مقایسه‌ی اثر ال-کارنیتین در مراحل مختلف بارداری بر اختلال حافظه‌ی ناشی از مواجهه با الکل در فرزندان بالغ رت

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی داروسازی، گروه فارماکولوژی و سم‌شناسی، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه فارماکولوژی و سم‌شناسی، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 استاد، گروه فارماکولوژی و سم‌شناسی، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران.

4 استادیار، گروه فارماکولوژی و سم‌شناسی، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی مازندران، ساری، ایران

چکیده

مقاله پژوهشی




مقدمه: اثرات محافظت نورونی ال-کارنیتین در مقابله با ‌آسیب‌های ناشی از مواجهه جنینی با اتانول، به اثبات رسیده است. هدف از انجام این مطالعه، بررسی تأثیر دوزهای متفاوت ال-کارنیتین در دوره‌های مختلف بارداری رت بر حافظه‌ی فرزندان دو ماهه‌ای که مادران‌شان در دوران بارداری الکل مصرف کرده‌اند، می‌باشد.
روش‌ها: 55 سر رت ماده باردار به شکل تصادفی در 11 گروه 5‌تایی دسته‌‌بندی شدند. گروه شاهد، آب آشامیدنی و گروه اتانول، آب آشامیدنی حاوی اتانول 10 درصد (w/v) دریافت کردند. گروه‌های تحت درمان با ال-کارنیتین، علاوه بر اتانول، دوزهای mg/kg 100، 150 یا 50 از ال-کارنیتین را در دهه‌ی اول یا دوم بارداری دریافت نمودند. برای شبیه‌سازی سه ماهه‌ی سوم، دوزهای ال-کارنیتین به مدت 10 روز به نوزادان رت‌ها گاواژ شد. در نهایت پس از دو ماه از تولد، حافظه‌ی فرزندان به روش‌های آزمون اجتنابی غیرفعال (Passive avoidance task) PAT و آزمون تشخیص شیء جدید (Novel object recognition test) ORT ارزیابی شد.
یافته‌ها: تجویز ال-کارنیتین باعث افزایش معنی‌دار شاخص تمایز در ORT و زمان تأخیر در ورود به محفظه‌ی تاریک در PAT توسط فرزندان دو ماهه در مقایسه با گروه اتانول شد. دوز mg/kg150 آن نسبت به دوز mg/kg50 در تمام دوره‌ها، شاخص‌های ذکر شده را به صورت معنی‌دار افزایش داد. این شاخص‌ها زمانی که
ال-کارنیتین در 10 روز دوم بارداری تجویز شدند نسب به بقیه‌ی دوره‌ها، اختلاف معنی‌دار داشت.
نتیجه‌گیری: استفاده از ال-کارنیتین در دوران بارداری، توانست از اختلال حافظه ناشی از اتانول در فرزندان رت جلوگیری کند. این اثر با دوزهای بالاتر ال-کارنیتین بیشتر بود. بهترین پاسخ، زمانی دیده شد که ال-کارنیتین در 10 روز دوم بارداری به مادران تجویز گردید.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Comparative Effect of L-carnitine in Different Stages of Pregnancy on Alcohol-induced Memory Impairment in Adult Rat Offspring

نویسندگان [English]

  • Zahra Iranpour 1
  • Ali Hosseini-Sharifabad 2
  • Mohammad Rabbani 3
  • Mohammad Seyedabadi 4
1 Pharmacy Student, Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences Research Center, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Professor, Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences Research Center, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
4 Assistant Professor, Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences Research Center, Mazandaran University of Medical Sciences, Sari, Iran
چکیده [English]

Background: Neuroprotective effects of L-carnitine on damage caused by fetal exposure to ethanol have been demonstrated. The purpose of this study was to evaluate the effects of different doses of L-carnitine at different stages of pregnancy on the memory of two month old offsprings whose mothers consumed alcohol during pregnancy.
Methods: For the purpose of this study, 55 pregnant female rats were randomly divided into 11 groups of 5, including control group, which received drinking water, and the ethanol group which received drinking water containing 10 % (w/v) ethanol. L-Carnitine treated group received L-carnitine in doses of 50, 100, or 150 mg/kg in addition to the ethanol, in the first 10 days or the second 10 days of pregnancy. For modeling the third trimester of pregnancy, doses of L-carnitine were gavaged to the rat neonates for 10 days. After two months of birth, the memories of offsprings were evaluated using Passive Avoidance Task (PAT) and Novel Object Recognition Test (ORT).
Findings: Administration of L-carnitine significantly increased discrimination of the ORT index and the escape latency of entry to dark compartment in PAT by two month old offspring compared to the ethanol group. The mentioned indices were significantly increased at a dose of 150 mg/kg compared to the dose of 50 mg/kg throughout all pregnancy periods. These indices were significantly different when l-carnitine was administered in the second 10 days of pregnancy compared to any other periods.
Conclusion: The administration of L-carnitine during pregnancy can prevent alcohol-induced memory impairment in rat offsprings. This effect was more significant at higher doses of L-carnitine. The best response was seen when L-carnitine was administered to mothers in the second 10 days of pregnancy.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Carnitine
  • Memory disorders
  • Ethanol
  • Pregnancy

مراجع

  1. Chang G. Maternal substance use: Consequences, identification, and interventions. Alcohol Res 2020; 40(2): 06.
  2. Dejong K, Olyaei A, Lo JO. Alcohol use in pregnancy. Clin Obstet Gynecol 2019; 62(1): 142-55.
  3. Abbott CW, Kozanian OO, Kanaan J, Wendel KM, Huffman KJ. The impact of prenatal ethanol exposure on neuroanatomical and behavioral development in mice. Alcohol Clin Exp Res 2016; 40(1): 122-33.
  4. Tapia-Rojas C, José Pérez M, Jara C, Vergara EH, Quintanilla RA. Ethanol consumption affects neuronal function: Role of the mitochondria. In: Taskin E, Guven C, Sevgiler Y, Mitochondrial disease. 1st ed. London, UK: IntechOpen; 2018. p. 361-84.
  5. Tunc-Ozcan E, Harper KM, Graf EN, Redei EE. Thyroxine administration prevents matrilineal intergenerational consequences of in utero ethanol exposure in rats. Horm Behav 2016; 82: 1-10.
  6. Waddell J, Hill E, Tang S, Jiang L, Xu S, Mooney SM. Choline plus working memory training improves prenatal alcohol-induced deficits in cognitive flexibility and functional connectivity in adulthood in rats. Nutrients 2020; 12(11): 3513.
  7. Mahdinia R, Goudarzi I, Lashkarbolouki T, Salmani ME. Vitamin E attenuates alterations in learning, memory and BDNF levels caused by perinatal ethanol exposure. Nutr Neurosci 2021; 24(10): 747-61.
  8. Lee KH, Cha M, Lee BH. Neuroprotective effect of antioxidants in the brain. Int J Mol Sci 2020; 21(19): 7152. 
  9. Almannai M, Alfadhel M, El-Hattab AW. Carnitine inborn errors of metabolism. Molecules 2019; 24(18): 3251.
  10. Augustyniak A, Skrzydlewska E. The influence of L-carnitine suplementation on the antioxidative abilities of serum and the central nervous system of ethanol-induced rats. Metab Brain Dis 2010; 25(4): 381-9.
  11. Magi S, Preziuso A, Piccirillo S, Giampieri F, Cianciosi D, Orciani M, et al. The neuroprotective effect of L-carnitine against glyceraldehyde-induced metabolic impairment: Possible implications in Alzheimer's disease. Cells 2021; 10(8): 2109.
  12. Ferreira GC, McKenna MC. L-Carnitine and Acetyl-L-carnitine roles and neuroprotection in developing brain. Neurochem Res 2017; 42(6): 1661-75.
  13. Bota AB, Simmons JG, DiBattista A, Wilson K. Carnitine in alcohol use disorders: A scoping review.
    Alcohol Clin Exp Res 2021; 45(4): 666-74.
  14. Rice D, Barone Jr S. Critical periods of vulnerability for the developing nervous system: evidence from humans and animal models. Environ Health Perspect 2000; 108(Suppl 3): 511-33.
  15. Allan AM, Chynoweth J, Tyler LA, Caldwell KK. A mouse model of prenatal ethanol exposure using a voluntary drinking paradigm. Alcohol Clin Exp Res 2003; 27(12): 2009-16.
  16. Safavi M, Hosseini-Sharifabad A, Seyed-Yousefi Y, Rabbani M. Protective effects of citicoline and benfotiamine each alone and in combination on streptozotocin-induced memory impairment in mice. Clin Psychopharmacol Neurosci 2020; 18(1): 81-92.
  17. Hosseini-Sharifabad A, Rabbani M, Sheikh-Darani A. The effect of long-term pregabalin administration on memory of rat in object recognition task. J Isfahan Med Sch 2020; 38(575): 325-31. [In Persian].
  18. Chan YL, Saad S, Al-Odat I, Oliver BG, Pollock C, Jones NM, et al. Maternal L-carnitine supplementation improves brain health in offspring from cigarette smoke exposed mothers. Front Mol Neurosci 2017; 10: 33.
  19. Xi L, Brown K, Woodworth J, Shim K, Johnson B, Odle J. Maternal dietary L-carnitine supplementation influences fetal carnitine status and stimulates carnitine palmitoyltransferase and pyruvate dehydrogenase complex activities in swine. J Nutr 2008; 138(12): 2356-62.
  20. Patten AR, Fontaine CJ, Christie BR. A comparison of the different animal models of fetal alcohol spectrum disorders and their use in studying complex behaviors. Front Pediatr 2014; 2: 93.
  21. Gil-Mohapel J, Boehme F, Kainer L, Christie BR. Hippocampal cell loss and neurogenesis after fetal alcohol exposure: insights from different rodent models. Brain Res Rev 2010; 64(2): 283-303.
  22. Gualdoni GS, Jacobo PV, Barril C, Ventureira MR, Cebral E. Early abnormal placentation and evidence of vascular endothelial growth factor system dysregulation at the feto-maternal interface after periconceptional alcohol consumption. Front Physiol 2022; 12: 815760. 
  23. Augustyniak A, Skrzydlewska E. L-Carnitine in the lipid and protein protection against ethanol-induced oxidative stress. Alcohol 2009; 43(3): 217-23.
  24. Alzoubi KH, Rababa’h AM, Owaisi A, Khabour OF. L-carnitine prevents memory impairment induced by chronic REM-sleep deprivation. Brain Res Bull 2017; 131: 176-82.
  25. Dobrzyńska I, Szachowicz-Petelska B, Skrzydlewska E, Figaszewski Z. Effect of L-carnitine on liver cell membranes in ethanol-intoxicated rats. Chem Biol Interact 2010; 188(1): 44-51.
  26. Keller U, van der Wal C, Seliger G, Scheler C, Röpke F, Eder K. Carnitine status of pregnant women: effect of carnitine supplementation and correlation between iron status and plasma carnitine concentration. Eur J Clin Nutr 2009; 63(9): 1098-105.
  27. Kwan STC, Kezer CA, Helfrich KK, Saini N,
    Huebner SM, Flentke GR, et al. Maternal iron nutriture modulates placental development in a rat model of fetal alcohol spectrum disorder. Alcohol 2020; 84: 57-66.
  28. Eidi A, Abolhasanpour N, Haeri Rohani A. Effects of L-carnitine on memory retention of passive avoidance learning in rats. Iran J Biol Sci 2011; 6(1): 39-46. [In Persian].
  29. Helfer JL, White ER, Christie BR. Enhanced deficits in long-term potentiation in the adult dentate gyrus with 2nd trimester ethanol consumption. PLoS One 2012; 7(12): e51344.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 40، شماره 667
هفته 3 خردادماه
خرداد و تیر 1401
صفحه 223-230

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 01 تیر 1401
  • تاریخ پذیرش: 01 تیر 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار