نوع مقاله : مقاله پژوهشی
نویسندگان
گروه زیست شناسی دانشگاه مازندران
چکیده
اسکیزوفرنی از جمله بیماریهای تحلیل نورونی میباشد که باعث بروز علائم مثبت رفتاری نظیر توهم و علائم منفی نظیر گوشهگیری اجتماعی و افسردگی میگردد. در واقع افسردگی یک سندرم مهم است که همزمان با بیماری اسکیزوفرنی رخ می دهد. یکی از عوامل پیشرفت این بیماری، عدم تعادل بین رادیکالهای آزاد و سیستم آنتیاکسیدانی است. کوئرستین به عنوان آنتیاکسیدانی طبیعی در بسیاری از میوه ها و سبزیجات وجود دارد. هدف از این مطالعه بررسی اثر حفاظتی کوئرستین و نانوکریستال کوئرستین بر اختلالات افسردگی و فعالیت آنزیمهای کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز در مدل کتامینی بیماری اسکیزوفرنی است.
در این مطالعه تجربی49 سر موش سوری بهطور تصادفی به گروههای کنترل، شم، بیمار و چهار گروه بیمار تیمار شده با کوئرستین و نانوکریستال آن با غلظتهای 10 و 25 میلی گرم برکیلو گرم تقسیم شدند. برای ایجاد مدل بیماری اسکیزوفرنی، کتامین بهمدت 10 روز و به صورت درونصفاقی تزریق شد. اختلالات افسردگی با استفاده از تست شنای اجباری و فعالیت آنزیم های کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز اندازهگیری شد.
این مطالعه نشان میدهد که تزریق کتامین بطور معناداری باعث افزایش مدت زمان بیحرکتی و کاهش فعالیت آنزیمهای کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز در مقایسه با گروه کنترل میشود (P≤0.001) و تیمار با کوئرستین و نانوکریستال آن موجب کاهش معنیدار زمان بیحرکتی و افزایش فعالیت این آنزیم ها در گروه های بیمار تیمارشده میگردد (P≤0.001).
نتایج این مطالعه نشان داد که مصرف نانوکریستال کوئرستین اختلالات افسردگی و استرس اکسیداتیو القاء شده با کتامین را در مدل اسکیزوفرنی کاهش می دهد.
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
Antidepressant effects of quercetin and it nanocrystal on schizophrenia animal model with using forced swimming test
چکیده [English]
Schizophrenia is a neurodegenerative disease that causes the positive symptoms such as hallucinations and negative symptoms such as social withdrawal and depression. Depression is an important co-occurring syndrome in schizophrenia. One of the progressions of the disease, the imbalance between free radicals and antioxidant system. Quercetin, as a neutral antioxidant found in many plants, is widely distributed in edible fruits and vegetables. The purpose of this study was evaluated to protective effect of quercetin and quercetin nanocrystal on depression and activity of catalase and superoxide dismutase enzymes in ketamine model of schizophrenia.
In this study, 49 male mice were divided into seven groups: control, vehicle, disease group that received 10mg/kg/day ketamine for 10 days and other four groups that received 10 and 25 mg/kg/day of quercetin and quercetin nanocrystal orally after injection of ketamine. Depression disorders using with forced swimming test and the activity of catalase and superoxide dismutase were evaluated. This study shows that injection of ketamine increased immobility and decreased catalase and superoxide dismutase activates (p≤0.001). Treatment with quercetin and it nanocrystal increased significantly mobility time and also increase the activities of these enzymes in in an animal model of schizophrenia (p≤0.001).
The results of this study showed that consumption of quercetin nanocrystal decreases depressant disorders and oxidative stress induced by ketamine in model of schizophrenia.
کلیدواژهها [English]
اثر ضدافسردگی کوئرستین و نانوکریستال کوئرستین در مدل حیوانی بیماری اسکیزوفرنی با استفاده از تست شنای اجباری
سپیده محمدنژاد بازکیایی، اکبر حاجیزاده مقدم* و فرهاد ولی زادگان
بابلسر،دانشگاه مازندران، دانشکده علوم پایه، گروه زیستشناسی
تاریخ دریافت: 6/10/94 تاریخ پذیرش: 23/11/95
چکیده
اسکیزوفرنی ازجمله بیماریهای تحلیل نورونی میباشد که باعث بروز علائم مثبت رفتاری نظیر توهم و علائم منفی نظیر گوشهگیری اجتماعی و افسردگی میگردد. افسردگی سندرمی مهمی است که همزمان با بیماری اسکیزوفرنی رخ میدهد. یکی از عوامل پیشرفت این بیماری، عدم تعادل بین رادیکالهای آزاد و سیستم آنتیاکسیدانی است. کوئرستین بهعنوان آنتیاکسیدانی طبیعی در بسیاری از میوهها و سبزیجات وجود دارد. هدف ازاین مطالعه بررسی اثر حفاظتی کوئرستین و نانوکریستال کوئرستین براختلالات افسردگی و فعالیت آنزیمهای کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز در مدل کتامینی بیماری اسکیزوفرنی است. دراین مطالعه تجربی49 سر موش سوری بهطور تصادفی به گروههای کنترل، شم، بیمار و چهار گروه بیمار تیمار شده با کوئرستین و نانوکریستال آن با غلظتهای 10 و 25 میلیگرم بر کیلوگرم تقسیم شدند. برای ایجاد مدل بیماری اسکیزوفرنی، کتامین بهمدت 10 روز و بهصورت درونصفاقی تزریق شد. اختلالات افسردگی با استفاده از تست شنای اجباری و فعالیت آنزیمهای کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز اندازهگیری شد. تزریق کتامین بطور معناداری باعث افزایش مدتزمان بیحرکتی و کاهش فعالیت آنزیمهای کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز در مقایسه با گروه کنترل میشود (001/0P≤) و تیمار با کوئرستین و نانوکریستال آن موجب کاهش معنیدار زمان بیحرکتی و افزایش فعالیت این آنزیمها در گروههای بیمار تیمارشده میگردد (001/0P≤). نتایج این مطالعه نشان داد که مصرف نانوکریستال کوئرستین اختلالات افسردگی و استرس اکسیداتیو القاء شده با کتامین را در مدل اسکیزوفرنی کاهش میدهد.
واژههای کلیدی: افسردگی، بیماری اسکیزوفرنی، کتامین، نانوکریستال کوئرستین
* نویسنده مسئول، تلفن: 01135302453 ، پست الکترونیکی: a.hajizadeh@umz.ac.ir
مقدمه
اسکیزوفرنی بیماری همراه با تحلیل نورونی است که مردان و زنان را بهطور یکسان تحت تأثیر قرار میدهد و دارای علائم مثبت رفتاری نظیر توهم و علائم منفی نظیر گوشهگیری اجتماعی و افسردگی میباشد (4، 33 و 41). میزان شیوع افسردگی در بیماران مبتلابه اسکیزوفرنی بهطور میانگین حدود 22 تا 75 درصد است. درواقع در بیماران مبتلابه اسکیزوفرنی اختلال در عملکرد لوب فرونتال دیده میشود که این اختلال در افراد مبتلابه افسردگی نیز وجود دارد (1 و 43).
افسردگی به دنبال افزایش فاکتورها پیشالتهابی و سایتوکینها و عوامل اکسیداتیو بوجود میآید (22). یکی از عوامل آسیبرسان به سیستم عصبی مرکزی و ایجاد بیماری عصبی اسکیزوفرنی، استرس اکسیداتیو میباشد. طی استرس اکسیداتیو گونههای واکنشی فعال ازجمله گونههای فعال اکسیژن (ROS) و گونههای فعال نیتروژن (RNS) تشکیل میشود که به آسانی با تمام مولکولهای زیستی شاملDNA،RNA ، پروتئینها و کربوهیدراتها واکنش میدهند و این آسیب اکسیداتیو موجب از دست دادن عملکرد آنزیمها، تخریب سیگنالینگ سلولی و درنهایت آپاپتوز میگردد. برای حفاظت از مرگ سلولی که توسط گونههای واکنشی رخ میدهد، موجودات زنده خط دفاعی آنتیاکسیدانی دارند که شامل آنتیاکسیدانهای آنزیمی و غیر آنزیمی میباشد. آنتیاکسیدانها با رادیکالهای آزاد یا دیگرگونههای واکنشی، واکنش میدهند و باعث جلوگیری از اکسید شدن ترکیبات سلولی میگردند که خطر ابتلا به بیماریهای ناشی از استرس اکسیداتیو همانند اسکیزوفرنی را کاهش میدهند (13 و 20).
اسکیزوفرنی به دلیل اختلال در سیستمهای نوروترانسمیتری، استرس اکسیداتیو و عدم تعادل بین رادیکالهای آزاد و سیستم آنتیاکسیدانی به وجود میآید (3). تغییر در عملکرد گیرندههایNMDAگلوتامات در ایجاد اسکیزوفرنی نقش مهمی دارد (9 و 31). مطالعات پیشین نشان داده که با تزریق آنتاگونیستهای گیرندهی NMDA،ازجمله کتامین میتوان این بیماری را مدلسازی نمود (3 و 12). کتامین باعث افزایش سطوح سیتوکین پیشالتهابی اینترلوکین 6 در مغز میشود که میتواند منجر به القاء علائم اسکیزوفرنی شود (42 و 43). آزادسازی این فاکتورها و نیز گونههای فعال اکسیژن و نیتروژن میتواند در شروع و پیشرفت بیماریهای عصبی نقش دارد. در مطالعات اخیر مشاهده شده است که مصرف حاد کتامین فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز را در قشر پیشپیشانی کاهش میدهد (8، 13، 26، 27 و40).
مطالعات متعدد نشان میدهد که فنولهای گیاهی از قبیل فلاونوئیدهاو اسیدهای فنلیک میتوانند بهعنوان آنتیاکسیدانهای طبیعی عمل کنند (44). در پژوهشهای مختلف گزارش شده است که پلیفنولهای گیاهی دارای فعالیت آنتیاکسیدانی قوی بواسطه حذف ROS میباشند. این ترکیبات ممکن است اثرات آنتیاکسیدانی خود را از طریق آبشارهای سیگنالینگ پروتئین کیناز و لیپید کیناز اعمال کنند (2، 21 و 34). کوئرستین فلاوونوئیدی متشکل از 3 حلقه و 5 گروه هیدروکسیل است و در سیب، چای، توت و پیاز یافت میشود. مطالعاتی نیز نشان دادند که کوئرستین میتواند باعث افزایش میزان فعالیت کاتالاز و گلوتاتیون شود و تعادل بین سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز را به حالت طبیعی برگرداند (35).
با این حال کوئرستین حلالیت ضعیفی دارد و به مقدار کم در آب حل میشود، بنابراین جذب آن در بدن نیز محدود میباشد (28). علاوه براین، داروهای کممحلول در آب اثر تجمعی دارند و استفاده از آنها میتواند باعث ایجاد عوارض جانبی مانند نارسایی شدید تنفسی گردد. امروزه برای حل این مشکل و افزایش حلالیت ترکیبات فنلی از تکنیک نانو کردن ذرات استفاده میشود. نانوکریستالها مزایایی از جمله افزایش حلالیت دارند (24). هدف از این مطالعه بررسی اثر ضدافسردگی و آنتیاکسیدانی کوئرستین و نانوکریستال کوئرستین در مدل کتامینی بیماری اسکیزوفرنی است.
مواد و روشها
روش تهیه نانوکریستال کوئرستین: نانوکریستال کوئرستین به روش رسوبگذاری تبخیری نانوسوسپانسیون تهیه شد. در این روش بهطور خلاصه 5 میلیگرم کوئرستین خالص در یک میلیلیتر حلال اتانول حل و نانوکریستال کوئرستین با اضافه کردن سریع 25 میلیلیتر ضد حلال هگزان تشکیل شد. ذرات کریستاله شده با پراندن حلال و ضد حلال بوسیله دستگاه روتاری بدست آمد. مورفولوژی و سایز ذرات نانوکریستال کوئرستین بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرارگرفت.
شکل1- تصویر میکروسکوپ الکترونی رویشی نانوکریستال کوئرسیتین
در این مطالعه تجربی از 49 سر موش سوری )تهیه شده از پژوهشکده انیستیتوپاستورآمل( در محدوده وزنی 30-20 گرم استفاده گردید. حیوانات در شرایط استاندارد (12ساعت روشنایی12 ساعت تاریکی و دمای °C 3±22) و دسترسی آزاد به آب و غذا نگهداری شدند. کلیه آزمایشات مطابق آییننامه کمیته اخلاق زیستی معاونت پژوهشی دانشگاه مازندران انجام گردید. حیوانات بهطور تصادفی به هفت گروه هفتتایی کنترل، شم، بیمار، دوگروه بیمار تیمار شده با کوئرستین و دوگروه بیمار تیمار شده با نانوکریستال کوئرستین تقسیم شدند. موشها در گروه شم به مدت 10 روز حلال کتامین(سالین) را بهصورت درون صفاقی دریافت کردند. موشهای گروه بیمار و چهار گروه تیمار شده نیز به مدت 10 روز بهصورت درون صفاقی کتامین را دریافت نمودند. سپس گروههای شم و بیمار، حلال کوئرستین(آب مقطر) را بهصورت گاواژ و گروههای بیمار تیمار شده با کوئرستین و بیمار تیمار شده با نانوکریستال کوئرستین بهترتیب غلظتهای 10 و 25 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن کوئرستین و نانوکریستال آن را بهصورت گاواژ به مدت 30 روز در ساعت 10 تا 12 صبح دریافت کردند (11، 15 و 37).
آزمون شنای اجباری: آزمون شنای اجباری (Forced Swimming Test) ازجمله مدلهای فارماکولوژیک حیوانی بسیار رایج جهت ارزیابی اثرات ضدافسردگی ترکیبات شیمیایی و گیاهی مختلف در موش کوچک آزمایشگاهی میباشد و یکی از معتبرترین آزمونها برای سنجش افسردگی حیوانات است (1 و 25). بهمنظور بررسی میزان افسردگی، تمامی گروهها در روزهای پنجم، دهم و پانزدهم پس از تزریق، میزان افسردگی آنها با تست شنای اجباری سنجیده شد. درصورتیکه حیوان تحت استرس مداوم قرارگیرد، رفتهرفته تحرک و فعالیت خود را از دست میدهد و بیحرکت میگردد. در این آزمایش از سیلندر شیشه ای استوانه ای به ارتفاع ۲۰ سانتی متر و قطر ۱۰ سانتی متر استفاده شد که حاوی آب ۲۵ درجۀ سانتی گراد به ارتفاع ۱۵ سانتی متر بود و موشها بهصورت انفرادی بهملایمت درون آب قرارداده میشدند. در این شرایط حیوانات برای جلوگیری از غرق شدن، شنا میکردند. پس از مدتی، موشها از فعالیت بازمیماندند که بهطور قراردادی به آن بیحرکت شدن میگویند. بعد از قرارگیری موش در آب برای سازگاری آن با محیط، یک دقیقه صبر کرده سپس به مدت 5 دقیقه مدتزمان بیحرکت ماندن را اندازهگیری شد. بیتحرکی به زمانی قلمداد میشد که هیچ فعالیت حرکتی اضافی مشاهده نشود. افزایش زمان بیحرکتی علامتی بسیار مهم در بروز افسردگی و کاهش آن به معنای اثربخشی درمان ضدافسردگی در نظر گرفته شد. جهت سازگاری بیشتر حیوان با محیط، روز قبل از تست، موش را به مدت ۵ دقیقه در آب قرار میگرفتند (19). بعد از انجام آزمایشهای بالینی، موشها سربریده و برشگیری از مغز انجام شد. 150 میلیگرم از بافت مغز در یک میلیلیتر بافر شامل 32/0 مول در لیتر ساکارز، یک میلیمول در لیتر EDTA و 10 نانومول در لیتر تریس هیدروکلراید با PH=7.4 هموژن شدند. محلول هموژن با سرعت 13600 به مدت 30 دقیقه سانتریفیوژ شدند و محلول روئی برای اندازهگیری فعالیت آنزیم کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز مورد استفاده قرارگرفت. غلظت پروتئین با استفاده از روش برادفورد و استاندارد آلبومین سرم گاوی موردسنجش قرارگرفت.
فعالیت سوپراکسیددسموتاز: فعالیت این آنزیم به روش جنت وهمکارانش انجام گرفت. به این صورت که مخلوط سنجش نهایی در حجم کل ۱ میلیلیتر حاوی ۵۰ میلیمولار بافر سدیم فسفات، ۱/۰ میلیمولارEDTA، ۴۸ میلیمولار پیروگالل و 20 میکرولیتر عصارهی آنزیمی میباشد. تغییر جذب نوری در ۴۲۰ نانومتردرمدت 4 دقیقه در دمای 24 درجه سانتیگراد در مقایسه با محلول بلانک که حاوی همه موارد بهغیراز بافت هموژن شده بود، اندازهگیری شده است. یک واحد از آنزیم طبق تعریف مقدار آنزیمی است که موجب مهار نصف اتواکسیداسیون پیروگالل میشود.
فعالیت آنزیم کاتالاز : فعالیت این آنزیم نیز به روش جنت و همکارانش انجام شد. مخلوط سنجش نهایی درحجم کل ۱ میلیلیترحاوی ۵۰ میلیمولار بافر سدیم فسفات، ۱۰ میلیمولارهیدروژن پراکسید و ۲۰ میکرولیتر عصارهی آنزیمی میباشد. تغییرجذب نوری در ۲۴۰ نانومتر در مدت زمان ۲ دقیقه در دمای 24 درجه سانتیگراد در مقایسه با محلول بلانک حاوی همهی مواد بهغیراز بافت هموژن شده، اندازهگیری شده است. یک واحد از آنزیم طبق تعریف، مقدار آنزیمی است که برای تجزیهی ۱ میکرومولارH2O2 در ۱ میلیگرم پروتئین درمدت زمان ۱ دقیقه لازم است.
برای تجزیهوتحلیل آماری و مقایسه بین گروهها از آزمون تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) و آزمون تعقیبی توکی استفاده شد. تمامی محاسبات با استفاده از نرمافزار SPSS ویرایش 16 انجام شد و سطح معنیدار آزمونها P کمتر از 05/0 در نظر گرفته شد.
نتایج
مورفولوژی و سایز ذرات نانوکریستال کوئرستین بوسیله میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرارگرفت. میانگین سایز ذرات حدود 120 نانومتر میباشد. توجه به نمودار 1 شاخص مدت زمان بیحرکت ماندن که از علائم منفی اسکیزوفرنی میباشد، در موشهای گروه بیمار که 10 روز کتامین دریافت کرده بودند، در مقایسه با گروه کنترل، بهطور معنیداری افزایش نشان داد (001/0P≤).
فعالیت حرکتی در تمامی گروهها پنج روز بعد از آخرین تزریق کتامین مورد بررسی قرارگرفت. فعالیت حرکتی در گروههایی که کوئرستین با غلظت 10 و 25 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن به مدت 5 روز دریافت کردند، افزایش معنیداری در مقایسه با گروه بیمار نشان داد (001/0P≤). فعالیت حرکتی در گروههایی که نانوکریستال کوئرستین در غلظتهای 10 و 25 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن دریافت کردند نیز در مقایسه با گروه بیمار بطور معنیداری افزایش نشان داد (001/0P≤)، (نمودار 2).
فعالیت حرکتی 15 روز بعد از آخرین روز تزریق کتامین نیز انجام شد. فعالیت حرکتی در گروههایی که کوئرستین با غلظت 10 و25میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن به مدت 15 روز دریافت کردند، افزایش معنیداری در مقایسه با گروه بیمار نشان داد (001/0P≤).
همچنین فعالیت حرکتی در گروههایی که نانوکریستال کوئرستین با غلظت 10 و 25 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن دریافت کردند نیز در مقایسه با گروه بیمار بطور معنیداری افزایش نشان داد و در مقایسه با گروه کنترل اختلاف معنیداری مشاهده نشد.
همچنین فعالیت حرکتی در موشهایی که کوئرستین با غلظت 25 دریافت کردند در مقایسه با گروهی که نانوکریستال کوئرستین با غلظت 25 دریافت نمودند، کاهش معنیدار نشان داد (01/0=P)، (نمودار 3).
سطح کاتالاز در گروههایی که 10 روز کتامین دریافت کرده بودند در مقایسه با گروه کنترل کاهش معنیدار نشان داد (000/0=P). سطح این آنزیم در گروههایی که کوئرستین و نانوکریستال آنرا با غلظت 10 و 25 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن دریافت کرده بودند درمقایسه با گروه بیمار افزایش معنیدار نشان داد. همچنین در گروههای بیمار تیمار با کوئرستین و نانوکریستال کوئرستین با غلظت 10 اختلاف معنیدار با گروه کنترل مشاهده میگردد. علاوه براین سطح کاتالاز در گروه بیمار تیمارشده با نانوکریستال کوئرستین با غلظت 25 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن درمقایسه با گروه بیمار دریافت کننده کوئرستین هم غلظت اختلاف معنیدار نشان داد (000/0=P).
سطح آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در گروههایی که 10 روز کتامین دریافت کرده بودند در مقایسه با گروه کنترل کاهش معنیدار نشان داد (000/0=P). این آنزیم در گروه شم نسبت به گروه کنترل تغییر معنیدار نشان نداد. سطح کاتالاز در گروههای دریافتکنندهی نانوکریستال کوئرستین و کوئرستین با غلظت 25 در مقایسه با گروه بیمار اختلاف معنیدار نشان داد. علاوه براین سطح کاتالاز در گروه دریافت کننده نانوکریستال کوئرستین با غلظتهای 10 و25 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن در مقایسه با گروههای دریافت کنندهی کوئرستین با همین غلظت اختلاف معنیدار نشان داد (000/0=P).
بحث
بررسی نتایج حاضر نشان داد که تزریق کتامین با غلظت 10 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن بهمدت 10 روز متوالی باعث افزایش افسردگی و کاهش فعالیت حرکتی و کاهش در فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در مغز موش کوچک آزمایشگاهی گردید.
نمودار 3- اثر کوئرستین و نانوکریستال آن برآزمون شنای اجباری در روز بیست و پنجم پس از تزریق کتامین. کوئرستین و نانوکریستال آن باعث کاهش معنیدار مدت زمان بیحرکت ماندن در گروه بیمار تیمارشده با غلظت 10 و 25 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن در مقایسه با گروه کنترل شدند. مدت زمان بیحرکت ماندن در گروه نانوکریستال کوئرستین با غلظت 25 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن نسبت به گروه کوئرستین هم غلطت کاهش معنیداری نشان داد. در مقایسه باگروه کنترل (001/0P≤)***:، درمقایسه باگروه بیمار(001/0P≤)+++: ، در مقایسه با گروه 25 کوئرستین 5/0P≤ :#
نمودار 4- اثر کوئرستین و نانوکریستال آن بر میزان فعالیت آنزیم کاتالاز. سطح کاتالاز در موشهای گروه بیمار کاهش معنیدار نشان داد. کوئرستین و نانوکریستال آن باعث افزایش فعالیت کاتالاز شدند. گروهها هفتتایی هستند(n=7) . در مقایسه با گروه کنترل (001/0P≤) ***:در مقایسه با گروه بیمار (001/0P≤)+++: در مقایسه با گروه بیمار (05/0P≤):+ در مقایسه با گروه بیمار (01/0P≤):++ در مقایسه با گروه 25 نانوکریستال کوئرستین (001/0P≤):###
در راستای این تحقیق، در مطالعات پیشین نیز تزریق درونصفاقی کتامین برای ایجاد مدل حیوانی بیماری اسکیزوفرنی گزارش شد (29). کتامین نقش خود را با مسدود کردن گیرندههای گلوتاماتی نوع NMDA، تولید ROS و تغییرات نورونی برگشتپذیر در ناحیه خلفی سینگولا و قشر مغزانجام میدهند. کتامین به علت واکنش با سیستم کاتکول آمین ممکن است سبب تشدید فعالیت دوپامین شود و خاصیت خود اکسیداسیونی دوپامین سبب تولید رادیکالهای آزاد میشود (14).
نمودار 5- اثر کوئرستین و نانوکریستال آن بر میزان فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز. کتامین باعث کاهش سطحSOD در موشهای گروه بیمار گردید. کوئرستین و نانوکریستال آن باعث افزایش فعالیت آنزیم SOD شدند.گروهها هفتتایی هستند(n=7) . در مقایسه با گروه کنترل(001/0P≤) ***:در مقایسه با گروه بیمار (001/0P≤) +++:در مقایسه با گروه بیمار (05/0P≤):+ در مقایسه با گروه 25 نانوکریستال کوئرستین(001/0P≤):### در مقایسه با گروه 10 نانوکریستال کوئرستین(001/0P≤):###
پژوهشهای اخیر نشان دادند که استرس اکسیداتیو نیز عامل مؤثری در ایجاد بیماری اسکیزوفرنی است (5 و 34). همچنین اولیویئرا و همکارانش در سال 2009 گزارش دادند که کتامین موجب کاهش فعالیت آنزیمهای کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در تمام نواحی مغز و پراکسیداسیون لیپیدها، آسیبهای اکسیداتیو پروتئین و DNA میشود (16). مطالعات پیشین نشان میدهد که تزریق درون صفاقی کتامین با غلظت 25 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن به مدت 8 روز متوالی باعث کاهش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز در هیپوکامپ میگردد (25){Gazal, 2015 #123;da Silva Oliveira, 2014 #40}. نتایج پژوهش رادونجیک و همکارانش در سال 2010 نیز پیشنهاد نمود که تزریق 10 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن فنسیکلیدین میتواند باعث کاهش فعالیت آنزیمهای کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز گردد. کاهش تولید سوپراکسید میتواند از طریق مهار NADPH اکسیداز از اثر کتامین بر اینترنورونهای مهاری در قشر جلویی مغز جلوگیری کند. در بیماری اسکیزوفرنی تولید ROS افزایشیافته و از طرفی سطح آنتیاکسیدانها در پلاسما و فعالیتهای آنزیمهای آنتیاکسیدانی در بیماران مبتلابه اسکیزوفرنی نیز کاهش مییابد (34). علی و همکاران در سال 2014 گزارش نمودند که استرس اکسیداتیو از طریق القای رادیکالهای آزاد باعث کاهش فعالیت آنزیم آنتیاکسیدانی کاتالاز میگردد (2). بوسکوویچ و همکارانش نشان دادند که تزریق کتامین میتواند مدل مناسبی برای بررسی علائم بیماری اسکیزوفرنی است (6). در همین راستا هانت و همکاران پیشنهاد نمودند تزریق درونصفاقی کتامین سبب بروز افسردگی در موش صحرایی میشود (22). افسردگی ناشی از تزریق کتامین میتواند توسط استرس اکسیداتیو ایجادشده بهوسیله رادیکالهای قوی و یا احتمالاً از طریق فعال شدن گیرنده NMDA ایجاد شود.
نتایج این مطالعه نشان داد که تیمار با کوئرستین و نانوکریستال آن باعث افزایش میزان فعالیت حرکتی و فعالیت آنزیمهای کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در مغز میگردد. در راستای این مطالعه نتایج پژوهشهای پیشین نیز نشان داد که مصرف کوئرستین در غلظتهای 50 و 80 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن بهمدت 45 روز باعث میشود، فعالیت کاهشیافته کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز به حالت اولیه خود برگردد و درنتیجه باعث بهبود آسیب ناشی از استرس اکسیداتیو شود (30).
ادوارد و همکارانش در سال 2007 نشان دادند که مصرف 730 میلیگرم از کوئرستین به مدت 28 روز متوالی باعث کاهش فشارخون در افراد دارای فشارخون بالا گردید. همچنین در مطالعه ای دیگر گزارش شد که کوئرستین باعث کند شدن رشد سلولهای سرطانی میشود (18 و 23). پژوهشهای پیشین پیشنهاد میکنند در مدل بیماری پارکینسون تیمار کوئرستین، ۳ ساعت قبل از تزریق 1- متیل- 4- فنیل پریدینیوم (MPP) میتواند باعث کاهش آپاپتوز القاشده توسطMPP شود. همچنین کوئرستین میتواند در مدل آلزایمری القا شده با پپتید بتا-آمیلوئید اثر محافظتی داشته باشد (7). تزریق کوئرستین با غلظت 50 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن بهصورت درون صفاقی با مهار تولید ROS باعث از بین بردن اثرات استرس اکسیداتیو و افزایش میزان سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز در موش صحرایی نر میشود (17). مصطفوی پور و همکاران در سال 2008 بهمنظور بررسی اثرات درمانی کوئرستین و ویتامین E بر استرس اکسیداتیو ناشی از سیکلوسپورین و سمیت کبدی پیشنهاد نمودند که تجویز همزمان کوئرستین و ویتامین E میتواند باعث افزایش سطح کاهشیافتهی کاتالاز ناشی از مصرف سیکلوسپورین در کبد موش صحرایی شود. کاهش فعالیت های آنزیم سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز و گلوتاتیون القاء شده توسط سیکلوسپورین منجر به پراکسیداسیون لیپیدی و مرگ سلولهای کبدی میشود. استفاده از کوئرستین و ویتامین E در کشت سلولهای کبدی استرس اکسیداتیو را کاهش میدهد و از پراکسیداسیون لیپید جلوگیری میکند. درنتیجه باعث افزایش میزان فعالیت کاتالاز و سطح گلوتاتیون میشود بطوریکه میزان فعالیت های آنزیم های سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز را به حالت طبیعی برمیگرداند (32).
در این پژوهش، مقایسه درمان با کوئرستین و نانوکریستال آن در غلظت 25 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن نشان داد که فعالیت حرکتی و همچنین میزان فعالیت آنزیمهای کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز در مغز موشهایی که نانوکریستال کوئرستین را دریافت نمودند نسبت به موشهای درمان شده با کوئرستین با همین غلظت، بهطور معنیداری افزایشیافته است.
گزارشهای متعددی حلالیت ضعیف کوئرستین در آب و جذب خوراکی محدود آن را گزارش نمودند. داروهایی که براساس نانوذرات طراحی میشوند، حلالیت بیشتر و درنتیجه اثر درمانی بهتر و سمیت کمتری را به دنبال خواهند داشت (5 و 28). در راستای تأیید این مطالعه ساهو و همکاران در سال 2011 گزارش نمودند که انحلال نانوکریستال کوئرستین بیشتر از کوئرستین میباشد. همچنین خواص آنتیاکسیدانی نانوکریستال کوئرستین نسبت به کوئرستین افزایش مییابد (38). همچنین در آزمایشی که بهمنظور بررسی تفاوت میان اثربخشی کوئرستین و نانوکپسول کوئرستین بر موش صحرایی انجام گرفت نشان دادند که نانوکپسول کوئرستین ازآنجاییکه فراهمی زیستی بیشتری نسبت به کوئرستین دارد، اثربخشی بهتری نیز نسبت به آن در بهبودی علائم زخم معده دارد (10 و 42). مطالعات دیگر نیز تأیید میکنند که کوچک شدن ذرات کوئرستین در حد 80 نانومتر باعث بالا رفتن میزان انتشار آن و همچنین افزایش فراهمی زیستی میشود (20 و 36).
نتایج این آزمایش نشان داد که مصرف کوئرستین و نانوکریستال آن احتمالاً میتواند از طریق خاصیت آنتیاکسیدانی و افرایش فعالیت آنزیمهای کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز باعث بهبود علائم افسردگی ناشی از تزریق کتامین شود. همچنین مقایسهی درمان با کوئرستین و نانوکریستال آن در غلظت 25 میلیگرم برکیلوگرم وزن بدن نشان داد که فعالیت حرکتی و آنزیم کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز در موشهایی دریافت کننده نانوکریستال کوئرستین نسبت به موشهای تیمار شده با کوئرستین با همین غلظت، بهطور معنیداری افزایشیافته است که این احتمالاً به علت افزایش حلالیت و جذب زیستی نانوکریستال کوئرستین نسبت به کوئرستین میباشد.
سپاسگزاری
این مقاله تحت حمایت حوزه معاونت پژوهشی دانشگاه مازندران انجام شد. بدینوسیله از این حوزه قدردانی به عمل میآید.