيري ميشود.(Gupta et al., 2003; Singh et al., 2003) تشنجهاي صرعي با افزايش نفوذپذيري به مواد موجود در خون و باز شدن اتصالات محکم بين سلولهاي اندوتليال و عروق مغزي منجر به اختلال در سد خوني- مغزي ميشوند، در نتيجه ماکرومولکولهايي مثل پروتئينها ميتوانند از سد خوني-مغزي عبور کنند ((Arican et al., 2006.
2-7) ساختارهاي مغزي و سيستمهاي نوروترنسميتري دخيل در حافظه
اثرگذارترين سيستم نوروترنسميتري در يادگيري فضايي ، سيستم کولينرژيک است. بعداز آن گلوتامات، دوپامين، سروتونين، نوراپينفرين و گابا به ترتيب از اهميت بيشتري برخوردارند (Wilson et al., 1995). مطالعات انجام شده روي انسان و حيوان نشان داده است که سيستم کولينرژيک و بهخصوص گيرندههاي موسکاريني استيلکولين، در حافظه نقش دارند (Bymaster et al., 1993). مطالعات تصويري از فعاليت مغز ، افزايش فعاليت کولينرژيک و کاهش فعاليت آنتيکولينرژيک69 را در مناطق زير قشري مغز مانند تالاموس70 نشان ميدهد که مناطق هوشياري و توجه مي باشند .(Freo et al., 2002) هسته قاعدهاي با سلولهاي درشت71(NBM) يکي از هستههاي مغز جلويي72 است که 90 درصد نورونهاي اين هسته کولينرژيک است.80-70 درصد اعصاب کولينژيک قشر مغز از NBM منشاء گرفتهاند (Houser et al., 1985; Eckenstein et al., 1988;Miranda et al., 2003)اکثر استيلکوليني که در قشر مغز يافت ميشود، منشا خارج قشري دارد و قسمت عمده اي از آن توسط نورونهاي کولينرژيک NBM به قشر آزاد ميشود (Kensner et al., 1987). مسيرهاي کولينرژيک NBM به آميگدال و قشر و همچنين NBM به سپتوم و هيپوکامپ در ايجاد حافظه نقش مهمي را ايفاء ميکند .(Brozhink and Vinogradova.,1988ارتباط عمده هيپوکامپ با قشر انتورينال73 است که هيپوکامپ را به ساير نواحي قشري متصل ميکند .(Carew, 2000) همچنين هيپوکامپ با آميگدال، هيپوتالاموس74، عقدههاي قاعدهاي75، سپتوم76، اجسام پستاني77 و تالاموس ارتباط دارد .(Carew,2000;Bloom,2001) در تقسيمبندي جزئي هيپوکامپ به 4 ناحيه CA1، CA2، CA3 و CA4 تقسيم ميشود و CA1 و CA3 بزرگترين بخشهاي آن هستند .(Carew,2000) مشخص شده که ناحيه CA3 هيپوکامپ نقش مهمي در يادگيري و حافظه فضايي دارد، به طوريکه مهار آورانهاي تحريکي به CA3 سبب اختلال در اين پديده ميگردد(Meilandt et al., 2004) . سيستم کولينرژيک در ناحيه CA1 هيپوکامپ و تاثير آن بر روند حافظه و يادگيري از اهميت ويژه برخوردار است (Paul et al., 1995). در هيپوکامپ3 مسير نوروني عمده وجود دارد :
1- مسير پرفورانت78 :فيبرهاي ورودي از قشر انتوريال با سلولهاي دانهدار در شکنج دندانه اي سيناپس برقرا ميکند.
2- مسير فيبر خزه اي79 :آکسون سلولهاي دانه دار با سلولهاي هرمي در ناحيه CA3 سيناپس برقرار ميکند.
3- مسير دستجات شافر80 :در اين مسير آکسون سلولهاي هرمي در ناحيه CA3 با سلول هاي هرمي CA1 سيناپس برقرار ميکنند . از ناحيه CA1 با قشر انتورينال ارتباط وجود دارد.
در حقيقت در هيپوکامپ مداري متشکل از 3 سيناپس وجود دارد که شامل سيناپس بين آورانهاي قشر انتورينال باسلولهاي شکنج دندانهاي81، سيناپس بين آکسون سلولهاي شکنج دندانهاي با سلولهاي هرمي82 ناحيه CA3 و سيناپس بين نورونهاي هرمي CA3 با سلولهاي هرمي CA1 ميباشد، اين 3 مدار بهطور وسيعي از طريق ثبت داخل سلولي83 و خارج سلولي مطالعه ميشوند (Carew, 2000; Shephered, 1994). استيل کولين داراي دو گروه گيرندههاي موسکاريني و نيکوتيني است. گيرندههاي موسکاريني داراي 5 زير گروه ميباشند (M1-M5). بين سيستم کولينرژيک و ساير سيستمهاي نوروترنسميتري در فرآيندهاي حافظه واکنش متقابل وجود دارد (Dunnett et al., 1985; Bymaster et al., 1993) مطالعات پيشنهاد ميکند که نقش استيلکولين مخصوص اعمال حافظه نيست اما بهطورکلي در توجه و بعضي فرمهاي پلاستيسيتي سيناپسي84 نقش دارد. اسکاپولامين،85 آنتاگونيست رسپتور M1 موسکاريني است که با مسدود کردن اين رسپتور باعث نقص حافظه ميشود. تمايل اسکاپولامين به باند شدن به رسپتورش در مغز رتها در حدود nM1 است. دوزهاي بالاي اسکاپولامين همچنين رسپتورهاي نيکوتيني را بلوک ميکند. اسکاپولامين به عنوان يک داروي آلکالوئيدي86 مرجع براي ايجاد فراموشي در انسان و حيوان استفاده ميشود. وقتي اسکاپولامين با دوزهاي بالاتر ازmg/kg 1/0استفاده ميشود، باعث اختلال در حافظه و يادگيري ميشود. اسکاپولامين علاوه بر تاثير بر حافظه و يادگيري روي انواع مختلف رفتار، فعاليت حرکتي، اضطراب87 و توجه اثر ميگذارد. اسکاپولامين در درجه اول روي پروسههاي حسي و توجه اثر ميگذارد. از آنجا که فراموشي ناشي از اسکاپولامين به دليل مهار سيناپسهاي کولينرژيک است، از اين ماده به عنوان يک مدل آسيبهاي شناختي که در پيري و زوال عقل مشاهده ميشود استفاده ميگردد. اسکاپولامين پروسههاي درگير در دريافت و تثبيت حافظه را تخريب ميکند. (Vader stay et al., 2005) آگونيستهاي گيرنده گابا از طريق آزادسازي استيلکولين به حافظه آسيب ميرسانند، در حاليکه آنتاگونيستهاي گابا، حافظه را تسهيل ميکنند (Brioni et al., 1989) کنش متقابل سيستمهاي کولينرژيک و سروتونرژيک نقش مهمي در يادگيري و حافظه دارد. سروتونين در اعمال فيزيولوژيک مختلف از جمله حافظه نقش دارد. گيرندههاي سروتونين به 4 دسته5-HT1 ، 5-HT2،5-HT3 و 5-HT4تقسيم بندي ميشوند. تحريک گيرندههاي 5-HT در ناحيه CA1 در هيپوکامپ پشتي موشها به تشخيص فضايي آنها آسيب ميرساند (Mann and Yates, 1983; Wilkinson and Dourish,1997) تحريک گيرندههاي 5-HT1Aبه حافظه آسيب وارد ميکند (Stancompiano, 1999). عملکرد سروتونين در حافظه بستگي به اين دارد که سروتونين برکدام رسپتور تاثير داشته باشد (Skirzewski et al., 2010). دوپامين بهعنوان سوبستراي بالقوه در شکلپذيري سيناپس و مکانيسمهاي حافظه معرفي شده است (Jay,2003). براي اولين بار Brozoski به اهميت دوپامين و نوراپي نفرين در حافظه کاري پي برد. تزريق 6- هيدروکسي دوپامين88 به سپتوم باعث کاهش دوپامين و در نتيجه آسيب به حافظه موشهاي صحرائي در ماز شعاعي ميشود (Simon et al., 1986). فعاليت دوپامينرژيک مرتبط با انگيزش89 است. محروم کردن موشهاي صحرايي به مدت 20 ساعت از غذا، منجر به افزايش دوپامين در هسته Accumbans ميشود. رسپتورهاي دوپاميني D1 نقش حياتي در تاثير دوپامين بر عملکرد پره فرونتال و حافظه کاري دارد (Lidow et al., 1991; Wilson et al., 1995) تحريک گيرندههاي پيش سيناپسي دوپامين D2 باعث بهبود بازيابي حافظه ميشود، درحاليکه غلظتهاي بالاي آن با تحريک گيرندههاي پسسيناپسي دوپاميني D2 به بازيابي حافظه آسيب ميزند (Kebabian et al., 1979). مهار رسپتور NMDA گلوتامات با آنتاگونيست غير رقابتي MK- 801 و آنتاگونسيت رقابتي AP5 مانع از تشکيل LTP (تقويت طولاني مدت) در ناحيه CA1 و شکنج دندانه اي90 هيپوکامپ ميشود (Errington, 1987). MK-801 يا ديزوسيلپين آنتاگونيست غير رقابتي رسپتور NMDA ميباشد. زماني که کانالهاي رسپتور NMDA باز هستند، اجازه ميدهند يون هاي کلسيم وارد سلول شوند و در نتيجه نيتريک اکسايد ساخته ميشود. بنابراين، اين رسپتورها در انتقال سيناپسي و پتانسيل طولاني مدت نقش دارند. اين رسپتورها در حافظه و يادگيري نقش دارند و در هيپوکامپ پشتي هستند. MK-801 از ورود سديم و کلسيم به داخل سلول و همين طور از خروج پتاسيم جلوگيري مينمايد .MK-801 باعث اختلال يادگيري مهارت هاي بينايي-فضايي ميشود. اين مهارت ها براي پاسخ هاي فضايي به اشيا رنگي و مهارتهاي تشخيص بينايي مشکل نياز هستند.MK-801 موجب تخريب حسي- حرکتي در موش ها ميشود. اين دارو سبب آسيب پايانه هاي آکسون، ميکروگليا91، کورتکس رترواسپلنيال92، پيريفرم کورتکس93، کورتکس انتورينال، آميگدال، تنيا تکتي94 و جيروس دندانه اي تمپورال95 ميشود. تزريق دوطرفي MK-801 به تالاموس جلويي مغز موش سبب تشکيل پروتئين شوک حرارتي (HSP 70) در نورونهاي پيراميدال96 در لايه 3 کورتکس رترواسپلنيال و آسيب نورونها ميگردد. MK-801 بهصورت حاد و مزمن اثرات مختلفي روي رسپتور دوپامين D1 و D2 دارد و سبب کاهش گلوتامات و دوپامين در کورتکس پرهفرونتال97 ميگردد. دوزهاي پايين MK-801 سبب تحريک حرکتي در موش ميشود در حاليکه دوزهاي بالاتر آن باعث آتاکسي98، رفتارهاي کليشه اي و کاتاپسي (جمود عضلات ) ميشود (lapin and Roqaski, 1995). نيتريک اکسيد99(NO) نيز در حافظه نقش دارد. نيتريک اکسيد در فرآيند يادگيري فضايي نقش دارد .(Rezayof et al., 2006) در آزمايشي که Bohme با استفاده از ماز شعاعي هشت بازويي انجام داد، مشاهده کرد که استفاده سيستميک از مهارگر NOS قادر به بلوک کردن LTP هيپوکامپ است و باعث کاهش يادگيري فضايي ميشود .مسير هاي نورآدرنرژيک نقش مهمي در تنظيم حافظه و يادگيري دارند (Sirvio et al., 1999). تزريق سيستميک پروپرانولول100 با غلظت 10 mg/kg از طريق آنتاگونيستي بر گيرنده بتانورآدرنرژيک101 سبب آسيب حافظه در ماز شعاعي ميشود (Przybyslawski, 1999). هيستامين102 حافظه را کاهش ميدهد (Eidi et al., 2003) ممکن است در فرآيند تثبيت حافظه، سيستم هيستامينرژيک103با سيستم کولينرژيک ارتباط متقابل داشته باشد، زيرا ديده شده که تحريک گيرندههاي موسکاريني، رهاسازي هيستامين در مغز موش را کاهش ميدهد (Gulat – Murray et al., 1989).
2-8(تاثير صرع بر يادگيري و حافظه
بيماران صرعي اغلب نواقصي را در حافظه و يادگيري از خود نشان ميدهند (Cavazos and sutula, 1990) تاثير برخي ترکيبات درکاهش اختلال يادگيري ناشي از کيندلينگ به اثر آنتياکسيداني104 و حذف راديکالهاي آزادنسبت داده شده است(Rauca et al., 1999;Singh et al., 2003) در حيوان بالغ صرعهاي شديد باعث آسيبهاي نوروني در ناحيه CA1 و CA3 و جيروس دنداني هيپوکامپ ميشوند که سبب جوانه زدن آکسون سلولهاي گرانولي در نواحي Supra granular، Fascia dentate، Stratum infropiramidal از ناحيه CA3 شده و در نهايت منجر به نقص طولانيمدت در يادگيري، حافظه و رفتار ميشود (Liu et a., 1999). در نتيجه فعاليت با الگوي صرعي و کيندلينگ LTP105 و 106LTD تشديد ميشود (Leung and Wu, 2003; Abegg et al., 2004). تغيير در تعادل LTP ممکن است بر شکلگيري حافظه تاثير داشته باشد، بنابراين حيوانات کيندل شده در عملکردهايي که به حافظه فضايي احتياج دارند، توان کمتري در مقايسه با نمونههاي کنترل دارند .(Grecksch, 1991; Robinson et al., 1993) در انسان مبتلا به صرع و در مدلهاي صرعي حيواني، کاهش خارهاي دندريتي در نورونهاي پيراميدال هيپوکامپ و سلولهاي گرانوله جيروس دندانهاي ديده شده که اين کاهش خارهاي دندريتي ميتواند يک مکانيسم منطقي براي توضيح آسيب يادگيري و حافظه در بيماران مبتلا به صرع باشد. احتمالا مکانيسمهاي اکسيتوکسيک فعال شده به وسيله گلوتامات در تغييرات خارهاي دندريتي القا شده به وسيله حملههاي صرعي درگير است (Wong, 2005) همچنين با توجه به نقش اساسي و شناخته شده استيلکولين در انواع حافظه و يادگيري، تغيير در رهايش استيلکولين هيپوکامپ در طي روند کيندلينگ ميتواند در نقص حافظه و يادگيري در حيوانات کيندل شده با پنتيلن تترازول دخيل باشد (Ben-Ari et al., 1981).
2-9( هدف
در اين مطالعه اثر دريافت غلظت پايين کورپيريفاس در دوره نوزادي بر نقص شناختي ناشي از کيندلينگ شيميايي با استفاده از آزمون ماز شعايي ميباشد. همچنين تاثير پيشتيمار اسکاپولامين و MK-801 براي تعيين ميزان وابستگي عملکرد شناختي به سيستمهاي کولينرژيک و گلوتاماترژيک مورد بررسي قرار ميگيرد.
فصل سوم
3- مواد و روشها
3-1) مواد مورد استفاده:
کورپيريفاس
DMSO
پنتيلن تترازول
سالين
اسکاپولامين
MK-801
پروپرانولول
الکل
اتر
بادام زميني
غذاي مخصوص موش
3-2) وسايل و دستگاهها:
ماز شعاعي هشت بازو(Radial arm maze)
ترازو
سمپلر 10-1 ميکروليتري
سمپلر 100-10 ميکروليتري
سمپلر1000-100ميکروليتري
سرنگ هميلتون

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

سرنگ انسولين


پاسخ دهید