مدل اختلال حافظه در بیماری پارکینسون با تخریب دوطرفه بخش متراکم جسم سیاه در موش صحرایی

نویسندگان

  • Rasoul Arashpour1 1- دانشگاه دامغان- دانشکده زیست‌شناسی- گروه زيست‌شناسي -کارشناس ارشد زیست‌شناسی سلولي- تکوینی.
  • Mohammad Taghi Ghorbanian2 2- دانشگاه دامغان- دانشکده زیست‌شناسی و پژوهشكده علوم زيستي- گروه زيست‌شناسي- استادیار.
  • Maryam Haji Ghasem Kashani2
  • Taghi Lashkarbolouki2
  • Mahdieh Tamadoni1

DOI::

https://doi.org/10.22100/jkh.v9i4.411

کلمات کلیدی:

بیماری پارکینسون، 6 هیدروکسی دوپامین، جسم سیاه، آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانت، حافظه

چکیده

مقدمه: تا مدت‌ها پیش تنها اختلالات حرکتی بیماری پارکینسون مورد توجه محققین بود، ليكن اختلالات شناختی و حافظه از علائم غیر‌حرکتی این بیماری است که قبل از علائم کلینیکال ظاهر مي‌گردند. لذا در این تحقیق تزریق نوروتوکسین 6-هیدروکسی دوپامین (6-OHDA) در مناطق متراکم جسم سیاه دو طرف مغز انجام شدكه با‌توجه به ارتباط عصبی بین جسم سیاه مغز میانی و هیپوکمپ، منجر به استرس اکسیداتیو در هیپوکمپ گردیده متعاقب آن مدل اختلال حافظه پارکینسون ایجاد گرديد.

مواد و روش‌ها: 6 میکروگرم نوروتوکسین6-OHDA  به بخش متراکم جسم سیاه به‌صورت دوطرفه تزریق شد (گروه آسیب). به گروه شم نیز نرمال سالین به جای نوروتوکسین تزریق شد. آزمون فراگیری در روزهای 9 تا 12 پس از جراحی، با آزمون ماز آبی موریس ارزیابی شد و سپس 24 ساعت بعد از آخرین آموزش، آزمون پروب گرفته شد. سرانجام حیوانات قربانی شده و پس از جدا سازی هیپوکمپ، فعالیت آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز SOD))، گلوتاتیون پراکسیداز(GPX)  و کاتالاز CAT)) مورد بررسی قرار گرفت.

نتايج: اختلاف معني‌داری در کل مسافت پیموده شده بین دو گروه مشاهده نشد، که نشان‌دهنده‌ی عدم‌وجود اختلالات حرکتی در گروه آسیب بود. در روز پروب افزایش معني‌داری در زمان رسیدن به محل سکو در گروه آسیب نسبت‌به گروه شم مشاهده شد (001/0P<). درصد زمان حضور در ربع هدف در گروه آسیب نسبت‌به گروه شم کاهش معني‌داری پیدا کرده بود (002/0>P). آنالیز واریانس یک طرفه، کاهش معني‌دار فعالیت آنزیم SOD در گروه آسیب نسبت‌به گروه شم را نشان داد (05/0P<)، ولی این کاهش در رابطه با آنزیم‌های  GPXو  CATمعني‌دار نبود.

نتيجه‌گيري: تخریب دوطرفه بخش متراکم جسم سیاه به‌عنوان يك مدل حيواني در مراحل اوليه‌ي بيماري پاركينسون مي‌تواند براي بررسي اثر نوروپروتکتیو بسیاری از داروهای آنتی‌اکسیدان و روش‌های درمانی مناسب مورد آزمون قرار گيرد.

مراجع

Kozina EA, Khaindrava VG, Kudrin VS, Kucherianu VG, Klodt PD, Bocharov EV, et al. Experimental modeling of functional deficiency of the nigrostriatal dopaminergic system in mice. Ross Fiziol Zh Im I M Sechenova 2010;96(3):270-82.

Martig AK, Mizumori SJ. Ventral tegmental area and substantia nigra neural correlates of spatial learning. Learn Mem 2011;18(4):260-71.

Pienaar IS, Chinnery PF. Existing and emerging mitochondrial-targeting therapies for altering Parkinson's disease severity and progression. Pharmacology & Therapeutics 2013;137:1-21.

Docherty MJ, Burn DJ. Parkinson’s disease dementia. Curr Neurol Neurosci Rep 2010;10:292-298.

Tansey MG, Goldberg MS. Neuroinflammation in parkinson's disease: its role in neuronal death and implications for therapeutic intervention. Neurobiol Dis 2010;37(3):510-8.

Hansen N, Manahan-Vaughan D. Dopamine D1/D5 receptors mediate informational saliency that promotes persistent hippocampal long-term plasticity. Cereb Cortex 2012;18(4):260-71.

Da Cunha C, Angelucci ME, Canteras NS, Wonnacott S, Takahashi RN. The lesion of the rat substantia nigra pars compacta dopaminergic neurons as a model for Parkinson's disease memory disabilities. Cell Mol Neurobiol 2002;22(3):227-37.

Ingrid Bethus, Tse D, Morris R. Dopamine and memory: modulation of the persistence of memory for novel hippocampal NMDA receptor-dependent paired associates. The Journal of Neuroscience 2010;30(5):1610-18.

HamiltonTJ, Wheatley BM, Sinclair DB, BachmannM, Larkum ME. Dopamine modulates synaptic plasticity in dendrites of rat and human dentate granule cells. PNAS 2010;107(42):18185-190.

Nai Q, Li S, Wang SH, Liu J, Lee F, Frankland P. Uncoupling the D1-N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptor complex promotes NMDA-dependent long-term potentiation and working memory. Biol Psychiatry 2010;67(3):246-54.

Elbaz A, Moisan F. Parkinson's disease: Is there a strong environmental contribution? Rev Neurol (Paris) 2010;166(10):757-63.

Rivas-Arancibia S, Guevara-Guzmán R, Lopez-Vidal Y, Rodríguez-Martínez E, Zanardo-Gomes M, Angoa-Perez M, et al. Oxidativestress caused by ozone exposure induces loss of brain repair in the hippocampus of adult rats. Toxicol Sci 2010;113(1):187-97.

Santiago-Lopez D, Bautista-Martínez JA, Reyes-Hernandez CI, Aguilar-Martínez M, Rivas-Arancibia S. Oxidative stress, progressive damage in the substantia nigra and plasma dopamine oxidation, in rats chronically exposed to ozone. Toxicol Lett 2010;197(3):193-200.

Wirdefeldt K, Adami HO, Cole P, Trichopoulos D, Mandel J. Epidemiology and etiology of Parkinson’s disease: a review of the evidence. Eur J Epidemiol 2011;26:1-58.

Zhuang X, Mazzoni P, Kang UJ. The role of neuroplasticity in dopaminergic therapy for Parkinson disease. Nat Rev Neurol 2013; 9(5):248-56.

Suzuki K, Okada K, Wakuda T, Shinmura C, Kameno Y, Iwata K, et al. Destruction of dopaminergic neurons in the midbrain by 6-hydroxydopamine decreases hippocampal cell proliferation in rats: reversal by fluoxetine. PLoS One 2010;5(2):e9260.

Sriraksa N, Wattanathorn J, Muchimapura S, Tiamkao S, Brown K, Chaisiwamongkol K. Cognitive-enhancing effect of quercetin in a rat model of parkinson’s disease induced by 6-hydroxydopamin. Evid Based Complement Alternat Med 2012;28:1-9.

Redgrave P, Mitchell I. Functional validation of projection topography in the nigrostriatal dopamine system. Neuroscience 1982;7(4):885-94.

Pezze M, Bast T. Dopaminergic modulation of hippocampus-dependent learning: blockade of hippocampal D1-class receptors during learning impairs 1-trial place memory at a 30-min retention delay. Neuropharmacology 2012;63(4):710-8.

Ferro MM, Bellissimo MI, Anselmo-Franci JA, Angellucci ME, Canteras NS. Comparison of bilaterally 6-OHDA- and MPTP-lesioned rats as models of the early phase of Parkinson's disease: histological, neurochemical, motor and memory alterations. J Neurosci Methods 2005;148(1):78-87.

Mura A, Feldon J. Spatial learning in rats is impaired after degeneration of the nigrostriatal dopaminergic system. Mov Disord 2003;18(8):860-71.

Gasbarri A, Sulli A, Innocenzi R, Pacitti C, Brioni JD. Spatial memory impairment induced by lesion of the mesohippocampal dopaminergic system in the rat. Neuroscience 1996;74(4):1037-44.

Park JH, Enikolopov G. Transient elevation of adult hippocampal neurogenesis after dopamine depletion. Exp Neurol 2010;222(2):267-76.

Jenner P. Oxidative stress in Parkinson's disease. Ann Neurol 2003; 53(3):26-36.

D'Hooge R, De Deyn PP. Applications of the morris water maze in the study of learning and memory. Brain Res Brain Res Rev 2001; 36(1):60-90.

Mahmoudi A, Hosseini-Sharifabad A, Monsef-Esfahani HR, Yazdinejad AR, Khanavi M, Roghani A, et al. Evaluation of systemic administration of Boswellia papyriferaextracts on spatial memory retention in male rats. J Nat Med 2011;65:519-525.

McNamara RK, Skelton RW. The neuropharmacological and neurochemical basis of place learning in the Morris water maze. Brain Res Brain Res Rev1993;18(1):33-49.

Costa C, Sgobio C, Siliquini S, Tozzi A, Tantucci M, Ghiglieri V, et al. Mechanisms underlying the impairment of hippocampal long-term potentiation and memory in experimental Parkinson’s disease. Brain 2012;135(6):1884-99.

Miyazaki I, Asanuma M. Dopaminergic neuron-specific oxidative stress caused by dopamine itself. Acta Med Okayama 2008;62(3):141-50.

He AY, Qiu LJ, Gao Y, Zhu Y, Xu ZW, Xu JM. The role of oxidative stress in neuromelanin synthesis in PC12 cells. Neuroscience 2011;189:43-50.

Bromley-Brits K, Deng Y, Song W. Morris water maze test for learning and memory deficits in Alzheimer's disease model mice. J Vis Exp 2011;20(4):53-62.

Vorhees CV, Williams MT. Morris water maze: procedures for assessing spatial and related forms of learning and memory. Nat Protoc 2006;1(2):848-58.

دانلود

چاپ شده

2014-09-21

شماره

نوع مقاله

مقاله پژوهشي