اثر استیل سالیسیلیک اسید روی نورونهای ناحیه CA1 هیپوکامپ و یادگیری فضایی به دنبال انسداد موقت شریان مغزی میانی در موشهای صحرایی نر

شاهدی, عباس; افتخار واقفی, سید حسن; شیبانی, وحید; ملک پور افشار, رضا

doi:10.52547/JCT.5.2.139

شناسنامه علمی شماره

نویسندگان

¹ دانشگاه علوم پزشکی کرمان، گروه آناتومی دانشکده پزشکی

² مرکز تحقیقات علوم اعصاب کرمان

³ دانشگاه علوم پزشکی کرمان ، گروه پاتولوژی دانشکده پزشکی

https://doi.org/10.52547/JCT.5.2.139

چکیده

هدف: هدف از مطالعه حاضر بررسی اثرات ASA (Acetyl salicylic acid) روی نورون‏های هرمی ناحیه CA1 هیپوکامپ و یادگیری فضایی موش‏های صحرایی متعاقب انسداد موقت شریان مغزی میانی بود. مواد و روش‏ها: 49 سر موش صحرایی نر به‏صورت تصادفی به گروه‏های کنترل، شاهد، ایسکمی، حلال ASA و (80 و 40 20٬ میلی‏گرم بر کیلوگرم) ASA تقسیم شدند. ایسکمی موضعی مغزی با انسداد موقت شریان مغزی میانی به‏مدت 20 دقیقه القا شد. حیوانات گروه ASA، 30 دقیقه بعد از القای ایسکمی ASA را به‏صورت داخل صفاقی دریافت کردند. 4 روز بعد از ایسکمی، حیوانات به‏مدت 4 روز در ماز آبی موریس با سکوی مخفی جهت بررسی یادگیری فضایی آموزش داده شدند. در انتهای تست رفتاری، حیوانات کشته و نورون‏های هرمی ناحیه CA1 هیپوکامپ با هماتوکسیلین و ائوزین رنگ آمیزی شدند. نتایج: با استفاده از ماز آبی موریس نشان داده شد که انسداد موقت شریان مغزی میانی سبب اختلال در یادگیری فضایی موش‏های صحرایی می‏شود و درمان با ASA نتوانست بهبودی در عمل‏کرد یادگیری فضایی ایجاد کند. اما درمان با ASA میزان تخریب نورونی در ناحیه CA1 را در مقایسه با گروه دریافت کننده حلال ASA به‏طور معنی‏داری کاهش داد (1 0/0p <). نتیجه گیری: این نتایج پیشنهاد می‏کند که تزریق ASA، 30 دقیقه بعد از بروز سکته مغزی آسیب‏های نورونی متعاقب ایسکمی را در رت کاهش می‏دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of Acetyl salicylic acid on CA1 hippocampal neurons and spatial learning following transient middle cerebral artery occlusion in male rats

نویسندگان [English]

A Sh ¹
SH E ¹
V Sh ²
R M ³

چکیده [English]

Aim: The aim of the present study was to investigate the effects of ASA (acetyl salicylic acid) on pyramidal neurons of the hippocampal CA1 sector and spatial learning following transient middle cerebral artery occlusion (MCAO) in rats. Material and Methods: Forty-nine male rat were randomly divided into control, sham, vehicle, ischemia and ASA (20, 40 and 80 mg/kg) groups. Transient focal cerebral ischemia was induced in rats by 20 min of MCAO. Animals received ASA or Vehicle by i.p 30 min after stroke onset. Four days after ischemia, animals were subjected to 4 days of training in the Morris water maze (MWM) with the invisible platform to test spatial learning. At the end of behavioral test, rats were sacrificed and pyramidal neurons in the CA1 sector were stained with Hematoxylin and Eosin (H&E) and observed by light microscope. Results: MWM showed that the MCAO caused disturbance of spatial learning in rats, and ASA treatment could not improve the spatial learning function. But, ASA treatment significantly reduced the number of degenerating neurons in hippocampal CA1 region compared with vehicle group (p < 0.01). Conclusions: These results suggest that ASA injection, 30 min after stroke onset in rat decreases neuronal injuries following ischemia.

کلیدواژه‌ها [English]

Brain ischemia٬ Morris Water Maze٬Acetyl salicylic acid٬ Hippocampus

شناسنامه علمی شماره

مقدمه

ایسکمی مغزی عبارتست از کاهش متابولیت‏ها در مغز، که به‏دنبال کاهش جریان خون آن رخ داده و سبب کاهش اکسیژن، هایپوکسی مغزی و نهایتا مرگ بافت مغز می‏شود (1و2). هیپوکامپ حساس‏ترین ناحیه به ایسکمی و هایپوکسی است. هایپوکسی در این ناحیه سبب مهار پتانسیل سیناپسی می‏شود. پتانسیل سیناپسی یک مکانیسم کاهنده مصرف انرژی در سلول‏های هایپوکسیک است (3). برقراری مجدد جریان خون منجر به آسیب مغزی بعد از یک دوره ایسکمی می‏شود. فقدان اکسیژن و مواد غذایی در جریان خون منجر به وضعیت‏هایی در بافت می‏شود که باز‏گشت مجدد خون به آن باعث التهاب و آسیب‏های اکسیداتیو به‏جای فعالیت طبیعی آن می‏شود (4). تخریب نورونی ناحیه CA1 (Cornu Ammonis area 1) هیپوکامپ به دنبال انسداد موقت شریان مغزی میانی (Middle Cerebral Artery) که به‏طور مستقیم هیپوکامپ را تحت تاثیر قرار نمی‏دهد نشان داده شده است (5). تخریب سلول‏های پیرامیدال ناحیه CA1 هیپوکامپ نشانه بارز ایسکمی مغز قدامی است که تصور می‏شود در نواقص شناختی به‏ویژه اختلال حافظه فضایی و آسیب های رفتاری مانند اختلال بیش فعالی حرکتی نقش دارد (6). بسیاری از مطالعات آزمایشگاهی از ماز آبی برای فهم بهتر نقایص یادگیری و حافظه فضایی که به‏دنبال انسداد MCA رخ می‏دهد استفاده کرده‏اند (7-9). مواد محافظ نورونی متعددی جهت کاهش عوارض ایسکمی استفاده می‏شود که استیل سالیسیلیک اسید (ASA) از آن جمله است (10-12). ASA یک درمان لازم و ضروری برای بیماران با آسیب‏های مغزی ناشی از ایسکمی حاد است (13). ASA در دوزهای بالا (3 تا 6 گرم در روز) دارای اثرات ضد التهابی در انسان است. خصوصیات ضد التهابی آن شامل کاهش استرس اکسیداتیو و مهار فعالیت نسخه برداری NF-KB (Nuclear factor kappa-light-chain-enhancer of activated B cells) است (14). استرس اکسیداتیو یک فاکتور مهم در مرگ نورونی القا شده توسط ایسکمی است. گزارش شده است که پروکسیداسیون چربی در مراحل اولیه ایسکمی افزایش می‏یابد (15). به‏علاوه، نشان داده شده است که تزریق دوز بالای ASA 30 دقیقه بعد از ایسکمی سبب کاهش 50 درصدی حجم سکته می‏شود (16). همچنین گزارش شده است که ASA سرعت یادگیری را در موش‏های مسنی که در معرض ایسکمی قرار نگرفته‏اند افزایش می‏دهد (17). بنابراین هدف از انجام این مطالعه بررسی اثرات ASA روی نورون‏های ناحیه CA1 هیپوکامپ و همچنین یادگیری فضایی به‏دنبال انسداد موقت MCA در موش‏های صحرایی نر بود.

مواد و روش‏ها

حیوانات: در این مطالعه بنیادی از 49 سر موش صحرایی بزرگ آزمایشگاهی نر نژاد ویستار استفاده شد. وزن موش‏ها بین 250 تا 330 گرم بود که از مرکز تحقیقات علوم اعصاب کرمان تهیه شد. موش‏ها در قفس‏های ساده با آب و غذای مناسب (Pellet) تغذیه می‏شدند و در شرایط 12 ساعت تاریکی و 12 ساعت روشنایی قرار داشتند. اصول اخلاقی کار با حیوانات آزمایشگاهی که به تایید کمیته اخلاق مرکز تحقیقات علوم اعصاب رسیده بود رعایت شد. رت‏ها به‏طور تصادفی به هفت گروه هفت تایی کنترل، شاهد، ایسکمی٬ حلال ASA (Vehicle) و سه گروه ASA تقسیم شدند. گروه Vehicle 30 دقیقه بعد از انسداد، حلال ASA را دریافت کردند. گروه‏های درمان 30 دقیقه بعد از انسداد دوزهای مختلف ASA (٬20 40 و 80 میلی‏گرم بر کیلوگرم) (Sigma٬ آمریکا٬ 5376 A) را دریافت کردند.

روش ایجاد ایسکمی: حیوانات با استفاده از تزریق درون صفاقی کلرال هیدرات (400 میلی‏گرم بر کیلوگرم) (Sigma٬ آمریکا٬ 8383 C) بی‏هوش شدند و در طول جراحی، درجه حرارت حیوان در محدوده 5/0±37 درجه سانتی‏گراد ثابت بود.

انسداد MCA به‏شرح زیر ایجاد شد (18). ابتدا جلوی گردن را به طول 2 سانتی‏متر برش داده و شریان‏های کاروتید مشترک راست٬ کاروتید خارجی و داخلی نمایان شدند. سپس با ایجاد یک شکاف کوچک در شریان کاروتید مشترک یک رشته نخ نایلون 0 تا 3 که نوک آن گرد شده بود را وارد شریان کاروتید داخلی نموده (به‏طول 20 تا 22 میلی متر نسبت به محل انشعاب کاروتید مشترک) تا نوک آن وارد شریان مغزی قدامی شود. بعد از گذشت 20 دقیقه از انسداد (19) نخ را خارج کرده و مجددا جریان خون برقرار گردید.

آزمایش‏های رفتاری

الف) بررسی رفتارهای نورولوژیک: رفتارهای نورولوژیکی حیوان براساس آزمون پنج نمره‏ای به‏شرح زیر انجام گردید. شماره صفر: حرکات طبیعی. شماره 1: خم شدن دست مقابل در زمانی‏که حیوان از دم آویزان می‏شود. شماره2: چرخش به‏سمت مخالف ضایعه هنگامی‏که حیوان از دم آویزان می‏شود. شماره3: چرخش به‏سمت مخالف ضایعه هنگامی‏که حیوان برروی میز قرار داده می‏شود. شماره4: عدم هر گونه حرکت خود به‏خودی حیوان. برای ادامه آزمایش از حیواناتی که نمره 1 تا 3 داشتند، استفاده شد (20).

ب) ماز آبی موریس (Morris Water-maze): ماز آبی موریس شامل یک حوضچه دایره‏ای سیاهرنگ به قطر 136 سانتی‏متر و ارتفاع 60 سانتی‏گراد است که تا ارتفاع 25 سانتی‏متر آن با آب (1±20 درجه سانتی‏گراد) پر شده و یک سکو به قطر 10 سانتی‏متر در وسط یکی از ربع‏های دایره یک سانتی‏متر زیر سطح آب قرار می‏گیرد. حیوانات طی 4 روز و هر روز 4 مرتبه تحت آموزش قرار می‏گیرند به‏طوری‏که در هر کار آزمایی حیوان از یکی از ربع‏های دایره در آب رها شده و 90 ثانیه فرصت دارد تا سکو را پیدا کرده و به‏مدت 20 ثانیه روی آن قرار گیرد و با استفاده از علائم خارج از ماز موقعیت مکانی سکو را به‏خاطر بسپارد. این عمل تا پایان کارآزمایی چهارم انجام می شود. در هر کارآزمایی، حرکت حیوان به‏وسیله یک دوربین که در بالای حوضچه نصب شده بود، فیلم‏برداری شده و توسط نرم افزار ردیاب پارامترهایی نظیر میانگین مسافت طی شده برای یافتن سکوی مخفی، میانگین درصد مسافت طی شده در ربع هدف و میانگین سرعت شنا کردن برای یافتن سکوی مخفی تجزیه و تحلیل می‏شد (21).

آزمایش‏های بخش هیستولوژی: پس از آنجام آزمایش‏های رفتاری حیوان را با کلرال هیدرات (400 میلی‏گرم بر کیلوگرم) بیهوش کرده و با تزریق قلبی محلول فیکساتور که شامل فرمالین 40 درصد، اسید استیک گلاسیال و متانول هر کدام به نسبت 1:1:8 بود، مغز آن‏را فیکس و هیپوکامپ راست آن‏را جدا کردیم (22). سپس نمونه‏ها با پارافین قالب‏گیری شدند. بعد از قالب‏گیری‏، برش‏هایی به ضخامت 5 میکرومتر توسط میکروتوم (Leitz، آلمان) تهیه گردید که با روش هماتوکسیلین و ائوزین رنگ آمیزی شدند.

سپس با استفاده از میکروسکوپ نوری و با بزرگنمایی x40 پارامترهای نظیر رنگ‏پذیری سیتوپلاسم و نکروز پان سلولار (نسبت تعداد نورون‏های حاوی هسته پیکنوزیس بر تعداد کل نورون‏ها) در 5 میدان از هر لام تهیه شده که حاوی 5 برش از ناحیه CA1 هیپوکامپ بود در همه گروه‏ها توسط پاتولوژیستی که از نوع درمان حیوانات بی اطلاع بود مورد شمارش قرار گرفت.

آنالیز آماری

در بخش مربوط به یادگیری فضایی جهت مقایسه پارامترهای چهار روز اول، از آنالیز واریانس دو طرفه (ANOVA Two-Way) و پس آزمون Tukey استفاده گردید. در بخش بافت‏شناسی میانگین نسبت تعداد نورونهای دژنره شده به تعداد کل نورون‏ها در هر گروه محاسبه و با استفاده از آنالیز واریانس یک طرفه (ANOVA One-Way) و پس آزمون Tukey بین گروه‏ها مقایسه شدند. تفاوت‏ها در سطح معنی‏داری 05/0 P در نظر گرفته شد.

نتایج

الف) نتایج بخش رفتاری

میانگین مسافت طی شده برای یافتن سکوی مخفی (001/0P<، 357/11=3,96F) (نمودار1) و میانگین درصد تعداد عبور از شعاع‏های دو طرف ربع هدف (05/0P<، 414/5=3,96F) (نمودار2) بین گروه‏های کنترل، شاهد، ایسکمی و Vehicle تفاوت معنی‏داری را نشان داد٬ ولی میانگین مسافت طی شده برای یافتن سکوی مخفی (550/0 =P، 707/0 =3,96F)‏٬ میانگین درصد تعداد عبور از شعاع‏های دو طرف ربع هدف (234/0 =P، 447/1=3,96F) و میانگین سرعت شنا کردن برای یافتن سکوی مخفی (161 /0 =P، 756 /1=3,96F) بین گروه‏های Vehicle و (20، 40 و 80 میلی‏گرم بر کیلوگرم) ASA تفاوت معنی‏داری نداشت (‏جدول 1).

ب)نتایج بخش هیستولوژی

شکل (1) ناحیه CA1 هیپوکامپ را در گروه‏های کنترل، Vehicle و ASA،80 میلی‏گرم بر کیلوگرم که توسط هماتوکسیلین و ائوزین رنگ آمیزی شده است نشان می‏دهد.

نسبت تعداد هسته‏های پیکنوزیس به تعداد کل هسته‏ها بین گروه‏های Vehicle و (20، 40 و 80 میلی‏گرم بر کیلوگرم) ASA تفاوت معنی‏داری را نشان داد (01/0P<) (نمودار 3).

بحث

در این مطالعه از انسداد موقت MCA به‏عنوان یک مدل جهت القای ایسکمی و اثرات محافظ نورونی ASA بررسی شد. نتایج به‏دست آمده نشان داد که تزریق داخل صفاقی مقادیر مختلف ASA در فاز حاد ایسکمی، دژنراسیون نورونی متعاقب ایسکمی را در ناحیه CA1 هیپوکامپ کاهش می‏دهد، ولی روی شاخص‏های یادگیری فضایی تاثیر معنی‏داری ندارد. سکته مغزی دومین علت مرگ و میر در جهان بوده و حدود 80 درصد از موارد سکته های مغزی، ایسکمیک هستند. ایسکمی مغزی عمدتا به‏دنبال کاهش یا توقف جریان خون در شریان مغزی میانی که یکی از شریان‏های اصلی تغذیه کننده مغز است، رخ می‏دهد (23). پژوهشگران با استفاده از مدل‏های متعددی، ایسکمی مغزی را در حیوانات آزمایشگاهی مورد مطالعه قرار می‏دهند. در میان این مدل‏ها انسداد موقت شریان مغزی میانی بیشترین مدل استفاده شده در موش صحرایی به‏منظور مطالعه مکانیسم‏های عمل ایسکمی و درمان‏های بالقوه است (24).

نمودار1: میانگین مسافت طی شده برای یافتن سکوی مخفی در ماز آبی موریس در گروه‏های کنترل، شاهد ( شاهد جراحی)٬ ایسکمی وحلال ASA (7n=) در چهار روز اول آزمایش. داده‏ها به‏صورت SEM ± نمایش داده شده است. (***001/0P< با گروه کنترل و **01/0P< با گروه کنترل).

نمودار2: میانگین درصدی تعداد عبور از شعاع‏های دو طرف ربع هدف در ماز آبی موریس در گروه‏های کنترل، شاهد (شاهد جراحی)، ایسکمی و حلال ASA (7=n) در چهار روز اول آزمایش. داده‏ها به‏صورت SEM ± نمایش داده شده است. (*05/0P< با گروه کنترل).

نمودار3: میانگین درصد تعداد نورو‏ن‏های دژنره شده به تعداد کل نورون‏ها در گروه‏های حلال ASA و (20، 40 و 80 میلی‏گرم بر کیلوگرم) ASA. داده‏ها به‏صورت SEM ± نمایش داده شده است. (**01/0P< در مقایسه گروه‏های (20، 40 و 80 میلی‏گرم بر کیلوگرم) ASA با گروه حلال ASA).

جدول 1:

	حلال ASA	ASA20 میلی‏گرم بر کیلوگرم	ASA 40 میلی‏گرم بر کیلوگرم	ASA 80 میلی‏گرم بر کیلوگرم	(P-value)
میانگین مسافت طی شده برای یافتن سکوی مخفی	±	±	±	±	550/0=P
میانگین درصد تعداد عبور از شعاع‏های دو طرف ربع هدف	±	±	±	±	234/0 =P
میانگین سرعت شنا کردن برای یافتن سکوی مخفی	±	±	±	±	161/0=P

شکل1: در این شکل ناحیه CA1 هیپوکامپ که توسط هماتوکسیلین و ائوزین رنگ آمیزی شده در گروه‏های کنترل٬ حلالASA و 80 میلی‏گرم بر کیلوگرم ASA (به‏ترتیب A، B ‏و C). در گروه کنترل: سلول‏های پیرامیدال با هسته‏های گرد٬ هستک‏های برجسته و سیتوپلاسم واضح قابل مشاهده می‏باشند. در گروه حلال ASA: سلول‏های آپوپتوتیک با هسته شدیدا متراکم و چروکیده، هستک‏های غیرواضح و سیتوپلاسم با افزایش رنگ‏پذیری مشاهده می‏شود. در گروه 80 میلی‏گرم بر کیلوگرم ASA: تعداد سلول‏های آپوپتوتیک با هسته‏های چروکیده و هستک‏های غیرواضح در مقایسه با گروه حلالASA مشاهده می‏شود. بزرگنمایی ×40. پیکان سفید نشان دهنده سیتوپلاسم، پیکان نقطه چین نشان دهنده هستک و پیکان سیاه نشان دهنده هسته می‏باشد.

به‏دنبال ایسکمی اختلالات پیچیده‏ای در نواحی مربوطه رخ می‏دهد که از جمله می‏توان به استرس اکسیداتیو، آسیب عروق ریز، اختلال عمل‏کرد سد خونی مغزی و التهاب اشاره نمود که همه این عوامل نهایتا مرگ نورون‏ها، سلول‏های گلیال و اندوتلیال را به‏دنبال دارند (25). اعتقاد بر اینست که برقراری مجدد جریان خون به‏تنهایی برای توقف آسیب‏های ناشی از ایسکمی کافی نیست و ممکن است هر مرحله از ایسکمی نیاز به درمان خاصی داشته باشد (24). مواد محافظ کننده نورونی متعددی جهت کاهش عوارض ایسکمی در مدل‏های آزمایشگاهی استفاده شده است. اما هنوز یک ماده محافظ نورونی با نتایج قابل قبول در مطالعات انسانی وجود ندارد (26). در این مطالعه نشان داده شد که تزریق ASA 30 دقیقه بعد از القای ایسکمی قادر به کاهش مرگ نورونی در ناحیه CA1 است. زمان نیم ساعت بعد از انسداد به‏عنوان زمان حاد در نظر گرفته می‏شود که این مرحله با تجزیه گلوتامات و تجمع مواد اگزوتوکسیک (Exotoxic) ودیگر آمینواسیدها همراه است. دلیل این واکنش‏ها برهم خوردن وضعیت انرژی و کاهش سطح ATP می‏باشد که به‏دنبال کاهش جریان خون ناحیه ایجاد می‏شود (16). بنابراین کاهش مرگ نورونی به‏دنبال تزریق ASA در این زمان احتمالا به خاطر بهبود جریان خون ناحیه توسط ASA‏ به‏دلیل داشتن خاصیت ضد پلاکتی و در نتیجه افزایش سطح ATP است. فاز تاخیری که متعاقب این مرحله آغاز می‏شود شامل مکانیسم‏های التهابی و القای مکانیسم‏های ایمنی می‏باشد که نهایتا مرگ سلولی را به‏دنبال دارند. پاسخ‏های التهابی به‏دنبال برقراری مجدد جریان خون افزایش یافته و با تجمعی از نوتروفیل‏ها و لکوسیت‏ها همراه است. این سلول‏ها با آزاد کردن رادیکال‏های آزاد اکسیژن و محصولات سایتوتوکسیک سبب آسیب بیشتر به بافت می‏شوند (16). ASA به‏دلیل داشتن خاصیت ضد التهابی در دوزهای بالا می‏تواند مانع بروز پاسخ‏های التهابی از طریق کاهش استرس اکسیداتیو و مهار فعالیت نسخه برداری NF-KB شود (14). افتخار واقفی و همکاران نشان دادند که تزریقASA 30 دقیقه بعد از انسداد دائم شریان مغزی میانی آسیب نورونی را در ناحیه CA1 کاهش می دهد که مشابه یافته‏های حاضر است (27). در مطالعه‏ای که Berger و همکاران در سال 2004 انجام دادند (16) دوزهای متفاوتی از ASA را در زمان‏های متفاوت بعد از انسداد موقت MCA به حیوان تزریق کردند و نتیجه گرفتند که دوز بین 30 تا40 میلی‏گرم بر کیلوگرم وسعت ناحیه انفـارکتـوس در قشـر مغـز را کاهش داده و مشخصـا عمل‏کـرد

نورولوژیکی را بهبود می‏بخشد.

در مراحل اولیه ایسکمی بیان اینترلوکین-6 (IL-6) در مغز افزایش می‏یابد (28). نشان داده شده است که IL-6 دارای اثرات ضد آپوپتوتیک و محافظ نورونی است (29). Berger و همکاران در سال 2008 نشان دادند که اثرات محافظ نورونیASA همراه با افزایش غلظت IL-6 است (30). از آنجایی‏که نقایص یادگیری و حافظه به‏دنبال ایسکمی معمول است، لذا آزمون‏های شناختی یک بخش ضروری برای فهم کلی این نقایص است. ماز آبی موریس برای ارزیابی نقایص یادگیری و حافظه فضایی استفاده می‏شود (31و32). نتایج ما نشان داد که انسداد موقت MCA سبب اختلال در یادگیری فضایی در ماز آبی موریس می‏شود که مشابه با مطالعات قبلی است (31-33). Morris و همکاران در سال 1982 نشان دادند که نورون‏های هرمی ناحیه CA1 هیپوکامپ دارای نقش اساسی در یادگیری و حافظه فضایی هستند و دژنراسیون این نورون‏ها سبب اختلال در این فعالیت‏ها می‏شود (34). درطول ایسکمی مغزی غلظت خارج سلولی گلوتامات به‏طور ناگهانی افزایش یافته و به سطوحی می‏رسد که سبب فعال شدن گیرنده NMDA (N-methyl-D-aspartate) و نهایتا مرگ نورونی می‏شود (35). ASA از طریق افزایش سطوح ATP سبب کاهش آزاد شدن گلوتامات در هسته مرکزی ایسکمی و در نتیجه کاهش اثرات سمی آن روی نورون‏های مجاور می‏شود (30). گلوتامات یکی از مهم‏ترین نوروترانسمیترهای تحریکی تشکیلات هیپوکامپی و CNS محسوب می‏شود که گیرنده های NMDA را فعال می‏کند، به‏طور کلی این نوع گیرنده و نوروترانسمیتر در یادگیری و حافظه فضایی نقش دارد (36). در مطالعه حاضر نشان داده شد که تزریق ASA 30 دقیقه بعد از ایسکمی علی‏رغم کاهش مرگ نورونی در ناحیه CA1 تاثیر معنی‏داری بر روی شاخص‏های یادگیری فضایی ندارد. Ruan و همکاران در سال 2012 نشان داده‏اند که برگشت مجدد جریان خون به ناحیه ایسکمی سبب تغییرات سیناپسی مهمی از جمله افزایش ضخامت دانسیته پس سیناپسی، افزایش تعداد سیناپس‏های غیر قرینه (Asymmetric) و افزایش اتوفاژی سیناپسی در ناحیه CA1 هیپوکامپ می‏شود (37). اعتقاد بر این است که بیشتر از 90 درصد فیبرهای گلوتامرژیک با دندریت و جسم سلولی نورون‏های ناحیه CA1 هیپوکامپ سیناپس غیر قرینه تشکیل می‏دهند (38). افزایش تعداد سیناپس‏های غیر قرینه به‏دنبال ایسکمی سبب تحریک بیش از حد و نهایتا مرگ نورونی می‏شود (37). بنابراین ASA احتمالا با مهار افزایش سیناپسهای غیر قرینه که به دنبال ایسکمی در ناحیه CA1 هیپوکامپ رخ می دهد، سبب کاهش مرگ نورونی در این ناحیه می‏شود. به‏علاوه، نشان داده شده است که ایسکمی سبب تغییرات ناخوشایند و تخریب گیرنده‏های گلوتاماتی می‏شود که این تغییرات نهایتا باعث کاهش میزان LTP (Long-Term Potentiation) می‏شود (39). القای LTP در هیپوکامپ به‏عنوان پایه و اساس یادگیری و حافظه مطرح است (40).

نتیجه گیری

نتایج این تحقیق نشان می‏دهد که ASA تعداد نورونهای آسیب دیده به‏دنبال ایسکمی را کاهش می‏دهد و این نقش را احتمالا از طریق بهبود جریان خون٬ افزایش سطح ATP٬ جمع آوری رادیکال‏های آزاد و مهار افزایش تعداد سیناپس‏های غیر قرینه در ناحیه ایسکمیک انجام می‏دهد. در هر صورت چگونگی مکانیسم اثر ASA در پیشگیری از دژنراسیون نورونی و آسیب‏های ناشی از ایسکمی، تحقیقات بیشتری را می‏طلبد و تنها نتایج مذکور ثابت می‏کند که ASA بر روی پاتوژنز این نواحی چگونه اثر دارد.

تشکر و قدردانی

این مقاله نتیجه طرح تحقیقاتی مصوب مرکز تحقیقات علوم اعصاب کرمان به شماره ع11-85 است و نویسندگان مقاله مراتب تقدیر و تشکر خود را از آن مرکز ابراز می‏دارند.

مراجع

1. Bernard SA, Gray TW, Buist MD, Jones BM, et al. Treatment of comatose survivors of out- of hospital cardiac arrest with induced hypothermia. N Engl J Med. 2002; 346(8): 557-63.

2. Doyle KP, Simon RP, Stenzel-Poore MP. Mechanisms of ischemic brain damage. Neuropharm. 2008; 55(3): 310-8.

3. Sahay A, Hen R. Adult hippocampal neurogenesis in depression. Nature neurosci. 2007; 10(9): 1110-5.

4. Huang L, Chen N, Ge M, Zhu Y, et al. Ca2+ and acidosis synergistically lead to the dysfunction of cortical GABAergic neurons during ischemia. Biochem & biophys Res commun. 2010; 394(3): 709-14.

5. Danielisova V, Burda J, Nemethova M, Gottlieb M. Aminoguanidine administration ameliorates hippocampal damage after middle cerebral artery occlusion in rat. Neurochem Res. 2011; 36(3): 476-86.

6. Milot MR, Plamondon H. Changes in HPA reactivity and noradrenergic functions regulate spatial memory impairments at delayed time intervals following cerebral ischemia. Horm & behav. 2011; 59(4): 594-604.

7. Zhang T, Pan BS, Sun GC, Sun X, et al. Diabetes synergistically exacerbates poststroke dementia and tau abnormality in brain. Neurochem Int. 2010; 56(8): 955-61.

8. Wang JK, Yu LN, Zhang FJ, Yang MJ, et al. Postconditioning with sevoflurane protects against focal cerebral ischemia and reperfusion injury via PI3K/Akt pathway. Brain Res. 2010; 1357: 142-51.

9. Kawanishi K, Koshino H, Toyoshita Y, Tanaka M, et al. Effect of mastication on functional recoveries after permanent middle cerebral artery occlusion in rats. J stroke & cerebrovas Dis : the official journal of National Stroke Association. 2010; 19(5): 398-403.

10. De Cristóbal J, Moro MA, Dávalos A, Castillo J, et al. Neuroprotective effect of aspirin by inhibition of glutamate release after permanent focal cerebral ischaemia in rats. J Neurochem. 2001; 79(2): 456-9.

11. Liu Y, Belayev L, Zhao W, Busto R, et al. Neuroprotective effect of treatment with human albumin in permanent focal cerebral ischemia: histopathology and cortical perfusion studies. Europ J Pharm. 2001; 428(2): 193-201.

12. Ohyama H, Hosomi N, Takahashi T, Mizushige K, et al. Thrombin inhibition attenuates neurodegeneration and cerebral edema formation following transient forebrain ischemia. Brain Res. 2001; 902(2): 264-71.

13. Meves SH, Overbeck U, Endres HG, Krogias C, et al. Dose-dependent effect of early antiplatelet therapy in acute ischaemic stroke. Thromb Haemost. 2012; 107(1): 69.

14. Grilli M, Pizzi M, Memo M, Spano P. Neuroprotection by aspirin and sodium salicylate through blockade of NF-κB activation. Science. 1996; 274(5291): 1383-5.

15. Harrison D, Griendling KK, Landmesser U, Hornig B, et al. Role of oxidative stress in atherosclerosis. Am J Cardiol. 2003; 91(3A): 7A-11A.

16. Berger C, Xia F, Schabitz WR, Schwab S, et al. High-dose aspirin is neuroprotective in a rat focal ischemia model. Brain Res. 2004; 998(2): 237-42.

17. Smith JW, Al-Khamees O, Costall B, Naylor RJ, et al. Chronic aspirin ingestion improves spatial learning in adult and aged rats. Pharm Biochem Behav. 2002; 71(1): 233-8.

18. Vakili A, Zahedi-Khorasani M. Effect of aminoguanidine on post-ischemic damage in rodent model of stroke. Pak J Pharm Sci. 2008; 21(1): 24-8.

19. Memezawa H, Smith ML, Siesjo BK. Penumbral tissues salvaged by reperfusion following middle cerebral artery occlusion in rats. Stroke. 1992; 23(4): 552-9.

20. Rogers DC, Campbell CA, Stretton JL, Mackay KB. Correlation between motor impairment and infarct volume after permanent and transient middle cerebral artery occlusion in the rat. Stroke. 1997; 28(10): 2060-6.

21. Majlessi N, Kadkhodaee M, Parviz M, Naghdi N. Serotonin depletion in rat hippocampus attenuates L-NAME-induced spatial learning deficits. Brain Res. 2003; 963(1-2): 244-51.

22. Belayev A, Saul I, Liu Y, Zhao W, et al. Enriched environment delays the onset of hippocampal damage after global cerebral ischemia in rats. Brain Res. 2003; 964(1): 121-7.

23. Cespedes-Rubio A, Jurado FW, Cardona-Gomez GP. p120 catenin/alphaN-catenin are molecular targets in the neuroprotection and neuronal plasticity mediated by atorvastatin after focal cerebral ischemia. J Neurosci Res. 2010; 88(16): 3621-34.

24. Durukan A, Tatlisumak T. Acute ischemic stroke: overview of major experimental rodent models, pathophysiology, and therapy of focal cerebral ischemia. Pharm Biochem Behav. 2007; 87(1): 179-97.

25. Fairbanks SL, Brambrink AM. Preconditioning and postconditioning for neuroprotection: the most recent evidence. Best Pract Res Clin Anaesth. 2010; 24(4): 521-34.

26. Savitz SI, Fisher M. Future of neuroprotection for acute stroke: in the aftermath of the SAINT trials. Ann Neuro. 2007; 61(5): 396-402.

27. Eftekhar S, Sheybani V, Aboli Nooghy Zadeh A, Malekpour R, et al. Effect of Aspirin on Morphology of CA1 Hippocampal Neurons Following Ischemia Induction in Male Rat. Yakhteh. 2005; 1(25): 29-34.

28. Ali C, Nicole O, Docagne F, Lesne S, et al. Ischemia-induced interleukin-6 as a potential endogenous neuroprotective cytokine against NMDA receptor-mediated excitoxicity in the brain. J Cereb Blood Flow Metab. 2000; 20(6): 956-66.

29. Herrmann O, Tarabin V, Suzuki S, Attigah N, et al. Regulation of body temperature and neuroprotection by endogenous interleukin-6 in cerebral ischemia. J Cereb Blood Flow Metab . 2003; 23(4): 406-15.

30. Berger C, Stauder A, Xia F, Sommer C, et al. Neuroprotection and glutamate attenuation by acetylsalicylic acid in temporary but not in permanent cerebral ischemia. Experimental neurology. 2008; 210(2): 543-8.

31. Schallert T. Behavioral tests for preclinical intervention assessment. NeuroRx. 2006; 3(4): 497-504.

32. Yonemori F, Yamada H, Yamaguchi T, Uemura A, et al. Spatial memory disturbance after focal cerebral ischemia in rats. J Cereb Blood Flow Metab. 1996; 16(5): 973-80.

33. Schaar KL, Brenneman MM, Savitz SI. Functional assessments in the rodent stroke model. Exp Trans Stroke Med. 2010; 2(1): 13.

34. Morris R, Garrud P, Rawlins J, O'Keefe J. Place navigation impaired in rats with hippocampal lesions. Nature. 1982; 297(5868): 681-3.

35. Albrecht J, Sidoryk-Węgrzynowicz M, Zielińska M, Aschner M. Roles of glutamine in neurotransmission. Neuron Glia Biol. 2010; 6(04): 263-76.

36. Coultrap SJ, Vest RS, Ashpole NM, Hudmon A, et al. CaMKII in cerebral ischemia. Acta Pharm Sinica. 2011; 32(7): 861-72.

37. Ruan YW, Han XJ, Shi ZS, Lei ZG, et al. Remodeling of synapses in the CA1 area of the hippocampus after transient global ischemia. Neuroscience. 2012; 218: 268-77.

38. Takács VT, Klausberger T, Somogyi P, Freund TF, et al. Extrinsic and local glutamatergic inputs of the rat hippocampal CA1 area differentially innervate pyramidal cells and interneurons. Hippocampus. 2012; 22(6): 1379-91.

39. Miyamoto O, Nakamura T, Yamagami SI, Negi T, et al. Depression of long term potentiation in gerbil hippocampus following postischemic hypothermia. Brain Res. 2000; 873(1): 168-72.

40. Lau CG, Zukin RS. NMDA receptor trafficking in synaptic plasticity and neuropsychiatric disorders. Nat Rev Neurosci. 2007; 8(6): 413-26.

سلول و بافت

اثر استیل سالیسیلیک اسید روی نورونهای ناحیه CA1 هیپوکامپ و یادگیری فضایی به دنبال انسداد موقت شریان مغزی میانی در موشهای صحرایی نر

شناسنامه علمی شماره

شناسنامه علمی شماره

مراجع

مراجع

دوره 5، شماره 2 - شماره پیاپی 2
تیر 1393
صفحه 139-147

اثر استیل سالیسیلیک اسید روی نورونهای ناحیه CA1 هیپوکامپ و یادگیری فضایی به دنبال انسداد موقت شریان مغزی میانی در موشهای صحرایی نر

شناسنامه علمی شماره

شناسنامه علمی شماره

مراجع

مراجع

دوره 5، شماره 2 - شماره پیاپی 2تیر 1393صفحه 139-147

دوره 5، شماره 2 - شماره پیاپی 2
تیر 1393
صفحه 139-147