مطالعه بهبود اختلالات شناختی و میتوکندریایی توسط بتانین در یک شرایط شبه آلزایمری ایجاد شده توسط اسکوپولامین در مدل موش صحرایی

خلاصه فارسی

مقدمه: یکی از پیشرونده ترین انواع بیماری‌های عصبی، بیماری آلزایمر (AD)Alzhimer disease است که به شدت حافظه و عملکرد یادگیری را مختل می کند. در این بیماری تجمع پروتئین‌های تاو و پلاک‌های (Aβ) Amiloid betaدر سلول‌های عصبی بر پاسخ آنتی‌اکسیدانی و تامین انرژی تأثیر منفی می‌گذارد که منجر به اختلال عملکرد سیناپسی و میتوکندری می‌شود. بنابراین، اختلال عملکرد میتوکندری و استرس اکسیداتیو برای کمک به مکانیسم‌های مسئول پاتوژنز AD شناسایی شده‌اند. اسکوپولامین (SCO)Scopolamine به عنوان یک داروی قوی برای القای اختلال حافظه و اختلال یادگیری با اختلال عملکرد میتوکندری و استرس اکسیداتیو در مدل حیوانی AD مرتبط است. در کارآزمایی‌های بالینی که در رابطه با AD انجام یافته اند، مولکول‌هایی با خواص آنتی‌اکسیدانی فواید کمی نشان داده‌اند. احتمالا بتانین به عنوان یک مولکول چند منظوره با خواص آنتی اکسیدانی قوی می تواند در درمان تخریب عصبی موثر باشد. از این رو، مطالعه حاضر به منظور بررسی اثر درمانی احتمالی بتانین علیه AD القا شده با SCO در موش‌های صحرایی ویستار طراحی شد. مواد و روش ها: حیوانات به گروه های 1-اسکوپولامین 2-اسکوپولامین و بتانین3- بتانین 4- شاهد تقسیم بندی شدند. SCO ( با دوز 1میلی گرم بر کیلوگرم) به صورت داخل صفاقی برای القای AD در رت های نر نژاد ویستار تجویز شد. رت ها با دوزهای کم و زیاد بتانین (25 میلی گرم بر کیلوگرم و 50 میلی گرم بر کیلوگرم) به مدت 17 روز متوالی به صورت داخل صفاقی تحت درمان قرار گرفتند. در پایان روز هفدهم، حیوانات تحت تست‌های رفتاری مانند تشخیص شی جدید و آزمایش اجتنابی غیرفعال قرار گرفتند و برای مطالعه پارامترهای میتوکندریایی و بافت‌شناسی مغز آن‌ها خارج و در ازت مایع نگهداری شد. یافته ها: نتایج نشان داد اختلال حافظه و یادگیری ناشی از SCO توسط بتانین در دوز 50 میلی گرم بر کیلوگرم به طور معنی داری کاهش یافت. همچنین، پارامترهای سمیت میتوکندری مانند فروپاشی پتانسیل غشای میتوکندری (MMP)، تورم میتوکندری، کاهش فعالیت سوکسینات دهیدروژناز (SDH) و تولید گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) توسط بتانین (50 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در مقایسه با گروه SCO معکوس شد. علاوه بر این، اثر بهبود دهنده ی بتانین علیه SCO در نتایج هیستوپاتولوژیک هیپوکامپ نیز نشان داده شد. نتیجه گیری: تحقیق حاضر نشان داد که بتانین با کاهش ROS میتوکندری، اختلالات حافظه ناشی از SCO، آسیب‌های بافتی و اختلال عملکرد میتوکندری را بهبود می بخشد، که ممکن است به دلیل عملکرد آنتی اکسیدانی قوی بتانین باشد.

عنوان انگليسی

Study of amelioration of cognitive and mitochondrial disorders by betanin in an Alzheimer’sDisease-Like Condition induced by scopolamine in rats

خلاصه انگلیسی

One of the most progressive forms of neurodegenerative disease is Alzheimer's disease (AD), which severely impairs memory and learning function. In this disease tau proteins and Aβ plaques accumulation in neuronal cells negatively affect on the antioxidant response and energy supply, which lead to synaptic and mitochondrial dysfunction. Therefore, mitochondrial dysfunction and oxidative stress are identified to contribute to the mechanisms responsible for the pathogenesis of AD. Scopolamine (SCO) as a potent drug for inducing memory and learning impairment is associated with mitochondrial dysfunction and oxidative stress in animal model of AD. In AD clinical trials molecules with antioxidant properties have shown modest benefit. Probably, betanin as a multifunctional molecule with powerful antioxidative properties can be effective in the treatment of neurodegenerative. Methods And Materials : The current study was designed to investigate the possible therapeutic effect of betanin against SCO-induced AD on Wistar rats. SCO (1 mg/kg) was administrated intraperitoneally to induce the AD in Wistar rats. The rats were treated with low and high betanin doses (25 mg/kg and 50 mg/kg) intraperitoneally for nine consecutive days. At the end of the ninth day, the animals were subjected to behavioral examination such as novel object recognition and passive avoidance tests and sacrificed to study the mitochondrial and histological parameters. Results: The results showed attenuation of SCO-induced memory and learning impairment by betanin at 50 mg/kg dose. Also, mitochondrial toxicity parameters such as mitochondrial membrane potential (MMP) collapse, mitochondrial swelling, decreased activity of succinate dehydrogenase (SDH) and reactive oxygen species (ROS) production were reversed by betanin (50 mg/kg) compared to the SCO group. In addition, the ameliorative effect of betanin against SCO was demonstrated in histopathological results of hippocampus. Conclusion: The present investigation established that the betanin ameliorates the SCOinduced memory impairments, tissue injuries, and mitochondrial dysfunction by reducing mitochondrial ROS, which may be due to the potent antioxidant action of betanin.

Document Downloads