دانشکده

تقديم به

پدر
و
مادرمهربانم
که هر لحظه وجودم را از چشمه سارپراز عشق چشمانشان سيراب ميکنند…..

سپاسگزاري

ستايش خداي را سزاست كه به يد قدرت بي منتهايش درياي آفرينش را جاري كرد و به اراده ازلي اش همه خلق را صورت بخشيد. سپاسگزار كساني هستم كه سرآغاز تولد من هستند.
مادرم، مهرباني كه زيستن را از او آموختم و پدرم، استوارترين تكيه گاهم. مراتب قدرداني خود را نسبت به زحمات بي دريغ استاد راهنماي گرانقدرم جناب آقاي دكترجعفروطن پرست و استاد مشاور ارجمندم آقاي دكتر امين اله بهاالديني به پاس كمك ها و رهنمودهاي سازندهشان در انجام اين پژوهش ابراز ميدارم. اميد دارم كه تهيه و تدوين پايان نامه حاضر پاسخگوي بخشي كوچك از محبت ها و زحمات آنان باشد.

چکيده

اثرات کامفر بر تحريکپذيري و فرآيندهاي سلولي دخيل
در الگوي فعاليت صرعي در نورونهاي حلزون

به کوشش
فاطمه عندليب لاري

کامفر يک مونوترپن دوحلقه اي كتوني با فرمول شيميايي C10H16O است که در برخي اسانسهاي گياهي يافت ميشود و اثرات فارماکولوژيک متنوعي را نشان ميدهد. در اين تحقيق تاثير کامفر بر ويژگيهاي پتانسيل عمل و تحريکپذيري نورونهاي مرکزي حلزون Caucasotachea atrolabiata با استفاده از تکنيک ثبت داخل سلولي مطالعه شد. در شرايط کنترل نورونهاي ثبت شده فعاليت خود به خودي با پتانسيل هاي عمل منظم نشان ميدادند. افزودن کامفر mM) 5/1( به محلول خارج سلولي پتانسيل متعاقب هيپرپولاريزان را مهار کرد، دامنه و شيب فاز رپلاريزاسيون را کاهش داده، فرکانس و مساحت ناجيه زير منحني پتانسيل عمل را افزايش داد. کامفر همچنين الگوي فعاليت را از حالت شليک منظم به فعاليت انفجاري همراه با paroxysmal depolarization shift (PDS) تغيير داد. اين اثرات سريع بوده و بعد از شستشو با رينگر نرمال قابل برگشت بودند. از آنجايي که اثرات کامفر بر فرکانس، الگو و شکل منحني پتانسيل عمل با دپلاريزاسيون غشاء همراه بود، در برخي آزمايشها پتانسيل غشاء بوسيلهي تزريق جريان منفي پيوسته (DC) در حضور کامفر، نزديک به سطح کنترل حفظ شد، مشاهدات نشان داد که تزريق جريان DC نميتواند فعاليت انفجاري ناشي از کامفر را حذف کند، که نشان دهندهي اين است که اين اثر تاثير ثانويه از دپلاريزاسيون غشاء نيست. از سوي ديگر، فعاليت انفجاري و PDS در حضور نيکل کلرايد (مهارکننده غيراختصاصي کانالهاي کلسيمي) حذف شده و مجدداً فعاليت به الگوي ريتميک شرايط کنترل برگشت. براي بررسي نقش جريانات سديمي درتوليد فعاليت انفجاري، سديم خارج سلولي بوسيله Trise-HCl جايگزين شد. انفجارهاي پتانسيل عمل بعد از بکاربردن کامفر در رينگر حلزون فاقد سديم مشاهده شد. به طور مشابه H-89 (مهار کننده پروتئين کيناز وابسته بهcAMP ) و کلريترين (مهارکننده پروتئين کينازC) قادر به مهار قابل توجه فعاليت انفجاري وPDS ناشي از کامفر نبودند که نشان مي دهد القاء فعاليت انفجاري توسط کامفر به فسفوريله شدن کانالهاي يوني وابسته نيست. بعلاوه، فعاليت انفجاري در حضور سديم نيترو پروسايد (آزادکننده نيتريک اکسيد) کاهش يافت اما مکانيسم دقيق مهار فعاليت انفجاري توسط نيتريک اکسيد نيازمند مطالعه بيشتر است. اين يافتهها نشان ميدهند که کامفر ميتواند تحريکپذيري نوروني را افزايش دهد که به احتمال زياد به عملکرد تعديلي آن بر جريانهاي کلسيمي و پتاسيمي وابسته است. از سوي ديگر، هيچيک ازجريان سديمي و يا فسفوريلاسيون کانالهاي يوني براي فعاليت انفجاري القا شده توسط کامفر ضروري نيست.
کلمات کليدي: کامفر، نورون حلزون، فعاليت انفجاري، انحراف دپلاريزان، کانال‌هاي يوني

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول: مقدمه
1-1) صرع 2
1-2) اسانسهاي گياهي 4
1-3) اثرات بيولوژيک اسانسهاي گياهي 6
1-3-4) کامفر 7
1-4) کانال‌هاي يوني و مشارکت آن‌ها در فعاليت نوروني 9
1-4-1) کانالهاي کلسيمي 9
1-4-2) کانالهاي پتاسيمي 12
1-4-2-1) کانال‌هاي پتاسيمي وابسته به ولتاژ 12
1-4-2-2) کانالهاي پتاسيمي وابسته به کلسيم 13
1-4-3) کانالهاي سديمي 15
1-4-3-1) کانالهاي سديمي نشتي (NALCN) 16
1-4-4) کانال‌هاي TRP ‌ 17
1-4-4-1) کانالهاي TRPV 18
1-5) پروتئين کينازها و تنظيم کانالهاي يوني توسط فسفوريلاسيون 19
1-6) نيتريک اکسيد، تعديل کننده عملکرد نورون 22
1-6-1) مسير متابوليکي توليد نيتريک اکسيد 23
1-7) دلايل استفاده از نورونهاي حلزون 23

فصل دوم: مروري بر تحقيقات پيشين
2-1) ترکيبات اسانس‌ها و عملکرد آن‌ها روي سيستم عصبي مرکزي و محيطي 26
2-2) هدف 29
عنوان صفحه

فصل سوم: مواد و روشها
3-1) حيوانات 31
3-2) تشريح و آماده سازي گانگليون عصبي جهت ثبت 32
3-3) محلولها و داروها 33
3-4) ثبت داخل سلولي 33
3-5) مراحل آزمايش 34
3-6) پارامترهاي الکتروفيزيولوژيک مورد مطالعه 35
3-7) آزمون آماري 36

فصل چهارم:نتايج
4-1) ويژگي‌هاي فعاليت خودبخودي و برانگيخته نورون‌هاي حلزون در شرايط کنترل 38
4-2) ويژگيهاي پتانسيل عمل خودبهخودي نورونهاي حلزون در حضور غلظت 1.5ميلي مولار کامفر 38
4-3) ويژگي‌هاي پتانسيل عمل خودبخودي در حضور کامفر 1.5 ميلي مولار و رينگر بدون سديم 43
4-4) ويژگي‌هاي پتانسيل عمل خودبخودي در حضور کامفر 1.5 ميليمولار و مهارکننده‌هاي کانال‌هاي کلسيمي نيکل کلريد 44
4-5) ويژگي‌هاي پتانسيل عمل خودبخودي در حضور کامفر1.5 ميلي مولار و مهارکننده‌هاي پروتئين کينازها کلريترين و H89 45
4-6) ويژگيهاي پتانسيل عمل خودبهخودي نورونهاي حلزون در حضور غلظت 1.5 ميليمولار کامفر و سديم نيتروپروسايد 48

فصل پنجم: بحث و نتيجهگيري
5-1) بحث 50
5-1-1) تغيير در ويژگي‌هاي پتانسيل عمل در حضورکامفر 51
عنوان صفحه

5-2) نتيجهگيري 59

فهرست منابع و ماخذ 60

فهرست شکلها

عنوان صفحه

شکل 3-1. حلزون باغي 31
شکل 3-2. گانگليون تحت مري تثبيت شده در محفظه ثبت 32
شکل 3-3. نمايي از وسايل ثبت داخل سلولي . 34
شکل 3-4. نحوه اندازه گيري برخي پارامترهاي پتانسيل عمل 36
شکل 4-1. الگوي فعاليت خودبخودي نورون در شرايط کنترل،1-2 دقيقه پس از مجاورت با کامفر 5/1 ميلي مولار 39
شکل 4-2. الگوي فعاليت خودبخودي در شرايط کنترل، 1-2 دقيقه پس از مجاورت با غلظت mM 5/1 کامفر و پس از شستشوي محفظه حاوي کامفر با رينگر نرمال حلزون 39
شکل 4-3. پس از بروز فعاليت انفجاري و PDS درنتيجه افزودن کامفر 5/1 ميلي مولار، تزريق جريان منفي پيوسته به سلول و بازگرداندن پتانسيل غشاء به حدود استراحت 44
شکل 4-4. پس از تعويض رينگر نرمال با رينگر بدون سديم حاوي Trise-HCl، افزودن غلظت کامفر 5/1 ميلي مولار به محفظه ثبت 45
شکل 4-5. پس از بروز فعاليت PDS درنتيجه افزودن کامفر 5/1 ميلي مولار، NiCl به محفظه ثبت اضافه گرديد 46
شکل 4-6. پس از بروز فعاليت PDS در نتيجه افزودن کامفر 5/1 ميلي مولار، کلريترين به محفظه ثبت اضافه گرديد 47
شکل 4-7. پس از بروز فعاليت PDS در نتيجه افزودن کامفر 5/1 ميلي مولار، H89 به محفظه ثبت اضافه گرديد 47
شکل 4-8. پس از بروز فعاليت انفجاري وPDS در نتيجه افزودن کامفر 5/1 ميلي مولار، سديم نيتروپروسايد به محفظه ثبت اضافه گرديد 48

فهرست نمودارها

عنوان صفحه

نمودار 4-1. مقايسه ميانگين پتانسيل استراحت غشاء، آستانه، فرکانس پتانسيل عمل در شرايط کنترل و 1-2 دقيقه پس از افزودن غلظت 5/1 ميلي مولار کامفر به رينگر حلزوني نرمال (7=n) 40
نمودار 4-2. مقايسه ميانگين دامنه، مدت زمان پتانسيل عمل و سطح زير منحني در شرايط کنترل و 1-2 دقيقه پس از افزودن غلظت 5/1 ميلي مولار کامفر به رينگر حلزوني نرمال (7=n)
نمودار 4-3. مقايسه دامنه AHP و طول مدت AHP در شرايط کنترل و 1-2 دقيقه پس از افزودن غلظت 5/1 ميلي مولار کامفر به رينگر حلزوني نرمال (7=n) 41
نمودار 4-4. مقايسه ميانگين شيب فاز دپلاريزاسيون و شيب فاز رپلاريزاسيون بين حالت کنترل و پس از افزودن کامفر 5/1 ميلي مولار (7=n) 42
نمودار 4-5. مقايسه ميانگين مدت دوره مهاري بعد از فعاليت برانگيخته پس از تزريق جريان‌ دپلاريزان (nA2) در شرايط کنترل و پس از افزودن غلظت 5/1 ميلي مولار کامفر به رينگر حلزوني نرمال 42

فصل اول

مقدمه

1-1) صرع

صرع1 يک اختلال پيچيده سيستم عصبي مرکزي و دومين اختلال نورولوژيک بعد از سکته مغزي است (Hopkins, et al., 1995). در اين بيماري يک ناحيه محدود از مغز و يا نواحي گستردهاي از آن فعاليتهاي کنترل نشده خودبخودي نشان ميدهندکه به شکل تشنج2 نمايان ميشود ((Cavalheiro, et al., 1991. تشنج به تغيير زودگذر رفتار در نتيجه تخليه نوروني مکرر، همزمان وغير نرمال جمعيت‌هاي نوروني در سيستم عصبي مرکزي اشاره دارد. صرع معمولا در نتيجه کاهش عوامل مهاري يا افزايش شديد تحريکپذيري در بخشي از شبکه نوروني مغز رخ ميدهد (Stafstrom, 2003).
از عوامل مختلف ايجادکننده اين بيماري ميتوان به آسيبها و ضربات مغزي، استعمال بيرويه داروها يا برخي ترکيبات محرک، عفونتهاي سيستم عصبي مرکزي، شوک عاطفي، اختلالات متابوليک، الکل، تومورهاي مغزي و مشکلات عروقي مغز اشاره کرد (Vadlamudi and Scheffer et al., 2003). صرع معمولا قابل کنترل اما غير قابل درمان است (Cascino, 1994) و در بسياري مواقع علت ايجاد صرع در بيماران ناشناخته باقي ميماند (Rall and Sheifer, 1991).
تغيير در الگوي فعاليت سيناپسها و اختلال در عملکرد کانالهاي يوني بعنوان دو مکانيسم اساسي زمينه ساز صرع شناخته شده‌اند(Noebels, 2003) . شواهد متعددي تغيير در سيستمهاي نوروترنسميتري مختلف بويژه گلوتامات، آسپارتات و GABA را در ايجاد زمينه صرع تائيد کردهاند (Pinto, et al., 2005). بعلاوه گزارشات زيادي اهميت و نقش ويژگيهاي ذاتي غشاء بويژه عملکرد کانالهاي يوني را در بروز الگوي صرع نشان دادهاند. در بين کانالهاي يوني وابسته به ولتاژ کانالهاي سديمي، پتاسيمي و کلسيمي نقش تعيينکنندهاي در تنظيم تحريک پذيري نوروني دارند (Faingold, 1992). بسياري از اختلالات ژنتيکي در ژنهاي کدکننده کانالهاي يوني در مغز منجر به عدمتعادل بين تحريک و مهار و نهايتا منجر به صرع ميشوند. جهش در ژنهاي کدکننده کانالهاي سديمي، کلسيمي، پتاسيمي و کلري وابسته به ولتاژ و نيز کانال کلري GABAA و کانالهاي حساس به گلوتامات در ايجاد صرع نقش دارند (Shine and Namara, 1994). علاوه بر جهشهاي ژنتيکي، تنوعي از عوامل موثر بر رسپتورها و کانالهاي غشايي ميتواند با تاثير بر ويژگيهاي ذاتي غشاء ميزان تحريکپذيري را تغيير داده و حتي بعنوان عوامل ضد صرع يا صرعزا عمل نمايند. فراوردههاي طبيعي گياهي موثر در درمان صرع همواره مورد توجه محققين

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید