پایان نامه : اثرات اوکالیپتول بر الگوی فعالیت نورونی حلزون و برهمکنش با مکانیسم های سلولی دخیل در القای فعالیت صرعی

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته زیست شناسی

گرایش : فیزیولوژی جانوری

عنوان : اثرات اوکالیپتول بر الگوی فعالیت نورونی حلزون و برهمکنش با مکانیسم های سلولی دخیل در القای فعالیت صرعی

دانشگاه شیراز

دانشکده علوم

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته­ ی زیست شناسی (فیزیولوژی جانوری)

اثرات اوکالیپتول بر الگوی فعالیت نورونی حلزون و برهمکنش با مکانیسم های سلولی دخیل در القای فعالیت صرعی

استاد راهنما:

دکتر جعفر وطن پرست

 

 

شهریور 1392

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

اوکالیپتول یک مونوترپن است که در اسانس روغنی بسیاری از گیاهان از جمله گیاه اوکالیپتوس وجود دارد. این ترکیب اثرات فارماکولوژیک متنوعی نشان می­دهد که بسیاری از آنها برهمکنش مستقیم یا غیر مستقیم با کانال­های یونی را بکار می­گیرد. در این تحقیق تاثیر اکالیپتول بر تحریک­پذیری نورون­های کانگلیون زیرمری حلزون Caucasotachea atrolabiata با استفاده از تکنیک ثبت داخل سلولی مطالعه  شد. اوکالیپتول (3 میلی مولار) پس از حدود 5 دقیقه، منجر به افزایش فرکانس پتانسیل‌های عمل و کاهش دامنه و مدت پتانسیل متعاقب هیپرپلاریزان گردید که می­تواند بیانگر مهار جریان­های پتاسیمی رو به خارج باشد. اعمال دارو در غلظت­ بالاتر (mM5) سبب تغییر الگوی فعالیت نورون از حالت منظم به فعالیت انفجاری به همراه انحراف دپلاریزان گردید که این تغییرات بعد از شستشو با رینگر نرمال برگشت­پذیر بود. اعمال اوکالیپتول 3 میلی مولار پس از کاربرد مهارکننده­های سنتتیک کانال­های پتاسیمی، تترااتیل­آمونیوم (مهارکننده کانال­های پتاسیمی جبران­کننده تأخیری) و 4-آمینوپیریدین (مهار کننده کانال­های پتاسیمی سریع) منجر به القای فعالیت انفجاری شد که از عملکرد همسوی اوکالیپتول با این عوامل حمایت می­کند. فعالیت انفجاری و انحراف دپلاریزان در حضور نیفدیپین (مهارکننده کانال­های کلسیمیL-type) و نیکل کلراید (مهارکننده غیر­اختصاصی کانال­های کلسیمی) حذف شد که می­تواند بیانگر نقش جریان­های کلسیمی رو به داخل در تعدیل فعالیت نورونی توسط اکالیپتول باشد. H89 (مهار کننده پروتئین کیناز وابسته بهcAMP ) و کلریترین (مهار­کننده پروتئین کینازC) قادر به مهار قابل توجه فعالیت انفجاری و انحراف دپلاریزان نبودند که نشان می­دهند فعالیت صرعی القاء شده توسط اکالیپتول به فسفوریله شدن کانال­ها وابسته نیست. نتایج تحقیق حاضر نشان می‌دهد که به احتمال زیاد اوکالیپتول بواسطه‌ی مهار مستقیم کانال­های پتاسیمی تحریک­پذیری نورون­ها را افزایش می­دهد.

کلمات کلیدی: اوکالیپتول، نورون حلزون، فعالیت انفجاری، انحراف دپلاریزان، کانال‌های یونی

 

 

 

فهرست مطالب

 

 

عنوان ………………………………………………………………………………………………………………………………. صفحه

 

فصل اول: مقدمه

1-1) بیان مساله …………………………………………………………………………………………………………………………2

1-2) دلایل استفاده از نورون­های حلزون ………………………………………………………………………………… 6

فصل دوم: مروری بر تحقیقات پیشین

2-1) صرع …………………………………………………………………………………………………………………………………. 9

2-2) اسانس­های گیاهی ………………………………………………………………………………………………………… 10

2-3) اثرات بیولوژیک اسانس­های گیاهی ……………………………………………………………………………… 12

2-4) ترکیبات اسانس­ها و عملکرد آن­ها روی سیستم عصبی مرکزی و محیطی ………………… 12

2-4-1) کامفر ………………………………………………………………………………………………………………………… 13

2-4-2) منتول ……………………………………………………………………………………………………………………….. 13

2-4-3) لینالول ……………………………………………………………………………………………………………………… 14

2-4-4) اوکالیپتول ………………………………………………………………………………………………………………… 15

2-5) کانال­های یونی و مشارکت آن­ها در فعالیت الکتریکی نورون­ها ………………………………….. 17

2-5-1) کانال­های کلسیمی …………………………………………………………………………………………………… 18

2-5-2) کانال­های پتاسیمی ………………………………………………………………………………………………….. 20

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

2-5-2-2) کانال­های پتاسیمی وابسته به کلسیم …………………………………………………………………. 21

2-5-3) کانال­های سدیمی ……………………………………………………………………………………………………. 23

2-5-3-1) جریان­های سدیمی گذرا و مداوم ……………………………………………………………………….. 23

2-6) پروتئین کیناز­ها و تنظیم کانال­های یونی توسط فسفوریلاسیون ……………………………….. 24

2-6-1) PKA و اثر بر کانال­های یونی ………………………………………………………………………………….. 25

2-6-2) PKC و اثر بر کانال­های یونی ………………………………………………………………………………….. 26

فصل سوم: مواد و روش­ها

3-1) حیوانات …………………………………………………………………………………………………………………………. 29

3-2) تشریح و آماده سازی گانگلیون عصبی جهت ثبت ………………………………………………………. 30

3-3) محلول­ها و دارو­ها …………………………………………………………………………………………………………. 31

3-4) ثبت داخل سلولی …………………………………………………………………………………………………………. 31

3-5) مراحل آزمایش ……………………………………………………………………………………………………………… 33

3-6) پارامتر­های الکتروفیزیولوژیک مورد مطالعه ………………………………………………………………….. 33

3-7) آزمون آماری …………………………………………………………………………………………………………………. 35

فصل چهارم: نتایج

4-1) ویژگی‌های فعالیت خودبخودی و برانگیخته نورون‌های حلزون در شرایط کنترل ……… 37

4-2) ویژگی­های پتانسیل عمل خود­به­خودی نورون­های حلزون در حضور غلظت 3 میلی مولار اوکالیپتول ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 38

4-3) ویژگی­های پتانسیل عمل خودبه­خودی نورون­های حلزون در حضور غلظت 5 میلی مولار اوکالیپتول ……………………………………………………………………………………………………………………………….. 44

4-4) ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور اوکالیپتول 3 میلی مولار و PTZ ……. 49

4-5) ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور اوکالیپتول 3 میلی مولار و مهار کننده‌های کانال‌های پتاسیمی 4-AP و TEA ………………………………………………………………………. 50

4-6) ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور اوکالیپتول 5 میلی مولار و مهار کننده‌های کانال‌های کلسیمی نیکل کلرید و نیفدیپین ………………………………………………………… 52

4-7) ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور اوکالیپتول 5 میلی مولار و مهار کننده‌های پروتئین کیناز­ها کلریترین و H89 ……………………………………………………………………….. 54

فصل پنجم: بحث و نتیجه­گیری

5-1) بحث ……………………………………………………………………………………………………………………………… 58

5-1-1) تغییر در ویژگی‌های پتانسیل عمل در حضور اوکالیپتول ……………………………………….. 59

5-2) نتیجه­گیری …………………………………………………………………………………………………………………… 63

5-3) پیشنهادات برای مطالعات آینده …………………………………………………………………………………… 64

فهرست منابع و ماخذ ……………………………………………………………………………………………………………… 65

 

 

 

 

فهرست شکل­ها

 

 

عنوان ………………………………………………………………………………………………………………………………. صفحه

 

شکل 3-1. حلزون باغی …………………………………………………………………………………………………………. 29

شکل 3-2. گانگلیون تحت مری تثبیت شده در محفظه ثبت ……………………………………………… 30

شکل 3-3. نمایی از وسایل ثبت داخل سلولی ………………………………………………………………………. 32

شکل 3-4. نحوه اندازه گیری برخی پارامترهای پتانسیل عمل ……………………………………………. 34

شکل 4-1. الگوی فعالیت خودبخودی نورون در شرایط کنترل، 5 و 10 دقیقه پس از مجاورت با اوکالیپتول 3 میلی مولار …………………………………………………………………………………………………….. 38

شکل 4-2. مقایسه پتانسیل ثبت شده از یک نورون در سه زمان کنترل، 5 و 10 دقیقه پس از افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار ……………………………………………………………………………………………. 42

شکل 4-3. الگوی فعالیت خودبخودی در شرایط کنترل، 5 دقیقه پس از مجاورت با غلظت mM 5 اوکالیپتول و پس از شستشوی محفظه حاوی اوکالیپتول با رینگر نرمال حلزون ……. 44

شکل 4-4. مقایسه پتانسیل ثبت شده از یک نورون در زمان­های کنترل، 5دقیقه پس از افزودن اوکالیپتول 5 میلی مولار و پس از شستشو ……………………………………………………………………………. 48

شکل 4-5. پس از افزایش فعالیت نورون درنتیجه افزودنPTZ 10 میلی مولار، افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار بعد از 3 دقیقه منجر به بروز الگوی burst شد …………………………….. 50

شکل 4-6. پس از افزایش فعالیت نورون درنتیجه افزودن TEA 5 میلی مولار، افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار بعد از 5 دقیقه منجر به بروز الگوی burst شد ……………………………. 51

شکل 4-7. پس از افزایش فعالیت نورون درنتیجه افزودن 4-AP 1 میلی مولار، افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار بعد از 4 دقیقه منجر به بروز الگوی burst شد ……………………………. 52

شکل 4-8. پس از بروز فعالیت PDS درنتیجه افزودن اوکالیپتول 5 میلی مولار، NiCl به محفظه ثبت اضافه گردید ………………………………………………………………………………………………………. 53

شکل 4-9. پس از بروز فعالیت PDS در نتیجه افزودن اوکالیپتول 5 میلی مولار، نیفدیپین به محفظه ثبت اضافه گردید ………………………………………………………………………………………………………. 54

شکل 4-10. پس از بروز فعالیت PDS در نتیجه افزودن اوکالیپتول 5 میلی مولار، کلریترین به محفظه ثبت اضافه گردید ………………………………………………………………………………………………………. 55

شکل 4-11. پس از بروز فعالیت PDS در نتیجه افزودن اوکالیپتول 5 میلی مولار، H89 به محفظه ثبت اضافه گردید ………………………………………………………………………………………………………. 56

فهرست نمودارها و جدول­ها

 

 

عنوان ………………………………………………………………………………………………………………………………. صفحه

 

نمودار 4-1. مقایسه میانگین پتانسیل استراحت غشاء، آستانه، فرکانس و دامنه پتانسیل عمل در شرایط کنترل و در 5 و 10 دقیقه پس از افزودن غلظت 3 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (7=n) ………………………………………………………………………………………………………………. 39

نمودار 4-2. مقایسه میانگین مدت زمان پتانسیل عمل، فاصله بین پتانسیل‌های عمل، و سطح زیر منحنی در شرایط کنترل و در 5 و 10 دقیقه پس از افزودن غلظت 3 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (7=n) …………………………………………………………………………….. 40

نمودار 4-3. مقایسه دامنه AHP و طول مدت AHP در شرایط کنترل و در 5 و 10 دقیقه پس از افزودن غلظت 3 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (7=n) …………………………… 41

نمودار 4-4. مقایسه میانگین شیب فاز دپلاریزاسیون و شیب فاز رپلاریزاسیون بین سه حالت کنترل، 5 و 10 دقیقه پس از افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار (7=n) ………………………………… 42

نمودار 4-5. مقایسه میانگین مدت دوره مهاری بعد از فعالیت برانگیخته پس از تزریق جریان‌های دپلاریزان (nA3-2) در شرایط کنترل و 10 دقیقه پس از افزودن غلظت 3 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال ……………………………………………………………………………….. 43

نمودار 4-6. مقایسه میانگین پتانسیل استراحت غشاء، آستانه، فرکانس و فاصله بین پتانسیل‌های عمل در شرایط کنترل و 5 دقیقه پس از افزودن غلظت 5 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (6=n) ……………………………………………………………………………………………….. 45

نمودار 4-7. مقایسه دامنه و طول مدت پتانسیل­های عمل و همچنین سطح زیر منحنی در شرایط کنترل و 5 دقیقه پس از افزودن غلظت 5 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (6=n) ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 46

نمودار 4-8. مقایسه مدت فاز دپلاریزاسیون و رپلاریزاسیون پتانسیل عمل، دامنه AHP و طول مدت AHP در شرایط کنترل و 5 دقیقه پس از افزودن غلظت 5 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (6=n) ……………………………………………………………………………………………………. 47

نمودار 4-9. مقایسه میانگین شیب فاز دپلاریزاسیون و شیب فاز رپلاریزاسیون بین حالت کنترل و 5 دقیقه پس از افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار (7=n) ……………………………………….. 47

جدول4-1. مقاومت ورودی سلول در شرایط کنترل و 10 دقیقه پس از کاربرد اوکالیپتول 3 میلی مولار ………………………………………………………………………………………………………………………………. 43

جدول 4-2. مقاومت ورودی سلول در شرایط کنترل و 10 دقیقه پس از کاربرد اوکالیپتول 5 میلی مولار ………………………………………………………………………………………………………………………………. 49

بیان مساله

 

بیماری صرع[1] از جمله شایع­ترین اختلالات عصبی در جهان است. این اختلال بصورت تشنجات خودبخودیِ غیرقابل پیش­بینی بروز می کند. صرع معمولاً در نتیجه کاهش عوامل مهاری یا افزایش شدید تحریک­پذیری در بخشی از شبکه نورونی مغز رخ می­دهد. در چنین شرایطی الگویی از فعالیت غیرطبیعی و شدید موسوم به الگوی فعالیت صرعی در این مجموعه نورونی شروع می­شود (Fisher, 1989). تغییر در الگوی فعالیت سیناپس­ها و اختلال در عملکرد کانال­های یونی بعنوان دو مکانیسم اساسی زمینه ساز صرع شناخته شده­اند  (Noebels, 2003; .Wuttke and Lerche, 2006) شواهد متعددی تغییر در سیستم­های نوروترنسمیتری مختلف بویژه گلوتامات، آسپارتات و GABA در ایجاد زمینه صرع را تایید کرده­اند (Pinto et al., 2005) با این حال شواهدی وجود دارد که تاثیر انحصاری سیناپس­ها در ایجاد زمینه و بروز صرع را نقض می­کنند. برخی تک سلول­های کشت داده شده بی­مهرگان و مهره­داران قادر به تولید الگوی فعالیت صرعی هستند (Rosalin, 1991). همچنین مهار انتقال سیناپسی با غلظت بالای منیزیم و غلظت پایین کلسیم در مواردی قادر به مهار فعالیت صرعی نیست (Bikson et al., 1999). مدارکی از این دست اهمیت و نقش ویژگی­های ذاتی غشاء بویژه عملکرد کانال­های سدیمی، پتاسیمی و کلسیمی در بروز الگوی صرع را نشان می­دهند.

با درمان­های موجود در 80% موارد می­توان حملات تشنج را کنترل کرد. علیرغم تولید تعداد قابل توجه داروهای سنتتیک موثر در درمان انواع صرع، تاثیرات جانبی قابل توجه این داروها و نیز عدم کارایی آن­ها در مورد برخی از مبتلایان باعث شده تا شناسایی ترکیبات ضد صرعِ موثرتر با اثرات جانبی کمتر همچنان مورد توجه بسیاری از محققان باشد (Emamghoreishi and Heidari-Hamedani, 2008).

در طب سنتی استفاده از عصاره خام گیاهان، به صورت خوراکی یا موضعی، نقش مهمی در درمان بسیاری از بیماری­ها، خصوصاٌ کنترل عفونت­ها داشت (Navarro et al., 1996). امروزه نیز گیاهان دارویی به عنوان یک منبع مناسب برای یافتن داروهای جدید مورد توجه محققان در سراسر دنیا قرار گرفته­است. همچنین علاوه بر استفاده­های بالینی، محصولات طبیعی مذکور به منظور کشف اهداف جدیدی از جمله رسپتورها و کانال­ها، حائز اهمیت­اند (Vriens  et al., 2008).

اسانس­های گیاهی[2] ترکیباتی بودار، فرار، اکثرا روان هستند که در چربی، الکل، حلالهایی با قطبیت ضعیف و به مقدار خیلی کم در آب قابل حل می­باشند. این ترکیبات بی رنگ یا زرد کمرنگ و به ندرت دارای رنگ بنفش­اند که در ساختارهای ترشحی برخی گیاهان ذخیره شده و قابل استخراج از بخش­های مختلف این گیاهان هستند. اسانس‌ها به طور معمول از ترپن‌­های[3] آروماتیک فرار و فنیل پروپانوئیدها تشکیل شده‌اند که بواسطه عبور آزادانه­شان از غشاء سلول می­توانند نقش­های سیگنالینگ متنوعی در سلول داشته باشند. در این ارتباط گزارش­هایی حاکی از مداخله ترکیبات اسانس‌های گیاهی با کانال‌های یونی و رسپتورها نیز وجود دارد (Goncalves et al., 2008).

تعداد معدودتری از مطالعات بر تاثیر خاص برخی ترکیبات از جمله مونوترپن­ها[4] متمرکزند که در تعداد قابل توجهی از فراورده­های گیاهی موثر بر صرع حضور دارند. مونوترپن­ها ترکیباتی با فرمول مولکولی C10H16 می­باشند که هم در فراورده­های گیاهی صرع زا[5] و هم در فراورده­هایی با اثرات ضد­صرع یافت می­شوند (Burkhard et al., 1999; Ishida, 2005). انواع عصاره­های گیاهی و اسانس­های روغنی استخراج شده از گیاهان جهت درمان صرع استفاده می­شود. تحقیقات روی این گیاهان نشان داده که عصاره­های آن­ها حاوی ترکیباتی با خواص ضد­تشنجی هستند و قادر به مهار فعالیت صرعی القاء شده توسط پنتیلن تترازول[6] ((PTZ می­باشند (Sayyah et al., 2002). PTZ  آنتاگونیست گابا است که با مهار رسپتور گابا A باعث کاهش عملکرد سیستم گاباارژیک می­شود (Olsen, 1981). از جمله مونوترپن­هایی که اثرات ضدصرعی به آنها نسبت داده شد می­توان به اوجنول[7]، لینالول[8]، منتول[9] و لیمونن[10] اشاره کرد (Burkhard et al., 1999). از طرفی برخی از مونوترپن­ها ممکن است سبب االقای تشنجات صرعی در انسان­ها و حیوانات شود. تاثیر صرع زایی اسانس روغنی برخی گیاهان به مونوترپن­های دوحلقه ای از جمله کامفر[11] و اوکالیپتول[12] نسبت داده شده (Burkhard et al, 1999).

[1] epilepsy

[2] Essential oils

[3] terpene

[4] monoterpene

[5] epileptogene

[6] pentylentetrazol

[7] eugenol

[8] linalool

[9] menthol

[10] limonene

[11] camphor

[12] eucalyptol

تعداد صفحه : 95

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید