امیر جلالی

مقدمه: حافظه و یادگیری از پیچیده‌ترین عملکردهای عصبی در سیستم عصبی مرکزی به شمار می‌روند و زیربنای بسیاری از رفتارهای تطابقی و شناختی موجودات زنده را تشکیل می‌دهند. عوامل ژنتیکی و محیطی بسیاری بر حافظه تأثیر دارند که از جمله ژن‌های مؤثر در این فرآیند می‌توان به Bdnf، Creb1 و Nlrp3 اشاره کرد که به‌ترتیب در رشد و بقای نورون‌ها، تثبیت حافظه و تنظیم پاسخ‌های التهابی نقش دارند. یکی از عوامل محیطی مؤثر بیسموت اکسید است که با وجود کاربردهای گسترده در علوم مختلف، به‌ویژه در پزشکی و صنعت داروسازی، دارای خواص سمی نیز هست. با توجه به یافته‌های مختلف در مورد اثرات سمی این ماده بر کبد، کلیه و ناباروری و همچنین عدم بررسی جامع اثر آن بر مغز، ما بر آن شدیم تا این اثر را بر موش‌های نر نژاد NMRI بررسی کنیم. مواد و روش‌ها: در این پژوهش فرم نانوذره‌ای بیسموت اکسید به‌منظور جذب بهتر انتخاب شد. موش‌ها به 9 گروه هشت تایی تقسیم شدند که گروه اول به عنوان گروه کنترل انتخاب گردید و گروه‌های 2 تا 5 به ترتیب با غلظت‌های 5، 10، 25 و 50 میلی‌گرم بر کیلوگرم نانوذره‌ای بیسموت اکسید به مدت 14 روز تیمار شدند. همچنین در این تحقیق از عصاره هیدروالکلی ریزوم گیاه Cyperus esculentus به‌ دلیل دارا بودن خواص آنتی‌اکسیدانتی با غلظت‌های 50 و 100 میلی‌گرم بر کیلوگرم همراه با دوز 25 میلی‌گرم بر کیلوگرم نانوذره بیسموت اکسید و یا به تنهایی به مدت 14 روز استفاده شد. در پایان تیمار موش‌ها تحت آزمون‌های رفتاری- حرکتی (شامل آزمون رفتاری تشخیص شی در زمینه و آزمون حرکتی) قرار گرفتند و سپس تشریح شدند. در تمامی حیوانات شاخص‌های بیوشیمیایی سرم خون (شامل سنجش مالون دی آلدئید و ظرفیت تام آنتی اکسیدانتی) و میزان بیان ژن‌های Creb1، Bdnf و Nlrp3 در بافت هیپوکامپ سنجیده شد. داده‌های به‌دست‌آمده با استفاده از آزمون آماری تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون تعقیبی توکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایج: یافته‌های به دست آمده از آزمون تشخیص شی در زمینه نیز نشان داد با افزایش دوز مصرفی نانو ذره بیسموت اکسید نسبت به گروه کنترل شاخص تشخیص شیء در زمینه بطور معناداری کاهش یافته و در دوزهای 25 و 50 میلی‌گرم بر کیلوگرم میزان این شاخص منفی شد که به معنای اختلال حافظه می‌باشد. در گروه دریافت کننده نانوذره بیسموت اکسید با دوز 25 میلی‌گرم بر کیلوگرم، پیش تیمار با عصاره‌ی Cyperus esculentus در دوزهای 50 و100 میلی‌گرم بر کیلوگرم منجر به افزایش معنادار شاخص تشخیص و بهبود حافظه شد. در گروه تیمار شده با عصاره به تنهایی اختلاف معناداری در شاخص تشخیص با گروه کنترل دیده نشد. یافته‌های این پژوهش همچنین نشان داد که در گروه‌های تیمار شده با نانوذره بیسموت اکسید نسبت به گروه کنترل میزان مالون دی آلدئید سرم خون و بیان ژن Nlrp3 در هیپوکامپ به‌طور معناداری افزایش و ظرفیت تام آنتی اکسیدانتی در سرم خون و بیان ژن‌های Creb1 و Bdnf در هیپوکامپ به‌طور معناداری کاهش یافت. در گروه دریافت کننده نانوذره بیسموت اکسید با دوز 25 میلی‌گرم بر کیلوگرم، پیش تیمار با عصاره‌ی Cyperus esculentus در دوزهای 50 و100 میلی‌گرم بر کیلوگرم منجر به کاهش معنادار سطح مالون‌دی‌آلدهید سرم خون و بیان ژن Nlrp3 در هیپوکامپ و افزایش معنادار ظرفیت تام آنتی اکسیدانتی در سرم خون و بیان ژن‌های Creb1 و Bdnf در هیپوکامپ نسبت به گروه دریافت‌کننده نانوذره بیسموت اکسید با دوز 25 میلی‌گرم بر کیلوگرم شد. در گروه تیمار شده با عصاره به تنهایی شاخص‌های اندازه گیری فوق اختلاف معناداری نسبت به گروه کنترل نشان نداد. همچنین در این پژوهش نتایج آزمون‌ حرکتی در گروه‌های مختلف نسبت به گروه کنترل اختلاف معناداری نشان نداد. نتیجه‌گیری: یافته‌های رفتاری در آزمون تشخیص شی در زمینه به وضوح نشان داد که تجویز نانوذرات بیسموت اکسید بطور وابسته به دوز منجر به کاهش معنادار حافظه می‌شود که با تغییرات بیوشیمیایی و مولکولی همبستگی قوی دارد. در این گروه‌ها افزایش معنادار سطح مالون دی آلدئید نشان‌دهنده افزایش پراکسیداسیون لیپیدی و آسیب سلولی و کاهش معنادار ظرفیت تام آنتی اکسیدانتی حاکی از کاهش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی کل و بروز استرس اکسیداتیو است. علاوه بر این، در سطح مولکولی، بیان ژن‌های کلیدی Creb1 و Bdnf در هیپوکامپ موش‌ها، که برای شکل‌پذیری سیناپسی و تثبیت حافظه ضروری هستند، به صورت وابسته به دوز کاهش معناداری و بیان ژن Nlrp3، که یکی از مهم‌ترین ژن‌های مرتبط با التهاب عصبی است، در گروه‌های تحت تیمار افزایش معناداری نشان داد. در این پژوهش همچنین، مصرف عصاره Cyperus esculentus توانست تمامی اثرات مخرب ناشی از دوز 25 میلی‌گرم بر کیلوگرم نانوذرات بیسموت اکسید بر حافظه را به‌طور معناداری مهار کند. این بهبودی با کاهش سطح مالون دی آلدئید، افزایش سطح ظرفیت تام آنتی اکسیدانتی، افزایش بیان ژن‌های Creb1 و Bdnf، و کاهش بیان ژن Nlrp3 همراه بود. این یافته‌ها نشان می‌دهد که مکانیسم عمل عصاره گیاهی احتمالا از طریق مقابله با استرس اکسیداتیو و مهار التهاب عصبی است.