کلمات کلیدی: اوجنول، نورون حلزون، فعالیت ضدصرعی، فعالیت انفجاری، کانال­های یونی

 فهرست مطالب

فصل اول

1-  مقدمه. 2

دلایل استفاده از نورون­های حلزون.. 6

 

فصل دوم

2- بر تحقیقات پیشین.. 9

2-1- صرع. 9

2-2- اسانس های گیاهی.. 10

الف ) ترپن­ها: 11

ب) ترکیبات آروماتیک… 11

2-3- اثرات بیولوژیک اسانس ­های گیاهی.. 12

2-3-1- اثرات موتاژنیک اسانس ­ها در سطح هسته و سیتوپلاسم.. 12

2-3-2- اثرات آنتی موتانژنیک اسانس ­ها 13

2-3-3- اثرات سیتوتوکسیک اسانس ­های گیاهی.. 13

2-3-4- خواص سرطان زایی اسانس ­های گیاهی.. 14

2-4- ترکیبات اسانس‌ها و عملکرد آن‌ ها روی سیستم عصبی مرکزی و محیطی.. 14

2-4-1- لینالول.. 15

2-4-2- اکالیپتول.. 15

2-4-3- سیترونلول.. 16

2-4-4- منتول.. 16

2-4-5- اوجنول.. 17

2-5- کانال­های یونی و مشارکت آنها در فعالیت الکتریکی نورونها 20

2-5-1- کانال­های پتاسیمی.. 20

2-5-1-1- کانال­های پتاسیمی وابسته به ولتاژ. 21

2-5-1-2- کانال­های پتاسیمی وابسته به کلسیم.. 21

2-5-2- کانال­های کلسیمی.. 23

2-5-3- کانال های سدیمی.. 24

جریان‌های سدیمی گذرا و مداوم. 25

2-6- هدف.. 26

 

فصل سوم

3-  مواد و روش‌ها 28

3-1- حیوانات.. 28

3-2- تشریح و آماده سازی گانگلیون عصبی جهت ثبت… 29

3-3- محلول‌ ها و داروها 30

3-4- ثبت داخل سلولی.. 30

3-5- مراحل آزمایش…. 32

3-6- پارامترهای الکتروفیزیولوژیک مورد مطالعه. 33

3-7- آزمون آماری.. 34

 

فصل چهارم

4- نتایج.. 36

 

 

4-1- ویژگی‌های فعالیت خودبخودی و برانگیخته نورون‌های حلزون در شرایط کنترل.. 36

4-2- ویژگی­های پتانسیل عمل خودبهخودی و ویژگی­های غیر فعال غشاء در حضور غلظت­های 5/0 و 5/1 میلی­مولار اوجنول   37

4-3- بررسی اثر اوجنول بر فعالیت صرعی القاء شده با پنتیلن تترازول (PTZ) 49

4-3-1- پتانسیل استراحت غشاء و ویژگیهای پتانسیل عمل خودبه­خودی در حضور پنتیلن­تترازول و اوجنول   49

4-3-2 پتانسیل استراحت غشاء و ویژگی­های پتانسیل عمل خودبه­خودی در حضور اوجنول و پنتیلن­تترازول   56

4-4- بررسی نقش احتمالی کانال­های سدیمی در اثرات القاء شده با اوجنول.. 60

4-4-1- پتانسیل استراحت غشاء و ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور اوجنول وریلوزول   60

4-4-2- پتانسیل استراحت غشاء و ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور ریلوزول و اوجنول   65

4-4-3- پتانسیل استراحت غشاء، الگوی فعالیت و ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور PTZ، ریلوزول و اوجنول   70

4-5- پتانسیل استراحت غشاء، الگوی فعالیت و ویژگی­های پتانسیل عمل خودبه­خودی در حضور غلظت­های 2 و 5/2 میلی مولار اوجنول.. 74

4-6- فعالیت و ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور اوجنول 5/2 میلی­مولار و نیکل کلرید و نیفدیپین   82

 

فصل پنجم

5- بحث و نتیجه‌گیری.. 87

5-1-  تغییر ویژگی‌های پتانسیل عمل و الگوی فعالیت نورون در حضور غلظتهای مختلف اوجنول   87

5 -2- ویژگی­های پتانسیل عمل در حضور همزمان اوجنول و ریلوزول.. 92

5-3- مهار فعالیت صرعی القاء شده با پنتیلن تترازول (PTZ) توسط اوجنول.. 94

5-4- اثرات ریلوزول و اوجنول بر فعالیت صرعی القاء شده با PTZ.. 97

5-5- نتیجه ­گیری.. 99

5-6- پیشنهادات برای مطالعات آینده. 99

منابع و ماخذ. 100

منابع فارسی.. 100

منابع لاتین.. 100

مقدمه

صرع یک اختلال پیچیده عصبی می­باشد که 1 تا 2 درصد از کل جمعیت جهان را مورد تأثیر قرار داده است. عفونت­های سیستم عصبی مرکزی، شوک عاطفی، اختلالات متابولیک، الکل، تومورهای مغزی و مشکلات عروقی مغز از مهم­ترین عوامل زمینه­ ساز صرع هستند. صرع معمولاٌ قابل کنترل اما غیرقابل درمان است(Cascino, 1994) . تشنج مشخصه اصلی صرع بوده و بیانگر فعالیت نورونی غیر­طبیعی و بیش از حد مغز می­باشد که با یک الگوی خودبخودی، تکرار شونده و غیرقابل پیش ­بینی بروز می­ کند (Stafstrom, 2003).

شواهدی مبنی بر دخالت تغییر در سیستم­های نوروترنسمیتری مختلف به ویژه گلوتامات، آسپارتات و گابا در ایجاد صرع وجود دارد (Pinto, et al., 2005). به طور کلی تغییر در الگوی فعالیت سیناپس­ها و مختل شدن عملکرد کانال­های یونی، به عنوان مکانیسم­های اصلی زمینه­ ساز حمله­های صرعی شناخته شده ­اند (Nobels, 2003; Wuttke and Lerche, 2006). متداول­ترین روش پیشگیری و درمان صرع استفاده از داروهای سنتزی ضد­صرع است که با تأثیر بر زیرساختارهای سلولی دخیل در عملکرد سیناپس­ها و کانال­های یونی از بروز الگوی فعالیت صرعی در کانون صرع جلوگیری کرده یا گسترش آن به سایر نواحی و بروز تشنج را مهار می­ کند(Bialar and White, 2010) .

تاریخچه استفاده از گیاهان دارویی با اهداف درمانی مقارن است با تاریخ زندگی بشر. در پزشکی سنتی استفاده از عصاره خام گیاهان، به صورت خوراکی یا موضعی، نقش مهمی در درمان بسیاری از بیماری­ها، خصوصاٌ کنترل عفونت­ها داشته است (Navarro, et al., 1996). در دهه­های اخیر آشکار شدن عوارض جانبی داروهای شیمیایی منجر به توجه مجدد به روش­های درمانی طبیعی و به راه افتادن موج جدیدی از پژوهش­ها در زمینه گیاهان دارویی شده است ((Braun and Cohen, 2007.

امروزه علاوه بر استفاده­های بالینی، محصولات طبیعی مذکور به منظور کشف اهداف جدیدی از جمله رسپتورها و کانال­ها، حائز اهمیت­اند ((Vriens, et al., 2008.

اسانس ­های گیاهی[1] ترکیبات مایع، فرار، محلول در چربی، اغلب زلال و به ندرت رنگی می­باشند که در بخش­های مختلف گیاه از جمله جوانه، برگ، گل، ساقه، دانه و میوه تولید و ذخیره می­شوند (Bakkali, et al., 2008). اسانس‌ها به طور معمول از ترپن­های[2] آروماتیک فرار و فنیل پروپانوئیدها تشکیل شده‌اند که به واسطه عبور آزادانه­شان از غشاء سلول می­توانند نقش­های سیگنالینگ متنوعی در سلول داشته باشند. در این ارتباط گزارش­هایی حاکی از مداخله اسانس‌های گیاهی با کانال‌های یونی و رسپتورها نیز وجود دارد (Goncalves, et al., 2008).

ترپن­های گیاهی به عنوان دارو، چاشنی و طعم دهنده مواد غذایی و خوشبوکننده مورد استفاده­ قرار می‌گیرند. مونوترپن­ها ترکیباتی با فرمول مولکولی C10H16 می­باشند که هم در فراورده­های گیاهی با اثر صرع­زا[3] و هم در فراورده­هایی با اثرات ضد­صرع[4] یافت می‌شوند (Burkhard, et al., 1999; Ishida, 2005). انواعی از عصاره­های گیاهی و اسانس ­های روغنی استخراج شده از گیاهان جهت درمان صرع مورد استفاده قرار می‌گیرند. تحقیقات روی این گیاهان نشان داده که عصاره­ آن­ها حاوی ترکیباتی با خواص ضد­تشنجی هستند و قادر به مهار فعالیت صرعی القاء شده توسط پنتیلن­تترازول[5]((PTZ می­باشند (Sayyah, et al., 2002).

PTZ آنتاگونیست گابا است که با مهار رسپتور گاباA باعث کاهش عملکرد گاباارژیک می­ شود (Olsen, 1981). بنابرین داروهایی که عمل سیستم گابا را از طریق رسپتور گاباA تقویت می­ کنند می­توانند در جلوگیری از صرع القاء شده توسط PTZ مؤثر باشند (Snead, 1992). از جمله مونوترپن­هایی که اثرات ضدصرعی به آنها نسبت داده شد می­توان به اوجنول[6]، لینالول[7]، منتول[8] و لیمونن[9] اشاره کرد (Burkhard, et al., 1999).

اوجنول یک فنیل­پروپن است که از گیاهان متعددی از جمله درخت جوز[10]، میخک[11]، دارچین[12]و ریحان[13] استخراج می­ شود، با اکسید روی ترکیب شده و صمغی را ایجاد می­ کند که به خاطر ویژگی­های ضد­باکتریایی، ضد­التهاب، بی­حس­کنندگی موضعی و ضد­دردش به طور گسترده­ای در دندانپزشکی به کار می­رود (Hashimoto, et al., 1988; Ohkubo, et al., 1997; Kim, et al., 2003; Pizzo, et al., 2006; Chaieb, et al.,2007; Zheljazkov, et al., 2008). این ترکیب به عنوان چاشنی و طعم دهنده در محصولات غذایی و همچنین ماده خوشبوکننده در محصولات آرایشی مورد استفاده قرار می­گیرد (Opdyke, 1975).

از آنجا که اوجنول در گیاهان و ادویه­جات پرمصرف به وفور یافت می­ شود، بررسی خواص و برهمکنش­های آن با اجزای مختلف سلولی به نظر ضروری می­رسد. نشان داده شده که اوجنول با طیف وسیعی از کانال­ها و رسپتورهای غشائی برهمکنش داده و اثرات بیولوژیک متنوعی از خود به جای می­گذارد. اوجنول در سیستم عصبی اثرات متعددی را اعمال می­ کند، از جمله: حفاظت از سلول­های عصبی در برابر ایسکمی و پپتید­ بتاآمیلویید (Irie and Keung, 2003; Wie, et al., 1997; Won et al., 1998)، مهار هدایت پتانسیل­های عمل در عصب سیاتیک (Kozam, 1997)، بهبود بخشیدن عوارض عصبی و نورونی ناشی از دیابت (Nangle et al., 2006) و سرکوب پتانسیل­های میدانی صرعی که نشان­دهنده­ یک پتانسیل درمانی برای اوجنول در صرع می­باشد (Muller et al., 2006). مشخص شده اوجنول یک اثر ضد­صرعی وابسته به زمان و غلظت مورد استفاده دارد (Sayyah et al., 2004). این ترکیب رسپتورهای N-متیل-D-آسپارتات(NMDA)  را مهار و رسپتورهای ایونوتروپیک گابا را تقویت می­ کند که هر دو رسپتور مذکور در احساس درد دخیل­اند (Aoshima and Hamamoto, 1999; Wie et al.,1997). این مولکول همچنین پتانسیل عمل­های مرکب را در فیبرهای A و C تضعیف می­ کند. موارد مذکور می­توانند توضیحی بر اثر  ضد­درد اوجنول باشند (Brodin, 1985). علاوه بر موارد فوق، خواص  آنتی­اکسیدانی (Li et al., 2006) و ضد­سرطانی (Pal, et al., 2010) آن نیز گزارش شده است.

با توجه به مطالعات انجام شده، تصور بر این است که کانال‌های یونی اهداف فارماکولوژیک مهم ترکیبات طبیعی می‌باشند. انواع کانال‌های یونی سدیمی، کلسیمی و پتاسیمی در غشاء سلول‌های تحریک‌پذیر از جمله نورون‌ها وجود دارند و از آنجا که در سیستم عصبی، انتقال پیام وابسته به پتانسیل عمل­هایی ا­ست که از فعالیت هماهنگ کانال­های یونی متنوع حاصل می­شوند، هر ترکیبی که قادر به اثر گذاشتن بر ویژگی‌های پتانسیل عمل و بعبارتی کانال‌های یونی باشد در تحریک‌پذیری سلول نیز مؤثر خواهد بود (Catteral, 2010). کانال‌های یونی در فرایندهای فیزیولوژیکی مختلف از جمله رهایش نوروترنسمیتر، جفت شدن تحریک-انقباض[14]، کنترل بیان ژن و تکوین سلولی نقش دارند. از طرفی اختلال عملکرد کانال‌های یونی می‌تواند منجر به اختلالات پاتولوژیک شود. به منظور تأیید تأثیر ترکیبات طبیعی بر کانال‌های یونی، استفاده از آنتاگونیست‌ها و آگونیست‌ها‌ی بسیار انتخابی لازم است (Bulaj, 2008). گزارش­هایی حاکی از مداخله ترکیبات اسانس‌های گیاهی با فعالیت کانال‌های یونی و رسپتورها وجود دارد که تکنیک‌های الکتروفیزیولوژیک برای تشخیص و شناسایی اثرات بیولوژیکی ترکیبات و چگونگی برهمکنش آن‌ ها با کانال‌های یونی بسیار مؤثر هستند (Goncalves, et al., 2008).

دلایل استفاده از نورون­های حلزون