دانلود پایان نامه بررسی کارایی و مکانیسم تأثیر اوجنول در تعدیل فعالیت خودبخودی

دانشگاه شیراز 

دانشکده علوم

بخش زیست شناسی

پایان نامه کارشناسی ارشد  فیزیولوژی جانوری

عنوان:

بررسی کارایی و  مکانیسم تأثیر اوجنول در تعدیل فعالیت خودبخودی و فعالیت صرعی القاء شده توسط پنتیلین­تترازول در نورونهای حلزون

 استاد راهنما:

دکتر جعفر وطن پرست

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

اوجنول یک فنیل پروپن گیاهی و ترکیب اصلی عصاره میخک است که به واسطه خواص ضددرد و ضدعفونی کننده­اش شناخته شده می­باشد. اوجنول کانال­های یونی متعدد از جمله کانال­های کلسیمی HVA، رسپتور NMDA، رسپتور گاباA، کانال­های سدیمی حساس و مقاوم به تترودوتوکسین و کانال­های پتاسیمی را تنظیم می­ کند. برهمکنش اوجنول با کانال­های یونی متعدد آن را یک تنظیم­گر بالقوه تحریک­پذیری نورونی ساخته است. در مطالعه حاضر با بهره گرفتن از تکنیک ثبت داخل سلولی اثرات اوجنول بر تحریک­پذیری و الگوی فعالیت و نیز برهمکنش آن با فعالیت صرعی القاء شده با پنتیلن­تترازول، در نورون­های گانگلیون زیر مری حلزون باغی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج بررسی حاضر نشان داد که اوجنول یک اثر وابسته به غلظت بر فعالیت الکتریکی نورون­ها دارد. بکارگیری خارج سلولی غلظت­های پایین اوجنول (5/0 و 5/1 میلی­مولار) دامنه، شیب فاز بالارو و فرکانس پتانسیل­های عمل را نسبت به شرایط کنترل کاهش داد، که این موارد پیشنهاد کننده مهار کانال­های سدیمی به وسیله اوجنول می­باشد. بعلاوه اوجنول (5/1 میلی­مولار) فعالیت انفجاری القاء شده با پنتیلن­تترازول را سرکوب و فعالیت منظم با اسپایک­های منفرد را برقرار کرد. از طرف دیگر بکارگیری خارج سلولی اوجنول با غلظت­های بالا (5/2 میلی­مولار) دامنه و مدت زمان AHP و شیب فاز پایین روی پتانسیل­های عمل را کاهش و فرکانس پتانسیل­های عمل را افزایش داد. در نهایت نیز الگوی فعالیت را از فرم منظم به فعالیت انفجاری تغییر داد. که بیانگر مهار احتمالی جریان­های رو به خارج پتاسیم و تقویت جریان­های رو به داخل کلسیم می­باشد. فعالیت صرعی القاء شده با اوجنول با بکارگیری خارج سلولی نیفدیپین (بلوکر کانال­های نوع L) و نیکل کلرید (مهارکننده غیراختصاصی کانال­های کلسیمی) به طور کامل از بین رفت که این مورد حمایت کننده این است که تقویت جریان­ کلسیمی به وسیله اوجنول برای بروز فعالیت انفجاری الزامی می­باشد. چنین به نظر می­رسد که اوجنول در غلظت­های پایین­تر می ­تواند به طور مؤثری جریان سدیمی را سرکوب کرده و تحریک­پذیری نورونی را کاهش دهد در صورتیکه در غلظت­های بالاتر اثر آن در جهت مهار جریان­های پتاسیمی غالب شده و منجر به بروز فعالیت انفجاری می­شود.

کلمات کلیدی: اوجنول، نورون حلزون، فعالیت ضدصرعی، فعالیت انفجاری، کانال­های یونی

 فهرست مطالب

فصل اول

1-  مقدمه. 2

دلایل استفاده از نورون­های حلزون.. 6

فصل دوم

2- مروری بر تحقیقات پیشین.. 9

2-1- صرع. 9

2-2- اسانس های گیاهی.. 10

الف ) ترپن­ها: 11

ب) ترکیبات آروماتیک… 11

2-3- اثرات بیولوژیک اسانس­های گیاهی.. 12

2-3-1- اثرات موتاژنیک اسانس­ها در سطح هسته و سیتوپلاسم.. 12

2-3-2- اثرات آنتی موتانژنیک اسانس­ها 13

2-3-3- اثرات سیتوتوکسیک اسانس­های گیاهی.. 13

2-3-4- خواص سرطان زایی اسانس­های گیاهی.. 14

2-4- ترکیبات اسانس‌ها و عملکرد آن‌ها روی سیستم عصبی مرکزی و محیطی.. 14

2-4-1- لینالول.. 15

2-4-2- اکالیپتول.. 15

2-4-3- سیترونلول.. 16

2-4-4- منتول.. 16

2-4-5- اوجنول.. 17

2-5- کانال­های یونی و مشارکت آنها در فعالیت الکتریکی نورونها 20

2-5-1- کانال­های پتاسیمی.. 20

2-5-1-1- کانال­های پتاسیمی وابسته به ولتاژ. 21

2-5-1-2- کانال­های پتاسیمی وابسته به کلسیم.. 21

2-5-2- کانال­های کلسیمی.. 23

2-5-3- کانال های سدیمی.. 24

جریان‌های سدیمی گذرا و مداوم. 25

2-6- هدف.. 26

فصل سوم

3-  مواد و روش‌ها 28

3-1- حیوانات.. 28

3-2- تشریح و آماده سازی گانگلیون عصبی جهت ثبت… 29

3-3- محلول‌ ها و داروها 30

3-4- ثبت داخل سلولی.. 30

3-5- مراحل آزمایش…. 32

3-6- پارامترهای الکتروفیزیولوژیک مورد مطالعه. 33

3-7- آزمون آماری.. 34

فصل چهارم

4- نتایج.. 36

4-1- ویژگی‌های فعالیت خودبخودی و برانگیخته نورون‌های حلزون در شرایط کنترل.. 36

4-2- ویژگی­های پتانسیل عمل خودبهخودی و ویژگی­های غیر فعال غشاء در حضور غلظت­های 5/0 و 5/1 میلی­مولار اوجنول   37

4-3- بررسی اثر اوجنول بر فعالیت صرعی القاء شده با پنتیلن تترازول (PTZ) 49

4-3-1- پتانسیل استراحت غشاء و ویژگیهای پتانسیل عمل خودبه­خودی در حضور پنتیلن­تترازول و اوجنول   49

4-3-2 پتانسیل استراحت غشاء و ویژگی­های پتانسیل عمل خودبه­خودی در حضور اوجنول و پنتیلن­تترازول   56

4-4- بررسی نقش احتمالی کانال­های سدیمی در اثرات القاء شده با اوجنول.. 60

4-4-1- پتانسیل استراحت غشاء و ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور اوجنول وریلوزول   60

4-4-2- پتانسیل استراحت غشاء و ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور ریلوزول و اوجنول   65

4-4-3- پتانسیل استراحت غشاء، الگوی فعالیت و ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور PTZ، ریلوزول و اوجنول   70

4-5- پتانسیل استراحت غشاء، الگوی فعالیت و ویژگی­های پتانسیل عمل خودبه­خودی در حضور غلظت­های 2 و 5/2 میلی مولار اوجنول.. 74

4-6- فعالیت و ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور اوجنول 5/2 میلی­مولار و نیکل کلرید و نیفدیپین   82

فصل پنجم

5- بحث و نتیجه‌گیری.. 87

5-1-  تغییر ویژگی‌های پتانسیل عمل و الگوی فعالیت نورون در حضور غلظتهای مختلف اوجنول   87

5 -2- ویژگی­های پتانسیل عمل در حضور همزمان اوجنول و ریلوزول.. 92

5-3- مهار فعالیت صرعی القاء شده با پنتیلن تترازول (PTZ) توسط اوجنول.. 94

5-4- اثرات ریلوزول و اوجنول بر فعالیت صرعی القاء شده با PTZ.. 97

5-5- نتیجه­گیری.. 99

5-6- پیشنهادات برای مطالعات آینده. 99

منابع و ماخذ. 100

منابع فارسی.. 100

منابع لاتین.. 100

مقدمه

صرع یک اختلال پیچیده عصبی می­باشد که 1 تا 2 درصد از کل جمعیت جهان را مورد تأثیر قرار داده است. عفونت­های سیستم عصبی مرکزی، شوک عاطفی، اختلالات متابولیک، الکل، تومورهای مغزی و مشکلات عروقی مغز از مهم­ترین عوامل زمینه­ساز صرع هستند. صرع معمولاٌ قابل کنترل اما غیرقابل درمان است(Cascino, 1994) . تشنج مشخصه اصلی صرع بوده و بیانگر فعالیت نورونی غیر­طبیعی و بیش از حد مغز می­باشد که با یک الگوی خودبخودی، تکرار شونده و غیرقابل پیش ­بینی بروز می­ کند (Stafstrom, 2003).

شواهدی مبنی بر دخالت تغییر در سیستم­های نوروترنسمیتری مختلف به ویژه گلوتامات، آسپارتات و گابا در ایجاد صرع وجود دارد (Pinto, et al., 2005). به طور کلی تغییر در الگوی فعالیت سیناپس­ها و مختل شدن عملکرد کانال­های یونی، به عنوان مکانیسم­های اصلی زمینه­ساز حمله­های صرعی شناخته شده ­اند (Nobels, 2003; Wuttke and Lerche, 2006). متداول­ترین روش پیشگیری و درمان صرع استفاده از داروهای سنتزی ضد­صرع است که با تأثیر بر زیرساختارهای سلولی دخیل در عملکرد سیناپس­ها و کانال­های یونی از بروز الگوی فعالیت صرعی در کانون صرع جلوگیری کرده یا گسترش آن به سایر نواحی و بروز تشنج را مهار می­ کند(Bialar and White, 2010) .

تاریخچه استفاده از گیاهان دارویی با اهداف درمانی مقارن است با تاریخ زندگی بشر. در پزشکی سنتی استفاده از عصاره خام گیاهان، به صورت خوراکی یا موضعی، نقش مهمی در درمان بسیاری از بیماری­ها، خصوصاٌ کنترل عفونت­ها داشته است (Navarro, et al., 1996). در دهه­های اخیر آشکار شدن عوارض جانبی داروهای شیمیایی منجر به توجه مجدد به روش­های درمانی طبیعی و به راه افتادن موج جدیدی از پژوهش­ها در زمینه گیاهان دارویی شده است ((Braun and Cohen, 2007.

امروزه علاوه بر استفاده­های بالینی، محصولات طبیعی مذکور به منظور کشف اهداف جدیدی از جمله رسپتورها و کانال­ها، حائز اهمیت­اند ((Vriens, et al., 2008.

اسانس­های گیاهی[1] ترکیبات مایع، فرار، محلول در چربی، اغلب زلال و به ندرت رنگی می­باشند که در بخش­های مختلف گیاه از جمله جوانه، برگ، گل، ساقه، دانه و میوه تولید و ذخیره می­شوند (Bakkali, et al., 2008). اسانس‌ها به طور معمول از ترپن­های[2] آروماتیک فرار و فنیل پروپانوئیدها تشکیل شده‌اند که به واسطه عبور آزادانه­شان از غشاء سلول می­توانند نقش­های سیگنالینگ متنوعی در سلول داشته باشند. در این ارتباط گزارش­هایی حاکی از مداخله اسانس‌های گیاهی با کانال‌های یونی و رسپتورها نیز وجود دارد (Goncalves, et al., 2008).

ترپن­های گیاهی به عنوان دارو، چاشنی و طعم دهنده مواد غذایی و خوشبوکننده مورد استفاده­ قرار می‌گیرند. مونوترپن­ها ترکیباتی با فرمول مولکولی C₁₀H₁₆ می­باشند که هم در فراورده­های گیاهی با اثر صرع­زا[3] و هم در فراورده­هایی با اثرات ضد­صرع[4] یافت می‌شوند (Burkhard, et al., 1999; Ishida, 2005). انواعی از عصاره­های گیاهی و اسانس­های روغنی استخراج شده از گیاهان جهت درمان صرع مورد استفاده قرار می‌گیرند. تحقیقات روی این گیاهان نشان داده که عصاره­ آن­ها حاوی ترکیباتی با خواص ضد­تشنجی هستند و قادر به مهار فعالیت صرعی القاء شده توسط پنتیلن­تترازول[5]((PTZ می­باشند (Sayyah, et al., 2002).

PTZ آنتاگونیست گابا است که با مهار رسپتور گاباA باعث کاهش عملکرد گاباارژیک می­شود (Olsen, 1981). بنابرین داروهایی که عمل سیستم گابا را از طریق رسپتور گاباA تقویت می­ کنند می­توانند در جلوگیری از صرع القاء شده توسط PTZ مؤثر باشند (Snead, 1992). از جمله مونوترپن­هایی که اثرات ضدصرعی به آنها نسبت داده شد می­توان به اوجنول[6]، لینالول[7]، منتول[8] و لیمونن[9] اشاره کرد (Burkhard, et al., 1999).

اوجنول یک فنیل­پروپن است که از گیاهان متعددی از جمله درخت جوز[10]، میخک[11]، دارچین[12]و ریحان[13] استخراج می­شود، با اکسید روی ترکیب شده و صمغی را ایجاد می­ کند که به خاطر ویژگی­های ضد­باکتریایی، ضد­التهاب، بی­حس­کنندگی موضعی و ضد­دردش به طور گسترده­ای در دندانپزشکی به کار می­رود (Hashimoto, et al., 1988; Ohkubo, et al., 1997; Kim, et al., 2003; Pizzo, et al., 2006; Chaieb, et al.,2007; Zheljazkov, et al., 2008). این ترکیب به عنوان چاشنی و طعم دهنده در محصولات غذایی و همچنین ماده خوشبوکننده در محصولات آرایشی مورد استفاده قرار می­گیرد (Opdyke, 1975).

از آنجا که اوجنول در گیاهان و ادویه­جات پرمصرف به وفور یافت می­شود، بررسی خواص و برهمکنش­های آن با اجزای مختلف سلولی به نظر ضروری می­رسد. نشان داده شده که اوجنول با طیف وسیعی از کانال­ها و رسپتورهای غشائی برهمکنش داده و اثرات بیولوژیک متنوعی از خود به جای می­گذارد. اوجنول در سیستم عصبی اثرات متعددی را اعمال می­ کند، از جمله: حفاظت از سلول­های عصبی در برابر ایسکمی و پپتید­ بتاآمیلویید (Irie and Keung, 2003; Wie, et al., 1997; Won et al., 1998)، مهار هدایت پتانسیل­های عمل در عصب سیاتیک (Kozam, 1997)، بهبود بخشیدن عوارض عصبی و نورونی ناشی از دیابت (Nangle et al., 2006) و سرکوب پتانسیل­های میدانی صرعی که نشان­دهنده­ یک پتانسیل درمانی برای اوجنول در صرع می­باشد (Muller et al., 2006). مشخص شده اوجنول یک اثر ضد­صرعی وابسته به زمان و غلظت مورد استفاده دارد (Sayyah et al., 2004). این ترکیب رسپتورهای N-متیل-D-آسپارتات(NMDA)  را مهار و رسپتورهای ایونوتروپیک گابا را تقویت می­ کند که هر دو رسپتور مذکور در احساس درد دخیل­اند (Aoshima and Hamamoto, 1999; Wie et al.,1997). این مولکول همچنین پتانسیل عمل­های مرکب را در فیبرهای A و C تضعیف می­ کند. موارد مذکور می­توانند توضیحی بر اثر  ضد­درد اوجنول باشند (Brodin, 1985). علاوه بر موارد فوق، خواص  آنتی­اکسیدانی (Li et al., 2006) و ضد­سرطانی (Pal, et al., 2010) آن نیز گزارش شده است.

با توجه به مطالعات انجام شده، تصور بر این است که کانال‌های یونی اهداف فارماکولوژیک مهم ترکیبات طبیعی می‌باشند. انواع کانال‌های یونی سدیمی، کلسیمی و پتاسیمی در غشاء سلول‌های تحریک‌پذیر از جمله نورون‌ها وجود دارند و از آنجا که در سیستم عصبی، انتقال پیام وابسته به پتانسیل عمل­هایی ا­ست که از فعالیت هماهنگ کانال­های یونی متنوع حاصل می­شوند، هر ترکیبی که قادر به اثر گذاشتن بر ویژگی‌های پتانسیل عمل و بعبارتی کانال‌های یونی باشد در تحریک‌پذیری سلول نیز مؤثر خواهد بود (Catteral, 2010). کانال‌های یونی در فرایندهای فیزیولوژیکی مختلف از جمله رهایش نوروترنسمیتر، جفت شدن تحریک-انقباض[14]، کنترل بیان ژن و تکوین سلولی نقش دارند. از طرفی اختلال عملکرد کانال‌های یونی می‌تواند منجر به اختلالات پاتولوژیک شود. به منظور تأیید تأثیر ترکیبات طبیعی بر کانال‌های یونی، استفاده از آنتاگونیست‌ها و آگونیست‌ها‌ی بسیار انتخابی لازم است (Bulaj, 2008). گزارش­هایی حاکی از مداخله ترکیبات اسانس‌های گیاهی با فعالیت کانال‌های یونی و رسپتورها وجود دارد که تکنیک‌های الکتروفیزیولوژیک برای تشخیص و شناسایی اثرات بیولوژیکی ترکیبات و چگونگی برهمکنش آن‌ها با کانال‌های یونی بسیار مؤثر هستند (Goncalves, et al., 2008).

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 ایجاد کننده الگوی فعالیت صرعی در نمونه­های جانوری مختلف مشابه است. از طرفی نتایج تحقیقات مختلف نشان داده­ است 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، تنوع کانال­های یونی 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 بی­مهره، مطالعه مکانیسم‌های سلولی و مولکولی در نورون‌های PESTAN(به خاطر محدودیت سایت در درج بعضی کلمات ، این کلمه به صورت فینگیلیش درج شده ولی در فایل اصلی پایان نامه کلمه به صورت فارسی نوشته شده است)داران اغلب مستلزم مراحل آماده‌سازی است که ممکن است همراه با تغییراتی در سازمان­بندی کلی نورون‌ها باشد. به علاوه اندازه بسیار کوچک نورون‌ها و نیاز به شرایطی با حداقل تغییرات نسبت به شرایط in vivo، انجام 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 بویژه امکان القاء فعالیت صرعی و حضور تنوعی از کانال­های یونی غشائی، استفاده از نورون­های حلزون روش مناسبی جهت مطالعه برهمکنش­های احتمالی اوجنول با کانال­های یونی و مکانیسم­های دخیل در فعالیت صرعی می­باشد.

تعداد صفحه :139

قیمت :14700 تومان

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        *       [email protected]

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

  *