Neuroprotective effects of Cannabis sativa alcoholic extract against spinal alpha motoneurons degeneration in male type II diabetic rats

Transcript

1 Quarterly of Ofoghe Danesh Vol. 18, No. 3, Fall 2012 Pages: Downloaded from hms.gmu.ac.ir at 15: on Sunday September 2nd 2018 Neuroprotective effects of Cannabis sativa alcoholic extract against spinal alpha motoneurons degeneration in male type II diabetic rats Tehranipour M. PhD, Mahdavi Shahri N. 1 PhD, Ekrami Koushki A. 1 BSc, Javad Mousavi B. Z. 1 BSc Department of Biology, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran 1 Department of Biology, Mashhad Branch, Islamic Azad University, Mashhad, Iran Abstract Aims: Diabetic neourophaty is one of the long-term usual outcomes of diabetes. According to anti-tumor, anti-diabetic and anti-oxidant effects of Cannabis sativa, the aim of this research was to investigate the effect of Cannabis sativa alcoholic extract on Alpha motoneurons degeneration after sciatic nerve compression in diabetic rats. Methods: This experimental laboratorial research was performed in 30 Wistar male rats with the weight of 300 to 350g in 5 control, compression, compression+diabetes, compression+diabetes+treatment with 25mg/kg alcoholic extract of Cannabis sativa seed and compression+diabetes+treatment with 50mg/kg alcoholic extract of Cannabis sativa seed groups. After preparing the alcoholic extract of Cannabis sativa seed, 18 rats were undergone diabetes induction and 24 rats were taken compression surgery. Spinal cord samples were taken from all 30 rats. Data was analyzed by Minitab 14 software and ANOVA test. Results: Neuronal density of compression group (789±28) was decreased significantly in comparison with control group (1766±70). There was a significant difference between neuronal density of compression group and compression+diabetes (543±14) group. Comparison of neuronal density between compression+diabetes group and rats treated with 25 and 50mg/kg doses of ethanolic extracts showed significant differences; in both treated groups, the neuronal density was increased compare to compression and compression+diabetic groups. Conclusion: Using alcoholic extract of Cannabis sativa as a neuroprotective agent can prevent the progression of neural system disorders as a result of hyperglycemia. Keywords: Diabetes, Cannabis sativa, Neuroprotective, Alpha Motoneurons, Male Rats Corresponding Author: All requests should be sent to maryam_tehranipour@mshdiau.ac.ir Received: 24 October 2010 Accepted: 10 October 2012

2 ۱۴۲ مريم طهرانيپور و همکاران اثرات محافظت عصبی عصاره الكلي بذر شاهدانه در برابر تخريب نورونهاي حرکتي نخاع در موشهاي صحرايي نر ديابتي نوع II مريم طهرانيپور PhD گروه زيستشناسي واحد مشهد دانشگاه ا زاد اسلامي مشهد ايران ناصر مهدوي شهري PhD گروه زيستشناسي واحد مشهد دانشگاه ا زاد اسلامي مشهد ايران افسانه اكرامي كوشكي BSc گروه زيستشناسي واحد مشهد دانشگاه ا زاد اسلامي بيبي زهرا جوادموسوي BSc گروه زيستشناسي واحد مشهد دانشگاه ا زاد اسلامي چکيده مشهد ايران مشهد ايران اهداف: يكي از عوارض معمول طولانيمدت ديابت نوروپاتي ديابتي است. با توجه به اين كه گياه شاهدانه داراي اثرات ضدتوموري ضدديابتي و ضداكسيداني است هدف از انجام اين مطالعه بررسي اثر عصاره الكلي بذر شاهدانه بر ميزان تخريب نورونهاي حرکتي ا لفاي شاخ قدامي نخاع در موشهاي صحرايي نر ديابتي نوع II بود. روشها: اين مطالعه تجربي ا زمايشگاهي در ۳۰ سر موش صحرايی نر بالغ نژاد ويستار با وزن ۳۰۰ تا ۳۵۰ گرم در ۵ گروه "كنترل" "كمپرسيون" "كمپرسيون+القاي ديابت" "كمپرسيون+القاي ديابت+تيمار با دوز ۲۵ ميلیگرم بر کيلوگرم عصاره الکلي بذر شاهدانه" و "كمپرسيون+القاي ديابت+تيمار با دوز ۵۰ ميلیگرم بر کيلوگرم عصاره الکلي بذر شاهدانه" انجام شد. پس از تهيه عصاره الکلی بذر شاهدانه ۱۸ سر موش صحرايی مورد القای ديابت و ۲۴ سر مورد عمل کمپرسيون قرار گرفتند. نمونهگيری نخاعی از همه موشهای صحرايی انجام شد. دادهها به كمك نرمافزار ا ماري Minitab 14 و ا زمون ا ناليز واريانس يکطرفه تجزيه و تحليل شدند. يافتهها: چگالی نوروني گروه "كمپرسيون" (۷۸۹±۲۸) نسبت به گروه "كنترل" (۱۷۶۶±۷۰) كاهش معنیداري داشت. اختلاف معنيداري بين چگالی نوروني گروه "كمپرسيون" و گروه "كمپرسيون+ديابت" (۵۴۳±۱۴) مشاهده شد. مقايسه چگالی نوروني گروه "كمپرسيون+ديابت" با گروههاي تيمارشده با عصاره الکلی بذر شاهدانه اختلاف معنيداري نشان داد. بهطوريكه در هر دو گروه تيمار شده چگالی نوروني نسبت به گروه "كمپرسيون" و "كمپرسيون+ديابت" افزايش داشت. نتيجهگيري: براي جلوگيري از پيشرفت ضايعات سيستم عصبي ناشی از هايپرگلايسمي استفاده از عصاره الکلی بذر شاهدانه بهعنوان ماده محافظ عصبی مفيد است. کليدواژهها: ديابت شاهدانه کمپرسيون محافظت عصبی نورونهاي حرکتي ا لفا موش صحرايي نر تاريخ دريافت: ۸۹/۸/۲ تاريخ پذيرش: ۹۱/۷/۱۹ نويسنده مسي ول: مقدمه ديابت قندي نوعي بيماري است كه در اثر افزايش غلظت گلوكز خون ايجاد ميشود. اين بيماري پ رهزينه علت شايع مرگ افراد زيادي در ايالات متحده و مسي ول بسياري از موارد مرگومير در گروههاي سني بالاي ۲۵ سال است. اين بيماري شايعترين علت نارسايي مزمن كليوي نابينايي و قطع عضو شناخته شده است [۱]. ديابت مليتوس يك اختلال متابوليك وخيم است كه بهواسطه هايپرگلايسمي ناشي از نقص ترشح انسولين (نوع I) يا مقاومت به انسولين (نوع (II مشخص ميشود. در گذشته عوارض عصبشناختی ديابت شامل عوارض محيطي و نوروپاتي سيستم عصبي مركزي بهعنوان ا نسفالوپاتي ديابتي شناخته ميشد [۲]. ا نسفالوپاتي ديابتي يكي از عواقب معمول طولانيمدت ديابت است به عبارت ديگر يكي از عوارض ديررس بيماري ديابت نوروپاتي يا گرفتاري اعصاب است. نوروپاتي به چند شكل در بيماران ديده ميشود كه شايعترين فرم ا ن مشكلات حسي در پا است كه ممكن است به صورت درد سوزنسوزنشدن يا مورمورشدن در پاها بروز نمايد يا به صورت ازبينرفتن حس درد حرارت و حس درك موقعيت پا تظاهر كند [۳]. هايپرگلايسمي از طريق مكانيسمهايي مانند افزايش فشار و تنش اكسايشی نقش مهمي در توسعه و پيشرفت نوروپاتي ديابتي بازي ميكند [۴]. باتوجه به فراواني وسيع بيماري ديابت و عدم درمان قطعي ا ن امروزه محققان در پي استفاده از گياهان دارويي براي كمك به درمان ا ن هستند. شاهدانه از گياهان زراعي قديمي است كه احتما لا وطن اصلي ا ن ا سياي مركزي است و از ا نجا به چين رفته و در اين كشور بيش از ۴۵۰۰ سال سابقه كشت دارد. گياهي دوپايه علفي يكساله به ارتفاع ۱ تا ۳ متر با تنوع فراوان كه دانه ا ن موارد استفاده فراواني دارد. دانههاي شاهدانه بهطور معمول حاوي %۳ اسيدچرب اشباع %۲۸ اسيدچرب غيراشباع و حدود %۲۵ پروتي ين هستند [۵]. دلتا ۹ - تتراهيدروكانابينول ماده اصلي و فعال شاهدانه محسوب ميشود و انواع سنتزي ا ن (ا نانداميد نولادين ۲ -ا راشيدونيلگليسرول و N- ا راشيدونيلاتانولا مين و غيره) نيز وجود دارد كه از نظر شيميايي به هم شباهتي ندارند اما ميتوانند گيرندههاي كانابينوي يدي را فعال كنند [۶ ۷]. بعضي از اثرات دارويي دلتا ۹ -تتراهيدروكانابينول اثرات ضداسپاسم ضدحساسيت ضدتهوع و موثر در درمان گلوكوما و ايدز است [۸ ۹]. گيرندههاي كانابينوي يدي CB1 (مستقر در سيستم عصبي مركزي محيطي كبد و بافت چربي) و CB2 (مستقر در سيستم ايمني) هستند [۱۰ ۱۱]. عصاره شاهدانه (Cannabis sativa) داراي اثرات ضدتوموري ضدديابتي ضدباكتريايی و ضداكسيداني است [۱۲]. از ا نجايي كه در ضايعات سيستم عصبي محيطي اثرات اين ضايعات بهصورت رتروگراد به جسم سلولي اعصاب كه در سيستم عصبي مركزي قرار دارند برمیگردد و باعث تجزيه اعصاب مركزي در مغز و نخاع ميشود و با توجه به اينکه دوره ۱۸ شماره ۳ پاييز ۱۳۹۱ فصلنامه افق دانش

3 اثرات محافظت عصبی عصاره الكلي بذر شاهدانه در برابر تخريب نورونهاي حرکتي نخاع در موشهاي صحرايي نر ديابتي نوع II مواد ضداكسيداني ميتوانند تا حدي از پيشرفت اين ضايعات جلوگيري نمايند در شرايط ديابتي كه تنش اكسايشی باعث تشديد ضايعات عصبي ميشود استفاده از مادهاي كه هم كاهشدهنده قند خون باشد و هم خاصيت محافظت عصبی داشته باشد اثرات درماني خوبي به همراه خواهد داشت [۱۳]. هدف از انجام اين مطالعه بررسي اثر عصاره الكلي بذر شاهدانه بر ميزان تخريب نورونهاي ا لفاي شاخ قدامي نخاع در موشهاي صحرايي نر ديابتي نوع II بود. روشها روش مطالعه اين مطالعه تجربي ا زمايشگاهي در گروه زيستشناسي دانشكده علوم پايه دانشگاه ا زاد اسلامي واحد مشهد انجام شد. حيوانات مورد مطالعه ۳۰ سر موش صحرايی نر بالغ با وزن ۳۰۰ تا ۳۵۰ گرم (سرمسازي رازي ايران) تهيه و در شرايط ۱۲ ساعت تاريكي و ۱۲ ساعت روشنايي با درجه حرارت ۲۲-۲۴ C و رطوبت مناسب %۵۰ در اتاق حيوانات گروه زيستشناسي دانشكده علوم پايه دانشگاه ا زاد اسلامي مشهد نگهداري شدند. موشهای صحرايی بهصورت تصادفي به ۵ گروه ("كنترل" "كمپرسيون" "كمپرسيون+القاي ديابت" "كمپرسيون+القاي ديابت+تيمار با دوز ۲۵ ميلیگرم بر کيلوگرم عصاره الکلي بذر شاهدانه" و "كمپرسيون+القاي ديابت+تيمار با دوز ۵۰ ميلیگرم بر کيلوگرم عصاره الکلي بذر شاهدانه") ۶ تايي تقسيم شدند. تهيه عصاره شاهدانه در ابتدا بذر شاهدانه تهيه (شرکت مزرعه سبز کرج ايران) و توسط مركز هرباريوم دانشكده علوم پايه دانشگاه ا زاد اسلامي واحد مشهد با كد ۲۵۴۸ تاييد شد. بذر شاهدانه توسط دستگاه خردكننده كام لا ا سياب و پودر ا ن تا زمان عصارهگيري در جاي خشك و خنك نگهداري شد. از پودر شاهدانه عصاره الكلي به روش سوكسله تهيه شد. عصارهگيري در اتاق تحقيقات گياهي دانشكده علوم پايه دانشگاه ا زاد اسلامي واحد مشهد صورت گرفت [۱۴]. سوکسله روش متداول عصارهگيري است. ۵۰ گرم پودر بذر شاهدانه داخل کاغذ مخصوص کارتوش ريخته و در دستگاه قرار داده شد (دستگاه عصارهگيري شامل يک کيسه حرارتي يا شوف بالن است). از ۴۵۰ سيسي الکل متانول خالص بهعنوان حلال استفاده شد. با گرمشدن کيسه حرارتي الکل نيز گرم و عصاره گياه بها رامی با الکل مخلوط شد. عصارهگيري با حرارت ملايم تا جمعشدن مايع نسبت ا غليظ در ته بالن ادامه يافت. در نهايت الكل حذف شد [۱۵]. القای ديابت به ۱۸ سر موش صحرايی گروههای القای ديابت با تزريق STZ با ۱۴۳ دوز ۵۵ ميلیگرم بر کيلوگرم (مركز هلال احمر مشهد ايران) ديابت تجربي القا و بعد از ۴۸ ساعت خونگيري انجام شد. موشهای صحرايی داراي قند خون زير ۲۰۰ ميلیگرم بر دسیليتر از ا زمايش حذف شدند [۱۶ ۱۷]. موشهای صحرايی بهمدت ۴ هفته نگهداري شدند و هر هفته قند خون ا نها اندازهگيري شد [۱۷]. در مرحله بعد به غير از گروه كنترل بقيه موشهای صحرايی تحت عمل كمپرسيون قرار گرفتند. جراحی کمپرسيون موشهای صحرايی با تزريق درونصفاقي ماده بيهوشي رامپون ( Chanel ايرلند) و کتامين Sun) Alpha هلند) به نسبت ۶۰ و ۶ ميليگرم بر کيلوگرم وزن بدن بيهوش شدند [۱۵]. عصب سياتيك پاي چپ در ناحيه سر استخوان ران توسط پنس قفلدار (قفل دوم- ۶۰ ثانيه) تحت كمپرسيون قرار گرفت. پس از كمپرسيون محل ضايعه ضدعفوني شده و توسط گيره فلزي بخيه زده شد. در هنگام بيهوشي سعي شد بدن موشهای صحرايی گرم نگه داشته شود. بعد از اينكه موشهای صحرايی هوشياري اوليه خود را بهدست ا وردند به قفسهاي جداگانه منتقل و در شرايط استاندارد حيوانخانه نگهداري شدند [۱۸]. در گروههاي تيمار اولين تزريق عصاره بلافاصله بعد از انجام عمل كمپرسيون و تزريق دوم دو هفته بعد انجام شد. دوزهاي استفاده شده و تعداد دفعات تزريق از طريق ا زمون پايلوت انتخاب شد زيرا هيچ مطالعهي مشابهي در اين زمينه يافت نشد. ۲۸ روز پس از كمپرسيون از قطعات نخاعي مربوط به عصب سياتيك L4-L6 نمونهبرداري شد [۱۸]. نمونهگيری نخاعی از ا نجاييكه بافت عصبي حساس است و سريع ا دچار فرا يندهاي خودهضمی ميشود و علاوه بر اين تثبيتکننده نيز بهعلت وجود پردههاي سخت دور نخاع بهخوبي در ا ن نفوذ نميكند براي تثبيت از روش پرفيوژن استفاده شد. بعد از اتمام پرفيوژن از نخاع نمونهبرداري شد. براي يكسانسازی نمونهبرداري در همه نمونهها نخاع بهطور كامل تا انتهاي مخروط انتهايي جدا و از ۱۸ ميليمتر بالای انتهاي مخروط انتهايي نمونههايي به طول ۸ ميليمتر تهيه شد. سپس نمونهها وارد مرحله پاساژ شدند. پس از طي مراحل پاساژ از ا نها بهصورت سريالی برشهاي ۷ ميكروني تهيه شد كه با ا بي تولوي يدن و اي وزين رنگا ميزي شد [۱۸]. با استفاده از دستگاه فوتوميكروسكوپ از منطقه شاخ قدامي در نيمه چپ نخاع لامهايي تهيه و عكسهاي لازم با حفظ ترتيب و شماره براي مطالعات بعدي گرفته شد. از هر لام دو قطعه عكس (يكي از شاخ قدامي نيمه چپ برش اول و ديگري از شاخ قدامي نيمه چپ برش بعدي) گرفته شد. بزرگنمايي فوتوميكروسكوپ در اين مرحله ۴۰۰ برابر بود. شمارش نورونها براي شمارش نوروني از روش نمونهبرداري تصادفی و براي Quarterly of Ofoghe Danesh Vol. 18, No. 3, Fall 2012

4 ۱۴۴ مريم طهرانيپور و همکاران شمارش ذرات يعني نورونهاي حركتي ا لفا از روش دايسكتور استفاده شد [۱۹]. براي ا ناليز دادههاي خام به شاخصهای مجموع نورونهاي شمارششده در يك نمونه مجموع دفعات نمونهبرداري حجم چارچوب نمونهبرداري مساحت چارچوب نمونهبرداري و فاصله بين دو برش يا ضخامت هر برش نياز است تا به کمک ا نها چگالی تعداد محاسبه شود [۱۹]. براي بهدستا وردن مساحت واقعي دايسكتورروينمونهبا مقياسميكرون از لام ميكرومتري استفاده شد. بررسی ا ماری دادهها به كمك نرمافزار ا ماري Minitab 14 واريانس يکطرفه تجزيه و تحليل و نمودارها Excel 2003 رسم شدند. اپانديم و ا زمون ا ناليز توسط نرمافزار نمودار ۱) مقايسه چگالی نوروني در گروههاي مختلف ( n=۶ ) ۰/۰۰۱>p نتايج چگالی نوروني گروه "كمپرسيون" (۷۸۹±۲۸) نسبت به گروه "كنترل" (۱۷۶۶±۷۰) كاهش معنیداري داشت (۰/۰۰۱>p). همچنين اختلاف معنيداري بين چگالی نوروني گروه "كمپرسيون" و گروه "كمپرسيون+ديابت" (۵۴۳±۱۴) مشاهده شد (۰/۰۰۱>p). مقايسه چگالی نوروني گروه "كمپرسيون+ديابت" با گروههاي تيمارشده با دوز ۲۵ ميلیگرم بر کيلوگرم عصاره الکلی بذر شاهدانه (۱۱۸۸±۲۰) و دوز ۵۰ ميلیگرم بر کيلوگرم (۹۷۶±۲۴) اختلاف معنيداري نشان داد ( p<۰/۰۰۱ ) بهطوريكه در هر دو گروه تيمار شده چگالی نوروني نسبت به گروه "كمپرسيون" و "كمپرسيون+ديابت" افزايش داشت (نمودار ۱) نورونهاي الفا شاخ قدامي اپانديم نورونهای ا لفا شاخ قدامی شكل ۱) مقطع عرضي نخاع در گروه كنترل (رنگا ميزي ا بي تولوي يدين و اي وزين درشتنمايي ۴۰۰X) شكل ۲) مقطع عرضي نخاع در گروه کمپرسيون (رنگا ميزي ا بي تولوي يدين و اي وزين درشتنمايي ۴۰۰X) دوره ۱۸ شماره ۳ پاييز ۱۳۹۱ فصلنامه افق دانش

5 اثرات محافظت عصبی عصاره الكلي بذر شاهدانه در برابر تخريب نورونهاي حرکتي نخاع در موشهاي صحرايي نر ديابتي نوع II در شكل ۱ (گروه كنترل) و شکل ۲ (گروه کمپرسيون) محل شمارش نورونهاي ا لفاي نيمه چپ شاخ قدامي نخاع نمايش داده شده است. در شکل نورونهاي ا لفا در وضعيتي عادی با هستههايي در مركز كام لا قابل مشاهدهاند درحالیکه در شکل ۲ قابل مشاهده نيستند. در سلولهاي ا سيبديده عصبي محل هسته و هستك و شكل سلول تغيير ميكند. در نورونهاي سالم سلول تقريب ا كروي و هسته در وسط سلول است كه در نمونههاي نرمال ديده ميشود ولي در نمونههاي تحت كمپرسيون تغييرات ايجادشده دژنراسيون سلول را نشان ميدهد. بحث نتايج مطالعه حاضر نشان داد كه ضايعه ايجادشده در اثر كمپرسيون عصب سياتيك باعث برگشت اثرات ناشي از ضايعه به جسم سلولي نورونهاي شاخ قدامي نخاع شده و سبب تخريب ا نها ميشود بهطوريكه ا ناليز دادهها كاهش معنيداري بين چگالی نوروني گروه كنترل و گروه كمپرسيون نشان داد. همچنين شدت اين ضايعه پس از القاي ديابت افزايش يافت چنانکه در گروه "كمپرسيون+ديابت" چگالی نوروني به ميزان بيشتري نسبت به گروه "كمپرسيون" كه ديابتي نبودند كاهش يافت. در گروههاي تيمارشده با عصاره الكلي بذر شاهدانه چگالی نوروني پس از كمپرسيون افزايش يافته بود بهطوريكه در هر دو گروه تيمار با عصاره اين افزايش نسبت به گروه "كمپرسيون+ديابت" معنيدار بود. اگر چه در گروه تيمار با دوز ۲۵ ميليگرم بر كيلوگرم افزايش چگالی شديدتر بود. قطع عصب كه روشی برای القاي مرگ در نورونهاست باعث ايجاد تغييرات ساختماني و ريختشناختی میشود که مشابه با تغييرات در نورونهايي است كه به سوي ا پوپتوزيس ميروند [۲۰]. بهنام و همکاران نشان میدهند که کمپرسيون عصب سياتيک در موش صحرايي سبب القاي ا پوپتوزيس در نورونهاي حرکتي ا لفا ميشود [۱۸]. در پژوهش حاضر نيز اين مطلب تاييد شد به اين صورت که ۲ هفته بعد از وقوع ا سيب در نورونهاي حركتي ا لفاي شاخ قدامي نخاع موش صحرايی تغييرات تجزيهای و مرگ سلولي مشاهده شد که احتمال ميرود اين تغييرات ناشي از اختلال در حمل ا كسوني رو به عقب (رتروگراد) باشد [۱۳]. عمده نورونها پس از تولد فاقد قدرت تكثير هستند اما ميتوانند در مقابل درجات معيني از ضايعات مقاومت كرده بهبود يابند [۲۱ ۲۲]. در مطالعه حاضر نيز مطابق با يافتههاي ديگر محققان در گروههاي تيمارشده با عصاره الکلي بذر گياه شاهدانه اثرات ترميمي در نورونهاي حرکتي ا لفا مشاهده شد. علاوه بر اين هايپرگلايسمي ناشي از عدم كنترل ديابت منشا نوروپاتي شناخته میشود. هايپرگلايسمي در حيوانات و مدلهاي ديابتي مجموعهای از مسيرهاي متابوليسم گلوكزي را فعال ميكند كه دلالت بر پيشرفت نوروپاتي دارد. اين مسيرها شامل انباشت سوربيتول و ۱۴۵ فروكتوز فعالشدن پروتي ين كيناز C افزايش مسير هگزوزا مين توليد اضافي سوپراكسيد و كاهش سطح ا نزيمهاي كليدي ضداكسيداني است كه نتيجه همه اينها افزايش تنش اكسايشی سلول است. مدارك بالينی نشان ميدهد كه هايپرگلايسمي تنش اكسايشی بيماران مستعد ديابت را تحريك ميکند و مهار ا ن ممكن است شروع و پيشرفت نوروپاتي را مهار كند [۱۲]. تنش اكسايشی در بافت عصبي وقتي ايجاد ميشود كه توليد راديكال ا زاد متجاوز از نصف ظرفيت ضداكسيدان ا ن باشد. ظرفيت ضداكسيدانی ناقص نسبت به حمله راديكال ا زاد منجر به ايجاد صدمات در پروتي ينها ليپيدها و اسيدنوكلي يكها ميشود. اين ا سيبهاي سلولي مسيرهاي ا پوپتوزيس را در سلولهاي گليال و اعصاب راهاندازي ميکند كه منجر به نوروپاتي وابسته به ديابت ميشود [۲۳]. تا اين زمان درمان ضداكسيداني بيشترين سهم را در نزديكشدن به پيشگيري از نوروپاتي ديابتي داشته است اگر چه اثر ا ن هنوز در ا زمايشگاههاي باليني ثابت نشده است [۲۴]. اخير ا فعاليت محافظت عصبی كانابيديول و ديگر كانابينوي يدها در نورونهاي كورتيكال كشتشده نشان داده شده است ظاهر ا كانابينوي يدها از طريق اثر قوي ضداكسيداني خود اين فعاليت را اعمال ميکنند [۱۲]. بهكارگيري HU210 (مشتق سنتتيك كانابينوي يدي) مشكلات عصبي حيوانات ديابتي را بهبود ميدهد. در حقيقت اين ماده با توجه به خاصيت ضداكسيدانی قوي خود اين اثر را اعمال ميكند [۱۲]. نتايج مطالعه حاضر نيز با پژوهش اين دانشمندان سازگاري دارد و احتما لا تركيبات موجود در عصاره الکلی بذر شاهدانه از پيشرفت تخريب ناشي از ديابت (از طريق اثرات ضداكسيداني و مهار تنش اكسايشی) جلوگيري میكند بهطوريكه چگالی نورونها در گروههاي تيمارشده با عصاره بهطور معنيداري نسبت به گروه ديابتي افزايش يافته است و اين بيانگر ا ثار مثبت تزريق عصاره الکلی بذر شاهدانه در جلوگيري از تخريب مركزي نورونهاي ا لفا (ناشي از اثر كمپرسيون و ديابت) است. افزايش چگالی نوروني در دوز پايينتر نسبت به دوز بالاتر را شايد اينگونه بتوان توجيه كرد كه ميزان تركيبات موجود در عصاره با دوز پايين نزديک به كانابينوي يدهاي اندوژن بدن است. لذا اثرات محافظت عصبی بيشتري نسبت به دوز بالا دارند. از ا نجايي كه اين گياه حاوي ماده موثر كانابينوي يدي است همسو با يافتههاي ديگر دانشمندان مشاهده فوق قابل توجيه است. با توجه به تحقيقات خاسپكو و همکاران فاكتور نروتروفيك مشتقشده مغزي (BDNF) ميانجي ترميم و وابسته به گيرندههاي كانابينوي يدي است و عليه سمي ت القاشده توسط كاينيكاسيد اثر محافظتی دارد. درصورتيكه ا نتاگونيست گيرندههاي كانابينوي يدي SR141716A در كشتهاي نوروني موش باعث افزايش القاي كاينات و مرگ نوروني وسيعي ميشود ولي اگر فاكتور BDNF بهصورت برونزاد با ا ن همراه شود اين كشتهاي معمول از مرگ Quarterly of Ofoghe Danesh Vol. 18, No. 3, Fall 2012

6 ۱۴۶ مريم طهرانيپور و همکاران منابع 1- Arvanitakis Z, Wilson RS, Bienias JL, Evans DA, Bennett DA. Diabetes mellitus and risk of Alzheimer disease and decline in cognitive function. Arch Neurol. 2005;62(2): Ristow M. Neurodegenerative disorders associated with diabetes mellitus. Mol Med. 2004;82(8): Boulton A. Management of diabetic peripheral neuropathy. Clin Diabetes. 2005;23(1): Berger L, Hakim AM. The association of hyperglycemia with cerebral edema in Stroke. Stroke. 1986;17(5): Fishman Rachelle HB. Cannabinoid derivative protects neurons. Cannabis Sci. 1996;348(23): Portera-Calliau C, Price DL, Martin LJ. Non-NMDA and NMDA receptor-mediated excitotoxic neuronal deaths in adult brain are morphologically distinct: Further evidence for an apoptosis-necrosis continuum. J Comp Neurol. 1997;378(1): Shen M, Thayer SA. Cannabinoid receptor agonists protect cultured rat hippocampal neurons from axcitotoxicity. Mol Pharmacol. 1998;54(3): Giuseppe E, Alessia L, Angelo AL, Tiziana B, Menotti R, Massimo DR, et al. The endocannabinoid system protects rat glioma cell against HIV-1 Tat protein-induced cytotoxicity. J Biol Chem. 2002;277(52): Hampson AJ, Grimahdi M, Axelrod J, Wink D, Rosenthal R. Neuroprotective antioxidants from marijuana. Ann N Y Acad Sci. 2000;899: Abood ME, Rizvi G, Sallapudi N, McAllister SD. Activation of the CB1 cannabinoid receptor protects cultured mouse spinal neurons against excitotoxicity. Neurosci Lett. 2001;309(3): Fernandez-Ruiz J, Pazos MR, Garcia-Arencibia M, Sagredo O, Ramos JA. Role of CB2 receptors in neuroprotective effects of cannabinoids. Mol Cell Endocrinol. 2008;2086(1-2): Dagon Y, Avraham Y, Link G, Zolotarey O, Mechoulam R, Berry Elliot M. The synthetic cannabinoid HU-210 attenuates neural damage in diabetic mice and hyperglycemic pheochromocycytoma PC12 cells. Neurobiol Dis. 2007;27(2): Koliatos V, Price W, Pardo C, Price D. Ventral root avulsion: an experimental model of death of adult motor neurons. J Camp Neural. 1994;342(1): Cicchetti E, Chaintreau A. Comparison of extraction techniques and modeling of accelerated solvent extraction for the authentication of natural vanilla flavors. J Sep Sci. 2009;32(11): Mosavi Z, Tehranipour M. Anti inflammation effect of cannabis sativa leaves alcoholic extract on neuroglia density after sciatic nerve injury in rats. Pharmacology. 2011;1: Calvo R, Morreale de Escobar G, Escobar del Rey F, Obregon MJ. Maternal nonthyroidal illness and fetal thyroid hormone status, as studied in the streptozotocin-induced diabetes mellitus rat model. Endocrinology. 1997;138(3): Tehranipour M, Khayyatzade J, Ghorbani Z. Maternal diabetes induced hydrocephaly in newborn rats. J Biol Sci. 2009;9: Behnam-Rasouli M, Nikravesh M, Mahdavi-Shahri N, Ttehranipour M. Post-operative time effects after sciatic nerve crush on the number of alpha motoneurons, using a stereological counting method. Iran Biomed J. 2000;4: Gundersen HJG, Bendtsen TF. Some new, simple and efficient stereological methods and their use in pathological research and diagnosis. APMIS. 1988;96(5): سلولي نجات خواهند يافت. بنابراين BDNF اهميت سيستم كانابينوي يدي درونزاد را در حفاظت نوروني نشان ميدهد [۲۵]. ا ثار حفاظتي كانابينوي يدها از طريق خصوصيات ضداكسيداني از طريق حضور گروه فنلي صورت ميگيرد. بعد از صدمات مغزي يا مرگ مغزي سطوحي از ا نانداميد مانند AEA 2-EA در مغز موشهای صحرايی ا زاد ميشود كه نقش اوليه در محدودكردن صدمات مغزي دارد. هنوز مكانيسمهايي كه نشان دهد چگونه كانابينوي يدها صدمات ناشي از سمي ت و ا سيبهاي شديد را كاهش ميدهند كام لا مشخص نشده است. بعضي كانابينوي يدها با ا ثار ضداكسيدانی قوي اثرات محافظت عصبی خود را اعمال ميكنند [۲۶]. از ديگر عوامل ا سيب نوروني راديكالهاي ا زاد (گونههاي غيرفعال اكسيژن) هستند كه بهطور طبيعي از طريق متابوليسم بدن يا از تركيبات اكسيژندار توليد ميشوند. توليد بيش از حد راديكالهاي ا زاد سبب ا سيب به عملكرد سلولها ميشود [۹]. تيمار سلولها با كانابينوي يدول از طريق كاهش راديكالهاي ا زاد باعث افزايش علايمی در سلولهاي باقيمانده میشود و فاكتورهايي از قبيل توليد راديكالهاي ا زاد پروكسيداسيون ليپيد كاسپاز ۳ قطعهقطعهشدن DNA و افزايش كلسيم داخل سلولي را كاهش ميدهد [۲۶ ۲۷]. علاوه بر اين كانابينوي يدها داراي اثرات ضدا پوپتوزي هستند كه اين اثرات را از طريق جمعكردن راديكالهاي ا زاد پروكسي و هيدروپروكسي و كاهش عمل فاكتور نكروزي تومور و جمعا وري سيتوكين التهابا ور α انجام ميدهند.[۲۹ ۲۸] نتيجهگيري هايپرگليسمي ايجادشده بهعلت ديابت اثرات تخريبي حاصل از كمپرسيون عصب سياتيك بر سيستم عصبي مركزي را شدت ميبخشد كه بهعنوان نوروپاتي ديابتي يكي از مشكلات عمده افراد ديابتي است. از ا نجا كه نورونها سلولهاي تجديدنشدني هستند تخريب سيستم عصبي مركزي ضايعات جبرانناپذيري به دنبال دارد. براي جلوگيري از پيشرفت ضايعات سيستم عصبي ناشی از هايپرگلايسمي استفاده از عصاره الکلی بذر شاهدانه بهعنوان ماده محافظ عصبی مفيد است و ميتواند از ضايعات بعدي جلوگيري كند. در گروههاي تيمارشده با عصاره بذر شاهدانه اثرات رتروگراد كمپرسيون به جسم سلولي نورونها بسيار كاهش میيابد. تشكر و قدرداني: اين مقاله منتج از پاياننامه دانشجويي در مقطع كارشناسيارشد است که در گروه زيستشناسي دانشکده علوم دانشگاه ا زاد اسلامي واحد مشهد صورت گرفت. از تمام همکاران گروه زيستشناسي مديريت محترم گروه سرکار خانم دکتر محمودزاده و رياست محترم دانشکده علوم جناب ا قاي دکتر هروي برای همکاريهاي بيدريغ تشکر و قدرداني ميشود. دوره ۱۸ شماره ۳ پاييز ۱۳۹۱ فصلنامه افق دانش

7 ۱۴۷ Hermann H, Marsicano G, Lutz B. Involvement of brainderived neurotrophic factor in cannabinoid receptordependent protection against excitotoxicity. Eur J Neurosci. 2004;19(7): Panikashvili D, Simeonidou C, Ben-Shabat S, Hanus L, Breuer A, Mechoulam R, et al. An endogenous cannabinoid (2-AG) is neuroprotective after brain injury. Nature. 2001;413(6855): Teresa I, Giuseppe E, Massimo DR. Neuroprotective effect of cannabidiol: A non-psychoactive component from Cannabis sativa, on beta-amyloid-induced toxicity in PC12 cells. J Neurochem. 2004;89(1): Foster AC, Gill R, Woodruff GN. Neuroprotective effects of MK-801 in vivo: Selectivity and evidence for delayed degeneration mediated by NMDA receptor activation. G Neurosci. 1998;8(12): Weiss I, Zeira M, Reich Sh, Slavin S, Raz I, Mechoulam R, Gallily R. Cannabidiol arrests onset of autoimmune diabetese in NOD Mice. Neuropharmacology. 2008;54(1): اثرات محافظت عصبی عصاره الكلي بذر شاهدانه در برابر تخريب نورونهاي حرکتي نخاع در موشهاي صحرايي نر ديابتي نوع II 20- Mitchell SW. Injuries of nerves. Stroke. 1872;30: Martin LG, Chen K, Liu Z. Adult motor neuron apoptosis is mediated by nitric oxide and Fas death receptor linked by DNA damage and p53 activation. J Neuroscience. 2005;25(27): Hasenjager A, Gillissen B, Muller A, Normand G, Hemmati PG, Schuler M, et al. Smac induces cytochrome c release and apoptosis independently from Bax/Bcl-x(L) in a strictly caspase-3-dependent manner in human carcinoma cells. Oncogene. 2004;23(26): Pagano C, Pilon C, Calcagno A, Urbanet R, Rossato M, Milan G, et al. Regulation, function and dysregulation endocannabinoids in models of adipose and β-panceratic cells and in obesity and hyperglycemia. J Clin Endocrinol Metabol. 2007;92(6): Zhang F, Hong Sh, Stone V, Smith P. Expression of cannabinoid CB1 receptors in models of diabetic neuropathy. J Pharmacol Exp Ther. 2007;323(2): Khaspekov LG, Brenz Verca MS, Frumkina LE, Quarterly of Ofoghe Danesh Vol. 18, No. 3, Fall 2012