بررسی تأثیر لووتیروکسین بر Demyelination موضعی القا شده با لیزولسیتین در کیاسمای بینایی موش‌های نر

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه علوم تشریحی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فیزیولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 دانشجوی پزشکی، کمیته‌‌ی تحقیقات دانشجویی، گروه فیزیولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

4 استاد، گروه فیزیولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

5 دانشیار، گروه فیزیولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: یکی از اختلالات بارز در Multiple sclerosis (MS)، آسیب سیستم بینایی است که به دلیل Demyelination ایجاد می‌گردد. مطالعات انجام شده، وجود یک ارتباط میان بیماری‌های دمیلینه کننده‌ی سیستم مرکزی اعصاب و اختلالات تیروئید را پیشنهاد کرده‌اند. بر این اساس، درمان‌های افزایش دهنده‌ی سطح هورمون‌های تیروئیدی در MS فواید احتمالی دارند. بنابراین، مطالعه‌ی حاضر، با هدف بررسی اثرات لووتیروکسین بر Demyelination/Remyelination القا شده با لیزولسیتین در کیاسمای بینایی موش‌ها انجام شد.روش‌ها: Demyelination موضعی با تزریق 2 میکرولیتر لیزولسیتین 1 درصد در کیاسمای اپتیک موش‌ها ایجاد گردید. 6 گروه مورد مطالعه، شامل گروه‌های شاهد، Sham، تخریب (MS)، تخریب- لووتیروکسین با دزهای 20، 50 و 100 میکروگرم/کیلوگرم (در تمام گروه‌ها 9 = n) بودند. Demyelination /Remyelination 7، 14 و 21 روز پس از شروع درمان ارزیابی گردید. تغییرات ریخت-‌ بافت‌شناسی گروه‌های مورد مطالعه با استفاده از رنگ‌آمیزی هماتوکسیلین و ائوزین، با گروه شاهد، مقایسه و ارزیابی شد.یافته‌ها: به دنبال تزریق لیزولسیتین درون کیاسمای اپتیک، Demyelination وسیعی رخ داد و با گذشت زمان وسعت آن کاهش یافت که نشان دهنده‌ی Remyelination در این ناحیه بود. به دنبال درمان با لووتیروکسین، کاهش چشم‌گیری در میزان Demyelination در گروه‌های درمانی نسبت به گروه MS مشاهده گردید. این کاهش، در دز 100 میکروگرم/کیلوگرم بارزتر بود.نتیجه‌گیری: نتایج مطالعه نشان می‌دهد که تزریق لیزولسیتین، موجب یک Demyelination برگشت پذیر در کیاسمای اپتیک می‌گردد. لووتیرو‌کسین، توانست ضمن ایجاد اثرات محافظتی در مقابل القای Demyelination، موجب تسریع در Remyelination گردد. بنابراین، احتمال می‌رود هورمون‌های تیروئیدی دارای اثرات بهبود دهنده در بیماری MS باشند. هر چند، مطالعات بیشتری در این زمینه لازم است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Levothyroxine on Lysolecithin-Induced Local Demyelination in Optic Chiasm of Male Rats

نویسندگان [English]

  • Bahman Rashidi 1
  • Cobra Payghani 2
  • Fatemeh Khani 2
  • Aryan Rafieezadeh 3
  • Hojjatallah Alaei 4
  • Parham Reisi 5
1 Associate Professor, Department of Anatomical Sciences, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 MSc Student, Department of Anatomical Sciences, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Student of Medicine, Student Reseach Committee, Department of Physiology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
4 Professor, Department of Physiology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
5 Associate Professor, Department of Physiology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: One of the significant problems in multiple sclerosis (MS) is damage to the visual system, which is the result of demyelination. Studies have suggested a link between central nervous system demyelinating diseases and thyroid disorders, and probably the treatments that increase the level of thyroid hormones are beneficial in multiple sclerosis. Therefore, in this study, the effects of levothyroxine on lysolecithin-induced demyelination/remyelination in rat's optic chiasm were evaluated.Methods: Local demyelination was induced by injection of 2 µl lysolecithin 1% into the rat's optic chiasm. Experimental groups were control, sham, lesion (multiple sclerosis), and lesion-levothyroxine 20, 50 and 100 µg/kg (n = 9). Demyelination/remyelination was evaluated 7, 14 and 21 days after the initiation of treatment. Histomorphological changes were assessed using hematoxylin and eosin staining.Findings: Following the injection of lysolecithin into the optic chiasm, a large demyelination was occurred, which decreased over time, indicating remyelination in this area. Following the treatment with levothyroxine, there was a significant reduction in the amount of demyelination in the treated groups compared to the multiple sclerosis group. This decrease was particularly pronounced at the dose of 100 µg/kg.Conclusion: The results of this study show that injection of lysolecithin in the optic chiasm causes a reversible demyelination. Levothyroxine could produce protective effects against induced demyelination and accelerate remyelination. Therefore, thyroid hormones probably have healing effects in multiple sclerosis, although further studies are needed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Multiple Sclerosis
  • Lysolecithin
  • Levothyroxine
  • Myelin sheath
  • Optic chiasm

مراجع

  1. Sattler MB, Merkler D, Maier K, Stadelmann C, Ehrenreich H, Bahr M, et al. Neuroprotective effects and intracellular signaling pathways of erythropoietin in a rat model of multiple sclerosis. Cell Death Differ 2004; 11(Suppl 2): S181-S192.
  2. Guazzo EP. A technique for producing demyelination of the rat optic nerves. J Clin Neurosci 2005; 12(1): 54-8.
  3. Franklin RJ. Why does remyelination fail in multiple sclerosis? Nat Rev Neurosci 2002; 3(9): 705-14.
  4. Stangel M, Hartung HP. Remyelinating strategies for the treatment of multiple sclerosis. Prog Neurobiol 2002; 68(5): 361-76.
  5. Calza L, Fernandez M, Giardino L. Cellular approaches to central nervous system remyelination stimulation: thyroid hormone to promote myelin repair via endogenous stem and precursor cells. J Mol Endocrinol 2010; 44(1): 13-23.
  6. Lachapelle F, Avellana-Adalid V, Nait-Oumesmar B, Baron-Van EA. Fibroblast growth factor-2 (FGF-2) and platelet-derived growth factor AB (PDGF AB) promote adult SVZ-derived oligodendrogenesis in vivo. Mol Cell Neurosci 2002; 20(3): 390-403.
  7. Preau L, Fini JB, Morvan-Dubois G, Demeneix B. Thyroid hormone signaling during early neurogenesis and its significance as a vulnerable window for endocrine disruption. Biochim Biophys Acta 2015; 1849(2): 112-21.
  8. Remaud S, Gothie JD, Morvan-Dubois G, Demeneix BA. Thyroid hormone signaling and adult neurogenesis in mammals. Front Endocrinol (Lausanne) 2014; 5: 62.
  9. Dugas JC, Ibrahim A, Barres BA. The T3-induced gene KLF9 regulates oligodendrocyte differentiation and myelin regeneration. Mol Cell Neurosci 2012; 50(1): 45-57.
  10. Greer JM, Broadley S, Pender MP. Reactivity to Novel Autoantigens in Patients with Coexisting Central Nervous System Demyelinating Disease and Autoimmune Thyroid Disease. Front Immunol 2017; 8: 514.
  11. Al-Khamis FA. Serum Vitamin B12 and thyroid hormone levels in Saudi patients with multiple sclerosis. J Family Community Med 2016; 23(3): 151-4.
  12. Mozafari S, Sherafat MA, Javan M, Mirnajafi-Zadeh J, Tiraihi T. Visual evoked potentials and MBP gene expression imply endogenous myelin repair in adult rat optic nerve and chiasm following local lysolecithin induced demyelination. Brain Res 2010; 1351: 50-6.
  13. Lachapelle F, Bachelin C, Moissonnier P, Nait-Oumesmar B, Hidalgo A, Fontaine D, et al. Failure of remyelination in the nonhuman primate optic nerve. Brain Pathol 2005; 15(3): 198-207.
  14. Asghari AA, Azarnia M, Mirnajafi-Zadeh J, Javan M. Adenosine A1 receptor agonist, N6-cyclohexyladenosine, protects myelin and induces remyelination in an experimental model of rat optic chiasm demyelination; electrophysiological and histopathological studies. J Neurol Sci 2013; 325(1-2): 22-8.
  15. Payghani C, Khani F, Rafiee Zadeh A, Reisi P, Alaei H, Rashidi B. Effects of levothyroxine on visual evoked potential impairment following local injections of lysolecithin into the rat optic chiasm. Int J Prev Med 2017. [Epub ahead of print].
  16. Payghani C, Khani F, Rafiee Zadeh A, Reisi P, Alaei H, Rashidi B. The effect of levothyroxine on serum levels of interleukin 10 and interferon-gamma in rat model of multiple sclerosis. Adv Biomed Res 2017. [Epub ahead of print].
  17. Moghaddasi M, Javanmard SH, Reisi P, Tajadini M, Taati M. The effect of regular exercise on antioxidant enzyme activities and lipid peroxidation levels in both hippocampi after occluding one carotid in rat. J Physiol Sci 2014; 64(5): 325-32.
  18. Paxinos G, Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinat. 5th ed. San Diego, CA: Academic Press; 2004. p. 387.
  19. Wu CY, Liu B, Wang HL, Ruan DY. Levothyroxine rescues the lead-induced hypothyroidism and impairment of long-term potentiation in hippocampal CA1 region of the developmental rats. Toxicol Appl Pharmacol 2011; 256(2): 191-7.
  20. Mozafari S, Javan M, Sherafat MA, Mirnajafi-Zadeh J, Heibatollahi M, Pour-Beiranvand S, et al. Analysis of structural and molecular events associated with adult rat optic chiasm and nerves demyelination and remyelination: possible role for 3rd ventricle proliferating cells. Neuromolecular Med 2011; 13(2): 138-50.
  21. Dehghan S, Javan M, Pourabdolhossein F, Mirnajafi-Zadeh J, Baharvand H. Basic fibroblast growth factor potentiates myelin repair following induction of experimental demyelination in adult mouse optic chiasm and nerves. J Mol Neurosci 2012; 48(1): 77-85.
  22. Bernal J. Thyroid hormone receptors in brain development and function. Nat Clin Pract Endocrinol Metab 2007; 3(3): 249-59.
  23. Miller RH, Mi S. Dissecting demyelination. Nat Neurosci 2007; 10(11): 1351-4.
  24. Kuhlmann T, Miron V, Cui Q, Wegner C, Antel J, Bruck W. Differentiation block of oligodendroglial progenitor cells as a cause for remyelination failure in chronic multiple sclerosis. Brain 2008; 131(Pt 7): 1749-58.
  25. Pluchino S, Muzio L, Imitola J, Deleidi M, Alfaro-Cervello C, Salani G, et al. Persistent inflammation alters the function of the endogenous brain stem cell compartment. Brain 2008; 131(Pt 10): 2564-78.
  26. Kwakkel J, Wiersinga WM, Boelen A. Interleukin-1beta modulates endogenous thyroid hormone receptor alpha gene transcription in liver cells. J Endocrinol 2007; 194(2): 257-65.
  27. Papanicolaou DA. Euthyroid Sick Syndrome and the role of cytokines. Rev Endocr Metab Disord 2000; 1(1-2): 43-8.
  28. Pallinger E, Csaba G. A hormone map of human immune cells showing the presence of adrenocorticotropic hormone, triiodothyronine and endorphin in immunophenotyped white blood cells. Immunology 2008; 123(4): 584-9.
  29. Yao C, Zhang J, Wang L, Guo Y, Tian Z. Inhibitory effects of thyroxine on cytokine production by T cells in mice. Int Immunopharmacol 2007; 7(13): 1747-54.
  30. Trentin AG. Thyroid hormone and astrocyte morphogenesis. J Endocrinol 2006; 189(2): 189-97.
  31. Berbel P, Guadano-Ferraz A, Angulo A, Ramon CJ. Role of thyroid hormones in the maturation of interhemispheric connections in rats. Behav Brain Res 1994; 64(1-2): 9-14.
  32. Mendes-de-Aguiar CB, Costa-Silva B, Alvarez-Silva M, Tasca CI, Trentin AG. Thyroid hormone mediates syndecan expression in rat neonatal cerebellum. Cell Mol Neurobiol 2008; 28(6): 795-801.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 35، شماره 437 - شماره پیاپی 437
مرداد و شهریور 1396
صفحه 789-795

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 10 اردیبهشت 1396
  • تاریخ بازنگری: 12 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار