Effects of Intrathecal Administration of Vitamin K2 on Pain in the Tail Flick and Formalin Test in Rats

Transcript

1 Effects of Intrathecal Administration of Vitamin K2 on Pain in the Tail Flick and Formalin Test in Rats Fatemeh Hajipoor 1, Masoud Fereidoni 2, Ali Moghimi 3 1 MSc Student in Animal Physiology, Faculty of Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran 2 Associate Professor, Applied Research Center for Neurofeedback and Neurobehavioral Sciences, Department of Biology, Faculty of Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran 3 Professor, Applied Research Center for Neurofeedback and Neurobehavioral Sciences, Department of Biology, Faculty of Sciences, Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran (Received March 14, 2014 ; Accepted November 22, 2014) Abstract Background and purpose: Vitamin K2 is one of the derivatives of vitamin K belonging to fatsoluble vitamins family. Other derivatives of vitamin K in the brain must be converted to K2 and this can reflect its importance in the nervous system. There are some evidences on analgesic effects of vitamin K. This study investigated the effects of intrathecal administration of vitamin K2 on pain in the tail-flick and formalin-test. Material and methods: In this experimental study, male Wistar rats ( g) after cannulation surgery for intrathecal administration (i.t), were divided into four groups (n=7 per group) including (DMSO) and vitamin K2 (2, 10, 20µg/10µl). Pain threshold was measured in each group by tail-flick test and chemical pain was evaluated using the formalin-test. Results: Vitamin K2 (20µg/10µl,i.t) significantly reduced pain threshold and led to hyperalgesia in the tail-flick test (P<0.01). But intrathecal administration of all concentrations of vitamin K2 decreased formalin-induced pain during the two phases of formalin-test (P<0.05). Conclusion: This study showed that intrathecal administration of vitamin K2 in high concentrations induced hyperalgesia in the Tail flick test, but it produced analgesia during the formalin test. According to the essential roles of Aδ fibers in pain transmission during the tail-flick test and the role of NMDA receptor in the formalin test, determination of the mechanisms involved in these effects requires further research. Keywords: Vitamin K2, Pain, Intrathecal administration, Tail-flick test, Formalin test. J Mazandaran Univ Med Sci 2014; 24(119): (Persian). 132

2 پژوهشي دوره بيست و چهارم شماره 119 آذر سال ( ) 1393 چكيده اثر تجويز داخل نخاعي ويتامين K2 بر رفتار درد در آزمون هاي Tail flick و فرمالين در موش صحرايي 1 فاطمه حجي پور 2 مسعود فريدوني 3 علي مقيمي سابقه و هدف: ويتامين K2 از مشتقات ويتامين K و محلول در چربي است. اين ويتامين به دليل توانايي عبور از سد خوني- مغزي با مقادير فراواني در مغز حضور دارد. ساير مشتقات ويتامين K براي حضور در مغز بايد به فرم K2 تبديل شوند كه نشاندهنده اهميت آن در سيستم عصبي است. شواهدي مبني بر اثرات ضد دردي ويتامين K2 وجود دارد. بررسي اثرات تجويز نخاعي آن بر درد طي آزمون Tail-flick و فرمالين هدف اين مطالعه ميباشد. مواد و روشها: در اين مطالعه تجربي از موشهاي صحرايي نر بالغ ويستار ( g) استفاده شد. موشها تحت عمل جراحي جهت تجويز نخاعي (i.t) در چهار گروه هفت تايي (DMSO,i.t) و ويتامين 2) 10 20µg/10µl,i.t) K2 قرار گرفتند. در هر گروه آستانه درد توسط آزمون Tail-flick و شدت درد شيميايي با آزمون فرمالين سنجش شد. يافتهها: ويتامين K2 در غلظت (20µg/10µl,i.t) به طور معنيداري باعث كاهش آستانه درد و بروز پردردي در آزمون Tail-flick شد (0/01> p). اما تجويز نخاعي هر سه غلظت ويتامين K2 منجر به كاهش درد ناشي از تزريق فرمالين در هر دو مرحله آزمون فرمالين گرديد (0/05> p). استنتاج: با توجه به يافته هاي اين تحقيق تجويز نخاعي ويتامين K2 در بيشترين غلظت استفاده شده باعث بروز پردردي طي آزمون Tail flick گرديد ولي در آزمون فرمالين منجر به بروز بيدردي شد با توجه به نقش عمده فيبرهاي Aδ در انتقال درد طي آزمون Tail-flick و نقش فعاليت گيرندههاي NMDA طي آزمون فرمالين بررسي مكانيسمهاي دخيل در اين اثرات نيازمند تحقيقات بيش تري است. واژه هاي كليدي: ويتامين K2 درد تجويز نخاعي آزمون Tail-flick آزمون فرمالين مقدمه درد احساسي است نامطلوب كه در اثر آسيب وارده به بافتهاي مختلف ايجاد ميگردد و به عنوان يك عامل هشدار دهنده وجود خطر و يا عوامل آسيبرسان در يك عضو را نشان ميدهد( 1 ). همچنين درد نتيجهاي از كنش ميان انواع وروديهاي سيناپسي در راهي است كه از گيرندههاي محيطي شروع شده و از محور سيستم عصبي در نخاع و تنه مغزي بالا ميرود و سرانجام به قشر مغز و ساختارهاي ليمبيك ميرسد( 2 3). مولف مسي ول: مسعود فريدوني - مشهد: خراسان رضوي مشهد دانشگاه فردوسي مشهد دانشكده علوم گروه زيست شناسي مركز پژوهش هاي كاربردي نوروفيدبك علوم اعصاب و رفتار 1. دانشجوي كارشناسي ارشد فيزيولوژي جانوري دانشكده علوم دانشگاه فردوسي مشهد مشهد ايران 2. دانشيار مركز پژوهش هاي كاربردي نوروفيدبك علوم اعصاب و رفتار گروه زيست شناسي دانشكده علوم دانشگاه فردوسي مشهد مشهد ايران 3. استاد مركز پژوهش هاي كاربردي نوروفيدبك علوم اعصاب و رفتار گروه زيست شناسي دانشكده علوم دانشگاه فردوسي مشهد مشهد ايران fereidoni@um.ac.ir تاريخ دريافت : 1392/12/14 تاريخ ارجاع جهت اصلاحات : 1393/1/31 تاريخ تصويب : 1393/9/1 133

3 در شرايط فيزيولوژيك سيگنالهاي درد از طريق محركهاي شديد گرمايي مكانيكي و شيميايي توليد شده و فيبرهاي عصبي شامل فيبرهاي C و Aδ را فعال ميكنند( 1 ). با توجه به اين كه داروهاي ضد درد در كنار اثرات تعديلكنندگي بر درد داراي عوارض نامطلوبي نيز هستند تلاش براي يافتن داروهاي ضد درد جديد كه داراي عارضه كم تري باشند امري بسيار مهم بوده و اين چنين به نظر ميرسد گروه ويتامينها كه از ديرباز به عنوان كليدي براي درمان انواع بيماريها با كم ترين عوارض بودهاند جايگاه مناسبي داشته باشند( 4 ). در اين ميان يكي از ويتامينهاي محلول در چربي كه عامل اصلي در فرآيند انعقاد طبيعي خون است ويتامين K ميباشد. تمامي اعضاي خانواده اين ويتامين از به اشتراك گذاشتن يك حلقه نفتوكوي ينون متيله شده و زنجيرههاي جانبي آليفاتيك متفاوت كه منشا انواع مختلف اين ويتامين ميباشد تشكيل شدهاند( 5 ). ويتامين K2 يا (Menatetrenone) Menaquinone داراي زنجيرههاي جانبي متشكل از تعداد متغيري ايزوپرنوي يد غيراشباع ميباشد( 6 ). اين ويتامين توسط باكتريهاي رودهاي سنتز شده و به وسيله شيلوميكرونها به بافتهاي مختلف منتقل ميشود( 7 ). مقادير فراواني از ويتامين K2 در مغز و به خصوص در مناطق پر تراكم ميليني هم چون پل مغزي و مغزمياني حضور دارد و براي رشد طبيعي مغز نيز مورد نياز است( 8 ). در اثر كمبود اين ويتامين مهم خطر ابتلا به بيماريهايي هم چون پوكي استخوان آترواسكلروزيس سرطان پروستات سرطان كبد ديابت پوسيدگي دندانها بيماريهاي كليوي آلزايمر پاركينسون و غيره افزايش مييابد( 5 7). ويتامين K2 داراي اثرات آنتي اكسيداني چشمگيري نيز ميباشد و اين ويتامين را به عنوان عاملي در برابر راديكالهاي آزاد و استرس اكسيداتيو و در واقع به عنوان يك عامل نوروپروتكتيو معرفي ميكند( 9 ). يافتههاي پيشين حاكي از آن است كه احساس درد در بيماران زن مبتلا به پوكي استخوان به دنبال تجويز ويتامين K2 كاهش يافته است( 10 ). از طرفي كاهش درد در بيماران مبتلا به آرتريت روماتوي يد نيز با مصرف ويتامين K2 به وضوح مشاهده شده است( 11 ). همچنين در پژوهشي آستانه درد در موشهاي ديابتي به دنبال تجويز ويتامين K2 افزايش يافت( 12 ). با توجه به اثرات ضد دردي مشاهده شده از ويتامين K2 در مطالعات پيشين هدف اين پژوهش بررسي اثر ويتامين K2 طي تجويز نخاعي بر احساس درد ميباشد. مواد و روشها در اين مطالعه تجربي از موشهاي صحرايي نر بالغ نژاد ويستار در محدوده وزني 200 تا 250 گرم استفاده شد. حيوانات در شرايط محيطي كنترل شده (12 ساعت روشنايي /12 ساعت تاريكي) و دماي 22±2 ºC و به دور از هر گونه آلودگي صوتي به صورت گروههاي 5 تايي در قفسهايي از جنس پلكسيگلاس نگهداري شدند. آنها در تمام مدت به جز زمان انجام آزمايشها به آب و غذا دسترسي آزاد داشتند و چند روز قبل از انجام آزمايشها براي تطابق با محيط روزانه چندين ساعت در فضاي آزمايشگاه قرار ميگرفتند. تمامي مراحل آزمايشها براي يكنواختسازي اثر ريتمهاي سيركادين در پاسخهاي حيوانات بين ساعت 10 صبح تا 2 بعدازظهر انجام گرديد. كليه مراحل تكثير و پرورش حيوانات در حيوانخانه و انجام آزمايشها در آزمايشگاه تحقيقاتي فيزيولوژي جانوري دانشگاه فردوسي مشهد و مطابق با دستورالعملهاي اخلاقي در خصوص كار با حيوانات آزمايشگاهي انجام گرفت( 13 ). در اين تحقيق از پودر ويتامين K2 (تهيه شده از شركت Sargent Welch آمريكا) و از حلال 0/5 درصد (Dimethyl sulfoxide) DMSO (تهيه شده از شركت Merck آلمان) به عنوان حامل دارو استفاده گرديد. به منظور انجام آزمايشها حيوانات به طور تصادفي در چهار گروه 7 تايي شامل گروه دريافتكننده DMSO طي تجويز نخاعي injection-i.t) (Intrathecal و 134

4 پژوهشي فاطمه حجي پور و همكاران گروههاي دريافتكننده غلظتهاي 10 2 و 20 ميكروگرم در 10 ميكروليتر دريافتكننده ويتامين K2 (i.t) تقسيمبندي شدند. علاوه بر اين چهار گروه براي اطمينان از بيتا ثير بودن عمل جراحي جهت تجويز نخاعي در روند آزمايش يك گروه از حيوانات دست نخورده Animal) (Intact نيز در نظر گرفته شد كه در آن حيوانات تحت عمل جراحي و همچنين تيماري قرار نگرفته و سپس كليه مراحل مشابه ساير گروهها بر روي آنها انجام گرديد. مراحل انجام آزمايشها در تمامي گروهها بدينصورت بود كه ابتدا آستانه درد توسط آزمون Tail flick سنجيده شد (در توضيحات مربوط به آزمون Tail flick بيان گرديد) سپس تجويز نخاعي دارو انجام شد و پس از گذشت مدت زمان 5 دقيقه از تجويز نخاعي دارو مجددا آستانه درد سنجش گرديد پس از آن تزريق كف پايي فرمالين انجام شده و رفتار درد در حيوان به مدت 60 دقيقه ثبت گرديد. به منظور تجويز نخاعي در گروهها كانولگذاري در فضاي تحت عنكبوتيه به روش Yaksh و Rudy انجام گرفت( 14 ). در اين روش ابتدا حيوان توسط تزريق درونصفاقي كتامين (100mg/kg) و زايلوزين (20mg/kg) بيهوش گرديد. پس از آن كه موهاي پشت سر حيوان تراشيده شد سرش در دستگاه استري وتاكس (ساخت شركت Narishige ژاپن) ثابت گرديد. سپس در فاصله بين گوشها و به طرف پايين برشي به اندازه 2 سانتيمتر ايجاد شد و با باز شدن برش عضلات گردني قابل رؤيت شدند. پس از آن عضلات به آرامي كنار زده شدند تا جايي كه غشاء اطلس- اكسيپيتال نمايان گرديد. با ايجاد خراشي بر روي اين غشاء مايع مغزي- نخاعي خارج شد كه نشان دهنده دستيابي به فضاي تحت عنكبوتيه بود. سپس 8 سانتيمتر از يك كانول پلياتيلن (PE-10) استريل 11 سانتيمتري به فضاي تحت عنكبوتيه وارد شد و 3 سانتيمتر از آن براي تجويز دارو خارج از نخاع باقي ماند. در اين حالت انتهاي كانول بين قطعات كمري 4 و 5 قرار ميگيرد. پس از گذشت يك دوره بهبودي 7 روزه تقريبا تمامي حيوانات جراحي شده مورد آزمايش قرار گرفتند زيرا هيچگونه نقص حركتي در آنها مشاهده نگرديد. تجويزهاي نخاعي با حجم 10 ميكروليتر و به كمك سرنگ هاميلتون 50 ميكروليتري انجام شدند. آزمون Tail flick جهت سنجش آستانه درد در سطح نخاعي از آزمون Tail flick بر اساس روشي از D Amour و Smith استفاده گرديد( 15 ). در اين آزمون ابتدا شدت نور دستگاه (Intensity=5) طوري تنظيم شد كه زمان متوسط پاسخ دهي پايه حيوان بين 4 تا 6 ثانيه باشد. هم چنين براي جلوگيري از هر گونه آسيب بافتي در حيوان يك زمان قطع تابش نور بر دم time) (Cut-off برابر با 15 ثانيه در نظر گرفته شد. تابش نور به قسمت يك سوم مياني دم حيوان توسط دستگاه Tail flick (ساخت شركت Sparco ايران) سه بار و به فاصله زماني يك دقيقه انجام گرديد. سپس ميانگين زمانهاي پس كشيدن دم به عنوان آستانه بروز درد Latency) (Tail Flick براي هر حيوان مد نظر قرار گرفت. به منظور مقايسه بين گروهها نتايج به صورت درصد حداكثر اثر ممكن Effect-MPE%) (Maximum Possible با استفاده از فرمول زير بيان شدند( 16 ). Post drug latency Pre drug latency MPE% = 100 Cut off time Pre drug latency آزمون فرمالين براي سنجش درد ناشي از محركهاي دردزاي شيميايي از آزمون فرمالين استفاده گرديد( 17 ). در اين روش 50 ميكروليتر محلول فرمالين 2/5 درصد به كف پاي راست عقبي موش صحرايي تزريق شد و موجب بروز دو مرحله رفتار درد در حيوان گرديد كه مرحله اول يا مرحله نوروژنيك تقريبا در 10 دقيقه اول آزمون رخ ميدهد و مرحله دوم يا مرحله التهابي تقريبا از دقيقه 135

5 16 تا 20 آزمون شروع شده و گاهي تا 60 دقيقه به طول ميانجامد. در بين مراحل اول و دوم آزمون فرمالين يك مرحله بينابيني خاموش نيز وجود دارد كه تقريبا از دقيقه 10 آزمون شروع شده و تا دقيقه 16 تا 20 آزمون ادامه مييابد كه در طول اين مرحله بينابيني رفتارهاي ناشي از درد اندكي در حيوان مشاهده ميشود. پس از آن شدت درد شيميايي در حيوان به صورت كميتي درآمده و از صفر تا سه درجهبندي گرديد و در هر 15 ثانيه پاسخهاي رفتاري مربوط به درد شيميايي به صورت اعداد صفر كه در آن حيوان هيچ دردي نداشته و به راحتي وزن خود را بر روي پاي مورد تزريق تحمل ميكند يك كه در آن پاي حيوان حين حركت ميلنگد و يا در حال حركت نوك پاي مورد تزريق را روي زمين ميگذارد دو كه در آن حيوان پاي مورد تزريق را در تمام مدت بالا نگه ميدارد و سه كه در آن حيوان پاي مورد تزريق را تكان ميدهد گاز ميگيرد يا ليس ميزند ثبت شد. سپس ميانگين شدت كم ي درد در هر 5 دقيقه محاسبه گرديد. حلال DMSO به عنوان حامل دارو بر ادامه روند آزمايشها بيتا ثير بود. از طرفي مقايسه نتايج حاصل از تجويز نخاعي غلظتهاي مختلف ويتامين K2 طي آزمون Tail flick نشان داد كه فقط تجويز نخاعي غلظت 20µg/10µl ويتامين (14/69±1/8-) K2 منجر به كاهش معنيداري در آستانه درد و بروز پردردي در مقايسه با گروه دريافتكننده DMSO(i.t) (3/01±2/2 -) و ساير گروههاي دريافتكننده غلظتهاي ويتامين K2 10µg/10µl) و (2 0/98±1/7) و- 4/06±2/1-) گرديد (0/01> p) و تجويز نخاعي غلظتهاي 10 µg/10µl و 2 اثر معنيداري بر آستانه درد بروز ندادند (نمودار شماره 1). از طرفي مقايسه نتايج حاصل از آزمون فرمالين نيز نشان داد كه شدت درد شيميايي ناشي از تزريق كف پايي فرمالين در گروه حيوانات دستنخورده (بدون جراحي و دريافت دارو) و گروه دريافتكننده حلال DMSO طي تجويز i.t تفاوت معنيداري نداشت. آناليزهاي آماري در اين پژوهش دادهها در هر گروه توزيع نرمال داشته و به صورت mean±sem اراي ه شدند. معنيداري تفاوت بين ميانگينها به كمك آزمون ANOVA يك طرفه مشخص و متعاقب آن مقايسه ميانگينها توسط آزمون تي Newman-Keuls و با استفاده از نرمافزار آماري GraphPad Prism 5 انجام شد. به علاوه 0/05> p به عنوان حداقل سطح معني داري در نظر گرفته شد. يافته ها مقايسه نتايج حاصل از آزمون Tail flick بين گروه حيوانات دستنخورده (بدون جراحي و دريافت دارو) و گروه دريافتكننده حلال DMSO طي تجويز i.t تفاوت معنيداري در آستانه درد نشان نداد بنابراين انجام عمل جراحي جهت تجويز نخاعي و استفاده از نمودار شماره 1: اثر تجويز نخاعي غلظت هاي 20µg/10µl و 2 10 K2 ويتامين بر آستانه درد طي آزمون.Tail flick تجويز نخاعي غلظت 20µg/10µl ويتامين K2 منجر به كاهش آستانه درد و بروز پردردي گرديد. داده ها به صورت mean±sem اراي ه شده اند و و 0.01>P## DMSO (i.t) در مقايسه با گروه (0.01>P** (7=n) در مقايسه با غلظت هاي 10µg/10µl و 2 ويتامين K2). اما يافتههاي حاصل از آزمون فرمالين حاكي از آن بود كه تجويز نخاعي غلظتهاي (p<0/01) 2µg/10µl p <0/05) 10µg/10µl و) (p <0/01) 20µg/10µl ويتامين K2 در مقايسه با گروه دريافتكننده (i.t) DMSO منجر 136

6 پژوهشي فاطمه حجي پور و همكاران به كاهش چشمگير شدت درد شيميايي ايجاد شده توسط تزريق كف پايي فرمالين در هر دو مرحله اول (نوروژنيك) و دوم (التهابي) درد طي آزمون فرمالين و بروز بيدردي شدند (نمودار شماره.(2A B C از سوي ديگر نتايج آزمون فرمالين نشان داد كه هر سه گروه دريافتكننده ويتامين K2 با غلظتهاي 20µg/10µl و 2 10 مشابه يكديگر عمل كرده و تفاوت معنيداري در شدت درد شيميايي ناشي از تزريق كفپايي فرمالين بين آنها ديده نشد (نمودار شماره 2D). بحث نتايج حاصل از اين تحقيق نشان داد كه تجويز نخاعي ويتامين K2 منجر به كاهش آستانه درد حين آزمون 20µg/10µl ميگردد به طوري كه غلظت Tail flick به طور چشمگيري آستانه درد را در آزمون Tail flick كاهش داد و باعث بروز پردردي شد (نمودار شماره 1). از آنجا كه بخشي از سيگنالهاي درد طي آزمون Tail flick توسط فيبرهاي Aδ منتقل ميشود( 18 ) و ميانجي عصبي آزاد شده از اين فيبرهاي عصبي در شاخ پشتي نخاع گلوتامات مي باشد كه يك ميانجي تحريكي بوده و به دليل كوتاهي زمان اثر عمدتا برگيرندههاي α-amino-3-hydroxy-5-) AMPA (methyl-4-isoxazolepropionic acid receptor اثر ميگذارد از طرفي نورونهاي شاخ پشتي نخاع علاوه بر فيبرهاي آوران اوليه هدف راه نزولي از ساقه مغز نيز ميباشند كه ميانجيهاي مونوآميني را مورد استفاده قرار ميدهند. از جمله اين مونوآمينها سروتونين است كه در تنظيم انتقال درد شركت دارد ومنجر به مهار انتقال درد در سطح نخاع و مغز ميگردد( 19 ). به نظر ميرسد تاكنون شواهدي مبني بر اثرات ويتامين K2 بر گيرندههاي AMPA وجود ندارد اما مطالعات پيشين حاكي از آنند كه ويتامين K و انواع مشتقاتش با ميزان حساسيت به سروتونين نسبت عكس دارد و در شرايط كمبود ويتامين K اين ميزان سروتونين افزايش مييابد( 20 ). بنابراين احتمال ميرود هنگامي كه غلظت ويتامين K2 در نخاع افزايش مييابد اين امر موجب كاهش ميزان سروتونين شود و لذا عملكرد تحريكي كه در شرايط عادي از طريق سروتونين روي اينترنورونهاي گاباارژيك اعمال ميشد مهار گردد و در پي آن مهار ناشي ازمسيرهاي صعودي درد درسطح نخاع نيز كاهش يابد. در پي اين وقايع عملكرد گيرندههاي گلوتاماتي AMPA نيز تسهيل ميگردد( 21 ). با توجه به اين مطالب ميتوان انتظار داشت در آزمون Tail flick كه علاي م درد عمدتا از طريق فيبرهاي Aδ و با تحريك گيرندههاي AMPA در شاخ پشتي نخاع رخ ميدهد به دنبال تجويز نخاعي ويتامين AMPA احتمالا به دليل تسهيل بيشتر گيرندههاي K2 در سطح نخاع آستانه درد كاهش مييابد كه اثبات اين وقايع و تا ييد نقش گيرندههاي AMPA در اين مسير نيازمند تحقيقات بعدي ميباشد. از طرفي يافتههاي مطالعه حاضر مو يد آن بود كه مرحله اول و دوم درد در آزمون فرمالين يعني مرحله نوروژنيك و التهابي با تجويز نخاعي غلظتهاي ويتامين K2 كاهش يافت و ويتامين K2 منجر به بروز بيدردي گرديد (نمودار شماره 2). از آنجا كه انتقال حس درد طي آزمون فرمالين عمدتا بر عهده فيبرهاي C ميباشد( 17 ) فيبرهاي C علاوه بر ميانجي عصبي گلوتامات ماده P را نيز به عنوان ميانجي به فضاي سيناپسي آزاد ميكند و هر دو گيرنده گلوتاماترژيك و به خصوص گيرنده NMDA receptor) (N-methyl-D-aspartate را فعال ميكنند( 18 ). تاكنون شواهدي مبني بر اثر مستقيم ويتامين K2 بر سيستم گلوتاماترژيك و گيرندههاي NMDA نيز به دست نيامده است اما نتايج حاصل از پژوهش Onodera و ساير همكارانش نشان داد كه تجويز درون صفاقي و سيستميك ويتامين K2 از طريق مهار آزادسازي براديكينين و ماده P در نخاع منجر به بروز اثرات بيدردي ميگردد و احتمالا در اين بيدردي اثرات مهاري ويتامين K2 بر گيرنده NMDA نيز اهميت دارند( 22 ) و به دنبال اين تحقيق محققان پژوهش حاضر 137

7 نمودار شماره 2: اثر تجويز نخاعي غلظت هاي 20µg/10µl و 2 10 ويتامين K2 بر شدت درد شيميايي طي آزمون فرمالين. تجويز نخاعي هر سه غلظت ويتامين K2 منجر به كاهش شدت درد شيميايي ناشي از تزريق كف پايي فرمالين و بروز بي دردي گرديد. داده ها به صورت mean±sem اراي ه شده اند و (7=n) (0.05>P*.(DMSO (i.t) در مقايسه با گروه و 0.001>P*** 0.01>P** ميخواستند بدانند آيا اثرات ضد دردي ويتامين K2 كه در تجويز سيستميك به دست آمده بود آيا ميتواند ناشي از اثر ويتامين K2 در سطح نخاع و در سيستم اعصاب مركزي اعمال گرديده باشد و به اين دليل در اين تحقيق از تجويز نخاعي استفاده گرديد. مطالعات ديگر حاكي از آن بود كه ويتامين K2 منجر به مهار نيتريكاكسايد سنتز شده توسط (Inducible nitric oxide synthase) inos ميگردد( 23 ) با توجه به اين كه تحريك گيرندههاي NMDA ميتواند موجب القاي فعاليت آنزيم inos و آزادسازي (Nitric oxide) NO و بروز درد و التهاب گردد( 24 ) در نتيجه ممانعت از سنتز NO توسط ويتامين K2 را شايد بتوان ناشي از اثرات مهاري اين ويتامين بر گيرندههاي NMDA و به دنبال آن مهار آنزيم inos و مهار درد عنوان نمود كه اين مورد نيز نيازمند تحقيق بيشتر است. از طرفي آسيب بافتي ناشي از تزريق كف پايي فرمالين منجر به آزادسازي واسطههاي التهابي از جمله براديكينين هيستامين NO و راديكالهاي آزادي همچون (Reactive oxygen species) ROS از سلولهاي آسيب ديده ميشود علاوه بر واسطههاي التهابي فاكتورهاي نوروژنيك مانند ماده P وCGRP peptide) (Calcitonin gene-related نيز از پايانههاي محيطي آورانهاي اوليه آزاد ميشوند( 25 ). در يك بررسي بر بيماران آلزايمري مشخص شد كه تجويز ويتامين K2 با خاصيت آنتياكسيداني كه دارد قادر است راديكالهاي آزاد از جمله ROS دخيل در فرآيندهاي التهابي را از بين ببرد( 9 ). از طرف ديگر ويتامين K2 بر براديكينين نيز كه از فاكتورهاي التهابي مو ثر در احساس درد در مرحله دوم آزمون فرمالين است اثر مهاري دارد( 22 ). با توجه به اثرات ضد التهابي مذكور ميتوان توانايي مهار ويتامين K2 بر درد در مرحله دوم آزمون فرمالين را نيز توجيه كرد. به طور كلي نتايج 138

8 پژوهشي فاطمه حجي پور و همكاران حاصل از اين تحقيق نشان داد كه تجويز نخاعي ويتامين K2 موجب كاهش آستانه درد و بروز پردردي در آزمون Tail flick شد و از سوي ديگر تجويز نخاعي ويتامين K2 منجر به بروز بيدردي در هر دو مرحله درد نوروژنيك و التهابي طي آزمون فرمالين گرديد. مقايسه نتايج حاصل از اثرات تجويز صفاقي ويتامين K2 بر درد كه در مطالعات پيشين بررسي شده( 22 ) و اثرات تجويز نخاعي آن بر درد در پژوهش حاضر شايد بتوان گفت حداقل بخشي از اثرات بيدردي ناشي از تجويز درون صفاقي ويتامين K2 از طريق اثرات آن در سطح نخاع اعمال ميگردد. سپاسگزاري اين مقاله حاصل پاياننامه مصوب دانشجويي در مقطع كارشناسيارشد ميباشد كه با حمايت دانشگاه فردوسي مشهد اجرا شده است. بدينوسيله از آن سازمان مراتب تشكر و قدرداني به عمل ميآيد. References 1. Helms JE, Barone CP. Physiology and treatment of pain. Crit Care Nurse 2008; 28(6): Fürst S. Transmitters involved in antinociception in the spinal cord. Brain Res Bull 1999; 48(2): Basbaum AI, Bautista DM, Scherrer G, Julius D. Cellular and molecular mechanisms of pain. Cell 2009; 139(2): Rahal A, Ahmad AH, Kumar A, Mahima, Verma AK, Chakraborty S, et al. Clinical drug interactions: a holistic view. Pak J Biol Sci 2013; 16(16): Ferland G, Sadowski JA, O'Brien ME. Dietary induced subclinical vitamin K deficiency in normal human subjects. J Clin Invest 1993; 91(4): Shearer MJ, Newman P. Metabolism and cell biology of vitamin K. Thromb Haemost 2008; 100(4): Thijssen HH, Drittij-Reijnders MJ. Vitamin K distribution in rat tissues: dietary phylloquinone is a source of tissue menaquinone-4. Br J Nutr 1994; 72(3): Ferland G. Vitamin K, an emerging nutrient in brain function. Biofactors 2012; 38(2): Westhofen P, Watzka M, Marinova M, Hass M, Kirfel G, Müller J, et al. Human vitamin K 2,3-epoxide reductase complex subunit 1- like 1 (VKORC1L1) mediates vitamin K- dependent intracellular antioxidant function. J Biol Chem 2011; 286(17): Iwamoto I, Kosha S, Noguchi S, Murakami M, Fujino T, Douchi T, et al. A longitudinal study of the effect of vitamin K2 on bone mineral density in postmenopausal women a comparative study with vitamin D3 and estrogen-progestin therapy. Maturitas 1999; 31(2): Okamoto H. Vitamin K and rheumatoid arthritis. IUBMB Life 2008; 60(6): Onodera K, Zushida K, Kamei J. Antinociceptive effect of vitamin K2 (menatetrenone) in diabetic mice. Jpn J Pharmacol 2001; 85(3): Zimmermann M. Ethical guidelines for investigations of experimental pain in conscious animals. Pain 1983; 16(2): Yaksh TL, Rudy TA. Chronic catheterization of the spinal subarachnoid space. Physiol Behav 1976; 17(6):

9 15. D'Amour FE, Smith DL. A method for determining loss of pain sensation. J Pharmacol Exp Ther 1941; 72(1): Abbasi Z, Fereidoni M, Behnam-Rassouli M. Effects of intrathecal administration of genipin on pain and morphine induced analgesia in rats. Physiol Pharmacol 2013; 17(2): Tjølsen A, Berge OG, Hunskaar S, Rosland JH, Hole K. The formalin test: an evaluation of the method. Pain 1992; 51(1): Fu X, Froicu D, Sinatra R. Anatomic and physiological principles of pain. In: Essentials of pain management. Vadivelu N, Urman RD, Hines RL (Eds). New York; Springer, p Suzuki R, Rygh LJ, Dickenson AH. Bad news from the brain: descending 5-HT pathways that control spinal pain processing. Trends Pharmacol Sci 2004; 25(12): Bogdanov NG, Polushkin BV. Increase in serotonin (5-hydroxytryptamine) sensitivity of segments of the colon of rats with avitaminosis K caused by ligation of the bile duct. Bull Exp Biol Med 1965; 60(5): Ciranna L. Serotonin as a Modulator of Glutamate- and GABA-Mediated Neurotransmission: Implications in Physiological Functions and in Pathology. Curr Neuropharmacol 2006; 4(2): Onodera K, Shinoda H, Zushida K, Taki K, Kamei J. Antinociceptive effect induced by intraperitoneal administration of vitamin K2 (menatetrenone) in ICR mice. Life Sci 2000; 68(1): Moriya M, Nakatsuji Y, Okuno T, Hamasaki T, Sawada M, Sakoda S. Vitamin K2 ameliorates experimental autoimmune encephalomyelitis in Lewis rats. J Neuroimmunol 2005; 170(1-2): Bowman GL. Ascorbic acid, cognitive function, and Alzheimer's disease: a current review and future direction. BioFactors 2012; 38(2): Kidd BL, Urban LA. Mechanisms of inflammatory pain. Br J Anaesth 2001; 87(1):