The effect of quercetin on the olfactory bulb structural changes caused by diabetes in Wistar rats

Document Type : Research Paper

Authors
Hamidreza Yahyaeipour 1
farzaneh ganji 2
zahra nazari 1
hamid sepehri 3
1 Department of Biology, School of Sciences, Golestan University, Gorgan, Iran.
2 Department of Biology, School of Sciences, Golestan University, Gorgan, Iran
3 Department of Physiology, Neuroscience Research Center, Golestan University of Medical Science, Gorgan, Iran.
10.22034/jar.2023.2303
Abstract
Quercetin is a flavonoid with anti-inflammatory properties. Considering the effect of diabetes. Since diabetes leads to olfactory dysfunctions, this research was conducted with the aim of the effect of quercetin on the histomorphometric changes of the olfactory bulb caused by diabetes in male Wistar rats. In this experimental study, 24 male Wistar rats were used in this research. Animals were randomly divided into three groups (control group, diabetic group, and quercetin-treated diabetic group). In the second and third groups, diabetes was induced by intraperitoneally injecting 20 mg/kg of streptozotocin for five consecutive days. Rats in the third group were treated with oral administration of 100 mg/kg of quercetin for 35 days. Finally, the olfactory bulbs of all groups were isolated for histomorphometric analysis of the olfactory bulbs. The thickness of the olfactory bulb in the diabetic group decreased compared to the control group. In the quercetin-treated group, an increase in the thickness of the olfactory bulb layers was observed. The number of glomeruli and also the thickness of the inner plexiform layer in the quercetin group significantly increased compared to untreated diabetic rats (p< 0.05). The present study indicated that quercetin can modulate the olfactory bulb morphologic changes caused by hyperglycemia. Therefore, quercetin can be used as a food supplement to treat olfactory disorders in diabetic patients.

Keywords

Subjects

اثر کوئرستین بر تغییرات ساختاری پیاز بویایی ناشی از القاء دیابت

در موش صحرایی نژاد ویستار

حمیدرضا یحیایی­پور1، فرزانه گنجی1، زهرا نظری1* و حمید سپهری2

1 ایران، گرگان، دانشگاه گلستان، دانشکده علوم پایه، گروه زیست شناسی

2 ایران، گرگان، دانشگاه علوم پزشکی گلستان، دانشکده پزشکی، گروه فیزیولوژی، مرکز تحقیقات علوم اعصاب

تاریخ دریافت: 27/09/1401          تاریخ پذیرش: 21/05/1402

چکیده

کوئرستین یک فلاونوئید گیاهی با اثرات آنتی اکسیدانی و ضد التهابی فراوان است. با توجه به تأثیر دیابت در بروز اختلالات بویایی، این تحقیق با هدف اثر کوئرستین بر تغییرات ریختی بافت پیاز بویایی ناشی از دیابت در موش­های صحرایی نر نژاد ویستار صورت گرفت. در این تحقیق از تعداد 24 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار استفاده شد. حیوانات به طور تصادفی به سه گروه 8 تایی تقسیم شدند (گروه­های کنترل، دیابتی و دیابتی تیمار شده با کوئرستین). در گروه­های دوم و سوم به وسیله تزریق 20 میلی­گرم/ کیلوگرم استرپتوزوتوسین به صورت درون صفاقی در پنج روز متوالی، دیابت القاء شد. به موش­های گروه سوم 100 میلی­گرم/ کیلوگرم کوئرستین به مدت 35 روز به صورت خوراکی داده شد. در نهایت، پیاز بویایی تمام گروه­ها جهت بررسی تغییرات بافتی جدا گردید. نتایج نشان داد که ضخامت لایه­های مختلف پیاز بویایی در موش­های صحرایی گروه دیابتی نسبت به گروه کنترل کاهش می­یابد در حالی که در گروه تیمار شده با کوئرستین افزایش ضخامت لایه­ها مشاهده شد. نتایج همچنین نشان داد تعداد گلومرول­ها در لایه گلومروله پیاز بویایی و همچنین ضخامت لایه شبکه­ای داخلی در موش­های دیابتی دریافت کننده کوئرستین نسبت به موش­های دیابتی تیمار نشده به طور معنی داری افزایش پیدا کرده و به گروه کنترل نزدیک شده است (05/0P<). تحقیق حاضر نشان داد که کوئرستین می­تواند تغییرات بافتی پیاز بویایی که بر اثر هایپرگلایسمی به وجود آمده است را تعدیل کند و از این رو می­شود از آن به عنوان مکمل غذایی برای درمان اختلالات بویایی در بیماران دیابتی استفاده کرد.

واژه­های کلیدی: استرپتوزوتوسین، اختلال بویایی، دیابت شیرین، فلاونوئید.

* نویسنده مسئول، تلفن: 09113787018  ، پست الکترونیکی: Z.nazari@gu.ac.ir

مقدمه

 

دﯾﺎبت شیرین شایع­ترین اختلال غدد درون ریز است که با سطوح گلوکز بالاتر از 120 ﻣﯿﻠــﯽ ﮔﺮم بر دﺳﯽ ﻟﯿﺘﺮ مشخص می­شود. دﯾﺎﺑﺖ ﺑﺎ ﺑﻪ ﻫﻢ زدن هومئوستازی گلوکز ﺑﺪن، می­تواند ﮔﺴﺘﺮه ﺑﺰرﮔﯽ از اعضای داﺧﻠﯽ ﺑﺪن نظیر ﮐﻠﯿﻪ، ﻗﻠﺐ و ﻋﺮوق، ﭘﻮﺳﺖ، ﭼﺸﻢ  و ﻧﯿﺰ اندامﻫﺎی ﺣﺮﮐﺘﯽ ﺑﺪن را ﺗﺤﺖ ﺗأﺛﯿﺮ ﺟﺪی ﻗﺮار دﻫﺪ. دیابت شیرین عمدتاً به سه دسته تقسیم می­شود، دﯾﺎﺑﺖ ﻧﻮع یک (واﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ اﻧﺴﻮﻟﯿﻦ)، ﻧﻮع دو (ﻏﯿﺮواﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ اﻧﺴﻮﻟﯿﻦ) و دﯾﺎﺑﺖ ﺣﺎﻣﻠﮕﯽ که در صورت عدم درمان عوارض مشابهی را به همراه دارند (23). تاکنون مطالعات گسترده­ای در ارتباط با تأثیر دیابت بر سیستم عصبی مرکزی صورت گرفته است. تقریباً 25 درصد از کل ﮔﻠﻮﮐﺰ ﺑﺪن ﺑﺮای ﻋﻤﻠﮑﺮد ﺻﺤﯿﺢ ﻣﻐﺰ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ­ﺷﻮد. از این رو نوسانات شدید گلوکز خون می­تواند عملکرد این عضو را به شدت تحت تأثیر قرار دهد. هایپرگلایسمی منجر به زوال ﺷﻨﺎﺧﺘﯽ، ﺑﻬﺮه ﻫﻮﺷﯽ ﭘﺎﯾﯿﻦ، ﺗﺨﺮﯾﺐ ﻋﺼﺒﯽ، ﺣﺎﻓﻈﻪ ﺑﻠﻨﺪ ﻣﺪت ضعیف­تر و زوال ﻋﻘﻞ می­گردد (6). از طرفی، زوال ﺷﻨﺎﺧﺘﯽ، زوال ﻋﻘﻞ و ﺑﯿﻤﺎری آﻟﺰاﯾﻤﺮ اﻏﻠﺐ ﺑﺎ ﻧﻘﺎﯾﺺ ﺑﻮﯾﺎﯾﯽ همراه هستند (5). علاوه بر این، ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﻧﺸﺎن ﻣﯽدﻫﻨﺪ ﮐﻪ ﺑﯿﻤﺎران دﯾﺎﺑﺘﯽ ﻧﻮع دو دارای اﺧﺘﻼﻻت ﺑﻮﯾﺎﯾﯽ ﻣﺎﻧﻨﺪ اﻓﺰاﯾﺶ آﺳﺘﺎﻧﻪ ﺗﺸﺨﯿﺺ ﺑﻮ، ﮐﺎﻫﺶ ﺗﻮاﻧﺎﯾﯽ ﺷﻨﺎﺳﺎﯾﯽ ﺑﻮ و اﻓﺰاﯾﺶ ﺧﻄﺮ آﻧﻮﺳﻤﯽ ﻫﺴﺘﻨﺪ (16و 25). از آﻧﺠﺎﯾﯽ ﮐﻪ ارﺗﺒﺎط ﻗﻮی ﺑﯿﻦ دیابت نوع دو و اﺷﮑﺎل ﻣﺨﺘﻠﻒ زوال ﺷﻨﺎﺧﺘﯽ و زوال ﻋﻘﻞ، از ﺟﻤﻠﻪ بیماری آلزایمر وﺟﻮد دارد، اﺧﺘﻼل ﺑﻮﯾﺎﯾﯽ در دیابت ﻣﯽ­ﺗﻮاﻧﺪ ﻧﺸﺎنه اوﻟﯿﻪ این بیماری­ها ﺑﺎﺷﺪ (5و 10). آزمایشات حیوانی نشان داده­اند که موش­های صحرایی مبتلا به دیابت دارای نقص در توانایی تشخیص بو و حافظه بویایی هستند. هایپرگلایسمی طولانی مدت با کاهش قابل توجه قطر گلومرول در پیاز بویایی، کاهش قطر سلول­های میترال و کاهش حجم پیاز بویایی همراه است که این عوامل مسئول اختلال در عملکرد پیاز بویایی می­باشند (3و 17). پیاز بویایی ساختار عصبی بیضی شکل است که در شیار بویایی حفره جمجمه، زیر لوب پیشانی و روی استخوان اتموئید جای گرفته است. پیاز بویایی از شش لایه مختلف تشکیل شده است که از بیرون به داخل شامل لایه فیبر عصبی، لایه گلومرولی، لایه پلکسی فرم بیرونی، لایه سلول­های میترال، لایه پلکسی فرم داخلی و لایه گرانولار می­باشد. تمایز، تقویت و تشخیص بوها از جمله مهمترین وظایف پیاز بویایی در سیستم عملکردی بویایی محسوب می­شود. این اطلاعات تا حدودی پردازش شده و نهایتاً به منظور تشخیص نهایی به نواحی فوقانی مغز ارسال خواهد شد (22). شواهد قوی نشان می­دهد که حجم پیاز بویایی می­تواند عملکرد سیستم بویایی را منعکس کند. کاهش حجم پیاز بویایی به عنوان یک نشانگر زیستی برای افسردگی، بیماری آلزایمر، پارکینسون، میگرن، و مولتیپل اسکلروزیس به شمار می­رود (15، 16و 21). محققین همواره به دنبال ترکیبات جدیدی هستند که با کمترین عوارض در مقابله با پیامدهای منفی چاقی و دیابت به کار گرفته شوند که در این ارتباط فلاونوئیدها بسیار مورد توجه بوده­اند. کوئرستین با فرمول شیمیایی C15H10O7 یک فلاونوئید با خاصیت آنتی اکسیدان قوی است که عموماً در سیب، چای، پیاز، آجیل، انواع توت­ها و سبزیجات یافت می شود. تحقیقات گسترده اثرات ضد سرطانی، ضد التهابی، ضد ویروسی و محافظت کننده عصبی کوئرستین را به اثبات رسانده­اند (14و20). شواهد قوی نشان می­دهند که این فلاونوئید تا حدی از افزایش گلوکز سرم جلوگیری می­کند (13). بعلاوه ثابت شده است که کوئرستین باعث بهبود تکثیر سلول­های بتای پانکراس در موش­های صحرایی دیابتی می­شود. به­طور کلی فلاونوئیدها از جمله کوئرستین در بسیاری از آزمایشات و تحقیقات عملکرد مثبتی از خود در کاهش عوارض دیابت و چاقی را نشان داده­اند (7، 9و 24). در این تحقیق، اثرات کوئرستین بر تغییرات بافتی پیاز بویایی ناشی از القاء دیابت در موش­های صحرایی نر نژاد ویستار مورد بررسی قرار گرفت.

مواد و روشها

حیوانات آزمایشگاهی: در این مطالعه تجربی، 24 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار با سن هشت هفته و وزن تقریبی 250-200 گرم مورد استفاده قرار گرفت. حیوانات دسترسی آزادانه به آب و غذا داشته و در شرایط استاندارد با درجه حرارت 3±22 درجه سانتی گراد با دوره طبیعی نور (12 ساعت تاریکی و 12 ساعت روشنایی) نگه­داری شده و کلیه اصول اخلاقی کاربر روی حیوانات آزمایشگاهی مطابق با مصوبه کمیته اخلاق دانشگاه گلستان رعایت گردید (کد اخلاق: IR.GU.REC.1400.004).

ایجاد مدل دیابتی و تیمار با کوئورستین: موش­ها به صورت تصادفی به سه گروه 1- کنترل، 2-دیابتی و 3- دیابتی تیمار شده با کوئرستین تقسیم شدند. به گروه دوم و سوم استرپتوزوتوسین (سیگما، آمریکا) با دوز 20 میلی­گرم/ کیلوگرم در پنج روز متوالی به صورت داخل صفاقی تزریق گردید (11). پس از تزریق پایانی، میزان قند خون توسط کیت تشخیص قند خون با استفاده از خون سیاهرگی دم موش در هر سه گروه اندازگیری شد.  موش­­های دارای میانگین میزان گلوکز خون بیشتر از 250 میلی گرم بر دسی لیتر به عنوان مدل دیابتی در نظر گرفته شدند. پس از القاء دیابت، به موش­های گروه اول و دوم آب دیونیزه و به موش­های گروه سوم کوئرستین (سیگما، آمریکا) حل شده در آب دیونیزه با دوز  100 میلی­گرم/ کیلوگرم به صورت خوراکی توسط گاواژ به مدت 35 روز داده شد (4و 18). پس از 5 هفته تیمار، حیوانات هر سه گروه بوسیله کتامین 10 درصد با دوز 50 میلـی­گـرم/ کیلـوگرم و زایلازین 2 درصد با دوز 10 میلی­گرم/ کیلوگرم بیهوش شده و پس از برش دادن جمجمه، مغز به طور کامـل و بـه آرامـی جـدا و در فرمالین 10 درصـد قـرار داده شد. سپس بافت پیاز بویایی جدا شده و نمونه­ها وارد مراحل پردازش بافتی شـدند. از بلـوک­هـای پـارافینی، برش­های سریالی هفـت میکرونـی تهیـه شده و به روش نیسل (Nissl) رنگ آمیزی شدند. جهت انجام این رنگ آمیزی، پس از مراحل پردازش بافتی شامل شفاف سازی برش­ها با گزیلل و آب­دهی با درجات نزولی اتانل، لام­ها به مدت 5 دقیقه در کریزیل ویوله 1/0 درصد (Cresyl Violet) غوطه ور شدند. پس از شستشو با آب و دهیدراته کردن با درجات صعودی اتانل، شفاف سازی مجدد با گزیلل انجام شده و لامل گذاری با چسب انتالن انجام شد. لام ها به وسیله میکروسکوپ نوری Olympus- cx31 مورد بررسی قرار گرفته و بــا دوربــین دیجیتــال عکسبرداری شد. به منظور بررسی اثر کوئرستین بر آسیب بافتی ناشی از دیابت، پارامترهای مورد بررسی شامل ضخامت لایه های مختلف پیاز بویایی (بر حسب میکرومتر) و تعداد گلومرول­ها در لایه گلومروله (در هر میلی متر مربع پیاز بویایی) اندازه گیری شدند.

آنالیز آماری: جهت بررسی داده­ها از نرم افزار آماری SPSS 18 استفاده شد. داده‌های حاصل از مورفومتری پیاز بویایی موش­­های گروه کنترل، دیابتی و دیابتی تیمار شده با کوئرستین توسط تست آنالیز واریانس یک طرفه و تست تشخیصی  Tukeyآنالیز شد. تفاوت میانگین‌ها در سطح 05/0 P<معنی دار در نظر گرفته شده و نتایج بدست آمده بـه صـورتSD  Mean± ارائه شد.

نتایج

پنج هفته پس از آخرین تزریق STZ، سطح گلوکز خون در همه گروه‌ها بررسی شد. افزایش معنی­داری در گلوکز خون ناشتا در گروه دیابتی نسبت به گروه کنترل مشاهده شد (001/0>P). علاوه براین، هیپرگلیسمی در موش‌های دیابتی تحت درمان با کوئرستین نیز مشاهده شد، اما در مقایسه با موش‌های دیابتی درمان‌نشده به طور قابل‌توجهی کمتر بود (05/0>P، نمودار 1).

ویژگی­های مورفولوژیکی و مورفومتری پیاز بویایی نظیر تعداد گلومرول­ها در لایه گلومروله، ضخامت لایه‌های مختلف پیاز بویایی در گروه­های کنترل، دیابتی و دیابتی تیمار شده با کوئرستین، پس از رنگ آمیزی از نظر آماری آنالیز و با هم مقایسه شدند. شکل 1 نمونه­هایی از تصویر میکروسکوپ نوری حاصل از رنگ آمیزی نیسل بافت پیاز بویایی با بزرگنمایی­های مختلف را نشان می­دهد.

نتایج هیستومورفومتریک لایه­های مختلف پیاز بویایی در سه گروه مورد مطالعه در نمودارهای شماره 2 الی 8 نشان داده شده است. کاهش ضخامت لایه رشته عصبی پیاز بویایی در گروه دیابتی نسبت به سایر گروه­ها وجود دارد که معنی دار نیست (نمودار2). همچنین ضخامت لایه گلومرولی در گروه دیابتی تفاوت معنی­داری نسبت به گروه­های کنترل و تیمار شده با کوئرستین نشان نمی­دهد (نمودار3).

 

 

نمودار 1- سطح گلوکز خون در گروه کنترل، دیابتی و دیابتی تیمار شده با کوئرستین پس از 5 هفته تزریق STZ. کوئرستین قند خون را در مقایسه با گروه دیابتی درمان نشده به طور معنی داری کاهش داده است، اگرچه هنوز تفاوت معنی داری با گروه کنترل وجود دارد. داده ها به صورت mean± SD ارائه شده است (001/0>***P، 01/0>P **، 05/0>P *).

شکل 1- فوتومیکروگراف بخش­هایی از  بافت پیاز بویایی رنگ آمیزی شده به روش نیسل در بزرگنمایی های مختلف. (A،B).  1: لایه عصبی، 2: لایه گلومروله. 3: لایه پلکسی فرم خارجی، 4: لایه سلول­های میترال. 5: لایه پلکسی فرم داخلی، 6: لایه سلول­های گرانوله. (C). چند گلومرول در لایه گلومروله با ستاره مشخص شده­اند.

 

 

این در حالی است که تعداد گرومرول­ها در این لایه در گروه دیابتی نسبت به گروه کنترل به طور معنی­داری کاهش یافته است (05/0>P*). جالب است که در گروه دیابتی تیمار شده با کوئرستین تعداد گرومرول ها در لایه گلومرولی نسبت به گروه دیابتی تیمار نشده، به طرز معنی­داری افزایش یافته (05/0>P) و به گروه کنترل نزدیک شده است (نمودار 4). در ارتباط با ضخامت لایه شبکه­ای خارجی، اگرچه کاهش ضخامت این لایه در گروه دیابتی نسبت به گروه کنترل معنی­دار بود (05/0>P *)، اما مقایسه ضخامت این لایه در دو گروه دیابتی تیمار شده با کوئرستین و دیابتی تیمار نشده از نظر آماری معنی­دار نبود (نمودار 5). تفاوت ضخامت لایه سلولی میترال در گروه­های مورد مطالعه معنی­داری نبود که نشان می­دهد دیابت و همچنین تیمار با کوئرستین تأثیر معنی­داری در ضخامت این لایه ندارد (نمودار 6). این در حالی است که ضخامت لایه پلکسی فرم داخلی درگروه دیابتی نسبت به گروه کنترل کاهش معنی­داری را نشان می­دهد. نتایج نشان می­دهد که تیمار با کوئرستین توانسته است ضخامت این لایه را در موش­­های دیابتی به طور معنی­داری افزایش دهد (05/0>P *، نمودار 7). در ارتباط با لایه گرانولار پیاز بویایی، اگر چه ضخامت این لایه در گروه دیابتی نسبت به گروه کنترل و گروه تیمار شده با کوئرستین کمتر است اما به هر حال این کاهش ضخامت به صورت معنی­دار نبود (نمودار 8).

بحث و نتیجه گیری

مطالعات مختلف نشان داده­اند که دیابت فعالیت­های فیزیولوژیک پیاز بویایی از جمله تمایز بین بوها، حساسیت در تشخیص بو و فیلتر کردن بسیاری از بوهای پس زمینه برای افزایش کیفیت انتقال بو را مختل می­کند (16و 25). بعلاوه دیابت علاوه بر کاهش قدرت بویایی، منجر به اختلال در حافظه بویایی می­گردد (15). اخیراً موزانیکا و همکاران نشان دادند که بیماران دیابتی نسبت به افراد نرمال توانایی بویایی کمتری دارند (19).

 

 

 

نمودار 2- مقایسه ضخامت لایه رشته عصبی پیازبویایی در گروه­های مورد مطالعه (میانگین ± انحراف معیار، 8= n). اختلاف آماری معنی­داری بین سه گروه­ مورد مطالعه مشاهده نشد.

 

نمودار 3- مقایسه ضخامت لایه گلومرولی پیازبویایی در گروه­های مورد مطالعه (میانگین ± انحراف معیار، 8= n). اختلاف آماری معنی­داری بین گروه­های مورد مطالعه مشاهده نشد.

 

نمودار 4- مقایسه تعداد گلومرول­ها در لایه گلومرولی در هر میلی­متر مربع پیاز بویایی بین گروه­های مورد مطالعه (میانگین ± انحراف معیار، 8= n، 05/0>P *).

 

نمودار 5- مقایسه ضخامت لایه شبکه­ای خارجی پیازبویایی در گروه­های مورد مطالعه (میانگین ± انحراف معیار، 8= n ، 05/0>P *).

نمودار 6- مقایسه ضخامت لایه سلولی میترال پیازبویایی در گروه­های مورد مطالعه (میانگین ± انحراف معیار ، 8= n). اختلاف آماری معنی­داری بین گروه­های مورد مطالعه مشاهده نشد.

نمودار 7- مقایسه ضخامت لایه شبکه­ای داخلی پیازبویایی در گروه­های مورد مطالعه (میانگین ± انحراف معیار ، 8= n، 05/0>P *).

 

نمودار 8- مقایسه ضخامت لایه گرانولار پیازبویایی در گروه­های مورد مطالعه (میانگین ± انحراف معیار ، 8= n). اختلاف آماری معنی­داری بین گروه­های مورد مطالعه مشاهده نشد.

 

همچنین در مطالعات حیوانی اختلال در تشخیص بو در موش­‌های مبتلا به هایپرگلایسمی با استفاده از برآورد میانگین زمان استشمام رایحه‌های مختلف و زمان یافتن یک شی معطر تأیید شده است. نتایج نشان می‌دهد که موش­های دیابتی در مقایسه با گروه غیر دیابتی، زمان بیشتری را برای استشمام بوهای جدید صرف می­کنند. احتمالا هایپرگلایسمی از طریق تخریب عصبی و اختلال عملکرد عروقی منجر به بروز این عوارض می­گردد (10و 12). در تحقیقات مختلف، استفاده از ترکیبات گیاهی جهت بهبود عوارض دیابت همواره مورد توجه بوده است (1و 2). کوئرستین یک ترکیب گیاهی امیدوارکننده برای درمان اختلالات متابولیسم گلوکز در دیابت نوع دو پیشنهاد شده است (7و 13). باتوجه به نتایج تحقیقات قبلی مبنی بر تغییر در ساختار پیاز بویایی تحت القاء دیابت، در تحقیق حاضر، اثرات ضد دیابتی و محافظتی کوئرستین بر ساختار پیاز بویایی موش­های صحرایی دیابتی مورد بررسی قرارگرفت. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که کوئرستین می­تواند تغییرات بافتی پیاز بویایی را که بر اثر هایپرگلایسمی به وجود آمده است را تعدیل کند. یافته­ها نشان می­دهد که ضخامت هر شش لایه پیاز بویایی در موش­های گروه دیابتی نسبت به گروه کنترل کاهش یافته است که کوئرستین توانسته است تا حدودی این تغییرات ساختاری را جبران کرده و باعث بازگشت نسبی مورفولوژی این ساختار به حالت نرمال شود. به طوری که در موش­های دیابتی دریافت کننده کوئرستین نسبت به موش­های دیابتی تیمار نشده، تعداد گلومرول­ها در لایه گلومروله پیاز بویایی و همچنین ضخامت لایه شبکه­ای داخلی به طور معنی داری افزایش پیدا کرده و به گروه کنترل نزدیک شده است. کاهش ضخامت لایه­های پیاز بویایی در نمونه­های دیابتی می­تواند به علت آپوپتوز سلولی رخ داده باشد. اگرچه آپوپتوز بخشی از فرایندهای رشد طبیعی سیستم بویایی است، ولی در هایپرگلایسمی افزایش تخریب بافتی بصورت غیرطبیعی رخ می­دهد (22). تغییر ضخامت لایه گلومرولی و کاهش تعداد گلومرول­های این لایه منجر به اختلال در پردازش اولیه اطلاعات بویایی می­گردد. این تغییرات در نهایت تمامی نواحی از مغز که در بویایی نقش دارند را تحت تأثیر قرار داده و در حافظه بویایی و همچنین پردازش نهایی اطلاعات بویایی اختلال ایجاد می­کند. در گروه تیمار شده با کوئرستین بازسازی لایه گلورمرول رخ داده است که ممکن است از تأثیرات منفی دیابت نوع دو بر عملکرد فیزیولوژیک این لایه بکاهد. کوئرستین ممکن است از طریق مکانیسم های مختلف، از جمله بهبود ترشح انسولین، بهبود مقاومت به انسولین، حفظ هموستاز گلوکز، و مهار التهاب، مهار آپوپتوز و کاهش استرس اکسیداتیو منجر به کاهش عوارض ناشی از دیابت بر سیستم بویایی شود. مطالعات نشان داده اند که درمان با کورستین باعث سنتز مجدد مولکول­های کلیدی سیگنال دهنده انسولین مانند IRS-1 و فسفاتیدیل اینوزیتول 3 کیناز (PI3K) شده و در نتیجه جذب گلوکز با واسطه انسولین را در مغز موش های دیابتی ناشی از STZ افزایش می­دهد (8). نتایج تحقیق حاضر نشان داد که کوئرستین می­تواند تغییرات مورفولوژیکی ناشی از دیابت را در پیاز بویایی موش صحرایی نژاد ویستار به طور معنی­داری کاهش دهد. اگر چه تأثیرات کوئرستین به تداوم مصرف این مکمل غذایی، شرایط محیطی غالب بر زندگی و همچنین ژنتیک فرد نیز بستگی دارد، اما به نظر می­رسد این ترکیب می­تواند به­عنوان یک مکمل غذایی بی­خطر برای تعدیل اختلالات بویایی ناشی از دیابت و یا بیماری­های تحلیل برنده سیستم عصبی مطرح شود.

تضاد منافع: نویسندگان اعلام می کنند که هیچ تضاد منافعی ندارند.

سپاسگزاری

مقاله­ ی حاضر مربوط به داده ­های پایان­نامه کارشناسی ارشد آقای حمیدرضا یحیایی­ پور دانشجوی مقطع کارشناسی ارشد فیزیولوژی جانوری دانشگاه گلستان می­باشد. لذا نویسندگان مقاله از دانشگاه گلستان و دانشگاه علوم پزشکی گلستان به خاطر حمایت­های مالی تشکر و قدردانی می­نمایند.

  1. امینی، ن.، شیروی، ع.، میرازی، ن.، حجتی، و.، و عباسعلی پورکبیرره، ر.، 1399. اثرات حفاظتی عصاره میوه گیاه تمشک (Rubus fruticosus L.) بر عملکرد آنتی اکسیدانی در موش های صحرایی نر دیابتیک القا شده با استرپتوزوتوسین. مجله پژوهشهای جانوری دوره 33، شماره 2، صفحات 105-113.
  2. نوروزی، م.، و ولی پور چهارده چریک، س.، 1400. اثر عصاره هیدرو الکلی گیاه بوقناق(Eryngium campestre) بر میزان شاخص های لیپیدی سرم در موش‌های صحرایی نر بالغ دیابتی. مجله پژوهشهای جانوری، دوره 34، شماره 3، صفحه 204-214

 

  1. Aime, P., Hegoburu, C., and Jaillard, T., et al. 2012. A physiological increase of insulin in the olfactory bulb decreases detection of a learned aversive odor and abolishes food odor-induced sniffing behavior in rats. PLoS One 7(12), e51227 p.
  2. Bhutada, P., Mundhada, Y., and Bansod, K., et al. 2010. Ameliorative effect of quercetin on memory dysfunction in streptozotocin-induced diabetic rats. Neurobiol Learn Mem ,94(3), PP: 293-302.
  3. Cruz, I.A., and Juarez, R.G., 2016. The role of insulin resistance and glucose metabolism dysregulation in the development of Alzheimer’s disease, Revista de investigacion clinica, 68(2), 53-58.
  4. Cryer, P.E., 2007. Hypoglycemia, functional brain failure, and brain death, Journal Clin Invest, 117(4), PP:868-870.
  5. Dhanya, R., 2022. Quercetin for managing type 2 diabetes and its complications, an insight into multitarget therapy, Biomed Pharmacother, 146, 112560 p.
  6. Eitah, H.E., Maklad, Y.A., Abdelkader, N.F., El Din, A.A.G., Badawi, M.A., and Kenawy, S.A., 2019. Modulating impacts of quercetin/sitagliptin combination on streptozotocin-induced diabetes mellitus in rats. Toxicol Appl Pharmacol 365, PP:30-40.
  7. Eldamarawi, M., and Abdelazeem, M., 2020. Effect of quercetin and metformin on glucose transporter-4 expression, oxidative stress, inflammation markers and insulin resistance in type 2 diabetes mellitus. Bull Egypt Soc Physiol Sciences, 40(2), PP:70-85.
  8. Faour, M., Magnan, C., Gurden, H., Martin, C., 2022. Olfaction in the context of obesity and diabetes: insights from animal models to humans. Neuropharmacology 206:108923.
  9. Furman, BL., 2021. and Curr Protoc 1(4), doi:10.1002/cpz1.78 p.
  10. Gouveri, E., and Papanas, N., 2021. Olfactory Dysfunction: A complication of diabetes or a factor that complicates glucose metabolism? A narrative review, Journal Clin Med 10(23), 5637 p.
  11. Hosseini, A., Razavi, B.M., Banach, M., and Hosseinzadeh, H., 2021. Quercetin and metabolic syndrome: A review, Phyther Res, 35(10), PP: 5352-5364.
  12. Jafarinia, M., Sadat Hosseini, M., and Kasiri, N., et al, 2020. Quercetin with the potential effect on allergic diseases. Allergy, Asthma Clin Immunol. doi:10.1186/s13223-020-00434-0.
  13. Kim, S.J., Windon, M.J., and Lin, S.Y., 2019. The association between diabetes and olfactory impairment in adults: A systematic review and meta-analysis. Laryngoscope Investig Otolaryngol, 4(5), PP:465-475.
  14. Lietzau, G., Davidsson, W., and Östenson, C.G., et al. 2018. Type 2 diabetes impairs odour detection, olfactory memory and olfactory neuroplasticity; effects partly reversed by the DPP-4 inhibitor Linagliptin, Acta Neuropathol Commun, 6(1), PP:1-15.
  15. Lietzau, G., Nyström, T., Östenson, C.G., Darsalia, V., and Patrone, C., 2016. Type 2 diabetes-induced neuronal pathology in the piriform cortex of the rat is reversed by the GLP-1 receptor agonist exendin-4. Oncotarget 7(5), PP:5865-5876. doi:10.18632/oncotarget. 6823.
  16. Maciel, R.M., Carvalho, F.B., and Olabiyi, A.A., et al. 2016. Neuroprotective effects of quercetin on memory and anxiogenic-like behavior in diabetic rats: Role of ectonucleotidases and acetylcholinesterase activities, Biomed Pharmacother, 84, PP:559-568.
  17. Mozzanica, F., Ferrulli, A., and Vujosevic, S., et al. 2022. Olfactory disfunction and diabetic complications in type 2 diabetic patients: a pilot study. Endocrine, 75(3), PP:760-767.
  18. Pei, Y., Otieno, D., and Gu, I., et al., 2021. Effect of quercetin on nonshivering thermogenesis of brown adipose tissue in high-fat diet-induced obese mice, Journal Nutr Biochem, doi:10.1016/j.jnutbio.2020,108532 p.
  19. Poessel, M., Breuer, N., and Joshi, A., et al. 2020. Reduced Olfactory Bulb Volume in Obesity and Its Relation to Metabolic Health Status. Front Hum Neurosci 14:586998. doi:10.3389/fnhum.2020, 586998 p.
  20. Salihoglu, M., Kurt, O., and Ay, S.A., et al. 2018. Retro- and orthonasal olfactory function in relation to olfactory bulb volume in patients with hypogonadotrophic hypogonadism, Braz Journal Otorhinolaryngol, doi:10.1016/j.bjorl.2017.07.009 .
  21. Sapra, A., and Bhandari, P., 2021. Diabetes Mellitus, Sep 18. StatPearls [Internet] Treasure Isl StatPearls Publ.
  22. Yang, D.K., and Kang, H.S., 2018. Anti-Diabetic Effect of Cotreatment with Quercetin and Resveratrol in Streptozotocin-Induced Diabetic Rats. Biomol Ther (Seoul) 26(2), PP:130-138. doi:10.4062/biomolther,2017, 254 p.
  23. Zaghloul, H., Pallayova, M., Al‐Nuaimi, O., Hovis, K.R., and Taheri, S., 2018. Association between diabetes mellitus and olfactory dysfunction: current perspectives and future directions, Diabet Med 35(1), PP:41-52.
Journal of Animal Research (Iranian Journal of Biology)
Volume 37, Issue 1
Winter 2024
Pages 1-15

  • Receive Date 18 December 2022
  • Revise Date 26 July 2023
  • Accept Date 12 August 2023