درکلینیک مسمومیت با ترکیبات ارگانوفسفره غالباً با میزان مهار استیل­کولین­استراز[۳] سنجش می­ شود (Ricceri et al., 2003; Jamson et al., 2007). یکی از تاثیرات این مهار، تحریک بیش از حد سیناپس­های کولینرژیک و سیستم عصبی پاراسمپاتیک است که نشانه­ های آن شامل تنگ شدن مجاری هوایی، تعریق، ترشح بزاق، بی اشتهایی، انقباضات شکمی، استفراغ، بی اختیاری مدفوع و افزایش ادرار می­باشد. همچنین ارگانوفسفره­ها باعث ایجاد تیک­های ماهیچه­ای و انقباضات کوچک و غیر­ارادی عضلات در زیر پوست می­شوند. این تاثیرات، ماهیچه­های تنفسی را نیز درگیر می­ کنند. ترکیبات ارگانوفسفره قادرند بر روی سیستم عصبی مرکزی نیز تاثیر بگذارند که نتیجه آن، اضطراب، تخریب حافظه، نقص در سخن گفتن، تشنج و کما می­باشد .(Dubois, 1971)ارگانوفسفره­های مختلف تاثیرات سمی متفاوتی بر روی سیستم عصبی دارند، بعضی از ارگانوفسفره­ها ازجمله کورپیریفاس تاثیرات سمی بیشتری روی سیستم عصبی دارند،در حالیکه سمیت برخی دیگر مانند پاراتیون بیشتر سیستمیک است(Timofeeva et al., 2008).ترکیبات ارگانوفسفره به­ دلیل اثرات مخرب طولانی­مدت بر مغز درصورت مجاورت در دوران جنینی و کودکی از نظر پزشکی مورد توجه هستند . (Ricceriet al., 2003)اثرات سمی ارگانوفسفره­ها روی مغز در حال تکوین بیشتر است که یکی از دلایل آن مصرف بالای اکسیژن و کمبود آنتی­اکسیدان در مغز در حال تکوین می­باشد (Slotkin et al., 2008) به عنوان مثال LD50 ترکیب کورپیریفاس در نوزادان موش صحرایی ۱۰۰ برابر کمتر از بالغین است (Jameson et al.,2007). مطالعات مختلف نشان داده­اند برخی از ارگانوفسفره­ها در غلظت­هایی که مسمومیت سیستمیک را به دنبال ندارند، به­طورخاص مغز نابالغ را هدف قرار داده و اختلالات رفتاری دراز مدت را باعث می­شوند (Ricceri et al., 2003,2006;Eskenazi et al., 1999) کورپیریفاس و نه متابولیت فعال آن (کورپیریفاس[۴] اکسان) سنتز DNA را مهار کرده و باعث کاهش تعداد سلول­ها و اختلال در فعالیت سیناپسی می­ شود.بنابراین عجیب نیست که کورپیریفاس در غلظت­هایی که مهار استیل­کولین­استراز پایین­تر از حد لازم برای ایجاد مسمویت سیستمیک است، اختلالات رفتاری دراز مدت را باعث می­ شود (Crumpton et al., 2000; Levin et al., 2007; Jameson et al., 2007; Terry et al., 2007; Johnson et al., 2009).

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

۱-۲) صرع
تعریفی که توسط اتحادیه بین ­المللی مقابله با صرع (ILAE)[5] و دفتر بین المللی صرع (IBE)[6] برای تشنج ارائه و پذیرفته شده است بدین گونه است که تشنج­های صرعی[۷] در اثر شلیک بیش از حد و غیر طبیعی سیگنال­های الکتریکی در مغز ایجاد می­شوند و اثرات شدیدی روی سلامت و کیفیت زندگی فرد دارند. تقریباً ۵ میلیون نفر در جهان از این بیماری رنج می­برند و صرع دومین اختلال عصبی شایع بعد از سکته مغزی است(Fisher et al., 2005; Zainuddin et al., 2012; Wu et al., 2012)انواع مختلف تشنج ممکن است به دخالت نواحی مختلف مغز مرتبط باشد (Chang and Lowenstein., 2003). تشنج­های صرعی ، انسان­ها را در تمام سنین تحت تاثیر قرار می دهد و در اثرضایعه مغزی یا ضربه به سر رخ می­ دهند.(Baxendale et al., 2012) عوامل دیگر ایجادکننده­ی این بیماری عبارتند از استعمال بی رویه داروها، عفونت و نواقص ژنتیکی (Rall and sheifer,1991). تغییر در سیستم­های نوروترنسمیتری مختلف به­ ویژه گلوتامات، آسپارتات و گابا در ایجاد صرع نقش دارند .(Pinto et al ., 2005)بااین حال شواهدی مبنی بر نقض تاثیر انحصاری سیناپس­ها در بروز صرع وجود دارد: برخی سلول­های ایزوله کشت داده شده بی­مهر­گان و مهره­داران قادر به تولید فعالیت صرعی هستند .(Speckmann and Caspers, 1973, Segal, 1991) همچنین مهار انتقال سیناپسی با غلظت بالای منیزیم و غلظت پایین کلسیم در مواردی قادر به مهار فعالیت صرعی نیست (Biksonetal., 1999). داروهای سنتزی با اثر بر زیرساختارهای سلولی دخیل در عملکرد سیناپس­ها و کانال­های یونی از فعالیت صرعی در کانون صرع و گسترش آن به سایر نواحی جلوگیری کرده و باعث مهار تشنج می­شوند (Bialer and white, 2010).
۱-۳) طبقه ­بندی صرع
طبقه ­بندی تشنج­های صرعی بر اساس بیان بالینی تشنج و تصویر الکتروانسفالوگرام در طول و بین تشنج­ها به­دست آمده است. تشنج­های صرعی به ۲ دسته جزئی و عمومی تقسیم ­بندی می­شوند . تشنج­های جزئی شامل تخلیه­های الکتریکی غیر طبیعی در ناحیه­ای موضعی از مغز می باشد. این تخلیه­ها ممکن است موضعی باقی بمانند یا به سایر بخش­های مغز گسترش یابند و باعث ایجاد تشنج­های فراگیر ثانویه[۸] شوند. تشنج جزئی به ۲ گروه تقسیم می­ شود: تشنج ساده[۹] که هوشیاری تحت تاثیر قرار نمی­گیرد. در تشنج پیچیده[۱۰]،حمله در هر دو نیمکره مغز به­ طور همزمان شروع می­ شود و هوشیاری تحت تاثیر قرار می­گیرد. تشنج­های عمومی شامل تشنج­های غایب[۱۱]، میوکلونیک[۱۲] و تونیک-کلونیک[۱۳] می باشند (Morimoto et al., 2004).
۱-۴) کیندلینگ[۱۴]
یکی از مدل­های رایج القاء صرع، کیندلینگ است. کیندلینگ توسط ۲ روش ایجاد می­ شود: ۱- کیندلینگ الکتریکی[۱۵] که با تحریکات زیرآستانه مکرر در مناطق خاصی از مغز القاء می­ شود. ۲- کیندلینگ شیمیایی[۱۶] که با تجویز مکرر غلظت­های زیرآستانه ترکیبات صرع­زا بروز می­ کند (Dhir., 2012). کیندلینگ سبب توسعه تشنج، اختلالات رفتاری، آسیب نورونی و سرانجام مرگ نورونی می­ شود. کیندلینگ با پنتیلن تترازول[۱۷] یکی از رایج ترین شیوه ­ها برای تشدید فعالیت تشنجی است .(Pavlova et al., 2004) تشنج­های صرعی تاثیر قابل توجهی بر ساختار مغز دارند. اولین تغییرات ساختاری مرتبط با تشنج­های مکرر و مرگ انتخابی سلول ها در ساختارهاEpiloptogenic و عمدتاًً در هیپوکامپ است (Naseer et al., 2009). تحقیقات نشان داده اند که به­دنبال تشنج چه به شکل طبیعی و چه با القاء کیندلینگ، مدارهای نورونی دچار اختلال می­گردند و معمولا سبب نقص در یادگیری می­شوند(Grecksch et al., 1991; Drapeau et al., 2003)
۱-۵) یادگیری و حافظه
یادگیری فرایندی است که به واسطه آن از دنیای اطراف اطلاعات کسب می­ شود. حافظه مکانیسمی برای کدبندی، ذخیره­سازی و فراخوانی دوباره اطلاعات ذخیره شده است. دو نوع حافظه داریم:
۱- حافظه ناخودآگاه[۱۸] یا مستحکم: شامل یادگیری حرکتی و مهارت­ های ادراکی است (پس از تشکیل این نوع حافظه امکان تغییر در آن بسیار اندک است). حافظه ناخودآگاه شامل انواع ارتباطی[۱۹] و غیرارتباطی[۲۰] است. حافظه ناخودآگاه ارتباطی پس از یادگیری خصوصیات یک محرک تشکیل می­ شود که شامل ۲ نوع شرطی شدن کلاسیک[۲۱] و شرطی شدن عامل[۲۲] می­باشد. شرطی شدن عامل شامل انواع شرطی شدن احترازی غیر­فعال[۲۳] و شرطی شدن احترازی فعال[۲۴] می­باشد. نوع غیرارتباطی شامل عادت کردن و حساس شدن می­باشد و پس از یادگیری ارتباط بین دو محرک یا یک محرک و یک رفتار تشکیل می­ شود.
۲- حافظه خودآگاه[۲۵]: به­ صورت آگاهانه فراخوانی می­ شود و از تعداد زیادی قطعه حافظه­ای تشکیل شده که بیشتر در قشرهای ارتباطی مغز ذخیره می­گردند. این نوع خود شامل حافظه حادثه­ای و حافظه معنایی می­باشد و دارای انعطاف پذیری بالایی است. حافظه حادثه­ای[۲۶] مربوط به وقایع و تجربیات گذشته فرد است. حافظه معنایی مربوط به حقایق اشیاء ، نام­ها و مکان­ها می­باشد(Mclell and et al., 1995 ; Milner et al., 1998). حافظه فضایی[۲۷] جزئی از حافظه خودآگاه است که در کسب و کاربرد اطلاعات مکانی نقش دارد. حافظه کاری (کوتاه مدت) یکی از انواع حافظه فضایی می­باشد و در زمانی که حیوان در حال انجام عمل می­باشد حفظ می­ شود و پس از آن به دلیل مورد نیاز نبودن اطلاعات از بین می­رود (Optize et al., 1997).
فصل دوم
۲- مروری بر تحقیقات پیشین
۲-۱) ویژگی­ها و مکانیسم تاثیر ترکیبات ارگانوفسفره
ترکیبات ارگانوفسفره حلالیت بالایی در چربی دارند و به­آسانی از غشاء­های زیستی عبور می کنند (Vale, 1998). جذب پوستی آهسته است، با این حال تماس طولانی­مدت می ­تواند منجر به مسمومیت حاد شود که وجود حلال در فرمولاسیون محصول آن را تشدید می­ کند(Phillips, 2001) این ترکیبات در بافت چربی، کبد و کلیه انباشته می­شوند(Vale, 1998; Kwong, 2002) ویژگی مشترک ترکیبات ارگانوفسفره مهار قوی کربوکسیل­استرهیدرولازها[۲۸] از جمله استیل­کولین­استراز[۲۹] (موجود در بافت عصبی و اریتروسیت­ها) و بوتیریل­کولین­استراز [۳۰](پزودوکولین استراز) است. استیل­کولین­استراز موجب تجزیه استیل­کولین در سیناپس­های کولینرژیک بوده و مهار غالباً برگشت ناپذیر آن توسط ارگانوفسفره­ها موجب تجمع استیل کولین و فعالیت شدید و کنترل نشده سیناپس­های کولینرژیک می­ شود. تحریک مداوم رسپتورهای موسکارینی و نیکوتینی استیل­کولین موجب ایجاد علایم ناشی از مسمومیت حاد با ارگانوفسفره­ها می­ شود (Ward and Mundy, 1995; Rocha et al., 1996; O malley 1997; Fryer et al., 2004) همه ارگانوفسفره­ها در غلظت­های بالا سبب مهار استیل­کولین­استراز می شوند (Bushnel et al., 1993; Samsam et al., 2005)، اما غلظت­های پایین ترکیبات ارگانوفسفره که قادر به مهار استیل­کولین­استراز نیستند، مکانیسم­های دیگری برای ایجاد سمیت در سیستم عصبی دارند که این مکانیسم­ها از ترکیبی تا ترکیب دیگر متفاوت است (Aldridge et al., 2005). شدت سمیت ارگانوفسفره­ها بستگی به این دارد که تا چه اندازه قادرند مکانیسم­های غیروابسته به استیل­کولین را فعال کنند (Timofeeva et al., 2008). از تاثیرات غیر کولینرژیک ارگانوفسفره­ها می­توان به تاثیر روی فاکتورهای رونویسی و تمایز سلول، آسیب به DNA و مکانیسم­های درگیر در آکسوژنز[۳۱]، سیناپتوژنز[۳۲] و عملکرد سیناپسی که باعث اختلال در تکوین سیستم عصبی می­شوند اشاره کرد .(Crumpton et al., 2000)
۲-۲) اثرات بیولوژیک کورپیریفاس
مطالعه مدل­های حیوانی و شواهد کلینیکی نشان داده است که کورپیریفاس از طریق مهار کولین­استراز و مکانیسم­های غیر­کولینرژیک مغز در حال رشد را تحت تاثیر قرار داده و منجر به نقایص نورونی و رفتاری می­ شود .(Pope et al., 1999; Barone et al., 2000) کورپیریفاس سبب مداخله در رونویسی و تمایز سلول­های نورونی و اختلال در تکوین سیناپس­ها و عملکرد آن­ها می­ شود(Dam et al., 1999; Crumpton et al., 2000; Slotkin, 2004; Casida and Quistad, 2004) کورپیریفاس بر پروتئین­های ساختار نورونی (Garcia et al., 2003) ، تعدیل طولانی­مدت فعالیت سیناپسی در سیستم عصبی مرکزی و محیطی (Aldridge et al., 2004; Meyeretol., 2004)، ویژگی­های ساختاری از جمله ضخامت کورتکس(Byers et al ., 2005) ، عملکردهای شناختی (Levin et al., 2002; Aldridge et al., 2005 a) و فعالیت­های حرکتی (Dam et al., 2000) تاثیر می­ گذارد.
۲-۳) تاثیر وابسته به زمان و وابسته به جنس ترکیبات ارگانوفسفره
اگر تیمار با ارگانوفسفره همزمان با تکوین ناحیه خاصی از مغز باشد، آن ناحیه تحت تاثیر قرار می­گیرد در حالیکه اگر قبل و یا بعد از تیمار تکوین پیدا کنند، دستخوش تغییر نمی­شوند و یا تغییرات کمی را نشان می­ دهند. تزریق غلظت ۱ میلی­گرم بر کیلوگرم کورپیریفاس به نوزادان موش صحرایی در روزهای ۴-۱پس از تولد و ارزیابی فعالیت استیل­کولین­ترانسفراز در نواحی هیپوکامپ[۳۳]، مغز میانی[۳۴]، استریاتوم[۳۵]، ساقه­ی مغز[۳۶] و کورتکس در دوران بلوغ، نشان داده است که کورپیریفاس در همه نواحی مغزی به­ طور مشخصی باعث کاهش فعالیت استیل­کولین­ترانسفراز می­ شود. این تاثیر البته وابسته به زمان تزریق، جنس و ناحیه مغزی است(Slotkin et al., 2001) بسته به اینکه قرار گرفتن در معرض ارگانوفسفره­ها در چه دوره ای از تکوین مغز باشد ممکن است اثرات آن در دو جنس نر و ماده متفاوت باشد به طوریکه اگر تیمار با ارگانوفسفره­ها قبل از دوران تمایز جنسی در مغز باشد، تفاوت­های وابسته به جنس در تاثیرات نهایی آن­ها ایجاد نمی شود در حالیکه اگر تیمار در دوران وقوع تمایز جنسی در مغز باشد، تاثیرات متفاوتی در اثر تیمار با یک ترکیب ارگانوفسفره در دو جنس ظاهر می­ شود، در بعضی موارد نیز این تاثیرات در دو جنس یکسان بوده ولی در یک جنس بارزتر است (Aldridge et al., 2005) تاثیر وابسته به جنس کورپیریفاس در استریاتوم نیز دیده شده است به­طوریکه کاهش مارکرهای کولینرژیک[۳۷] در ماده­هایی که در روزهای ۴- ۱پس از تولد تیمار شده اند، شدیدتر بوده است. بیشترین اثر کاهشی مارکرهای کولینرژیک در اثر مجاورت با کورپیریفاس در هیپوکامپ و کمترین اثر در قشر مغز است (Slotkin et al., 2001; Levin et al., 2001).
۲-۴) تاثیر ارگانوفسفره­ها به ویژه کورپیریفاس در ایجاد افسردگی و نقص حافظه ناشی از تغییر در سیستم­های نوروترنسمیتری
دوره پس از تولد در جوندگان به­خاطر تکوین مسیرهای کولینرژیک در Basal forebrain بسیار حیاتی و مهم است. این مسیرها در میزان تحریک مغز بسیار مهم­اند و مجاورت با کورپیریفاس این تنظیم را مختل کرده (Berger – Sweeney and Hohmann, 1997) و از طریق مداخله در بلوغ مغز سبب اختلالات رفتاری می­ شود (Levin et al., 2001; Aldridge et al., 2005a) کورپیریفاس از طریق تغییر طولانی­مدت در فعالیت سیستم سروتونرژیک[۳۸] و غیر نرمال شدن رشد مسیرهای سروتونرژیک منجر به بروز پرخاشگری در موش­های صحرایی می شود (Bell and hobson, 1994; Aldridge et al., 2004) تزریق کورپیریفاس (۱ میلی­گرم بر کیلوگرم) در روزهای ۴-۱ پس از تولد منجر به اختلال در رشد و تمایز نورونی، تغییر در بیان ژن­های وابسته به سروتونین[۳۹] و افزایش بیان رسپتورهای سروتونینی می­ شود. این تغییرات، تخریب پایانه ­های نورون­های سروتونرژیک در حال رشد را به دنبال دارد که تغییرات آنی و طولانی­مدت از قبیل نقص در رفتارهای وابسته به سروتونین مثل عواطف و احساسات را باعث می­ شود .(Heninger,1997; Roeggea et al., 2008) نشان داده شده است که موش­هایی که در دوران پیش از تولد غلظت­های پایین کورپیریفاس را دریافت کردند الگوهای رفتاری مثل افسردگی را نشان می­ دهند که تغییر در سیستم­های سروتونرژیک و دوپامینرژیک[۴۰] را در این پدیده دخیل دانستند. همچنین ارتباط روشنی بین انسان­هایی که در معرض ارگانوفسفره­ها قرار گرفتند با افسردگی و خودکشی دیده شده است(Aldridge et al., 2005b; London et al., 2005; Lee et al., 2007) این ترکیب در غلظت­های پایین باعث اختلال در رفتار و عملکردهای شناختی (Colborn, 2006)، بیش فعالی حرکتی (Icenogle et al., 2004) و اختلال در حافظه کاری[۴۱] و حافظه مرجع[۴۲] می­ شود . (Levin et al., 2001; Aldridge et al., 2005a)مسمومیت­های حاد و مزمن با ترکیبات ارگانوفسفره منجر به تغییرات طولانی­ مدت در عملکردهای نوروفیزیولوژیک، فرآیندهای شناختی مثل سرعت پردازش اطلاعات، توجه بینایی، توانایی در ادارک بینایی و اختلال در حافظه حل مساله می­ شود(Steenland et al., 1994; Farahat et al., 2003; Roldan- topia et al., 2005, 2006). انسان­هایی که در صنعت و کشاورزی به مدت طولانی در معرض سطوح کم ارگانوفسفره قرار می­گیرند حتی بدون بروز علائم سمیت کولینرژیک، دچار اختلالات طولانی مدت در حافظه، تمرکز، توجه و سرعت آنالیز اطلاعات می­شوند(Gershon and Show, 1961; Metcalf and holmes, 1969; Rauhe et al., 2006). رابطه بین اثر بر حافظه و غلظت کورپیریفاس خطی نبوده و بیشترین تاثیر در غلظت­های پایین بروز کرده با افزایش غلظت به میزان بالاتر از آستانه تشخیص مهار استیل­کولین­استراز ، این تاثیر حذف یا معکوس می­گردد (Levin et al., 2002).
۲-۵) مکانیسم ایجاد صرع
فعالیت تشنجی صرع در اثر عدم تعادل بین فعالیت­های تحریکی و مهاری سیناپسی است (Madsen et al., 2010). صرع معمولا در نتیجه کاهش عوامل مهاری یا افزایش شدید تحریک­پذیری بخشی از شبکه نورونی مغز رخ می­دهد(Stafstrom, 2003, Pinto et al., 2005, Beck and Elger, 2008) صرع غالبا به دنبال افزایش تحریک گلوتاماترژیک[۴۳] یا کاهش مهار گاباارژیک[۴۴] ایجاد می­ شود (Obrenoritch et al., 1996). کاهش مهار گاباارژیک در نتیجه کاهش رهاسازی گابا[۴۵] از پایانه ­های عصبی، کاهش حساسیت رسپتورهای گابا و تغییر در شیب غلظت یونی به­علت تجمع داخل سلولی یون کلر می­باشد (Deyn et al., 1990). گابامهمترین نوروترانسمیتر مهاری در سیستم عصبی مرکزی است (Fritschy and Brunig , 2003). گابا در تکوین اولیه مغز شرکت می­ کند و تعیین کننده مهم عملکرد عصبی- رفتاری است. گابا از گلوتامات توسطL– گلوتامیک­اسید­دکربوکسیلاز[۴۶] سنتز می­ شود (Badaway et al., 2009). سطح گابا و فعالیتL– گلوتامیک­اسید­دکربوکسیلاز در بافتی که کانون صرع است و همچنین در مایع مغزی نخاعی بیماران صرعی کاهش یافته است (De Deyn et al., 1990). رسپتورهای گابا عبارتند از رسپتور­های یونوتروپیک[۴۷] گابا A و گابا C و رسپتورهای متابوتروپیک[۴۸] گابا B. رسپتورهای گابای A کانال دریچه­دار لیگاندی هستند و هنگام باز شدن باعث ورود کلر به سلول و ایجاد پتانسیل سیناپسی مهاری می­شوند (Cavazos and Lum, 2005). رسپتور گابا A به­ صورت پس­سیناپسی روی دندریت[۴۹]­های غشای سوماتیک[۵۰] و بخش اولیه آکسون[۵۱] قرار دارد (Delorenzo et al., 2005). رسپتورهای گابا C کانال یونی دریچه­دار لیگاندی هستند. فعال شدن کانال این رسپتورها نفوذپذیری به یون کلر را افزایش می­دهد. تعدادی از آگونیست­های رسپتور گابا A مثل باکلوفن[۵۲] نمی ­توانند با رسپتور گابا C برهم کنش داشته باشند. این رسپتورها در شبکیه[۵۳]، نخاع[۵۴]، غده هیپوفیز[۵۵] و برجستگی فوقانی یافت می­شوند .(Goodman et al., 2006) رسپتور گابا B از دو زیر واحد گابا B1 و گابا B2 تشکیل شده است (Gassman et al., 2004). رسپتورهای گابا B لینک شده بهG–پروتئین­ها هستند که با افزایش کنداکتانس[۵۶] پتاسیم و مهار ورود کلسیم نورون­ها را هایپرپلاریزه می­ کنند و اثر مهاری آهسته­ای دارند (Delorenzo et al., 2005). گلوتامات مهم­ترین نوروترانسمیتر تحریکی در سیستم عصبی مرکزی است (Cavazos and Lum, 2005). گلوتامات در ترمینال­های پیش­سیناپسی از گلوتامین[۵۷] توسط گلوتامیناز فعال شده با فسفات[۵۸]، همچنین از ۲- اگزوگلوتارات توسط گلوتامات­دهیدروژناز[۵۹]و ۲- اگزوگلوتارات­آمینوترانسفراز[۶۰] سنتز می­ شود (Meldrum et al., 1999) رسپتورهای یونوتروپیک گلوتامات، کانال­های دریچه­دار لیگاندی هستند و شامل انواع NMDA،AMPA و Kainate می­باشند .رسپتورهای AMPAشامل ۷ زیر واحد می­باشند و به کاتیون­های تک ظرفیتی سدیم و پتاسیم نفوذپذیرند و سبب ایجاد پتانسیل­های پس سیناپسی تحریکی سریع می­شوند (Morimoto et al., 2004). رسپتورهای Kainate به کاتیون­های تک ظرفیتی نفوذپذیرند. رسپتورهای NMDA پتانسیل­های پس­سیناپسی تحریکی آهسته و جریان یون کلسیم را میانجی می­ کنند و به سدیم و پتاسیم نیز نفوذپذیرند. این رسپتور از ۷زیر واحد تشکیل شده است (Morimoto et al., 2004 ., Kohr., 2006., Mallon et al., 2004) رسپتورهای متابوتروپیک با پیک­های داخل سلولی ارتباط دارند و دارای N-ترمینال بسیار بزرگ برای اتصال گلوتامات هستند (Kew and Kemp.,2005). کاهش دوپامین در هسته دم دار[۶۱] و افزایش نورآدرنالین[۶۲] در مغز میانی موش­های صحرائی دارای فعالیت صرعی دیده شده است (Hara et al., 1993). شواهدی مبنی بر تداخل عوامل ژنتیکی و محیطی در ایجاد صرع وجود دارد .(Berkovic et al., 2006) بسیاری از اختلالات ژنتیکی در ژن­های کد کننده کانال­های یونی، منجر به عدم تعادل بین انتقال عصبی مهاری و تحریکی ودر نهایت صرع می­گردد. بیشتر سندرم­های صرعی مربوط به اختلال عملکرد کانال­ها هستند(Armijo et al., 2005, Shin and Mc Namara,1994).
۲-۶ (مدل کیندلینگ در مطالعه صرع
کیندلینگ مدلی از تشنج­های پیچیده است. کیندلینگ تحریک­پذیری عصبی را افزایش داده، منجر به توسعه تشنج، آسیب نورونی و اختلالات رفتاری می­ شود و همچنین تا حدی شبیه به اختلالات دیده شده در صرع لوب گیجگاهی[۶۳] در انسان است. کیندلینگ همچنین یک مدل مناسب آزمایشگاهی برای مطالعه مکانیسم­های تغییرات مرتبط با صرع در نظر گرفته می شود McEachern and Shaw, 1999)). در این مدل تحریکات زیر آستانه ای پشت سر هم توسط جریان الکتریکی یا مواد شیمیایی ایجاد می­ شود که منجر به بروز تشنجات می­گردد.(Luthman and Humpel., 1997) کیندلینگ نخستین بار توسط Goddard به­عنوان مدل آزمایشگاهی صرع که با پلاستیسیتی نورونی[۶۴] و افزایش فعالیت تشنجی ارتباط دارد معرفی شد (Da-Silva et al., 1998)، او در این نوع کیندلینگ (کیندلینگ الکتریکی )با قرار دادن الکترود در ساختار لیمبیک، تحریکات الکتریکی ایجاد می­کرد. کیندلینگ شیمیایی توسط ترکیبات شیمیایی صرع زا پیلوکارپین[۶۵]، کاینیک اسید[۶۶] ، پیکروتوکسین[۶۷] و پنتیلن­تترازول ایجاد می­ شود (KOhling, 2002). کیندلینگ ناشی از پنتیلین تترازول اولین بار توسط Mason و Cooper در سال ۱۹۷۲ شرح داده شد که با افزایش تشنج­ها بعد از تزیقات مکرر پنتیلین­تترازول مشخص می­ شود .(Mason and cooper, 1972) پنتیلن­تترازول آنتاگونیست غیر رقابتی گابا است و روی جایگاه پیکروتوکسین گیرنده گابا Aاثرکرده و مانع ورود کلر می­ شود. اثرات پنتیلن­تترازول روی گیرنده گابا A وابسته به غلظت و غیر وابسته به ولتاژ است (Hung et al ., 2001) پنتیلین­تترازول همچنین می ­تواند با تحریک گیرنده NMDA موجب تحریک سیستم عصبی مرکزی و ایجاد تشنج شود (Nevins and Arnolde 1989; Sayyah et al., 2002). افزایش فعالیت انتقال گلوتاماترژیک منجر به تولید رادیکال آزاد[۶۸] می­ شود که نقش مهمی در مرگ نورون­ها در نواحیCA1وCA2 هیپوکامپ موش­های کیندل شده با پنتیلین­تترازول دارد و سبب اختلالات یادگیری می­ شود.(Gupta et al., 2003; Singh et al., 2003) تشنج­های صرعی با افزایش نفوذپذیری به مواد موجود در خون و باز شدن اتصالات محکم بین سلول­های اندوتلیال و عروق مغزی منجر به اختلال در سد خونی- مغزی می­شوند، در نتیجه ماکرومولکول­هایی مثل پروتئین­ها می­توانند از سد خونی-مغزی عبور کنند ((Arican et al., 2006.
۲-۷) ساختارهای مغزی و سیستم­های نوروترنسمیتری دخیل در حافظه
اثرگذارترین سیستم نوروترنسمیتری در یادگیری فضایی ، سیستم کولینرژیک است. بعداز آن گلوتامات، دوپامین، سروتونین، نوراپی­نفرین و گابا به ترتیب از اهمیت بیشتری برخوردارند (Wilson et al., 1995). مطالعات انجام شده روی انسان و حیوان نشان داده است که سیستم کولینرژیک و به­خصوص گیرنده­های موسکارینی استیل­کولین، در حافظه نقش دارند (Bymaster et al., 1993). مطالعات تصویری از فعالیت مغز ، افزایش فعالیت کولینرژیک و کاهش فعالیت آنتی­کولینرژیک[۶۹] را در مناطق زیر قشری مغز مانند تالاموس[۷۰] نشان می­دهد که مناطق هوشیاری و توجه می باشند .(Freo et al., 2002) هسته قاعده­ای با سلول­های درشت[۷۱](NBM) یکی از هسته­های مغز جلویی[۷۲] است که ۹۰ درصد نورون­های این هسته کولینرژیک است.۸۰-۷۰ درصد اعصاب کولینژیک قشر مغز از NBM منشاء گرفته­اند (Houser et al., 1985; Eckenstein et al., 1988;Miranda et al., 2003)اکثر استیل­کولینی که در قشر مغز یافت می­ شود، منشا خارج قشری دارد و قسمت عمده ای از آن توسط نورون­های کولینرژیک NBM به قشر آزاد می­ شود (Kensner et al., 1987). مسیرهای کولینرژیک NBM به آمیگدال و قشر و همچنین NBM به سپتوم و هیپوکامپ در ایجاد حافظه نقش مهمی را ایفاء می­ کند .(Brozhink and Vinogradova.,1988ارتباط عمده هیپوکامپ با قشر انتورینال[۷۳] است که هیپوکامپ را به سایر نواحی قشری متصل می­ کند .(Carew, 2000) همچنین هیپوکامپ با آمیگدال، هیپوتالاموس[۷۴]، عقده­های قاعده­ای[۷۵]، سپتوم[۷۶]، اجسام پستانی[۷۷] و تالاموس ارتباط دارد .(Carew,2000;Bloom,2001) در تقسیم ­بندی جزئی هیپوکامپ به ۴ ناحیه CA1، CA2، CA3 و CA4 تقسیم می­ شود و CA1 و CA3 بزرگترین بخش­های آن هستند .(Carew,2000) مشخص شده که ناحیه CA3 هیپوکامپ نقش مهمی در یادگیری و حافظه فضایی دارد، به طوریکه مهار آوران­های تحریکی به CA3 سبب اختلال در این پدیده می­گردد(Meilandt et al., 2004) . سیستم کولینرژیک در ناحیه CA1 هیپوکامپ و تاثیر آن بر روند حافظه و یادگیری از اهمیت ویژه برخوردار است (Paul et al., 1995). در هیپوکامپ۳ مسیر نورونی عمده وجود دارد :

    1. مسیر پرفورانت[۷۸] :فیبرهای ورودی از قشر انتوریال با سلول­های دانه­دار در شکنج دندانه ای سیناپس برقرا می­ کند.
    1. مسیر فیبر خزه ای[۷۹] :آکسون سلول­های دانه دار با سلول­های هرمی در ناحیه CA3 سیناپس برقرار می­ کند.
    1. مسیر دستجات شافر[۸۰] :در این مسیر آکسون سلول­های هرمی در ناحیه CA3 با سلول های هرمی CA1 سیناپس برقرار می­ کنند . از ناحیه CA1 با قشر انتورینال ارتباط وجود دارد.

در حقیقت در هیپوکامپ مداری متشکل از ۳ سیناپس وجود دارد که شامل سیناپس بین آوران­های قشر انتورینال باسلول­های شکنج دندانه­ای[۸۱]، سیناپس بین آکسون سلول­های شکنج دندانه­ای با سلول­های هرمی[۸۲] ناحیه CA3 و سیناپس بین نورون­های هرمی CA3 با سلول­های هرمی CA1 می­باشد، این ۳ مدار به­ طور وسیعی از طریق ثبت داخل سلولی[۸۳] و خارج سلولی مطالعه می­شوند (Carew, 2000; Shephered, 1994). استیل کولین دارای دو گروه گیرنده­های موسکارینی و نیکوتینی است. گیرنده­های موسکارینی دارای ۵ زیر گروه می­باشند (M1-M5). بین سیستم کولینرژیک و سایر سیستم­های نوروترنسمیتری در فرآیندهای حافظه واکنش متقابل وجود دارد (Dunnett et al., 1985; Bymaster et al., 1993) مطالعات پیشنهاد می­ کند که نقش استیل­کولین مخصوص اعمال حافظه نیست اما به­ طور­کلی در توجه و بعضی فرم­های پلاستیسیتی سیناپسی[۸۴] نقش دارد. اسکاپولامین،[۸۵] آنتاگونیست رسپتور M1 موسکارینی است که با مسدود کردن این رسپتور باعث نقص حافظه می­ شود. تمایل اسکاپولامین به باند شدن به رسپتورش در مغز رت­ها در حدود nM1 است. دوزهای بالای اسکاپولامین همچنین رسپتورهای نیکوتینی را بلوک می­ کند. اسکاپولامین به عنوان یک داروی آلکالوئیدی[۸۶] مرجع برای ایجاد فراموشی در انسان و حیوان استفاده می­ شود. وقتی اسکاپولامین با دوز­های بالاتر ازmg/kg 1/0استفاده می­ شود، باعث اختلال در حافظه و یادگیری می­ شود. اسکاپولامین علاوه بر تاثیر بر حافظه و یادگیری روی انواع مختلف رفتار، فعالیت حرکتی، اضطراب[۸۷] و توجه اثر می­ گذارد. اسکاپولامین در درجه اول روی پروسه­های حسی و توجه اثر می­ گذارد. از آنجا که فراموشی ناشی از اسکاپولامین به دلیل مهار سیناپسهای کولینرژیک است، از این ماده به عنوان یک مدل آسیب­های شناختی که در پیری و زوال عقل مشاهده می­ شود استفاده می­گردد. اسکاپولامین پروسه­های درگیر در دریافت و تثبیت حافظه را تخریب می­ کند. (Vader stay et al., 2005) آگونیست­های گیرنده گابا از طریق آزاد­سازی استیل­کولین به حافظه آسیب می­رسانند، در حالیکه آنتاگونیست­های گابا، حافظه را تسهیل می­ کنند (Brioni et al., 1989) کنش متقابل سیستم­های کولینرژیک و سروتونرژیک نقش مهمی در یادگیری و حافظه دارد. سروتونین در اعمال فیزیولوژیک مختلف از جمله حافظه نقش دارد. گیرنده­های سروتونین به ۴ دسته۵-HT1 ، ۵-HT2،۵-HT3 و ۵-HT4تقسیم بندی ­می­شوند. تحریک گیرنده­های ۵-HT در ناحیه CA1 در هیپوکامپ پشتی موش­ها به تشخیص فضایی آن­ها آسیب می­رساند (Mann and Yates, 1983; Wilkinson and Dourish,1997) تحریک گیرنده­های ۵-HT1Aبه حافظه آسیب وارد می­ کند (Stancompiano, 1999). عملکرد سروتونین در حافظه بستگی به این دارد که سروتونین برکدام رسپتور تاثیر داشته باشد (Skirzewski et al., 2010). دوپامین به­عنوان سوبسترای بالقوه در شکل­پذیری سیناپس و مکانیسم­های حافظه معرفی شده است (Jay,2003). برای اولین بار Brozoski به اهمیت دوپامین و نوراپی نفرین در حافظه کاری پی برد. تزریق ۶- هیدروکسی دوپامین[۸۸] به سپتوم باعث کاهش دوپامین و در نتیجه آسیب به حافظه موش­های صحرائی در ماز شعاعی می­ شود (Simon et al., 1986). فعالیت دوپامینرژیک مرتبط با انگیزش[۸۹] است. محروم کردن موش­های صحرایی به مدت ۲۰ ساعت از غذا، منجر به افزایش دوپامین در هسته Accumbans می­ شود. رسپتورهای دوپامینی D1 نقش حیاتی در تاثیر دوپامین بر عملکرد پره فرونتال و حافظه کاری دارد (Lidow et al., 1991; Wilson et al., 1995) تحریک گیرنده­های پیش سیناپسی دوپامین D2 باعث بهبود بازیابی حافظه می­ شود، در­حالیکه غلظت­های بالای آن با تحریک گیرنده­های پس­سیناپسی دوپامینی D2 به بازیابی حافظه آسیب می­زند (Kebabian et al., 1979). مهار رسپتور NMDA گلوتامات با آنتاگونیست غیر رقابتی MK- 801 و آنتاگونسیت رقابتی AP5 مانع از تشکیل LTP (تقویت طولانی مدت) در ناحیه CA1 و شکنج دندانه ای[۹۰] هیپوکامپ می­ شود (Errington, 1987). MK-801 یا دیزوسیلپین آنتاگونیست غیر رقابتی رسپتور NMDA می­باشد. زمانی که کانال­های رسپتور NMDA باز هستند، اجازه می­ دهند یون های کلسیم وارد سلول شوند و در نتیجه نیتریک اکساید ساخته می­ شود. بنابراین، این رسپتورها در انتقال سیناپسی و پتانسیل طولانی مدت نقش دارند. این رسپتورها در حافظه و یادگیری نقش دارند و در هیپوکامپ پشتی هستند. MK-801 از ورود سدیم و کلسیم به داخل سلول و همین طور از خروج پتاسیم جلوگیری می­نماید .MK-801 باعث اختلال یادگیری مهارت های بینایی-فضایی می­ شود. این مهارت ها برای پاسخ های فضایی به اشیا رنگی و مهارت­ های تشخیص بینایی مشکل نیاز هستند.MK-801 موجب تخریب حسی- حرکتی در موش ها می­ شود. این دارو سبب آسیب پایانه های آکسون، میکروگلیا[۹۱]، کورتکس رترواسپلنیال[۹۲]، پیریفرم کورتکس[۹۳]، کورتکس انتورینال، آمیگدال، تنیا تکتی[۹۴] و جیروس دندانه ای تمپورال[۹۵] می­ شود. تزریق دوطرفی MK-801 به تالاموس جلویی مغز موش سبب تشکیل پروتئین شوک حرارتی (HSP 70) در نورون­های پیرامیدال[۹۶] در لایه ۳ کورتکس رترواسپلنیال و آسیب نورون­ها می­گردد. MK-801 به­ صورت حاد و مزمن اثرات مختلفی روی رسپتور دوپامین D1 و D2 دارد و سبب کاهش گلوتامات و دوپامین در کورتکس پره­فرونتال[۹۷] می­گردد. دوزهای پایین MK-801 سبب تحریک حرکتی در موش می­ شود در حالیکه دوز­های بالاتر آن باعث آتاکسی[۹۸]، رفتار­های کلیشه ای و کاتاپسی (جمود عضلات ) می­ شود (lapin and Roqaski, 1995). نیتریک اکسید[۹۹](NO) نیز در حافظه نقش دارد. نیتریک اکسید در فرایند یادگیری فضایی نقش دارد .(Rezayof et al., 2006) در آزمایشی که Bohme با بهره گرفتن از ماز شعاعی هشت بازویی انجام داد، مشاهده کرد که استفاده سیستمیک از مهارگر NOS قادر به بلوک کردن LTP هیپوکامپ است و باعث کاهش یادگیری فضایی می­ شود .مسیر های نورآدرنرژیک نقش مهمی در تنظیم حافظه و یادگیری دارند (Sirvio et al., 1999). تزریق سیستمیک پروپرانولول[۱۰۰] با غلظت ۱۰ mg/kg از طریق آنتاگونیستی بر گیرنده بتا­نورآدرنرژیک[۱۰۱] سبب آسیب حافظه در ماز شعاعی می­ شود (Przybyslawski, 1999). هیستامین[۱۰۲] حافظه را کاهش می­دهد (Eidi et al., 2003) ممکن است در فرایند تثبیت حافظه، سیستم هیستامینرژیک[۱۰۳]با سیستم کولینرژیک ارتباط متقابل داشته باشد، زیرا دیده شده که تحریک گیرنده­های موسکارینی، رهاسازی هیستامین در مغز موش را کاهش می­دهد (Gulat – Murray et al., 1989).
۲-۸(تاثیر صرع بر یادگیری و حافظه
بیماران صرعی اغلب نواقصی را در حافظه و یادگیری از خود نشان می­ دهند (Cavazos and sutula, 1990) تاثیر برخی ترکیبات درکاهش اختلال یادگیری ناشی از کیندلینگ به اثر آنتی­اکسیدانی[۱۰۴] و حذف رادیکال­های آزادنسبت داده شده است(Rauca et al., 1999;Singh et al., 2003) در حیوان بالغ صرع­های شدید باعث آسیب­های نورونی در ناحیه CA1 و CA3 و جیروس دندانی هیپوکامپ می­شوند که سبب جوانه زدن آکسون سلول­های گرانولی در نواحی Supra granular، Fascia dentate، Stratum infropiramidal از ناحیه CA3 شده و در نهایت منجر به نقص طولانی­مدت در یادگیری، حافظه و رفتار می­ شود (Liu et a., 1999). در نتیجه فعالیت با الگوی صرعی و کیندلینگ LTP[105] و [۱۰۶]LTD تشدید می­ شود (Leung and Wu, 2003; Abegg et al., 2004). تغییر در تعادل LTP ممکن است بر شکل­ گیری حافظه تاثیر داشته باشد، بنابراین حیوانات کیندل شده در عملکرد­هایی که به حافظه فضایی احتیاج دارند، توان کمتری در مقایسه با نمونه­های کنترل دارند .(Grecksch, 1991; Robinson et al., 1993) در انسان مبتلا به صرع و در مدل­های صرعی حیوانی، کاهش خارهای دندریتی در نورون­های پیرامیدال هیپوکامپ و سلول­های گرانوله جیروس دندانه­ای دیده شده که این کاهش خارهای دندریتی می ­تواند یک مکانیسم منطقی برای توضیح آسیب یادگیری و حافظه در بیماران مبتلا به صرع باشد. احتمالا مکانیسم­های اکسیتوکسیک فعال شده به وسیله گلوتامات در تغییرات خارهای دندریتی القا شده به وسیله حمله­های صرعی درگیر است (Wong, 2005) همچنین با توجه به نقش اساسی و شناخته شده استیل­کولین در انواع حافظه و یادگیری، تغییر در رهایش استیل­کولین هیپوکامپ در طی روند کیندلینگ می ­تواند در نقص حافظه و یادگیری در حیوانات کیندل شده با پنتیلن تترازول دخیل باشد (Ben-Ari et al., 1981).
۲-۹( هدف
در این مطالعه اثر دریافت غلظت پایین کورپیریفاس در دوره نوزادی بر نقص شناختی ناشی از کیندلینگ شیمیایی با بهره گرفتن از آزمون ماز شعایی می­باشد. همچنین تاثیر پیش­تیمار اسکاپولامین و MK-801 برای تعیین میزان وابستگی عملکرد شناختی به سیستم­های کولینرژیک و گلوتاماترژیک مورد بررسی قرار می­گیرد.
فصل سوم
۳- مواد و روش­ها
۳-۱) مواد مورد استفاده:
کورپیریفاس
DMSO
پنتیلن تترازول
سالین
اسکاپولامین
MK-801
پروپرانولول
الکل

موضوعات: بدون موضوع  لینک ثابت


فرم در حال بارگذاری ...