دوره 33، شماره 354: هفته دوم آذر ماه 1394:1701-1709

بررسی اثر لیپوپلی‌ساکارید در ایجاد التهاب و بروز آلزایمر در مغز موش‌های نر صحرایی نژاد ویستار

مرتضی نظری سرنجه, شهربانو عریان, کیانا شاهزمانی

چکیده


مقدمه: در این مطالعه، اثر یک بار تزریق درون صفاقی لیپوپلیساکارید (LPS یا Lipopolysaccharide) در ایجاد التهاب با افزایش سطح عوامل التهابی IL-1β (Interleukin-1 beta) و TNF-α (Tumor necrosis factor alpha) در هیپوکمپ موش‌ صحرایی (Rat) و نیز اثر آن بر مرگ سلولی با استفاده از رنگآمیزی بافتی در ساعتهای 12، 24، 48، 72 و 120 بعد از تزریق لیپوپلیساکارید بررسی شد. هدف از این مطالعه، بررسی اثر عفونت باکتریایی (از طریق لیپوپلیساکارید) در ایجاد التهاب هیپوکمپ منجر به اختلال شناختی و نیز جایگزینی آن به جای Aβ (Amyloid-beta) و STZ (Streptozotocin) برای ایجاد رتهای مدل آلزایمر بود که مرگ و میر فراوانی را در زمان اجرای آزمایش موجب میشود.

روش‌ها: در این مطالعه، به بررسی اثر تزریق درون صفاقی لیپوپلی‌ساکارید در بروز التهاب در سلول‌های عصبی ناحیه‌ی هیپوکمپ با اندازه‌گیری سطح عوامل التهابی IL-1β و TNF-α با استفاده از روش Western blot و نیز بررسی مرگ سلولی با انجام رنگ‌آمیزی بافتی H&E (Hematoxylin and eosin) به صورت وابسته به زمان در موش‌های صحرایی نر نژاد ویستار 250-230 گرمی پرداخته شد. اطلاعات به دست آمده با استفاده از نرم‌افزار ImageJ و آزمون ANOVA مورد تحلیل قرار گرفت. سایر فاکتورهای التهابی احتمالی درگیر در آزمایش به دلیل عدم وجود امکانات لازم، بررسی نشد.

یافته‌ها: مقدار پروتئین‌های التهابی IL-1β و TNF-α به صورت وابسته به زمان نسبت به گروه شاهد افزایش یافت. همچنین، نتیجه‌ی رنگ‌آمیزی بافتی مرگ سلولی را تأیید نمود؛ نتایج به دست آمده، معنی‌دار بود (001/0 > P).

نتیجه‌گیری: لیپوپلی‌ساکارید، به دلیل داشتن توانایی عبور از سد خونی- مغزی (BBB یا Blood-brain barrier) موجب بروز التهاب و مرگ سلول‌های نورونی در ناحیه‌ی هیپوکمپ مغز موش‌های نر صحرایی نژاد ویستار به صورت وابسته به زمان می‌شود که این فرایند شروع آپوپتوز در این سلول‌ها و بروز آلزایمر را به دنبال دارد.


واژگان کلیدی


بیماری آلزایمر؛ التهاب؛ لیپوپلی‌ساکارید

تمام متن:

PDF

مراجع


Mufson EJ, Counts SE, Perez SE, Ginsberg SD. Cholinergic system during the progression of Alzheimer's disease: therapeutic implications. Expert Rev Neurother 2008; 8(11): 1703-18.

Selkoe DJ. Translating cell biology into therapeutic advances in Alzheimer's disease. Nature 1999; 399(Suppl): A23-A31.

Kandel E, Schwartz J, Jessell T. Principles of neural science. 4th ed. New York, NY: McGraw-Hill Medical; 2000.

Dantzer R. Cytokine-induced sickness behaviour: a neuroimmune response to activation of innate immunity. Eur J Pharmacol 2004; 500(1-3): 399-411.

Allan SM, Tyrrell PJ, Rothwell NJ. Interleukin-1 and neuronal injury. Nat Rev Immunol 2005; 5(8): 629-40.

McGeer EG, McGeer PL. Inflammatory processes in Alzheimer's disease. Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry 2003; 27(5): 741-9.

Rivest S. Molecular insights on the cerebral innate immune system. Brain Behav Immun 2003; 17(1): 13-9.

Takeuchi O, Hoshino K, Kawai T, Sanjo H, Takada H, Ogawa T, et al. Differential roles of TLR2 and TLR4 in recognition of gram-negative and gram-positive bacterial cell wall components. Immunity 1999; 11(4): 443-51.

Hoebe K, Janssen E, Beutler B. The interface between innate and adaptive immunity. Nat Immunol 2004; 5(10): 971-4.

Tanaka S, Ide M, Shibutani T, Ohtaki H, Numazawa S, Shioda S, et al. Lipopolysaccharide-induced microglial activation induces learning and memory deficits without neuronal cell death in rats. J Neurosci Res 2006; 83(4): 557-66.

Breitner JC, Gau BA, Welsh KA, Plassman BL, McDonald WM, Helms MJ, et al. Inverse association of anti-inflammatory treatments and Alzheimer's disease: initial results of a co-twin control study. Neurology 1994; 44(2): 227-32.

Breitner JC, Welsh KA, Helms MJ, Gaskell PC, Gau BA, Roses AD, et al. Delayed onset of Alzheimer's disease with nonsteroidal anti-inflammatory and histamine H2 blocking drugs. Neurobiol Aging 1995; 16(4): 523-30.

Sun WH, Chen GS, Ou XL, Yang Y, Luo C, Zhang Y, et al. Inhibition of COX-2 and activation of peroxisome proliferator-activated receptor gamma synergistically inhibits proliferation and induces apoptosis of human pancreatic carcinoma cells. Cancer Lett 2009; 275(2): 247-55.

Quan N, Sundar SK, Weiss JM. Induction of interleukin-1 in various brain regions after peripheral and central injections of lipopolysaccharide. J Neuroimmunol 1994; 49(1-2): 125-34.

McGeer EG, McGeer PL. The importance of inflammatory mechanisms in Alzheimer disease. Exp Gerontol 1998; 33(5): 371-8.

Dickson DW, Lee SC, Mattiace LA, Yen SH, Brosnan C. Microglia and cytokines in neurological disease, with special reference to AIDS and Alzheimer's disease. Glia 1993; 7(1): 75-83.

Heumann D, Roger T. Initial responses to endotoxins and Gram-negative bacteria. Clin Chim Acta 2002; 323(1-2): 59-72.

Quan N1, He L, Lai W, Shen T, Herkenham M. Induction of IkappaBalpha mRNA expression in the brain by glucocorticoids: a negative feedback mechanism for immune-to-brain signaling. J Neurosci. 2000; 20(17): 6473-7.

Cakala M, Malik AR, Strosznajder JB. Inhibitor of cyclooxygenase-2 protects against amyloid beta peptide-evoked memory impairment in mice. Pharmacol Rep 2007; 59(2): 164-72.

Oryan Sh, Nazari-Serenjeh M, Bagherpoor-Zarchi M, Khodagholi F, Nabiuni M, Shahzamani K. Effect of intraperitoneal injection of lipopolysaccharide (LPS) on apoptosis, memory and Alzheimer's disease processes in the hippocampus of male wistar rats in a time-dependent manner. J Isfahan Med Sch 2014; 32(285): 650-9. [In Persian].

Loscher CE, Donnelly S, Mills KH, Lynch MA. Interleukin-1beta-dependent changes in the hippocampus following parenteral immunization with a whole cell pertussis vaccine. J Neuroimmunol 2000; 111(1-2): 68-76.

Lonergan PE, Martin DS, Horrobin DF, Lynch MA. Neuroprotective actions of eicosapentaenoic acid on lipopolysaccharide-induced dysfunction in rat hippocampus. J Neurochem 2004; 91(1): 20-9.

Zimmermann KC, Bonzon C, Green DR. The machinery of programmed cell death. Pharmacol Ther 2001; 92(1): 57-70.




Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License which allows users to read, copy, distribute and make derivative works for non-commercial purposes from the material, as long as the author of the original work is cited properly.