نوع مقاله : علمی - پژوهشی
نویسندگان
گروه زیست شناسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد، مشهد، ایران
چکیده
هدف: این پژوهش بهمنظور بررسی اثرات محافظت نورونی عصاره هیدروالکلی گیاه نعناع بر دژنراسیون نورونهای حرکتی آلفای شاخ قدامی نخاع، پس از کمپرسیون عصب سیاتیک در رت انجام شد.
مواد و روشها: در این مطالعه 30 سر رت نر نژاد ویستار با وزن 200 تا 250 گرم بهصورت تصادفی به 5 گروه کنترل، کمپرسیون و گروههای تیمار با دوز های 50، 70 و 100 میلیگرم عصاره هیدروالکلی نعناع تقسیم شدند. بهمنظور ایجاد کمپرسیون، عصب سیاتیک با استفاده از قیچی قفل دار بهمدت 60 ثانیه در معرض کمپرسیون قرار گرفت. عصاره هیدروالکلی گیاه نعناع بهصورت تزریق درون صفاقی طی هفتههای اول و دوم پس از کمپرسیون صورت گرفت، پس از 28 روز از زمان کمپرسیون رتها تحت متد پرفیوژن از نخاع کمری ناحیه L4 تحت نمونه برداری قرار گرفتند و پس از نمونه برداری نخاع ناحیه کمری، دانسیته نورونها با روش دایسکتور و متد استریولوژی محاسبه و نتایج گروه ها با هم مقایسه شدند.
نتایج : دانسیته نورونی در گروه کمپرسیون نسبت به کنترل کاهش معنیدار و در گروه های تیمار نسبت به کمپرسیون افزایش معنیدار نشان داد (001/0p
تازه های تحقیق
-
کلیدواژهها
عنوان مقاله [English]
The neuroprotective effect of Mentha pulegium extract on degeneration of motor neurons in spinal cord after sciatic nerve compression in wistar rats
نویسندگان [English]
- N Mortezania
- M Tehranipour
- J Bahar ara
Department Of Biology,Islamic Azad Univercity.Mashhad Iran-
چکیده [English]
Aim: This study was conducted to determine the neuroprotective effects of mint extract on alpha motor neuron degeneration at the anterior horn of the spinal cord after sciatic nerve compression in rats.
Material and Methods: In this study, 30 male Wistar rats weighing 200-250 g were randomly divided into 5 groups including control, compression and treatment groups of 50,75 and 100 mg. In order to induce the compression, sciatic nerve was undergone to compress by using locking- scissors for 60 seconds. Hydroalcoholic extract of mint was injected intraperitoneally during the first and second weeks after the compression. After 28 days, rats were undergone by the perfusion method and after sampling the lumbar spinal cord, neuronal density was calculated by using dissector and stereological methods and the findings were compared together.
Results: a significant decrease was observed in compression group compared to the control for the neuronal density and also a significant increase was seen in treatment groups rather than the compression group (p
کلیدواژهها [English]
- Degeneration
- Mentha pulegium
- Neuroprotective
مقدمه
نورونها تحت تاثیر عوامل فیزیکی، شیمیایی و پاتولوژیک دچار صدمه میشوند و تخریب(degeneration) آنها یک صدمه دائمی محسوب میشود (1). هر نورون یک واحد عملکردی و ساختمانی است و سلولهایی هستند که برای ارسال و دریافت علایم تخصص یافتهاند. قسمتی از سلول که حاوی هسته میباشد، جسم سلول نامیده میشود و سیتوپلاسم این قسمت پریکاریون نام دارد (2). هنگامیکه یک عصب قطع میشود، ارتباط آکسون با جسم سلولی قطع شده و قطعه دیستال آن از محل ضایعه تا انتها شروع به دژنراسیون همزمان میکند. بهعلاوه دژنراسیون تا اولین گره رانویه بهسمت پروگزیمال نیز ادامه مییابد که این فرایند را دژنراسیون والرین میگویند (3). چنانچه میزان تخریب بخش پروگزیمال شدید باشد اثرات ضایعه رو به عقب بهسوی جسم سلولی توسعه یافته و سبب دژنراسیون مرکزی (تخریب جسم سلولی) میشود، اجسام نیسل شکسته شده و در سرتاسر سیتوپلاسم پراکنده میشود که این فرآیند را کروماتولیز گویند. همچنین هسته از موقعیت مرکزی خود بهسمت محیط سلول تغییر مکان میدهد و جسم سلولی بهدلیل تغییرات اسمزی متورم میشود (4). اگرچه نورونها عموما پس از تولد فاقد قدرت تکثیر میباشند. اما میتوانند در مقابل درجات معینی از ضایعات مقاومت کرده و بهبود یابند. اگر یک فیبر عصبی قطع شود هم در اعصاب محیطی و هم در اعصاب مرکزی تغییراتی ایجاد میشود که در صورت شدید بودن این تغییرات منجر به مرگ سلولی میشود (5). استفاده از ماده ای که در این مرحله بتواند شدت ضایعات را کاهش دهد و یا به روندهای التیامی شدت ببخشد، میتواند راهگشای بسیاری از مشکلات عصبی باشد. در این زمینه بهره جویی از عصارههای گیاهی بهعلت طبیعی بودن و نداشتن اثرات جانبی بر عملکرد سایر دستگاههای بدن مورد توجه اکثر محققان میباشد. یکی از گیاهانی که در روند ترمیم سیستم عصبی نقش دارد، گیاه نعناع است. نعناع با نام علمی Menthapulegium از خانواده نعناعیان(Lamiacace) گیاهی علفی چند ساله با فرم خوابیده و یا خیزان، با ساقههای متعدد، از قاعده منشعب، پوشیده از کرکهای متراکم گسترده، برگها با دمبرگهای کوتاه میباشد (6). گیاه نعناع دارای خاصیت آنتی اکسیدانتی و ضدالتهابی است که منتول موجود در گیاه نعناع بهطور اختصاصی تولید 3 مدیاتور اصلی التهاب توسط مونوسیتها را مهار میکند (7). وجود منتول دارای اثر ضد التهابی بوده، که این ترکیب اثر خود را از طریق بلوکه کردن تولید پیش التهابهای بیوشمیایی مثل کولوترین و پروستاگلاندین اعمال کرده و نیز آزاد سازی هیستامین و دیگر میانجیهای آلرژیک را مهار میکند. همچنین منتول موجود در عصاره هیدروالکلی گیاه نعناع خاصیت آنتی اکسیدانتی اثبات شدهای دارد نشان داده شد با افزایش فعالیت آنتیاکسیدانتی ترکیب GSH و آنزیم GSH-Px و GR در گروههای حاوی منتول باعث کاهش میزان سیتوکینهای التهابی مانند فاکتورهای نکروز کننده توموری آلفا (TNF-α)، اینترلوکین یک بتا (1L-1β) و اینترلوکین 6 (1L-6) جلوگیری مینماید (8).گیاه نعناع بهعلت دارا بودن فلاونولهای بالا و ساختار فیتوشیمیایی آن فعالیت ضد میکروبی دارد که در درمان بیماریهای انسان و پروسههای التهابی کاربرد دارد (9). نعناع حاوی غلظت بالایی از آنتی اکسیدانتها میباشد که این گیاه حاوی بالاترین ترکیبات فنولیک و فلاونوئید است که فلاونوئیدها از طریق چلاته کردن یونهای فلزی فعالیت آنتی اکسیدانتی خود را اعمال میکنند .با توجه به اثرات ضد التهابی و آنتیآپوپتوزی عصاره این گیاه احتمال میرود که بتوان از آن جهت کاهش شدت ضایعات عصبی و یا بهبود روند ترمیم استفاده نمود (10). بر این اساس این تحقیق با هدف بررسی اثر حفاظت نورونی عصاره هیدروالکلی نعناع بر دانسیته نورونهای آلفای شاخ قدامی نخاع پس از کمپرسیون عصب سیاتیک در موشهای صحرایی نر انجام شده است.
مواد و روشها
بهمنظور رعایت اصول اخلاقی، کار بر روی حیوانات بر اساس پروتوکل هلسینکی و دستور کار انجمن علوم اعصاب آمریکا انجام شد (11). گیاه نعناع بهطور دستچین از استان خراسان رضوی و توابع شهرستان نیشابور جمعآوری شد. این گیاه توسط مرکز هرباریوم دانشکده علوم دانشگاه آزاد مشهد با کد 9828 مورد تایید قرار گرفت. بعد از شستن با آب معمولی، اجزای گیاه در سایه خشک شدند. سپس بهصورت پودر جمع آوری شدند. 50 گرم از پودر خشک گیاه نعناع داخل کاغذ مخصوص کارتوش ریخته و در دستگاه سوکسله قرار داده شد. سپس 150 میلیلیتر آب مقطر و 150 میلیلیتر اتانول 96 درصد در محفظه مخصوص دستگاه ریخته شد. همچنان که کیسه حرارتی دستگاه، آرام آرام گرم میشود حلال (آب و الکل) نیز گرم شده و عصاره گیاه نعناع با حلال مخلوط گشته و به بالن بر میگردد. بدین ترتیب از حجم کل محلول کاسته نمیشود. عصارهگیری در 10 ساعت صورت گرفت تا اطمینان حاصل شود که تمام عصاره قابل حل در حلال از پودر استخراج شده است (12). در نهایت 34/6 گرم عصاره خشک بهدست آمد بازده روش 68/12 درصد بود. موشهای صحرایی نر از بخش حیوانات دانشکده پزشکی دانشگاه فردوسی مشهد خریداری شدند. تا زمان انجام آزمایش حیوانات در شرایط نوری استاندارد روزانه و درجه حرارت 22 تا 24 درجه سانتیگراد در اتاق حیوانات دانشکده علوم دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد نگهداری شدند. آب مورد نیاز حیوانات از آب آشامیدنی شهر و غذای آنها نیز دارای فرمول استاندارد و از شرکت جوانه خراسان تهیه شد. در این تحقیق 30 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار با وزن تقریبی 250 تا 300 گرم به شش گروه 5 تایی کنترل، کمپرسیون، کمپرسیون + تیمار با دوز50 میلی گرم (A)، کمپرسیون + تیمار با دوز 75 میلیگرم .(B) کمپرسیون+ تیمار با دوز 100میلی گرم (C) تقسیم شدند. بهصورت تجربی در مطالعات قبلی اثبات شده است که این دوزهامیتواند موثر باشد (13).
عصاره در 2 نوبت در روزهای اول همزمان با کمپرسیون و در روز هفتم بهصورت درون صفاقی تزریق شد. رتهای هر گروه با تزریق داخل صفاقی ماده بیهوشی زایلازین 6 میلیگرم و کتامین 60 میلیگرم به نسبت وزن بدن بیهوش شدند، سپس عصب سیاتیک پای راست در ناحیه سر استخوان ران توسط پنس قفلدار (قفل دوم برای 60 ثانیه) تحت کمپرسیون قرار گرفت (13). پس از کمپرسیون محل ضایعه ضدعفونی و توسط گیره فلزی بخیه زده شد. بعد از این که موشها هوشیاری اولیه خود را بهدست آوردند به قفسهای جداگانه منتقل و در شرایط استاندارد اتاق حیوانات از نظر نور، دما و رطوبت نگهداری شدند. در گروههای تیمار اولین تزریق عصاره بلافاصله بعد از انجام عمل کمپرسیون انجام شد و دومین مرحله تزریق درون صفاقی عصاره در گروههای تیمار 7 روز پس از اولین تزریق صورت گرفت. 28 روز پس از کمپرسیون از قطعات نخاعی مربوط به عصب سیاتیک (L4-L6) نمونه برداری انجام شد (13). از آنجا که بافت عصبی بافتی حساس است و سریعا دچار فرآیندهای اتولیز میشود و علاوه بر این تثبیت کننده بهعلت وجود پردههای سخت اطراف نخاع نیز بهخوبی در آن نفوذ نمیکند. برای تثبیت از روش پرفیوژن استفاده شد. در این روش در حیوان بیهوش، تثبیت کننده (فرمالین 10 درصد نمکی) در بسترهای عروقی جریان مییابد (14). پس از اتمام پرفیوژن، نمونه برداری از نخاع انجام شد. ابتدا با قیچی ناحیه قفسه سینه باز شده تمام محتویات قفسه سینه و شکم خارج میشود سپس در ناحیه مهرههای قفسه سینه با اسکارپل ستون مهرهها بهطور عرضی برش خورده و بهآرامی با قیچی نوک باریک سطح شکمی مهرهها تا انتهای ستون مهرهها برش خورده و برداشته شده و نخاع بهصورت کامل خارج میشود. برای یکسان بودن نمونه برداری در همه نمونهها، نخاع بهطور کامل تا انتهای دم اسب جدا شد و از انتهای دم اسب به اندازه 18 میلیمتر بالا رفته و نمونههایی بهطول 8 میلیمتر تهیه شد. نمونههای تهیه شده بهمدت 2 هفته درون فیکساتور قرار گرفته و پس از آن وارد مرحله پاساژ بافتی شدند. نمونهها پس از طی مراحل پاساژ وارد مرحله برشگیری شده، برشگیری با استفاده از دستگاه میکروتوم انجام شد. برشگیری بهصورت سریالی صورت گرفت به این صورت که از هر 30 برش 3 برش متوالی بر روی لام قرار گرفت و در نهایت از هر نمونه 30 لام تهیه شد. و برشهای سریال 7 میکرونی تهیه شده با آبی تولوئیدین و ائوزین رنگ آمیزی شدند (14). با استفاده از دستگاه فتومیکروسکپ از منطقه شاخ قدامی نخاع در سمت راست در لامهای تهیه شده، از 2 برش متوالی عکسهایی تهیه شد برای شمارش نورونهای حرکتی آلفا شاخ قدامی نخاع در سمت راست، از روش دایسکتور استفاده شد. در این روش در یک چهار چوب مرجع نورونها شمارش میشوند. اگر ذرهای در چهار چوب مرجع باشد ولی در چهار چوب بعدی (در برش متوالی بعدی) نباشد، در شمارش بهحساب میآید، اما اگر نورونی در هر دو چهار چوب باشد، در شمارش محسوب نمیشود (15).
آنالیز آماری
برای بررسی دادهها به پارامتر دانسیته نورونها (ND) نیاز بود که از طریق فرمول زیر محاسبه شد (15).
ND=åQ/åFrame × V dissector
Q∑: مجموع نورونهای شمارش شده در یک نمونه
frame∑: مجموع دفعات نمونه برداری شده
V dissector: حجم چهارچوب نمونهبرداری که برابر است با:
Vdissector =A Frame×H
:A Frame مساحت چهارچوب نمونه برداری
H: فاصله بین دو برش یا ضخامت هر برش
نتایج
شمارش نورونهای حرکتی آلفا و دانسیته نورونی در شاخ قدامی نخاع در گروههای مختلف نشان داد که پدیده کمپرسیون باعث کاهش معنیدار دانسیته نورونی در نورونهای شاخ قدامی نخاع پس از کمپرسیون نسبت به گروه کنترل شده (001/0p<) و در گروههای تیمار در مقایسه با کمپرسیون دانسیته نورونی افزایش یافته است (001/0p<). بیشترین اثرات حفاظت نورونی مربوط به دوز 100 میلیگرم بود.
جدول 1: بررسی معنیداری اختلاف دانسیته نورونهای حرکتی آلفا در شاخ قدامی نیمه راست نخاع بین گروه کمپرسیون و سایر گروهها (کنترل، هیدروالکلی50، هیدروالکلی 75، هیدروالکلی 100)
نام گروه |
آزمون Paired t-test |
||
SE Mean |
Mean (NV) |
P-value |
|
کنترل |
0/40 |
0/2288 |
000/0 |
کمپرسیون |
0/39 |
0/788 |
|
عصاره دوز 50 |
0/52 |
0/1971 |
000/0 |
عصاره دوز 75 |
0/51 |
0/2229 |
000/0 |
عصاره دوز 100 |
0/76 |
0/2257 |
000/0 |
نمودار 1: مقایسه دانسیته تعداد نورونهای حرکتی آلفا در شاخ قدامی نیمه راست نخاع بین گروه کمپرسیون و سایرگروهها (کنترل، هیدروالکلی50، هیدروالکلی 75، هیدروالکلی 100) (6n=). در هرگروه اعداد بیانگر میانگین دانسـیته نورونی ± انحراف استاندارد میباشد.
***: اختلاف معنیداری را نشان میدهد 001/0p
&&&: اختلاف معنیداری را نشان میدهد001/0p<. (مقایسه گروه کمپرسیون با گروه کنترل)
آنالیز دادهها نشان میدهد که بین گروه کمپرسیون با گروههای (کنترل، هیدروالکلی50، هیدروالکلی 75، هیدروالکلی 100) تفاوت معنیداری (001/0p<) در دانسیته نورونی وجود دارد بهطوریکه این معنیداری بهصورت افزایش دانسیته تعداد نورونها در گروههای تیمار هیدروالکلی (دوز 50 میلیگرم برکیلوگرم) و (دوز 75 میلیگرم برکیلوگرم) و (دوز 100 میلیگرم برکیلوگرم) نسبت به گروه کمپرسیون می باشد.
نتایج هیستولوژی
جهت بررسی میکروسکوپی تغییرات ایجاد شده، از شاخ قدامی نیمه راست نخاع تصاویری تهیه شده که در آن تغییرات جسم سلولی نورونها در گروههای مختلف قابل مقایسه است. در گروههای تیمار و کنترل، جسم سلولی نورونهای حرکتی نخاع وضعیت نرمال داشته و پدیده دژنراسیون در آنها کمتر دیده میشود که بیانگر اثرات احتمالی حفاظتی عصاره هیدروالکلی این گیاه بر جسم سلولی نورونها پس از آسیب عصب سیاتیک است. درحالیکه در گروه کمپرسیون جسم سلولی چروکیده و غیر نرمال است.
شکل 1: در شکل الف برش عرضی نخاع را در گروه کنترل را نشان میدهدکه جسم سلولی نورون های سالم میباشد (درشتنماییx 200 ). در شکل ب که هسته در مرکز قرار گرفته و شکل نورونها بهحالت کروی است (درشت نماییx1600). (رنگ آمیزی آبی تولوئیدین- اریتروزین).
شکل 2: در شکل الف برش عرضی نخاع در گروه کمپرسیون را نشان میدهد که هسته به کنار رانده شده است و بهتدریج در حال ناپدید شدن است (درشت نماییx 200 ). در شکل ب نورونها از حالت کروی خارج شده است و ظاهر چندوجهی بهخود گرفته است (درشت نماییx1600). (رنگ آمیزی آبی تولوئیدین- اریتروزین).
شکل 3: در شکل الف برش عرضی نخاع در گروه تیمار 50 (کمپرسیون + عصاره هیدروالکلی با دوز 50 میلی گرم/ کیلوگرم) که جسم سلولی نورونها و شاخ قدامی نخاع را نشان میدهد که تزریق عصاره هیدروالکلی دوز (50 میلیگرم برکیلوگرم) پس از کمپرسیون عصب سیاتیک موجب رژنراسیون در آکسون می شود. بهدنبال تغییرات رژنراسیون در آکسون، جسم سلولی بهحالت طبیعی در آمده، تورم سلولی کم میشود (درشتنماییx 200 ). در شکل ب نورونها را نشان میدهد که تقریبا بهحالت کروی نزدیک شده اند (درشتنماییx1600). (رنگ آمیزی آبی تولوئیدین- اریتروزین).
شکل 4: در شکل الف برش عرضی نخاع در گروه تیمار 75 ( کمپرسیون + عصاره هیدروالکلی با دوز 75 میلیگرم/ کیلوگرم) که جسم سلولی نورونها و شاخ قدامی نخاع را نشان میدهد که تزریق عصاره هیدروالکلی (دوز 75 میلیگرم بر کیلوگرم) پس از کمپرسیون عصب سیاتیک موجب تغییرات رژنراسیون در آکسون میشود (درشت نماییx 200 ). در شکل ب بهدنبال این تغییرات، جسم سلولی تقریبا بهحالت طبیعی درآمده و هسته به مرکز برگشته است (درشت نماییx1600). (رنگ آمیزی آبی تولوئیدین- اریتروزین).
[
شکل 5: در شکل الف برش عرضی نخاع در گروه تیمار 100 ( کمپرسیون + عصاره هیدروالکلی با دوز 100 میلیگرم/ کیلوگرم) که جسم سلولی نورونها و شاخ قدامی نخاع را نشان میدهد تزریق عصاره هیدروالکلی (دوز100 میلیگرم بر کیلوگرم) پس از کمپرسیون عصب سیاتیک موجب تغییرات رژنراسیون در آکسون میشود (درشتنماییx 200 ). در شکل ب بهدنبال تغییرات در رژنراسیون آکسون، جسم سلولی بهحالت طبیعی در آمده، تورم سلولی کم میشود، هسته به مرکز بر میگردد و این تغییرات به ویژگیهای گروه کنترل نزدیکتر میشود(درشت نماییx1600). (رنگ آمیزی آبی تولوئیدین- اریتروزین).
شکل 6: تصویر میکروسکپی حاصل از برش عرضی قطعات نخاعی عصب سیاتیک (L1-L4)
در شکل1 جسم سلولی آلفا موتونورونهای شاخ قدامی بهشکل منظم مشاهده میشود و هسته در مرکز قرار گرفته است. مطابق شکل 2 دانسیته نورون ها در گروه کمپرسیون کاهش یافته و شکل نورون ها به حالت چندوجهی شده است در حالی که در گروه های تحت تیمار که در تصاویر 3 الی 5 دانسیته نورون ها افزایش یافته و شکل نورون ها به حالت کروی شده که به گروه کنترل نزدیک تر شده است.
گروههای کنترل و کمپرسیون و تیمار تغییری مشاهده نشده است. همچنین در این تصویر شاخ قدامی را نشان میدهد که دانسیته تعداد نورونها در گروه کمپرسیون نسبت به گروه کنترل اختلاف معنیداری داشته و تعداد آلفا موتونورونهای شاخ قدامی در گروه کمپرسیون کاهش قابل توجهی داشته است و این به این معناست که کمپرسیون عصب سیاتیک جانور سبب پدید آمدن اثرات دژنراسیون مرکزی بهصورت رتروگراد بهسمت جسم سلولی نورونهای حرکتی در شاخ قدامی نخاع شده و در نهایت دانسیته نورونی در گروه کمپرسیون در مقایسه با کنترل کاهش معنیداری دارد ولی در گروههای تیمار مخصوصا در دوز 100 نشان میدهد تزریق عصاره هیدروالکلی (دوز 100 میلیگرم بر کیلوگرم) پس از کمپرسیون عصب سیاتیک موجب تغییرات رژنراسیون در آکسون میشود. بهدنبال تغییرات در رژنراسیون آکسون، جسم سلولی بهحالت طبیعی در آمده، تورم سلولی کم میشود، هسته به مرکز بر میگردد و این تغییرات به ویژگیهای گروه کنترل نزدیک میباشد که بهعلت وجود مواد موثره در گیاه نعناع است. همچنین آلفا موتونورونها را نشان میدهد که به فیبرهاى عضلات اسکلتى عصب مىدهند. نورونهاى آلفا با توجه به نوع عضله واحدهاى حرکتى کوچک یا بزرگ بهوجود مىآورند. به این ترتیب، نورونهاى حرکتى آلفا اعمال انقباضى فیبرهاى عضلات اسکلتى را کنترل مىکنند و در نتیجه تمام فعالیتهاى حرکتى بستگى به جریان عصبى دارد که نهایتا به آلفا موتونورونها برخورد مىکند. نورونها در حالت سالم و نرمال به اشکال و اندازههای مختلف هستند که اینها سیتوپلاسم وسیع و یکنواخت+اجسام نیسل، هسته بزرگ واحد و هستک دارند که اینها از ویژگیهای نورونهای گروه کنترل است ولی در گروه کمپرسیون که نورونها اتولیز شدهاند و سیتوپلاسم نورونها تقریبا بازوفیلی شده است و هسته کمی متراکم و به کنار میرود و اجسام نیسل بهویژه در اطراف هسته از بین رفتهاند و هسته و سیتوپلاسم قابل تشخیص نیست و سلول کاملا چروکیده میشود. نورونهای سالم و نورونهای چند وجهی در گروههای کنترل و کمپرسیون و گروههای تحت تیمار نشان داده شد ولی اجسام نیسل فقط در درشتنمایی بیشتر مشاهده میشود که در آنحالت وضوح تصویر کاهش مییابد. در گروه تیمار با عصاره هیدروالکلی گیاه نعناع با دوز 100 میلیگرم بهعلت وجود مواد حفاظتی در عصاره تغییرات اندک بوده و شکل سلولها بهحالت نرمال نزدیکتر است.
بحث
بررسی میکروسکوپی تغییرات ایجاد شده، از شاخ قدامی نیمه راست نخاع که در آن تغییرات جسم سلولی نورونها در گروههای مختلف قابل مقایسه است که در گروه کنترل جسم سلولی آلفا موتونورونهای شاخ قدامی نخاع به شکل منظم مشاهده میشود و هسته در مرکز قرار دارد ولی در گروه کمپرسیون نشان میدهد کمپرسیون عصب سیاتیک موجب دژنراسیون مرکزی و تخریب جسم سلولی آلفا موتونورونهای شاخ قدامی نخاع می شود (16). همچنین مطابق جدول 1: نشان میدهد که در گروه کمپرسیون دانسیته نورونی کاهش یافته که شکل نورونها بهحالت چند وجهی شده است درحالیکه در گروههای تحت تیمار دانسیته نورونی افزایش یافته و در دوز 100 نسبت به سایر دوزها دانسیته افزایش بیشتری داشته و شکل نورونها بهحالت کروی درآمده و به گروه کنترل نزدیکتر شده است که این نتایج همراستا با سایر دانشمندان می باشد.
با کمپرسیون شدید اعصاب و تخریب شدید بخش پروگزیمال آکسونها اثرات ضایعات رو به عقب (رتروگراد) بهسمت جسم سلولی نورونها توسعه یافته و سبب دژنراسیون مرکزی و تخریب جسم سلولی نورونها شد (17). همچنین مرگ ناشی از ضایعه در نورونهای سیستم عصبی مرکزی امری طبیعی است و قطع عصب سیاتیک یا کمپرسیون آن سبب القای مرگ نورونی در آلفا موتونورونهای نخاع می شود (18). این مطالعه نشان میدهد کمپرسیون عصب سیاتیک سبب کاهش معنیدار دانسیته تعداد نورونهای آلفای شاخ قدامی نخاع در موش صحرایی شده و عصاره هیدروالکلی گیاه نعناع با دوزهای 50، 75، 100 میلیگرم در موشهایی با کمپرسیون عصب سیاتیک سبب افزایش معنیدار دانسیته تعداد نورونهای آلفای شاخ قدامی نخاع میشود که احتمالا از طریق ویژگیهای آنتی اکسیدانتی و ضد التهابی عناصر قابل حل در عصاره این گیاه میباشد. همانطور که میدانیم در روند کمپرسیون، فرآیندهای التهابی فعال میشوند و باعث پدید آمدن محیط شیمیایی زیان آور و آسیب بیشتر میشوند. احتمالا عصاره هیدروالکلی گیاه نعناع با داشتن اثرات ضد التهابی و آنتی اکسیدانتی از پیشرفت آنها جلوگیری میکند (19). بهطوریکه در پژوهش حاضر در گروههای تیمار پیشرفت ضایعه کند شده بود. شواهد موجود نشان میدهد که گیاه نعناع دارای خاصیت آنتی اکسیدانتی و ضد التهابی است. منتول موجود در گیاه نعناع به طور اختصاصی تولید 3 مدیاتور اصلی التهاب توسط مونوسیتها را مهار میکند. سنتز لکوترین b4، پروستاگلندین و اینترلوکین 1 توسط منتول مهار میشود (20). یکی دیگر از عوامل موثر در مرگ سلولی، رادیکالهای آزاد میباشد که بهدنبال آسیب مکانیکی و یا کمپرسیون عصب سیاتیک تولید رادیکالهای آزاد افزایش مییابد تولید بیش از حد این رادیکالها باعث آسیب به عملکرد سلول میشود عصاره این گیاه باعث حذف رادیکالهای آزاد در محل آسیب می شود (21). خردمندی و همکاران طی آزمایشی پی بردند که گیاه نعناع با قابلیت آنتی اکسیدانتی نقش اساسی در کاهش فعالیت رادیکالهای آزاد و آسیبهای اکسیداتیو به بدن انسان را دارد و میتوان آنرا بهعنوان روغن گیاهی استفاده کرد (22). درمان و ترمیم آسیبهای عصبی یکی از اهداف اساسی در پزشکی و نوروفارماکولوژی میباشد. تصادفات و جراحات وارده به بدن، بیماریهایی نظیر دیابت و عفونتها میتوانند آسیب دائمی به اعصاب وارد کنند و بهدنبال آن درد مزمن شدید و از دست دادن حس و کنترل حرکتی یا فلجی اتفاق میافتد. بر خلاف ترمیم سلولها در سایر نواحی بدن، پاسخ عصب محیطی به صورت روند میتوز و تکثیر سلولی نمیباشد، در واقع پاسخ این اعصاب به سادگی در ناحیه آسیب دیده و بهصورت موضعی اتفاق نمی افتد بلکه جسم سلولی نورون که در طناب نخاعی یا عقده عصبی قرار دارد را درگیر میسازد. از آنجاییکه جسم سلولی نورون مرکز متابولیکی آن است، در صورت صدمه به نورون، جسم سلولی آن تخریب شده و باعث مرگ نورون میشود و تحت عنوان دژنراسیون والرین خوانده میشود. بهدنبال قطع یا کمپرسیون عصب، دژنراسیون عصب در بخش خلفی آغاز میشود. بعد از آسیب نفوذ پذیری سد خونی عصبی افزایش یافته تا اجازه دهد فاکتورها و سلولهای خونی که ترمیم عصب را تسهیل میکنند، وارد عصب شوند. از مهمترین سلولهای وارد شده به ناحیه آسیب دیده، ماکروفاژها هستند (23). بهدنبال قطع اعصاب محیطی و شروع دژنراسیون والرین، سلولهای شوان و ماکروفاژها و مونوسیتها با همکاری یکدیگر میلین و اجزای قطعه انتهایی آکسون را در روزهای اول پس از آسیب بیگانه خواری میکنند. انشعابات آکسون در قسمت پروگسیمال، فاکتورهای رشد را جذب میکند (23). وقایع بیولوژیکی متعددی بهدنبال کمپرسیون عصب سیاتیک در سطح سلولی و مولکولی رخ میدهد که از آن جمله میتوان به بروز آپوپتوزیس، افزایش ورود کلسیم بهدرون نورون، آزادشدن نوروترانسمیترهای تحریکی مانند گلوتامات، ایجاد رادیکالهای آزاد و فعال شدن فرآیندهای التهابی اشاره نمود و اگر کمپرسیون عصب شدید باشد منجر به دژنراسیون مرکزی در نخاع میشود. بهدنبال له شدگی عصب تغییرات مورفولوژیکی و متابولیکی تحت عنوان کروماتولیز در جسم سلولی نورون ها به وجود می آید و شامل پاره پاره شدن اجسام نیسل و تبدیل آنها به ذرات ریز و ناپدید شدن آنها، حجیم و مدور شدن جسم سلولی نورون، قطعه قطعه شدن نوروفیبریلها و جابهجایی هسته از مرکز به محیط می باشد. اگرچه نورونها پس از تولد فاقد قدرت تکثیر میباشند، اما میتوانند در مقابل درجات معینی از ضایعات مقاومت کرده و بهبود یابند که به این فرآیند رژنراسیون میگویند (24).
مکانیسم آپوپتوزیس یکی از اصلیترین راههای حذف سلولهای ناخواسته است که در بدن موجودات پرسلولی و حتی تک سلولی انجام میشود، شکل گیری بافتها و اندامهای بدن انسان در دوره جنینی و کنترل میزان رشد و تکثیر سلولهای بدن همگی از نتایج این پدیده زیستی است، شناسایی این فرآیند سلولی و راههای کنترل آن در دستیابی به دادههای ضد سرطانی و ضد التهابی راه گشا است (25).
اغلب گیاهان خانواده نعناع تولید کننده ترپنها و انواع ترکیبات دیگر هستند که این ترکیبات بهطور عمده در غدد اپیدرمی برگها، ساقهها، و اندامهای زایشی خود ذخیره میکنند. این ترکیبات شامل: منتول، منتون، منتوفوران، پولگون، کاروتن، توکوفرول، بتایین، کولین، بتااوسمین، کارواکرول، ژرماکرن دی، لیمونن، سابین هیدرات، بتاکاریوفیلن است (26). بنابراین علت کاهش دژنراسیون در گروههای تیمار شده با عصاره نعناع (نمودار1) احتمالا بهدلیل وجود ترکیبات فوق در عصاره بوده که با داشتن اثرات آنتی اکسیدانتی ضد التهابی از پیشرفت ضایعه جلوگیری کرده است. با توجه به نتایج حاصل در گروه کنترل هسته در مرکز قرار دارد و شکل نورون کروی بوده ولی در گروه کمپرسیون هسته در کنار و چروکیده میباشد ولی در گروههای تیمار با دوزهای 100،75،50 میلیگرم بر کیلوگرم عصاره هیدروالکلی نعناع نورونها مجددا طبیعی نمایان شده است که در گروه تیمار با دوز 75 میلیگرم بر کیلوگرم هستهها واضحتر دیده میشوند و به گروه کنترل نزدیکتر شده است.
نتایج این تحقیق نشان میدهد که عصاره هیدروالکلی گیاه نعناع یک عامل حفاظت نورونی بوده که احتمالا میتوان آن را جهت درمان بسیاری از بیماریهای نورودژنراتیو استفاده نمود.
نتیجه گیری
افزایش دانسیته نورونی در گروههای تیمار نسبت به گروه کمپرسیون حاکی از آن است که مواد موجود در این گیاه دارای اثرات ترمیمی بر سیستم عصبی مرکزی بوده و علاوه بر کاهش شدت دژنراسیون روندهای ترمیمی را نیز سرعت می بخشد.
تشکر و قدردانی: این تحقیق در گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه آزاد اسلامی واحد مشهد صورت گرفت از مدیریت محترم گروه زیست شناسی سرکار خانم دکتر مریم طهرانی پور و ریاست محترم دانشکده علوم جناب آقای دکتر سعیدی کمال تشکر و قدردانی را دارم.
SI. Gastroprotective activity and mechanism
of novel dichloride – zinc (II) – 4 - (2 - (5 -methoxybenzylideneamino) ethyl) piperazin-1-iumphenolate complex on ethanol-induced gastric ulceration. Chem Biol Interact. 2012; 195:144-153.