اثر سایلوسایبین و تمرین هوازی بر بیان ژن PARP و گیرنده‌ی دوپامین ۵ در بافت قلب موش‌های صحرایی ماده معتاد به مت‌آمفتامین

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم انسانی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران

2 استادیار، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده‌ی علوم انسانی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: هدف این پژوهش، بررسی تأثیر تمرین هوازی و مکمل سایلوسایبین بر بیان ژن پلی‌آدنوزین دی فسفات ‌ریبوز پلیمراز (Poly (ADP-Ribose) Polymerase) PARP و گیرنده‌ی دوپامین ۵ (D5R) در بافت قلب موش‌های صحرایی معتاد به مت‌آمفتامین بود.
روش‌ها: مطالعه‌ی حاضر به روش تجربی با طرح پس‌آزمون با گروه شاهد انجام شد. ۳۰ موش صحرایی ماده نژاد ویستار به‌طور تصادفی در پنج گروه شامل: کنترل سالم؛ مت‌آمفتامین؛ مت‌آمفتامین+ فعالیت هوازی؛ مت‌آمفتامین+ سایلوسایبین؛ مت‌آمفتامین+ فعالیت‌هوازی+ سایلوسایبین تقسیم‌بندی شدند. تزریق درون صفاقی مت‌آمفتامین و سایلوسایبین به ترتیب ۱۰ و 0/02 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. مداخلات مصرف سایلوسایبین و تمرینات هوازی به مدت 4 هفته در دوره ترک اجرا شد. برای سنجش بیان ژن‌ها در بافت قلب از روشReal Time PCR  استفاده شد. داده‌ها با استفاده از آزمون‌های آماری T مستقل، Mann-Whitney و Kruskal-Wallis، تحلیل گردید.
یافته‌ها: مصرف مت‌آمفتامین، سبب افزایش غیرمعنادار (20 درصدی) بیان ژن D5R نسبت به گروه شاهد شد اما نتوانست تغییر معنی‌داری در بیان ژن  PARPایجاد کند. مصرف مکمل سایلوسایبین و ترکیب آن با تمرین هوازی، اثرات کاهشی اما غیرمعنی‌دار بر بیان ژن PARP و D5R در بافت قلب موش‌های صحرایی ماده‌ی معتاد به مت‌آمفتامین ایجاد کرد.
نتیجه‌گیری: ممکن است القاء کوتاه‌مدت مت‌آمفتامین تغییر چندانی در بیان ژن‌های PARP و D5R در قلب ایجاد نکند. مکمل سایلوسایبین و ترکیب آن با تمرین هوازی در دوره‌ی ترک با وجود اینکه اثرات کاهشی غیرمعنی‌دار در بیان این ژن‌ها ایجاد کرده اما بیان دقیق تغییرات ژنی نیازمند بررسی‌های بیشتر است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Psilocybin and Aerobic Exercise on the Gene Expression of PARP and Dopamine 5 Receptor in Heart Tissue of Female Rats Addicted to Methamphetamine

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Yavarpanah 1
  • Somayeh Rajabi 2
  • Seyed Javad Ziaolhagh 2
1 MSc Student, Department of Exercise Physiology, School of Human Sciences, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran
2 Assistant Professor, Department of Exercise Physiology, School of Human Sciences, Shahrood Branch, Islamic Azad University, Shahrood, Iran
چکیده [English]

Background: The purpose of this study was to investigate the effect of aerobic training and Psilocybin supplementation on the expression of poly Adenosine diphosphate ribose polymerase (PARP) and dopamine receptor 5 (D5R) gene in heart tissue of methamphetamine-addicted rats.
Methods: The present research was conducted experimentally with a post-test design with a control group. 30 female Wistar rats were randomly divided into five groups including healthy control; methamphetamine; Methamphetamine + aerobic activity; Methamphetamine + Psilocybin; Methamphetamine + aerobic activity + Psilocybin. Intraperitoneal injection of methamphetamine and Psilocybin was 10 and 0.02 mg/kg, respectively. The interventions of Psilocybin consumption and aerobic exercises were implemented for 4 weeks during the withdrawal period. Real-Time PCR method was used to measure gene expression in heart tissue. The Independent T, Man Whitney, and Kruskal Wallis statistical tests were used for data analysis.
Findings: Methamphetamine use caused a non-significant (20%) increase in the expression of the D5R gene compared to the control group, but could not cause a significant change in the expression of the PARP gene. The use of the Psilocybin supplement and its combination with aerobic exercise produced a decreasing but insignificant effect on PARP and D5R gene expression in the heart tissue of female rats addicted to methamphetamine.
Conclusion: Short-term induction of methamphetamine may not cause significant changes in the expression of PARP and D5R genes in the heart. Psilocybin supplement and its combination with aerobic exercise in the withdrawal period, even though it caused insignificant reduction effects in the expression of these genes, but the exact expression of gene changes requires further investigations.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Exercise
  • Psilocybin
  • Poly (ADP-ribose) Polymerases
  • Dopamine
  • Methamphetamine

مراجع

  1. Sun X, Wang Y, Xia B, Li Z, Dai J, Qiu P, et al. Methamphetamine produces cardiac damage and apoptosis by decreasing melusin. Toxicol Appl Pharmacol 2019; 378: 114543.
  2. Akhgari M, Mobaraki H, Etemadi-Aleagha A. Histopathological study of cardiac lesions in methamphetamine poisoning-related deaths. Daru 2017; 25(5): 5.
  3. Alavijeh MM, Vaezi G, Khaksari M, Hojati V. The
    effect of berberine hydrochloride on cognitive, learning, memory impairments and motor disfunction in methamphetamine withdrawn rats [in Persian]. JKH 2019; 13(4): 32-46.
  4. Hadizade Asar S, Hosseini-Sharifabad M, Yadegari M. Effects of methamphetamine toxicity on the nervous system [in Persian]. Shefaye Khatam2018; 6(3): 91-9.
  5. Rampino A, Marakhovskaia A, Soares-Silva T, Torretta S, Veneziani F, Beaulieu JM. Antipsychotic drug responsiveness and dopamine receptor signaling; old players and new prospects. Front Psychiatry 2019; 9: 702.
  6. Yang Z, Asico LD, Yu P, Wang Z, Jones JE, Escano CS, et al. D5 dopamine receptor regulation of reactive oxygen species production, NADPH oxidase, and blood pressure. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol 2006; 290(1): R96-R104.
  7. Hollon TR, Bek MJ, Lachowicz JE, Ariano MA, Mezey E, Ramachandran R, et al. Mice lacking D5 dopamine receptors have increased sympathetic tone and are hypertensive. J Neurosci 2002; 22(24): 10801-10.
  8. Cuevas S, Villar VA, Jose PA, Armando I. Renal dopamine receptors, oxidative stress, and hypertension. Int J Mol Sci 2013; 14(9): 17553-72.
  9. Pietrzak J, Spickett CM, Płoszaj T, Virág L, Robaszkiewicz A. PARP1 promoter links cell cycle progression with adaptation to oxidative environment. Redox Biol 2018; 18(1): 1-5.
  10. Iwashita A, Mihara K, Yamazaki S, Matsuura S, Ishida J, Yamamoto H, et al. A new poly (ADP-ribose) polymerase inhibitor, FR261529 [2-(4-chlorophenyl)-5-quinoxalinecarboxamide], ameliorates methamphetamine-induced dopaminergic neurotoxicity in mice. J Pharmacol Exp Ther 2004; 310(3): 1114-24.
  11. Xu J, Zhu Z, Liang X, Huang Q, Zheng T, Li X. Effects of moderate-intensity exercise on social health and physical and mental health of methamphetamine-dependent individuals: A randomized controlled trial. Front Psychiatry 2022; 13: 997960.
  12. No MH, Heo JW, Yoo SZ, Kim CJ, Park DH, Kang JH, et al. Effects of aging and exercise training on mitochondrial function and apoptosis in the rat heart. Pflugers Arch 2020; 472(2): 179-93.
  13. Robertson CL, Ishibashi K, Chudzynski J, Mooney LJ, Rawson RA, Dolezal BA, et al. Effect of exercise training on striatal dopamine D2/D3 receptors in methamphetamine users during behavioral treatment. Neuropsychopharmacology 2016; 41(6): 1629-36.
  14. Robison LS, Swenson S, Hamilton J, Thanos PK. Exercise reduces dopamine D1R and increases D2R in rats: implications for addiction. Med Sci Sports Exerc 2018; 50(8): 1596-602.
  15. O'dell SJ, Galvez BA, Ball AJ, Marshall JF. Running wheel exercise ameliorates methamphetamine‐induced damage to dopamine and serotonin terminals. Synapse 2012; 66(1): 71-80.
  16. Koohsari M, Shaki F, Jahani D. Protective effects of edaravone against methamphetamine-induced cardiotoxicity. Braz Arch Biol Techn 2016; 59: e16160093.
  17. Nkadimeng SM, Steinmann CML, Eloff JN. Effects and safety of Psilocybe cubensis and Panaeolus cyanescens magic mushroom extracts on endothelin-1-induced hypertrophy and cell injury in cardiomyocytes. Sci Rep 2020; 10(1): 22314.
  18. Ziff S, Stern B, Lewis G, Majeed M, Gorantla VR. Analysis of Psilocybin-assisted therapy in medicine: A narrative review. Cureus 2022; 14(2): e21944.
  19. Daiwile AP, Jayanthi S, Cadet JL. Sex differences in methamphetamine use disorder perused from pre-clinical and clinical studies: Potential therapeutic impacts. Neurosci Biobehav Rev 2022; 137: 104674.
  20. Pourmirzaei N, Shabani R, Hojjati Zidashti Z, Izaddoust F, Moayedi A. Effect of resistance training on the level of cortisol, testosterone hormone, and some body composition and physical fitness factors of males washed out from methamphetamine addiction in rehabilitation period [in Persian]. J Rehab Med 2018; 7(1): 154-63.
  21. Tokunaga I, Kubo SI, Ishigami A, Gotohda T, Kitamura O. Changes in renal function and oxidative damage in methamphetamine-treated rat. Leg Med (Tokyo) 2006; 8(1): 16-21.
  22. Risca HI. Preclinical behavioral assessment of chronic, intermittent low-dose psilocybin in rodent models of depression and anxiety. [Thesis]. Kalamazoo, Michigan: Western Michigan University; 2021.
  23. Sajadi A, Amiri I, Gharebaghi A, Komaki A, Asadbeigi M, Shahidi S, et al. Treadmill exercise alters ecstasy-induced long-term potentiation disruption in the hippocampus of male rats. Metab Brain Dis 2017; 32(5): 1603-7.
  24. Shahrabadi H, Haghighi AH, Askari R, Asadi-Shekaari M. The effect of eight weeks of high-intensity interval training on cardiac PARP-1 gene expression in methamphetamine-dependent male rats [in Persian]. Med Sci 2022; 14(1): 45-51.
  25. Ascensão A, Ferreira R, Magalhães J. Exercise-induced cardioprotection--biochemical, morphological and functional evidence in whole tissue and isolated mitochondria. Int J Cardiol 2007; 117(1): 16-30.
  26. Kevil CG, Goeders NE, Woolard MD, Bhuiyan MS, Dominic P, Kolluru GK, et al. Methamphetamine use and cardiovascular disease. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2019; 39(9): 1739-46.
  27. Jafari Giv M. Exposure to amphetamines leads to development of amphetamine type stimulants associated cardiomyopathy (ATSAC). Cardiovasc Toxicol 2017; 17(1): 13-24.
  28. Miyamoto Y, Iida A, Sato K, Muramatsu SI, Nitta A. Knockdown of dopamine D2 receptors in the nucleus accumbens core suppresses methamphetamine-induced behaviors and signal transduction in mice. Int J Neuropsychopharmacol 2015; 18(4): pyu038.
  29. Hedges DM, Obray JD, Yorgason JT, Jang EY, Weerasekara VK, Uys JD, et al. Methamphetamine induces dopamine release in the nucleus accumbens through a sigma receptor-mediated pathway. Neuropsychopharmacology 2018; 43(6): 1405-14.

Beigi M. The effect of methamphetamine induction with psilocybin and exercise activity on aerobic capacity and histopathological changes of heart tissue in female 

مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 41، شماره 741
هفته 1، دی
آذر و دی 1402
صفحه 946-952

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 15 مهر 1402
  • تاریخ پذیرش: 08 دی 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار