اثر بتائین بر تغییرات ‌بافتی مخچه، تعادل و عملکرد حرکتی در موش‌های صحرایی نر مدل تجربی مالتیپل اسکلروزیس

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری بافت‌شناسی مقایسه‌ای، گروه علوم پایه، دانشکده‌ی دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

2 استادیار، گروه علوم پایه، بخش بافت‌شناسی، دانشکده‌ی دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

3 دانشیار، گروه علوم پایه، بخش بیوشیمی و بیولوژی مولکولی، دانشکده‌ی دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

4 دانشیار، گروه علوم پایه، بخش فیزیولوژی، دانشکده‌ی دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

5 استادیار، گروه علوم پایه، بخش آناتومی، دانشکده‌ی دامپزشکی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: یکی از بیماری التهابی‌ مزمن‌ سیستم‌ عصبی‌ مرکزی، مالتیپل اسکلروزیس (Multiple sclerosis) MS است. بتائین دارای قابلیت اثرات ضد التهابی و محافظت عصبی است. مطالعه‌ی حاضر با هدف بررسی اثر بتائین بر تغییرات بافتی مخچه و فعالیت‌های حرکتی در مدل‌تجربی MS انجام شد.
روش‌ها: در این مطالعه‌ی تجربی، 20 سر رت نر بالغ 12 هفته‌ای به گروه‌های شاهد، Ms، +Ms بتائین و بتائین تقسیم شدند. برای ایجاد مدل MS، حیوانات به‌ مدت 12 هفته با غذای حاوی کوپریزون 0/5 درصد تغذیه شدند. برای درمان بتائین با دوز 1 درصد در آب‌ آشامیدنی به‌مدت 6 هفته انتهایی داده شد. در پایان دوره، به‌منظور سنجش تعادل و هماهنگی حرکتی تست‌های روتارود، میدان‌باز و تست توری‌معکوس انجام و همچنین مخچه حیوانات از نظر تغییرات بافت‌شناسی مورد مطالعه قرار گرفت.
یافته‌ها: فعالیت‌های حرکتی و حفظ تعادل در گروه MS نسبت به گروه شاهد کاهش شدیدی نشان داد در حالیکه درمان با بتایین سبب بهبود این علائم شد. در بررسی‌های بافت‌شناسی، تغییرات بافتی در سلول‌های پورکینژ از جمله کاهش تعداد، متراکم و پیکنوز شدن هسته، کاهش قطر جسم سلولی و هسته این سلول‌ها در گروه MS دیده شد. در حالیکه گروه MS دریافت‌کننده بتائین تغییرات به‌شکل واضحی بهبود یافته بود و سلول‌های پورکینژ توانسته بودند تعداد و شکل خود را حفظ کنند.
نتیجه‌گیری: بر اساس یافته‌های مطالعه‌ی حاضر، بتائین می‌تواند به‌عنوان یک بیومولکول مؤثر در روند ترمیم بافتی و بهبود رفتارهای حرکتی در بیماران مبتلا به MS در نظر گرفته شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

The Effect of Betaine on Cerebellar Histological Alterations, Balance, Motor Function on Male Rats, an Experimental Model of Multiple Sclerosis

نویسندگان [English]

  • Samaneh Rahadr 1
  • Zahra Basir 2
  • Mohammad Reza Tabandeh 3
  • Zohreh Ghotbeddin 4
  • Kaveh Khazaeel 5
1 PhD Candidate of Comparative Histology, Division of Basic Sciences, School of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
2 Assistant Professor, Department of Basic Sciences, Division of Histology, School of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
3 Associate Professor, Department of Basic Sciences, Division of Biochemistry and Molecular Biology, School of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
4 Associate Professor, Department of Basic Sciences, Division of Physiology, School of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
5 Assistant Professor, Department of Basic Sciences, Division of Anatomy and Embryology, School of Veterinary Medicine, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran
چکیده [English]

Background: One of the chronic inflammatory diseases of the central nervous system is multiple sclerosis (MS). Betaine has anti-inflammatory and neuroprotective effects. The present study was conducted with the aim of investigating the effect of betaine on tissue changes of the cerebellum and motor activity in the experimental model of MS.
Methods: In this experimental research, 20 adult male rats (12-week-old) were divided into control, Ms, Ms+ betaine and betaine. To create the MS model, animals were fed food containing 0.5% cuprizone for 12 weeks. For treatment, betaine was given at a dose of 1% in drinking water for the last 6 weeks. At the end of period, in order to measure balance and motor coordination, rotarod, open field, and inverted grid tests were performed, and the cerebellum of the animals was studied in terms of histological alterations.
Findings: Motor activities and maintaining balance in the MS group showed a significant decrease compared to control group, while treatment with betaine improved these symptoms. In the histological studies, tissue changes in Purkinje cells, such as a decrease in the number, condensation and pyknosis of the nucleus, a decrease in the diameter of the cell body and the nucleus of these cells were seen in the MS group. While the MS group receiving betaine, the changes were clearly improved and the Purkinje cells were able to maintain their number and shape.
Conclusion: The betaine can be considered as an effective biomolecule in the process of nerve regeneration and improvement of motor behaviors in patients with MS.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cerebellum
  • Betaine
  • Motor Skills
  • Multiple sclerosis
  • Purkinje cells

مراجع

  1. Khezri S, Samadi S, Rahmani F, Tarbali S. Molecular study of the effect of progesterone on optic chiasm in male rat following ethidium bromide-induced demyelination [in Persian]. J Mazandaran Univ Med Sci 2016; 25(133): 206-17.
  2. López-Muguruza E, Matute C. Alterations of oligodendrocyte and myelin energy metabolism in multiple sclerosis. Int J Mol Sci 2023; 24(16): 12912.
  3. Shirazi A, Golab F, Sanadgol N, Barati M, Mohammad Salehi R, Vahabzadeh G, et al. Evaluation of the neurotrophic factors in animal model of myelin destruction induced by cuprizone in c57bl/6 mice [in Persian]. Shefaye Khatam 2016; 4(2): 47-54.
  4. Ghaiad HR, Abd-Elmawla MA, Gad ES, Ahmed KA,
    Abdelmonem M. Modulating miR-146a expression by hydrogen sulfide ameliorates motor dysfunction and axonal demyelination in cuprizone-induced multiple sclerosis. ACS Chem Neurosci 2023; 14(17):3047-58.
  5. Chasiotis AK, Kitsos DK, Stavrogianni K, Giannopapas V, Papadopoulou M, Zompola C, et al. Rehabilitation on cerebellar ataxic patients with multiple sclerosis: A systematic review. J Neurosci Res 2023; 101(12):1773-80.
  6. Sternbach S, McDonough J. Betaine as a neuroprotective therapy in multiple sclerosis. Treatments, Nutraceuticals, Supplements, and Herbal Medicine in Neurological Disorders: Elsevier; 2023. p. 443-52.
  7. Rahmani B, Zendehdel M, Babapour V, Sadeghinezhad J, Alirezaei M. Evaluation of betaine neuroprotective effects on 6-hydroxy dopamine induced hemi parkinsonism in male wistar rats. Iranian Journal of Veterinary Medicine 2019; 13(3): 290-302.
  8. Zhang W, Xiong BR, Zhang LQ, Huang X, Yuan X, Tian YK, et al. The role of the GABAergic system in diseases of the central nervous system. Neuroscience 2021; 470: 88-99.
  9. Zimmermann J, Emrich M, Krauthausen M, Saxe S, Nitsch L, Heneka MT, et al. IL-17A promotes granulocyte infiltration, myelin loss, microglia activation, and behavioral deficits during cuprizone-induced demyelination. Mol Neurobiol 2018; 55(2): 946-57.
  10. Singhal NK, Sternbach S, Fleming S, Alkhayer K, Shelestak J, Popescu D, et al. Betaine restores epigenetic control and supports neuronal mitochondria in the cuprizone mouse model of multiple sclerosis. Epigenetics 2020; 15(8): 871-86.
  11. Ghotbeddin Z, Basir Z, Jamshidian J, Delfi F. Modulation of behavioral responses and CA1 neuronal death by nitric oxide in the neonatal rat's hypoxia model. Brain Behav 2020; 10(11): e01841.
  12. Ghotbeddin Z, Khazaeel K, Tabandeh MR, Aliheydari M, Yaghoubi H. Effects of omega-3 fatty acid supplementation during chronic maternal hypoxia on behavioral disorders in male rat offspring: The role of Trk family and oxidative stress. Metabolic Brain Disease 2022; 37(6): 1959-67.
  13. Jansone B, Dzirkale Z, Jekabsons K, Pilipenko V, Beitnere U, Māgure I, et al. editors. Spruce needle polyprenols protect against atorvastatin-induced muscle weakness and do not influence central nervous system functions in rats. Proceedings of the Latvian Academy of Sciences Section B Natural, Exact, and Applied Sciences 2016; 70(1): 1320.
  14. Omotoso GO, Gbadamosi IT, Afolabi TT, Abdulwahab AB, Akinlolu AA. Ameliorative effects of Moringa on cuprizone-induced memory decline in rat model of multiple sclerosis. Anat Cell Biol 2018; 51(2): 119-27.
  15. Beckmann DV, Carvalho FB, Mazzanti CM, Dos Santos RP, Andrades AO, Aiello G, et al. Neuroprotective role of quercetin in locomotor activities and cholinergic neurotransmission in rats experimentally demyelinated with ethidium bromide. Life Sci 2014; 103(2): 79-87.
  16. Omotoso GO, Arietarhire LO, Ukwubile II, Gbadamosi IT. The protective effect of kolaviron on molecular, cellular, and behavioral characterization of cerebellum in the rat model of demyelinating diseases. Basic Clin Neurosci 2020; 11(5): 609-18.
  17. Hashemi R, Morshedi M, Jafarabadi MA, Altafi D, Hosseini-Asl SS, Rafie-Arefhosseini S. Anti-inflammatory effects of dietary vitamin D3 in patients with multiple sclerosis. Neurology genetics 2018; 4(6): e278.
  18. Ünsal C, Özcan M. Neurotoxicity of cuprizone in female and male rats: Electrophysiological observations. Neurophysiology 2018; 50: 108-15.
  19. Li Q, Qu M, Wang N, Wang L, Fan G, Yang C. Betaine protects rats against ischemia/reperfusion injury-induced brain damage. J Neurophysiol 2022; 127(2): 444-51.
  20. Redondo J, Kemp K, Hares K, Rice C, Scolding N, Wilkins A. Purkinje cell pathology and loss in multiple sclerosis cerebellum. Brain Pathol 2015; 25(6): 692-700.
  21. Eslami M, Alizade L, Sayyah M. The effect of lipopolysaccharide pretreatment on trauma-induced dark neurons in the hippocampus [in Persian]. Shefaye Khatam 2018; 6(1): 41-8.
  22. Alipourfard F, Shajiee H, Nazari-Serenjeh F, Hojati V, Alirezaie M. Betaine attenuates oxidative stress and cognitive dysfunction in an amyloid β-induced rat model of Alzheimer’s disease. Res Pharm Sci 2023; 18(3): 270-8.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 41، شماره 734
هفته 2، آبان
مهر و آبان 1402
صفحه 773-779

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 25 تیر 1402
  • تاریخ بازنگری: 29 شهریور 1402
  • تاریخ پذیرش: 29 شهریور 1402

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار