4-6) ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور اوکالیپتول 5 میلی مولار و مهار کننده‌های کانال‌های کلسیمی نیکل کلرید و نیفدیپین ………………………………………………………… 52
4-7) ویژگی‌های پتانسیل عمل خودبخودی در حضور اوکالیپتول 5 میلی مولار و مهار کننده‌های پروتئین کینازها کلریترین و H89 ……………………………………………………………………….. 54
فصل پنجم: بحث و نتیجهگیری
5-1) بحث ……………………………………………………………………………………………………………………………… 58
5-1-1) تغییر در ویژگی‌های پتانسیل عمل در حضور اوکالیپتول ……………………………………….. 59
5-2) نتیجهگیری …………………………………………………………………………………………………………………… 63
5-3) پیشنهادات برای مطالعات آینده …………………………………………………………………………………… 64
فهرست منابع و ماخذ ……………………………………………………………………………………………………………… 65
فهرست شکلها
عنوان ………………………………………………………………………………………………………………………………. صفحه
شکل 3-1. حلزون باغی …………………………………………………………………………………………………………. 29
شکل 3-2. گانگلیون تحت مری تثبیت شده در محفظه ثبت ……………………………………………… 30
شکل 3-3. نمایی از وسایل ثبت داخل سلولی ………………………………………………………………………. 32
شکل 3-4. نحوه اندازه گیری برخی پارامترهای پتانسیل عمل ……………………………………………. 34
شکل 4-1. الگوی فعالیت خودبخودی نورون در شرایط کنترل، 5 و 10 دقیقه پس از مجاورت با اوکالیپتول 3 میلی مولار …………………………………………………………………………………………………….. 38
شکل 4-2. مقایسه پتانسیل ثبت شده از یک نورون در سه زمان کنترل، 5 و 10 دقیقه پس از افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار ……………………………………………………………………………………………. 42
شکل 4-3. الگوی فعالیت خودبخودی در شرایط کنترل، 5 دقیقه پس از مجاورت با غلظت mM 5 اوکالیپتول و پس از شستشوی محفظه حاوی اوکالیپتول با رینگر نرمال حلزون ……. 44
شکل 4-4. مقایسه پتانسیل ثبت شده از یک نورون در زمانهای کنترل، 5دقیقه پس از افزودن اوکالیپتول 5 میلی مولار و پس از شستشو ……………………………………………………………………………. 48
شکل 4-5. پس از افزایش فعالیت نورون درنتیجه افزودنPTZ 10 میلی مولار، افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار بعد از 3 دقیقه منجر به بروز الگوی burst شد …………………………….. 50
شکل 4-6. پس از افزایش فعالیت نورون درنتیجه افزودن TEA 5 میلی مولار، افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار بعد از 5 دقیقه منجر به بروز الگوی burst شد ……………………………. 51
شکل 4-7. پس از افزایش فعالیت نورون درنتیجه افزودن 4-AP 1 میلی مولار، افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار بعد از 4 دقیقه منجر به بروز الگوی burst شد ……………………………. 52
شکل 4-8. پس از بروز فعالیت PDS درنتیجه افزودن اوکالیپتول 5 میلی مولار، NiCl به محفظه ثبت اضافه گردید ………………………………………………………………………………………………………. 53
شکل 4-9. پس از بروز فعالیت PDS در نتیجه افزودن اوکالیپتول 5 میلی مولار، نیفدیپین به محفظه ثبت اضافه گردید ………………………………………………………………………………………………………. 54
شکل 4-10. پس از بروز فعالیت PDS در نتیجه افزودن اوکالیپتول 5 میلی مولار، کلریترین به محفظه ثبت اضافه گردید ………………………………………………………………………………………………………. 55
شکل 4-11. پس از بروز فعالیت PDS در نتیجه افزودن اوکالیپتول 5 میلی مولار، H89 به محفظه ثبت اضافه گردید ………………………………………………………………………………………………………. 56
فهرست نمودارها و جدولها
عنوان ………………………………………………………………………………………………………………………………. صفحه
نمودار 4-1. مقایسه میانگین پتانسیل استراحت غشاء، آستانه، فرکانس و دامنه پتانسیل عمل در شرایط کنترل و در 5 و 10 دقیقه پس از افزودن غلظت 3 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (7=n) ………………………………………………………………………………………………………………. 39
نمودار 4-2. مقایسه میانگین مدت زمان پتانسیل عمل، فاصله بین پتانسیل‌های عمل، و سطح زیر منحنی در شرایط کنترل و در 5 و 10 دقیقه پس از افزودن غلظت 3 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (7=n) …………………………………………………………………………….. 40
نمودار 4-3. مقایسه دامنه AHP و طول مدت AHP در شرایط کنترل و در 5 و 10 دقیقه پس از افزودن غلظت 3 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (7=n) …………………………… 41
نمودار 4-4. مقایسه میانگین شیب فاز دپلاریزاسیون و شیب فاز رپلاریزاسیون بین سه حالت کنترل، 5 و 10 دقیقه پس از افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار (7=n) ………………………………… 42
نمودار 4-5. مقایسه میانگین مدت دوره مهاری بعد از فعالیت برانگیخته پس از تزریق جریان‌های دپلاریزان (nA3-2) در شرایط کنترل و 10 دقیقه پس از افزودن غلظت 3 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال ……………………………………………………………………………….. 43
نمودار 4-6. مقایسه میانگین پتانسیل استراحت غشاء، آستانه، فرکانس و فاصله بین پتانسیل‌های عمل در شرایط کنترل و 5 دقیقه پس از افزودن غلظت 5 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (6=n) ……………………………………………………………………………………………….. 45
نمودار 4-7. مقایسه دامنه و طول مدت پتانسیلهای عمل و همچنین سطح زیر منحنی در شرایط کنترل و 5 دقیقه پس از افزودن غلظت 5 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (6=n) ……………………………………………………………………………………………………………………………………… 46
نمودار 4-8. مقایسه مدت فاز دپلاریزاسیون و رپلاریزاسیون پتانسیل عمل، دامنه AHP و طول مدت AHP در شرایط کنترل و 5 دقیقه پس از افزودن غلظت 5 میلی مولار اوکالیپتول به رینگر حلزونی نرمال (6=n) ……………………………………………………………………………………………………. 47
نمودار 4-9. مقایسه میانگین شیب فاز دپلاریزاسیون و شیب فاز رپلاریزاسیون بین حالت کنترل و 5 دقیقه پس از افزودن اوکالیپتول 3 میلی مولار (7=n) ……………………………………….. 47
جدول4-1. مقاومت ورودی سلول در شرایط کنترل و 10 دقیقه پس از کاربرد اوکالیپتول 3 میلی مولار ………………………………………………………………………………………………………………………………. 43
جدول 4-2. مقاومت ورودی سلول در شرایط کنترل و 10 دقیقه پس از کاربرد اوکالیپتول 5 میلی مولار ………………………………………………………………………………………………………………………………. 49
فصل اول
1- مقدمه
1-1) بیان مساله
بیماری صرع1 از جمله شایعترین اختلالات عصبی در جهان است. این اختلال بصورت تشنجات خودبخودیِ غیرقابل پیشبینی بروز می کند. صرع معمولاً در نتیجه کاهش عوامل مهاری یا افزایش شدید تحریکپذیری در بخشی از شبکه نورونی مغز رخ میدهد. در چنین شرایطی الگویی از فعالیت غیرطبیعی و شدید موسوم به الگوی فعالیت صرعی در این مجموعه نورونی شروع میشود (Fisher, 1989). تغییر در الگوی فعالیت سیناپسها و اختلال در عملکرد کانالهای یونی بعنوان دو مکانیسم اساسی زمینه ساز صرع شناخته شدهاند (Noebels, 2003; .Wuttke and Lerche, 2006) شواهد متعددی تغییر در سیستمهای نوروترنسمیتری مختلف بویژه گلوتامات، آسپارتات و GABA در ایجاد زمینه صرع را تایید کردهاند (Pinto et al., 2005) با این حال شواهدی وجود دارد که تاثیر انحصاری سیناپسها در ایجاد زمینه و بروز صرع را نقض میکنند. برخی تک سلولهای کشت داده شده بیمهرگان و مهرهداران قادر به تولید الگوی فعالیت صرعی هستند (Rosalin, 1991). همچنین مهار انتقال سیناپسی با غلظت بالای منیزیم و غلظت پایین کلسیم در مواردی قادر به مهار فعالیت صرعی نیست (Bikson et al., 1999). مدارکی از این دست اهمیت و نقش ویژگیهای ذاتی غشاء بویژه عملکرد کانالهای سدیمی، پتاسیمی و کلسیمی در بروز الگوی صرع را نشان میدهند.
با درمانهای موجود در 80% موارد میتوان حملات تشنج را کنترل کرد. علیرغم تولید تعداد قابل توجه داروهای سنتتیک موثر در درمان انواع صرع، تاثیرات جانبی قابل توجه این داروها و نیز عدم کارایی آنها در مورد برخی از مبتلایان باعث شده تا شناسایی ترکیبات ضد صرعِ موثرتر با اثرات جانبی کمتر همچنان مورد توجه بسیاری از محققان باشد (Emamghoreishi and Heidari-Hamedani, 2008).
در طب سنتی استفاده از عصاره خام گیاهان، به صورت خوراکی یا موضعی، نقش مهمی در درمان بسیاری از بیماریها، خصوصاٌ کنترل عفونتها داشت (Navarro et al., 1996). امروزه نیز گیاهان دارویی به عنوان یک منبع مناسب برای یافتن داروهای جدید مورد توجه محققان در سراسر دنیا قرار گرفتهاست. همچنین علاوه بر استفادههای بالینی، محصولات طبیعی مذکور به منظور کشف اهداف جدیدی از جمله رسپتورها و کانالها، حائز اهمیتاند (Vriens et al., 2008).
اسانسهای گیاهی2 ترکیباتی بودار، فرار، اکثرا روان هستند که در چربی، الکل، حلالهایی با قطبیت ضعیف و به مقدار خیلی کم در آب قابل حل میباشند. این ترکیبات بی رنگ یا زرد کمرنگ و به ندرت دارای رنگ بنفشاند که در ساختارهای ترشحی برخی گیاهان ذخیره شده و قابل استخراج از بخشهای مختلف این گیاهان هستند. اسانس‌ها به طور معمول از ترپن‌های3 آروماتیک فرار و فنیل پروپانوئیدها تشکیل شده‌اند که بواسطه عبور آزادانهشان از غشاء سلول میتوانند نقشهای سیگنالینگ متنوعی در سلول داشته باشند. در این ارتباط گزارشهایی حاکی از مداخله ترکیبات اسانس‌های گیاهی با کانال‌های یونی و رسپتورها نیز وجود دارد (Goncalves et al., 2008).
تعداد معدودتری از مطالعات بر تاثیر خاص برخی ترکیبات از جمله مونوترپنها4 متمرکزند که در تعداد قابل توجهی از فراوردههای گیاهی موثر بر صرع حضور دارند. مونوترپنها ترکیباتی با فرمول مولکولی C10H16 میباشند که هم در فراوردههای گیاهی صرع زا5 و هم در فراوردههایی با اثرات ضدصرع یافت میشوند (Burkhard et al., 1999; Ishida, 2005). انواع عصارههای گیاهی و اسانسهای روغنی استخراج شده از گیاهان جهت درمان صرع استفاده میشود. تحقیقات روی این گیاهان نشان داده که عصارههای آنها حاوی ترکیباتی با خواص ضدتشنجی هستند و قادر به مهار فعالیت صرعی القاء شده توسط پنتیلن تترازول6 ((PTZ میباشند (Sayyah et al., 2002). PTZ آنتاگونیست گابا است که با مهار رسپتور گابا A باعث کاهش عملکرد سیستم گاباارژیک میشود (Olsen, 1981). از جمله مونوترپنهایی که اثرات ضدصرعی به آنها نسبت داده شد میتوان به اوجنول7، لینالول8، منتول9 و لیمونن10 اشاره کرد (Burkhard et al., 1999). از طرفی برخی از مونوترپنها ممکن است سبب االقای تشنجات صرعی در انسانها و حیوانات شود. تاثیر صرع زایی اسانس روغنی برخی گیاهان به مونوترپنهای دوحلقه ای از جمله کامفر11 و اوکالیپتول12 نسبت داده شده (Burkhard et al, 1999).
اوکالیپتول یا 1,8-cineol یک مونوترپن است که در اسانس روغنی بسیاری از گیاهان از جمله اوکالیپتوس، برگبو، ریحان و شاهپسند درختچه ای یافت میشود. این ماده بی رنگ دارای بوی معطر مشابه بوی کافور است و به دلیل بو و مزه مطبوع به عنوان عطر و در ساخت لوازم آرایش مورد استفاده قرار می گیرد.
کامفر، اوکالیپتول و ترکیباتی با ساختار مشابه عموماً بعنوان بیحسکنندههای موضعی در پزشکی مصرف میشوند (Vogt-Eisele et al., 2007) و کاربردهای متنوع تری از جمله اثرات ضد التهابی به واسطهی اثرات مهاری آن بر تولید واسطه های التهاب مانند سیتوکین ها، پروستاگلاندینها و لوکوترینها و برخی اثرات روانی برای آنها شناخته شده است (Moussaieff et al., 2008). اوکالیپتول همچنین دارای اثرات ضد توموری و ضد میکروبی می باشد و انتقال دارو از طریق پوست را تسهیل میبخشد. تاثیر صرع زایی اسانس روغنی برخی گیاهان به این ماده نسبت داده شده است (Burkhard et al, 1999). اثرات اوکالیپتول بر پارامترهای الکتروفیزیولوژیکی نورونهای گانگلیون گردنی فوقانی موشهای صحرایی نر نیز مورد بررسی قرار گرفته است. این مطالعات نشان میدهد که اوکالیپتول سبب مهار تحریکپذیری این نورونها میشود که میتواند از طریق مکانیسمهای مختلف از جمله دپلاریزاسیون غشای سیتوپلاسمی این نورونها عمل کند .( Ferreira-da-silva et al., 2009) اوکالیپتول فعالیت نورونها را در یک منطقه خاص از لوب بویایی تغییر میدهد (Nikitin and Balaban, 2000) و مانع از پتانسیل عمل مرکب در نورون های محیطی میشود (Lima and Lavor, et al., 2006).
اوکالیپتول نه تنها سبب تحریک سیستم بویایی میشود بلکه به واسطه مهار کانالهای کاتیونی CNG13 سبب سرکوب سیگنالهای بویایی میشود (Chen et al., 2006). اوکالیپتول همچنین آگونیست کانالهای TRPM814 (سنسور سرما) و آنتاگونیست کانالهای TRPA115 (سنسور سرمای سوزناک و درد شیمیایی) میباشد (Karashima et al., 2007) و سبب غیر حساس شدن کانالهای TRPV316 (کانالهای کاتیونی نفوذپذیر به کلسیم و حساس به گرما) نیز میشود. این کانالها اطلاعات مربوط به دما و درد را به سیستم عصبی مرکزی انتقال میدهد و در سلولهای عصبی مختلف بیان میشوند.(Patapoutian et al., 2003) علیرغم سابقه طولانی استفاده این ترکیبات در پزشکی و نیز اطلاع از صرع زایی این ترکیبات مکانیسم مولکولی تاثیر کامفر و اوکالیپتول بخوبی شناخته نشده است.
با توجه به این که این ترکیبات قادر به تغییر فعالیت سلولهای عصبی اند به احتمال زیاد این ترکیبات کانالهای یونی را تحت تاثیر قرار میدهند. سلولهای عصبی قادر به بیان رنج وسیعی از کانالهای یونی اند که از میان آنها کانالهای وابسته به ولتاژ نقش مهمی در تحریک پذیری نورونها دارند. حضور انواع مختلف کانالهای یونی وابسته به ولتاژ از جمله انواع کانالهای سدیمی، پتاسیمی و کلسیمی سبب ایجاد پتانسیلهای عمل با رنج وسیعی از فرکانس و الگو میشود (Debanne, 2004) بنابراین انتقال پیام وابسته به پتانسیل عملهاییست که از فعالیت هماهنگ کانالهای یونی متنوع حاصل میشوند، هر ترکیبی که قادر به اثر گذاشتن بر ویژگی‌های پتانسیل عمل و به عبارتی کانال‌های یونی باشد در تحریک‌پذیری سلول نیز مؤثر خواهد بود (Catteral, 2010). علاوه بر ایجاد پتانسیلهای عمل کانالهای یونی در دیگر فرآیندهای فیزیولوژیکی از جمله تنظیم مسیرهای سیگنالینگ داخل سلولی، آزادسازی نوروترنسمیترها، تنظیم بیان ژن، تکثیر، تمایز، آپوپتوز و مرگ سلولی دخالت دارند. از طرفی اختلال عملکردی کانال‌های یونی می‌تواند منجر به اختلالات پاتولوژیکی شود. بمنظور تأیید تأثیر ترکیبات طبیعی بر کانال‌های یونی، استفاده از آنتاگونیست‌ها و آگونیست‌ها‌ی بسیار انتخابی لازم است (Bulaj, 2008). گزارشهایی حاکی از مداخله ترکیبات اسانس‌های گیاهی با فعالیت کانال‌های یونی و رسپتورها وجود دارد (Goncalves et al., 2008) که تکنیک‌های الکتروفیزیولوژیک برای تشخیص و شناسایی اثرات بیولوژیکی ترکیبات و چگونگی برهمکنش آن‌ها با کانال‌های یونی بسیار مؤثر هستند.
1-2) دلایل استفاده از نورونهای حلزون
در تحقیقات انجام شده روی الگوی فعالیت صرعی و روشهای درمان آن از مدلهای حیوانی مختلف استفاده شده است. با این حال مکانیسمهای اساسی ایجاد کننده الگوی فعالیت صرعی در نمونههای جانوری مختلف مشابه است. از طرفی نتایج تحقیقات مختلف نشان داده است که الگوی فعالیت صرعی ایجاد شده در نورونهای حلزون با الگوی فعالیت ثبت شده در سیستم عصبی مهرهداران از جمله انسان شباهت دارد (Janahmadi et al., 2008).
مزایای تکنیکی متعدد نورونهای گانگلیون بیمهرگان در مقایسه با نورونهای مهرهداران از جمله وجود نورونهای بزرگ قابل تشخیص، تنوع کانالهای یونی و امکان مطالعه گانگلیون در شرایط in vitro بدون تغییر در ویژگیهای ساختمانی و عملکردی باعث شده تا این نورونها در موارد متعددی جهت مطالعه مکانیسمهای پایه سیستم عصبی مورد استفاده قرار گیرند. نرم‌تنان بزرگترین نورون‌ها را در سلسله جانوران دارند و اندازه بزرگ نورون‌هایشان، شناسایی و ورود الکترود به سلول را تسهیل می‌کند و از طرفی خونسرد بودن این رده جانوری، مشکلات نگهداری آن‌ها را در شرایط in vitro کاهش می‌دهد. این عوامل باعث شدند بسیاری از مطالعات اولیه الکتروفیزیولوژیک برای نخستین بار روی نورون‌های نرم‌تنان انجام شوند (Hodgkin and Hoxley, 1939; 1952). در مقایسه با نمونههای بی مهره، مطالعه مکانیسم‌های سلولی و مولکولی در نورون‌های پستانداران اغلب مستلزم مراحل آماده‌سازی است که ممکن است همراه با تغییراتی در سازمانبندی کلی نورون‌ها باشد. بعلاوه اندازه بسیار کوچک نورون‌ها و نیاز به شرایطی با حداقل تغییرات نسبت به شرایط in vivo، انجام ثبت داخل سلولی را مشکل می‌سازد. عملکرد سیستم عصبی بی‌مهرگان و مهره‌داران از جهات بسیاری شبیه میباشد، از جمله داشتن گیرنده‌های حسی، شبکه عصبی مرکزی، خروجی‌های حرکتی و مجموعه‌ای از ناقل‌های عصبی، مسیرهای انتقال سیگنال و انواع کانال‌های یونی مشابه (Altrup et al., 1992). بنا به دلایل ذکر شده استفاده از گانگلیون حلزون در مطالعات الکتروفیزیولوژیک به نظر معقول و مفید میرسد.
فصل دوم
2- مروری بر تحقیقات پیشین
2-1) صرع

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

صرع از جمله اختلالات عصبی است که به صورت تشنجات خودبخودیِ غیرقابل پیشبینی و تکرار شونده بروز می کند. تشنجات صرعی در نتیجه افزایش شدید تحریکپذیری جمعیتی از نورونها به صورت همزمان رخ میدهد که به صورت متفاوت با توجه به نواحی مغزی که در آن آغاز و سپس گسترش مییابد نمود پیدا میکند.
تشنج میتواند در ساختارهای مختلف مغزی آغاز شود. گذر به این حالت میتواند در نتیجه تغییر در غشاء نورونها شامل تغییر در کانالهای یونی، ضمائم وابسته به آنها و پروتئین های تنظیمی یا تغییر در مدارهای عصبی شامل تغییر در سیستمهای نوروترنسمیتری مختلف بویژه گلوتامات، آسپارتات و GABA باشد .(Pinto et al., 2005) شواهد متعددی تغییر در سیستمهای نوروترنسمیتری مختلف بویژه گلوتامات، آسپارتات و GABA در ایجاد زمینه صرع را تایید کردهاند (Pinto et al., 2005) همچنین با توجه به این که برخی تک سلولهای کشت داده شده بیمهرگان و مهرهداران قادر به تولید الگوی فعالیت صرعی هستند (Rosalin, 1991) و مهار انتقال سیناپسی با غلظت بالای منیزیم و غلظت پائین کلسیم در مواردی قادر به مهار فعالیت صرعی نیست (Bikson et al., 1999)، ویژگیهای ذاتی غشاء بویژه عملکرد کانالهای سدیمی، پتاسیمی و کلسیمی دارای نقش تعیینکننده در بروز الگوی صرع هستند.
مکانیسمهایی که PTZ بواسطه آنها فعالیت صرعی را القاء میکند نیز جای بحث دارد. PTZ بعنوان آنتاگونیست رسپتور گابا شناخته میشود و فعالیت صرعی حاصل از آن را به عملکرد آنتاگونیستیاش نسبت میدهند. اما مشاهداتی مغایر با این موضوع وجود دارد که از آن میان میتوان به القاء انحراف دپلاریزان (PDS)17 در هیپوکمپ بدنبال بکارگیری Bicuculin (آنتاگونیست رسپتور گابا) در مراحل تکوینی اولیه اشاره کرد (Altrup et al., 2003).
مطالعات متعدد کارایی برخی فراوردههای گیاهی در مهار یا پیشگیری فعالیت صرعی را نشان دادهاند. از طرفی اثرات نوروتوکسیک ممکن است توسط استفاده نادرست از فرآوردهها و اسانسهای گیاهی نیز ظاهر شود.
2-2) اسانسهای گیاهی
اسانسهای گیاهی از زمانهای قدیم به عنوان مواد ضد باکتری، ضد ویروس، ضد قارچ، حشرهکش و در پزشکی مورد استفاده قرار میگرفت. امروزه نیز در داروسازی، بهداشت، کشاورزی، صنایع غذایی و ساخت محصولات آرایشی کاربرد دارد .(Bakkali et al., 2008)
اسانسهای گیاهی ترکیباتی معطر، روان و فرار اند که در تعداد محدودی از گیاهان یافت میشوند. این ترکیبات در ساختارهای ترشحی ویژه گیاهان از جمله غدد، مجاری و حفرههای ترشحی و مجاری صمغی ذخیره میشوند (Ahmadi et al., 2002; Bezic et al., 2009). این ترکیبات محلول در چربی، الکل و ترکیبات با قطبیت ضعیف هستند همچنین به مقدار خیلی کم قابل حل در آب اند. اکثر آنها بیرنگ یا به رنگ زرد کمرنگ هستند و در برخی موارد از جمله اسانسهای مربوط به گیاه بابونه18 به رنگ آبی اند. به علت وجود باندهای دوگانه و گروههای عاملی از جمله گروههای آلدهیدی، استری و هیدروکسیلی در ساختار مولکولی خود به راحتی قابل اکسیداسیون توسط نور، گرما و هوا هستند .(Skold et al., 2008)
اسانسهای گیاهی متشکل از 20 الی 60 جزء با غلظتهای متفاوت میباشند (Bakkali et al., 2008) که ویژگیهای بیولوژیکی آنها ممکن است در نتیجه یک یا مجموعهای از اجزای موجود در این ترکیبات صورت گیرد. به عنوان مثال Faleiro و همکاران در سال 2003 گزارش کردند که فعالیت ضد میکروبی اسانسهای گیاهی توسط بیش از یک جزء صورت میگیرد. در واقع فقط ترکیب عمده اسانسها مسئول این اثر بیولوژیکی نیست بلکه این اثر توسط مجموعهای از اجزا صورت میگیرد.
انواع مختلفی از ملکولها از جمله هیدروکربنها، الکلها، آلدهیدها، استرها، لاکتونها و فنولها در اسانسهای گیاهی وجود دارد (Dorman and Deans, 2000). بطور کلی اسانسهای گیاهی از نظر منشأ بیوسنتزی به دو گروه مجزا تقسیم میشوند: گروه اصلی که شامل ترپنها و ترپنوئیدها میباشد، گروه دیگر که از ترکیبات آروماتیک و آلیفاتیک تشکیل شده است.
ترپن‌ها مولکولهای ساختهشده از هیدروژن و کربن هستند. این ترکیبات از لحاظ ساختاری و عملکردی از کلاس‌های مختلفی تشکیل شده‌اند و بطور کلی از ترکیب واحدهای ساختاری 5 کربنه به نام ایزوپرن19(C5H8) ایجاد میشوند. ترپن‌های اصلی شامل مونوترپن‌ها (C10) که از اتصال دو واحد ایزوپرن و سسکوئی‌ترپن‌ها20 (C15) که از اتصال سه واحد ایزوپرن تشکیل شده‌اند می‌باشند. البته ترپن‌هایی با تعداد کربنهای بیشتر نیز وجود دارد.
ترکیبات آروماتیک از فنیل پروپان مشتق شده و نسبت به ترپنها فراوانی کمتری دارند. این گروه خود شامل آلدهیدها، الکلها، فنولها، مشتقات متوکسی و ترکیبات متیلدیاکسی میباشند
2-3) اثرات بیولوژیک اسانسهای گیاهی
اثرات ضدمیکروبی، موتاژنیک، آنتیموتانژنیک و ضد سرطان از جمله اثرات نسبت داده شده به اسانسهای گیاهی میباشد. این ترکیبات به دلیل حلالیت بالا در چربی میتوانند به سهولت از دیواره سلولی و غشاء پلاسمایی عبور کرده و ساختار لایههای مختلف پلیساکاریدی، اسیدهای چرب و فسفولیپیدها را مختل کرده و در نتیجه سبب آسیب برگشتناپذیر غشای سلولی شود واز این طریق اثرات ضد میکروبی خود را اعمال میکند. اسانسهای گیاهی قادراند به غشاء و DNA میتوکندریایی آسیب زده و منجر به ایجاد جهشهایی در ژنهای مربوط به پروتئینهای دخیل در تنفس سلولی شوند(Bakkali et al., 2008; Burt, 2004) . از طرفی این ترکیبات از طریق فعال سازی آنزیمهای آنتیاکسیدان سلول (Sharma et al., 2001) و فرآیندهای سمزدایی آنزیمی21 موتاژنها اثرات آنتیموتانژنیک خود را اعمال میکنند (Kada and Shimoi, 1987). برخی از ترکیبات اسانسهای گیاهی دارای خواص ضد سرطان و ضد تومور هستند. یکی از مکانیسمهای القای این اثر توسط اسانسهای گیاهی آپوپتوز سلولهای سرطانی میباشدet al., 2002) .(Moteki
2-4) ترکیبات اسانس‌ها و عملکرد آن‌ها روی سیستم عصبی مرکزی و محیطی
از زمانهای گذشته استفاده از ترکیبات گیاهی و به ویژه ترپن‌های گیاهی به طور سنتی در سطح جهانی رواج داشتهاست. پیشنهاد شده که این ترکیبات دارای اثرات فارماکولوژیک مختلفی روی سیستم عصبی می‌باشند. این فرضیه به وسیله یکسری مطالعات انجام شده حمایت می‌شود. از جمله استفاده از اسانس رز و سنبل که باعث ایجاد اثرات ضد تشویش و ضد اضطراب در حیوان آزمایشگاهی می‌شوند (Umezu, 1999, 2000) اگرچه بیشتر مطالعات منتشر شده، نقل قول عموم در مورد استفاده از این ترکیبات برای درمان اختلالات سیستم عصبی است اما فقط تعداد کمی از مطالعات فعالیت و اثرات سمی ترکیب اصلی آن‌ها را روی سیستم عصبی توصیف کرده است. بخش کوچکی از این مطالعات در مورد برهمکنش ترپن‌ها با کانال‌های یونی و رسپتورها می‌باشد (De Sousa et al., 2006; Goncalves et al., 2010). در ادامه به بررسی اجمالی تعدادی از ترکیبات گیاهی و اثرات بیولوژیک آن‌ها می‌پردازیم.
2-4-1) کامفر
کامفر یک مونوترپن دو حلقهای کتونی است که دارای اثرات نوروتوکسیک وسقطکنندگی جنین میباشد (Gali-muhtasib et al., 2000). با این حال این ترکیب دارای اثرات درمانی نیز میباشد. کامفر سبب فعال و سپس غیر حساس شدن کانالهای TRPV3 میشود. این ماده در پزشکی به عنوان یک ضد درد مناسب، ضد التهاب و ضد خارش به کار میرود (Vog- Eisele et al., 2007; Sherkheli et al., 2008; Chan et al., 2003). ?uli? و همکاران در سال 2008 گزارش کردند که تزریق درون صفاقی کامفر در دوزهای 400-600 میکرولیتر بر کیلوگرم سبب القای تشنجات صرعی در موشهای صحرایی نر میشود.

2-4-2) منتول
منتول یک ترپن الکلی است که از گونه‌های مختلف گیاه نعناع22 بدست می‌آید (Eccles, 1994). این ترپن فعال کننده کانالهای TRPM8 میباشد (McKemy et al., 2002). در نورونهای حسی فعال شدن کانالهای TRPM8 سبب افزایش زیاد سطح کلسیم درون سلولی میشود که این افزایش به طور غیر مستقیم سبب تسهیل رهایش گلوتامات ودر نتیجه تعدیل درد محیطی میشود (Baccei et al., 2003).Zhang و همکارانش در سال 2008 نشان دادند که منتول با افزایش انتخابی مهار تونیک که بوسیله رسپتورهای با تمایل بالای گابا وساطت میشود، تحریکپذیری نورونهای هیپوکمپ را کاهش داده و از این طریق فعالیت صرعی القاء شده را تقلیل میدهد. از طرفی هوشمندی در سال 2012 گزارش کرد که منتول در غلظتهای 5/. و 1میلی مولار نه تنها اثر ضدصرعی ندارد بلکه با القاء فعالیت انفجاری23 و انحراف دپولاریزان در نورونهای حلزون دارای اثر صرعزایی مشابه الگوی صرعی ایجاد شده تحت تأثیر پنتیلن تترازول میباشد.
2-4-3) لینالول
لینالول یک ترپن الکلی میباشد که در اسانس روغنی برخی گیاهان از جمله گشنیز و برگبو وجود دارد. این گیاهان در طب سنتی به عنوان ترکیبات ضد تشنج به کار رفته و اثرات ضد صرعی آنها به علت حضور لینالول میباشد .(Elisabetsky et al., 1995; Sayyah et al. 2002). Brum و همکاران در سال 2002 گزارش کردند که لینالول اثر ضد تشنجی خود را از طریق اثر مهاری روی باند شدن گلوتامات در کورتکس موش صحرایی و تاثیر بر روی انتقالات گاباارژیک و گلوتاماتارژیک ایجاد مینماید. لینالول از طریق مهار کانالهای سدیمی وابسته به ولتاژ یا افزایش کنداکتانس پتاسیمی موجب کاهش تحریکپذیری در عصب سیاتیک میشود (de Almedia et al., 2009).
2-4-4) اوکالیپتول
اوکالیپتول که به نامهای 1,8-cineole و کاجپتول24 نیز شناخته میشود یک ترپنوئید کوچک است که در اسانسهای روغنی تعدادی از گیاهان از جمله گونههای مختلف گیاه اکالیپتوس، برگبو، ریحان و شاهپسند درختچه ای یافت میشود. این ترکیب دارای وزن مولکولی 154.24 دالتون و فرمول شیمیایی C10H16O میباشد. کمرنگ و دارای بوی معطر است و از این جهت در تولید خشبو کنندهها، ترکیبات آرایشی و چاشنیهای غذا کاربرد دارد (Vincenzi et al., 2002).
از آن جهت که این ترکیب غیرسمی میباشد همیشه به عنوان یک خلط آور مناسب، ضد سرفه و مادهای برای درمان آنفولانزا کاربرد داشته است (Laude et al 1994). اوکالیپتول همچنین دارای اثرات ضد توموری و ضد میکروبی می باشد (Moteki et al., 2002). این ترکیب به دلیل هیدروفوبیک بودنش انتقالات دارو از طریق پوست را افزایش میدهد (Cal et al., 2001).
مهمترین ویژگیهای این ترکیب اثرات ضدالتهاب و ضددرد آن است اوکالیپتول اثرات ضدالتهاب خود را از طریق مهار تولید واسطههای التهابی اعمال میکند. Juergens و همکاران در سالهای 1998 و 2004 گزارش کردند که اوکالیپتول سبب مهار متابولیسم آراشیدونیک اسید ومهار تولید ?TNF و اینترلوکین در منوسیتهای خون انسان و مهار تولید سیتوکینها در لنفوسیتها و مونوسیتها میشود. همچنین Zhou و همکاران در سال 2007 گزارش کردند که اوکالیپتول سبب مهار سنتز و تمرکز هستهای Egr-1 (فاکتور رونویسی که نقش مهمی در بیان تعدادی از ژنهای دخیل در التهاب دارد) میشود.
اوکالیپتول اثرات ضد درد خود را به واسطه تغییر فعالیت کانالهای TRP اعمال میکند. ترکیباتی که منجر به فعال شدن کانالهای TRPM8 و مهار کانالهای TRPVA1 میشوند ترکیبات مناسب ضددرد میباشند. گرچه منتول به واسطه فعال سازی کانالهای TRPM8 به عنوان یک ضددرد در زندگی روزانه کاربرد دارد (McKemy et al., 2002; proudfoot et al., 2006) ولی توانایی آن در فعال سازی کانالهای TRPA1 در غلظت بالا استفاده از آن را به عنوان ضددرد محدود میکند(Karashima et al., 2007). اوکالیپتول توانایی زیادی در فعال سازی کانالهای TRPM8 دارد همچنین Takaishi و همکاران در سال 2012 گزارش کردند که اوکالیپتول در غلظت 5 میلی مولار سبب مهار کانالهای TRPA1 میشود بنابراین اوکالیپتول میتواند یک ترکیب ضددرد مناسب باشد. اوکالیپتول همچنین سبب فعال و سپس غیرحساس شدن کانالهای TRPV3 بعد از اعمال طولانی مدت دارو میشود (Sherkheli et al., 2009).
اوکالیپتول سبب تغییر فعالیت نورونهای بویایی میشود این ترکیب با اتصال به رسپتورهای خود در سیستم بویایی سبب فعال شدن G-پروتئین و تحریک آدنیلیل سیکلاز و به دنبال آن ایجاد cAMP میشود که cAMP سپس سبب باز شدن کانالهای کاتیونی CNG و در نتیجه سبب دپلاریزاسیون نورون میشود (Kurahashi and Ya, 1994; firestein et al., 2001). این ترکیب نه تنها محرک سیستم بویایی است بلکه سرکوبگر نیز است. Chen و همکاران در سال 2006 گزارش کردند که اوکالیپتول سبب مهار کانالهای CNG میشود. آنها همچنین بیان کردند که کانالهای هومواولیگومریک که تنها شامل زیرواحد CNGA2 هستند نسبت به کانالهای هترواولیگومریک که با زیرواحدهای فرعی CNGA4 و CNGB2 یا هر دو همراه شده دارای حساسیت کمتر به اوکالیپتول و تعدادی دیگر از مولکولهای معطر است بنابراین احتمالا ناحیه اتصالی این ذرات بر روی زیرواحدهای فرعی مستقر است همچنین این احتمال وجود دارد که این ذرات به وسیله اختلال در غشای لیپیدی که به واسطه هیدروفوبیک بودن خود ایجاد میکند سبب تغییرات عملکردی در پروتئینها و کانالهای یونی غشاء شوند.
Ferreira-da-silva در سال 2009 اثرات اوکالیپتول بر فعالیت نورونهای کانگلیون گردنی فوقانی25 موشهای صحرایی مورد مطالعه قرار دادند. آنها گزارش کردند که اوکالیپتول درغلظتهای 3 و 6 میلی مولار از طریق القای دپلاریزاسیون و در نتیجه غیر فعال سازی کانالهای سدیمی سبب کاهش تحریکپذیری در این نورونها میشود زیرا تزریق جریانهای منفی داخل سلولی سبب بازگشت امواج پتانسیل عمل میشد. القای دپلاریزاسیون ممکن است از طریق هدایت جریانهای کاتیونی رو به داخل صورت گیرد. اوکالیپتول همچنین مانع از پتانسیل عمل مرکب در نورون های محیطی میشود (Lima and Lavor et al., 2006).
به اوکالیپتول خواص صرعزا نیز نسبت داده شده است (Bakkali et al., 2008). ?uli? و همکاران در سال 2009 بیان کردند که تزریق درون صفاقی اوکالیپتول در دوزهای 300-500 میکرولیتر بر کیلوگرم سبب القای تشنجات صرعی در موشهای صحرایی نر میشود. استفاده نادرست از این ترکیب میتواند اثرات نوروتوکسیک به همراه داشته باشد.
با توجه به برهمکنش احتمالی اوکالیپتول با کانالهای یونی در ادامه مروری خواهیم داشت بر انواع کانالهای یونی و مشارکت آنها در ویژگیهای الکتریکی نورونها.
2-5) کانالهای یونی و مشارکت آنها در فعالیت الکتریکی نورونها

نورونها سلولهای تحریکپذیریاند که وظیفه دریافت، پردازش و انتقال اطلاعات را بر عهده دارند. این فرآیندها از طریق سیگنالهای الکتریکی تولید شده توسط فعالیت کانالهای یونی وابسته به ولتاژ و پتانسیلهای سیناپسی ناشی از فعالیت گیرندههای نوروترنسمیتری صورت میگیرد. وجود انواع کانالهای یونی با ویژگیها و موقعیت متفاوت موجب ایجاد پتانسیلهای عمل با رنج وسیعی از فرکانس و الگو میشود (Debanne, 2004) بنابراین هرگونه تغییر در عملکرد آنها موجب تغییر در فعالیت طبیعی نورون میشود. احتمالا اغلب مسیرهای درگیر در تاثیر مواد مختلف بر نورون‌ها نهایتا به کانال‌های یونی و تغییر در عملکرد آن‌ها ختم می‌شود.
2-5-1) کانالهای کلسیمی
کانالهای کلسیمی واسطه مهم ورود کلسیم به داخل سلول هستند که در سلولهای مختلف از جمله نورونها، سلولهای اندوکرین و عضلانی وجود دارند. ورود کلسیم به داخل سلول سبب راهاندازی فرایندهای مختلف میشود. از آنجا که کلسیم یونی با دو بار مثبت است با ورود به سلول سبب نوسانات پتانسیل غشاء و ایجاد پتانسیلهای عمل میشود همچنین میتواند عملکرد سایر کانالها را نیز تحت تاثیر قرار دهد. یون کلسیم از جمله مهمترین پیامبرهای ثانویه میباشد و سبب راهاندازی انواعی از مسیرهای سیگنالینگ داخل سلولی میشود. آزاد سازی نوروترانسمیترها، تنظیم بیان ژن، تکثیر، تمایز، آپوپتوز ومرگ سلولی دیگر فرآیندهای القا شده توسط کلسیم هستند(Perez-Reyes, 2003; Calpham, 2007; Seagar and Takahashi, 1998).
کانالهای کلسیمی وابسته به ولتاژ26 پروتئینهای عرضی غشاء هستند که ورود کلسیم به داخل سلول را طی دپلاریزاسیونهای غشایی امکانپذیر میسازند. این کانالها به مقدار اندک به یونهای سدیم نفوذپذیرند اما نفوذپذیری به کلسیم هزار برابر سدیم میباشد. در یک تقسیم بندی اولیه این کانالها با توجه به پتانسیل غشایی که در آن فعال میشوند به دو دسته HVA27 و LVA28 تقسیم میشوند. کانالهای HVA نسبت به کانالهای LVA برای فعالیت خود به دپلاریزاسیون غشایی بیشتر احتیاج دارند همچنین طی دپلاریزاسیونهای طولانی مدت جریان کلسیمی طولانیتری ایجاد میکنند.
مهمترین زیرواحد این کانالها زیرواحد 1? میباشد. این زیرواحد از حدود 2000 اسید آمینه تشکیل شده و وزنی حدود 200-260 کیلودالتون دارد و از آن جهت که منفذ هدایتگر یون، سنسور ولتاژ و ساختارهای لازم برای gating و برهمکنش با پروتئینهای تنظیمی، دارو و سموم را فراهم میآورد حائز اهمیت است. در کانالهای HVA زیرواحد 1? با تعدادی زیرواحد فرعی ?، ?2، ? و ? گرد هم آمده و یک کمپلکس کانالی راتشکیل میدهد. (Ertel et al., 2000; Catterall et al., 2005). این زیرواحدهای فرعی اثرات مهمی بر کنتیک، وابستگی به ولتاژ و ویژگیهای فارماکولوژیکی این کانالها دارند. به نظر میرسد کانالهای LVA فاقد این زیرواحدهای فرعی باشند.
رایجترین تقسیمبندی کانالهای کلسیمی بر اساس معیارهایی چون کنداکتنس، کنتیک فعال و غیر فعال شدن و ویژگیهای فارماکولوژیک آنها میباشد. طی این تقسیمبندی کانالهای HVA به انواع کانالهای L-type، N-type، P/Q-type و R-type، تقسیمبندی میشوند. (Tsien et al., 1987).
کانالهای L-type برای فعال شدن خود به دپلاریزاسیون بالا احتیاج دارند و دارای هدایت یونی بالا هستند. این کانالها بیشتر در جسم سلولی و دندریتهای نزدیک نورونها قرار دارند و مسیرهای سیگنالینگ داخل سلولی را به راه میاندازند. مهمترین مهار کننده این کانالها دیهیدروپیریدینها میباشند (Catterall et al., 2005).


دیدگاهتان را بنویسید