مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان

مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 19، مهر 1399، 660-647
 
اثرات آنتی‌اکسیدانی و ضد اضطرابی نانوفیتوزوم سماق در موش­های صحرایی مدل بیماری آلزایمر: یک مطالعه تجربی
 
اکبر حاجی‌زاده مقدم^[1]، مرضیه موسوی مهر^[2]، وحید حسن‌تبار^[3]، صدیقه خانجانی جلودار^[4]
 
 
دریافت مقاله: 7/10/98   ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 15/11/98  دریافت اصلاحیه از نویسنده: 24/4/99         پذیرش مقاله: 25/4/99
 
 

چکیده
زمینه و هدف: آلزایمر، بیماری تحلیل عصبی همراه با اختلال رفتاری است. هدف از این مطالعه تعیین اثرات ضد اضطرابی و آنتی‌اکسیدانی عصاره سماق و نانوفیتوزوم آن در موش‌های صحرایی مدل بیماری آلزایمری القاء شده با استرپتوزوتوسین است.
مواد و روش­ها: در این مطالعه تجربی 35 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار در پنج گروه کنترل، کنترل مثبت، گروه آلزایمری و گروه­های آلزایمری دریافت کننده عصاره سماق و نانوفیتوزوم سماق تقسیم شدند. مدل آلزایمر با تزریق درون بطنی-مغزی استرپتوزوتوسین با غلظت 3 میلی­گرم بر کیلوگرم القاء شد. رفتارهای شبه اضطرابی21 روز بعد از گاواژ با استفاده از تست ماز بعلاوه مرتفع ارزیابی شدند. در ادامه، فعالیت آنزیم­های کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و هم‌چنین سطح مالون دی‌آلدهید در ناحیه قشر مغز اندازه‌گیری شد. برای تحلیل آماری از آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه و آزمون درون گروهی Tukey استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد که استرپتوزوتوسین سبب افزایش رفتارهای شبه اضطرابی (001/0p=)، سطح مالون دی‌آلدهید (017/0p=) و کاهش فعالیت کاتالاز و سوپراکسیددیسموتاز قشر مغز در گروه آلزایمری می‌شود (001/0p<) و تیمار با نانوفیتوزوم سماق سبب کاهش رفتارهای شبه اضطرابی (002/0p=)، افزایش فعالیت آنزیم­های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز و کاهش سطح مالون دی‌آلدهید قشر مغز (003/0p=) گردید.
نتیجه‌گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که نانو فیتوزوم سماق به دلیل فراهمی زیستی بهتر، ممکن است سبب کاهش رفتار­های شبه اضطرابی و استرس اکسیداتیو القا شده با استرپتوزوتوسین را در موش های صحرایی مدل بیماری آلزایمر گردد.
واژه های کلیدی: نانوفیتوزوم سماق، رفتار شبه اضطرابی، استرس اکسیداتیو، آلزایمر، موش صحرایی

مقدمه
آلزایمر بیماری تحلیل عصبی و شایع­ترین علت زوال عقل است که با پیشرفت بیماری، نورون ها ی نواحی مختلف مغز، آسیب دیده و یا از بین می­روند ]1[. تجمع پلاک­های پروتئین بتا-آمیلوئید درخارج از ­نورون­ها و تجمع فرم غیر طبیعی پروتئین تائو در نورون­ها جز تغییرات مغزی مرتبط با آلزایمر است ]2 [.
استرس اکسیداتیو، به دلیل عدم تعادل در فاکتور­های اکسیدان و آنتی‌اکسیدان رخ می­دهد و نقش مهمی در بیماری‌های عصبی مانند آلزایمر دارد ]3[. استرس اکسیداتیو ممکن است، مسیرهای سیگنالینگی را تغییر دهد که باعث تغییر عملکرد پروتئین تائو می­شود. در واقع افزایش پراکسیداسیون لیپید، اکسیداسیون پروتئین و کاهش فعالیت آنزیم سوپراکسیددیسموتاز سبب تولید و شکل­گیری فیبریل‌های بتا-آمیلوئید می­گردد که تجمع پلاک آمیلوئید بتا یکی از مشخصه­های اصلی بیماری آلزایمر است ]4[. ترس و اضطراب اغلب فعالیت­های زندگی روزمره را مختل می­کند. آمیگدال و قشر پری فرونتال به عنوان مناطق مهم مغز در پردازش عاطفی، بیان ترس و اضطراب شناخته شده اند و نقش مهمی در تعدیل رفتارهای ترس و اضطراب دارند ]6-5[. تزریق درون بطنی استرپتوزوتوسین (Streptozotocin; STZ) یکی از روش‌هایی است که برای القاء بیماری آلزایمر به کار گرفته می­شود. تزریق استرپتوزوتوسین در بطن جانبی سبب تشدید استرس اکسیداتیو ناشی از افزایش رادیکال­های فعال اکسیژن در بعضی از نواحی مغز از جمله هیپوکمپ و کورتکس می­شود و در نتیجه سبب نقص های طولانی مدت در فرآیند یادگیری، حافظه و­ هم‌چنین بروز رفتارهای اضطرابی می­گردد ]7[.
میوه­ها و سبزی‌جات منابع اصلی ترکیبات فنولیک در رژیم غذایی انسان هستند. این متابولیت­های ثانویه مسئول اثرات آنتی‌اکسیدانی عصاره گیاهی می­باشند ]8[. Sumac (Rhus coriaria L.) متعلق به خانواده آناکاردیاسه به طور گسترده­ای در کشو­رهای آسیایی رشد می­کند. میوه سماق حاوی فلاونول­هایی مانند میریستین، کوئرستین، اسید فنولیک، تانن­ها، آنتوسیانین­ها و اسیدهای ارگانیک مانند اسید مالیک، سیتریک و تارتاریک اسید می­باشد. سماق دارای اثرات مهم بیولوژیکی از جمله خواص ضد میکروبی، آنتی‌اکسیدان، ضد التهابی و فعالیت محافظتی قلب و عروق می­باشد. میوه سماق به عنوان منبع طبیعی ترکیبات زیست فعال اهمیت اقتصادی زیادی دارد و مصرف آن در سراسر جهان در حال افزایش است ]9[. بسیاری از پلی‌فنول­ها هنگام مصرف خوراکی جذب ضعیفی­ دارند که بزرگترین محدویت برای کاربرد بالینی آن­ها است. در صورت امکان با تبدیل پلی‌فنول­ها به فرم­های فیتوزوم می­توان فراهمی­ زیستی و دسترسی آنها را بهبود بخشید ]10[. فناوری نانو، تولید و دستکاری مواد در مقیاس و اندازه نانو می­باشد که اندازه ذرات را کوچک‌تر از 100 نانومتر می­کند ]11[. امروزه استفاده از نانو فیتوزوم به عنوان یک نانو حامل با ساختار لیپیدی نه تنها برای کاربردهای دارویی در حال توسعه است بلکه، در طراحی محصولات غذایی و نوشیدنی نیز پیشنهاد شده است. به طوری‌که تحقیقات اخیر درباره خصوصیات فیزیکوشیمیایی آن‌ها، کاربرد بالقوه نانوفیتوزوم‌ها را به عنوان حامل ترکیبات فعال زیستی در تولید مواد دارویی و غذایی مطرح نموده است. فیتوزوم ساختار کروی شکل از ترکیب فسفولیپید با عصاره طبیعی می­باشد. ترکیبات فلاونوئید و ترپنوئید عصاره های گیاهی توانایی اتصال مستقیم به فسفاتیدیل کولین را دارند. فیتوزوم­ها از واکنش استوکیومتری فسفولیپید (فسفاتیدیل کولین) با عصاره یا ترکیبات پلی فنولیک (مانند فلاونوئیدهای ساده) در یک حلال غیر قطبی تشکیل می­شوند. در سال‌های اخیر، استفاده از تکنولوژی فیتوزوم به عنوان مدلی برای افزایش فراهمی زیستی، عبور از سد خونی- مغزی و انتقال هدفمند به بافت‌های هدف مورد توجه قرار گرفته است ] 14-12 .[ لذا هدف از مطالعه حاضر تعیین اثرات آنتی‌اکسیدانی نانوفیتوزوم سماق بر رفتارهای اضطرابی و استرس اکسیداتیو القاء شده با استرپتوزوسین در مدل حیوانی آلزایمر بود.
مواد و روش­ها
در این مطالعه تجربی تعداد 35 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار با وزن 250-200 گرم در شرایط آزمایشگاهی و دمای 3±24 درجه سانتی­گراد نگهداری شده و در طول دوره­ آزمایش به آب و غذای کافی دسترسی دارند. آزمایشات یک هفته بعد از انتقال موش­ها به حیوان خانه به منظور سازگاری با محیط انجام شد. تمامی آزمایش­ها براساس منشور اخلاق زیستی کار با حیوانات آزمایشگاهی مصوب دانشگاه مازندران با کد اخلاق زیستی IR.UMZ.REC.1397.027 انجام شد. موش­ها به گروه­های کنترل، کنترل مثبت، آلزایمر، آلزایمری تیمار شده با عصاره سماق و نانوفیتوزوم سماق تقسیم شدند.
1) گروه کنترل که به مدت 21روز به صورت گاواژ آب مقطر دریافت نمودند، 2) گروه کنترل مثبت که به مدت 21 روز به صورت گاواژ نانوفیتوزوم سماق (40 میلی­گرم بر کیلوگرم) دریافت نمودند. 3) گروه آلزایمری که STZ (3 میلی‌گرم بر کیلوگرم) را به صورت درون بطن جانبی دریافت نمودند. 4) گروه آلزایمری دریافت کننده عصاره سماق که بعد از تزریق STZ، به مدت 21 روز به صورت گاواژ عصاره سماق (40 میلی­گرم بر کیلوگرم) دریافت کردند. 5) گروه آلزایمری دریافت کننده نانوفیتوزوم سماق که بعد از تزریق STZ، به مدت 21روز به صورت گاواژ نانوفیتوزوم سماق (40 میلی­گرم بر کیلوگرم) دریافت کردند ]15[.
حیوانات با تزریق درون صفاقی محلول کتامین و زایلزین بیهوش شدند. سپس بعد از کوتاه کردن موهای ناحیه سر در دستگاه استرئوتاکس) Stoelting-USA ساخت شرکت stoelting آمریکا) ثابت شدند. پوست ناحیه سر توسط اسکالپل از بین دو چشم تا خط واصل دو گوش به اندازه یک سانتی متر برش داده شد. با پنپه آغشته به الکل سطح جمجمه را تمیز کرده و ناحیه برگما و لامبدا براساس اطلس پاکسینوس و واتسون مشخص گردید. به کمک مته 5/0 میلی­متر سوراخی در جمجه حیوان با مختصات 8/0 میلی‌متر از براگما، 4/1 میلی­متر از شیارمیانی به طرف بطن جانبی راست، و 6/3 میلی­متر از سطح ایجاد شد. بعد از قرار دادن کانول راهنما در ناحیه مورد نظر، سیمان دندان‌پزشکی ریخته تا آن را ثابت نگه دارد. پس از اتمام جراحی، STZ (3 میلی‌گرم بر کیلوگرم) در10 میکرو لیتر سالین 1/0 درصد با سرعت تزریق 5/0 میکرولیتر بر دقیقه به بطن جانبی گروه‌های آلزایمری به وسیله سرنگ هامیلتون تزریق شد ]16[.
پس از جراحی حیوانات، به مدت 21 روز از ساعت 10-8 صبح با عصاره سماق و نانوفیتوزوم سماق )40 میلی­گرم بر کیلوگرم) به صورت گاواژ تیمار شدند. برای هر سر موش به وزن 250گرم، 10 میلی‌گرم عصاره سماق در 25/0 سی‌سی آب مقطر حل شد. نانوفیتوزم سماق نیز به صورت روغنی بوده و 25/0 سی سی به هر سر موش (250گرمی) گاواژ شد.
در این تحقیق از تست ماز بعلاوه­ای شکل مرتفع برای ارزیابی رفتارهای شبه اضطرابی استفاده شد. دستگاه مورد استفاده یک ماز چوبی به شکل بعلاوه است. این ماز دارای دو بازوی باز بدون دیواره و دو بازوی بسته با دیوارهای به ارتفاع40 سانتی­متر می­باشد. طول و عرض بازوی باز به­ ترتیب 50 و10 سانتی­متر است که به صورت عمود به بازوهای بسته به ابعاد 10 سانتی­مترمربع در ناحیه مرکز، متصل می­باشند. این مجموعه بر روی پایه­ای به ارتفاع 50 سانتی­متر از سطح زمین قرار دارد. لامپ کم نوری در اتاق تست به­عنوان منبع روشنایی در طول آزمایش استفاده شد ]17[. تست ماز بعلاوه ای شکل مرتفع، 21 روز بعد از تزریق STZ انجام شد. قبل از شروع تست، موش­ها به مدت 5 دقیقه در اتاقی که دستگاه در آن است قرار گرفتند تا با محیط سازگار شوند. موش­ها در بخش وسط بازوی باز قرار گرفتند و به مدت 5 دقیقه اجازه داشتند تا در بازوهای باز و بسته حرکت کنند.
پارامترهای زیر به روش مشاهده و با استفاده از کرنومتر (مدل ps-1000ساخت شرکت pursun چین) اندازه­گیری گردید:
* تعداد دفعاتی که حیوان وارد بازوی باز می­شود. تعداد دفعاتی که حیوان وارد بازوی بسته می­شود.
* مدت زمانی که حیوان در بازوی باز باقی می­ماند. مدت زمانی که حیوان در بازوی بسته باقی می­ماند
درصد زمان گذرانده شده در بازوی باز %OAT, Open Arm Times)) و درصد ورود به بازوی باز,%OAE) (Open Arm Entries به عنوان فاکتورهای استاندارد ارزیابی اضطراب به این شکل محاسبه شدند ]18[:

100×	مدت زمان گذرانده شده در بازوی باز	%OAT
	مدت زمان گذرانده شده در باوی باز + مدت زمان گذرانده شده در بازوی بسته

 

100×	تعداد ورود به بازوی باز	%OAT
	تعداد ورود بازوی باز + تعداد ورود به بازوی بسته

پس از ارزیابی رفتار اضطرابی، حیوانات با کتامین و زایلزین بیهوش شدند و بعد از انجام رپرفیوژن قلبی، بافت مغز خارج و با استفاده از ماتریکس مغزی ناحیه کورتکس جدا شد.150 میلی­گرم بافت قشر مغز در 5/1 میلی­لیتر بافر تریس ( 4/7 pH=، 32/0 مول بر لیتر ساکارز، 1 میلی­مول بر لیتر Ethylenediaminetetraacetic, EDTA) هموژن شد. سپس، محلول حاوی بافت هموژن شده با سرعت 13600 دور به مدت 30 دقیقه در دمای 4+ درجه سانتی­گراد سانتریفیوژ (مدل 30k-3، ساخت شرکت sigma آلمان) شد. در نهایت مایع شفاف بالایی، برای سنجش سطح مالون دی‌آلدهید و فعالیت آنزیم­های آنتی‌اکسیدانی کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز مورد استفاده قرار گرفت. ]3[. برای سنجش فعالیت آنزیم کاتالاز از روش ابی استفاده شد. مخلوط واکنش، حاوی بافر سدیم فسفات با غلظت 50 میلی­مولار در 7pH = است که حاوی 10میلی‌مولار H2O2 می­باشد. پس از اضافه کردن عصاره آنزیمی به مخلوط واکنش، جذب محلول در طول موج 240 نانومتر به مدت 2 دقیقه خوانده شد ] 19[. سنجش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز براساس روش genet صورت گرفت. به طور خلاصه مخلوط واکنش، شامل بافر سدیم فسفات با غلظت 50 میلی‌مولار 7pH = است که حاوی 103 میلی‌مولار پیروگالل و 103میلی‌مولار EDTA می­باشد. جذب محلول در طول موج 420 نانومتر به مدت 3 دقیقه خوانده شد] 20.[ برای اندازه­گیری سطح مالون دی ‌آلدهید 1 میلی‌لیتر تیوباربیتوریک 67/0 درصد، 5/0 میلی­لیتر تری‌کلرواستیک اسید 20 درصد با 200 میکرولیتر از سوپرناتانت مخلوط شد. مخلوط حاصل به مدت 60 دقیقه در دمای 90 درجه­ی سانتی‌گراد در حمام آب گرم قرار گرفت. پس از خنک شدن در دمای اتاق، مخلوط به مدت 10 دقیقه با دور rpm 3000 سانتریفوژ شد. سپس جذب محلول رویی با دستگاه اسپکتروفتومتر (مدل T80 ساخت شرکت پی‌جی انسترومنت آلمان) در طول موج 535 نانومتر اندازه‌گیری شد. غلظت مالون دی‌آلدهید با استفاده از ضریب خاموشی 1-mM-1Cm 156 براساس قانون بیرلامبرت ( A=𝝴dc) محاسبه و به صورت nmol/ml گزارش گردید ]21[.
داده­های به دست آمده در این پژوهش با استفاده از نرم‌افزار Prism نسخه 8 انجام شده و مقادیر (05/0p<) معنی­دار در نظر گرفته شد. با توجه به کمی بودن متغیرها، ابتدا طبیعی بودن توزیع فراوانی آن­ها توسط آزمون ناپارامتری Kolmogorov-Smirnov تعیین شد. برای تجزیه و تحلیل آماری و مقایسه بین گروه­ها از آزمون تحلیل واریانس یک‌طرفه (ANOVA) و در صورت معنی­دار شدن از آزمون درون گروهی Tukey استفاده شد. تمامی نتایج به صورت (انحراف معیار±میانگین) بیان شدند.
نتایج
توجه به نمودار 1، درصد زمان سپری شده در بازوی باز (%OAT)، در گروه آلزایمری در مقایسه با گروه کنترل بطور معنی­داری (003/0 p=) کاهش یافت. در حالی‌که تیمار با نانوفیتوزوم سماق سبب افزایش معنی­دار %OAT نسبت به گروه آلزایمر (002/0(p= شده است. هم‌چنین%OAT درگروه آلزایمر تیمار شده با نانوفیتوزوم سماق نسبت به گروه آلزایمر تیمار شده با عصاره سماق نیز افزایش قابل توجهی (002/0p=) از خود نشان داده است.
نمودار 2 نشان می­دهد که درصد ورود به بازوی باز در گروه آلزایمر با (001/0p=) کاهش معنی­داری در مقایسه با گروه کنترل داشته است. هم‌چنین در گروه آلزایمری تیمار شده با نانو فیتوزوم سماق ( 40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) نسبت به گروه آلزایمر (001/0p=) افزایش معنی­داری نشان داد.

نمودار 1- اثرعصاره سماق و نانوفیتوزوم سماق بر شاخص­ درصد زمان سپری شده در بازوی باز در تست ماز بعلاوه­ای شکل مرتفع (Mean±SD). :%OAT  درصد زمان سپری شده در بازوی باز بر حسب ثانیه. (003/0*P=) کاهش معنی‌دار در مقایسه با گروه کنترل، (002/0+P=)  افزایش  معنی‌دار در مقایسه با گروه آلزایمری، (002/0#P=) افزایش معنی‌دار در مقایسه با گروه سماق.  C: گروه کنترل (Control)،:Pc  گروه کنترل مثبت (Positive control)، : AL گروه آلزایمری ‌(Alzheimer)، SE: گروه عصاره سماق(Sumac Extract)، :SNP گروه نانوفیتوزوم سماق ((Sumac Nanophytosome

نمودار 2- اثرعصاره سماق و نانوفیتوزوم سماق بر درصد ورود به بازوی باز در تست ماز بعلاوه­ای شکل مرتفع ( Mean±SD). :%OAE درصد ورود به بازوی باز برحسب ثانیه.  (001/0*P=)کاهش معنی‌دار در مقایسه با گروه کنترل، (001/0+P=) افزایش معنی‌دار در مقایسه با گروه آلزایمری. C: گروه کنترل (Control)،:Pc  گروه کنترل مثبت (Positive control)، : AL گروه آلزایمر (Alzheimer)، SE: گروه عصاره سماق (Sumac Extract)، :SNP گروه نانوفیتوزوم سماق (.(Sumac Nanophytosome
با توجه به نمودار 3، فعالیت آنزیم کاتالاز در گروه بیمار آلزایمری نسبت به گروه کنترل، کاهش معنی‌داری (001/0p=) را نشان داده است. درحالی‌که فعالیت این آنزیم در گروه آلزایمر تیمارشده با نانوفیتوزوم سماق (40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) نسبت به گروه آلزایمر افزایش معنی­داری (0003/0p=) یافت. هم‌چنین فعالیت آنزیم کاتالاز در گروه دریافت کننده نانوفیتوزوم سماق نسبت به گروه دریافت کننده سماق نیز افزایش معنی‌داری (0019/0p=) نشان داده است.

نمودار 3-­- اثر عصاره سماق و نانوفیتوزوم سماق بر فعالیت آنزیم کاتالاز در بافت قشر مغز موش مدل آلزایمر .(Mean±SD)(001/0*P=) کاهش معنی‌دار در مقایسه با گروه کنترل، (003/0+P=) افزایش معنی‌دار در مقایسه با گروه آلزایمری، (001/0#P=) افزایش معنی‌دار در مقایسه با گروه سماق.C : گروه کنترل (Control)،:Pc  گروه کنترل مثبت (Positive control)، :AL گروه آلزایمری (Alzheimer)، SE: گروه عصاره سماق (Sumac Extract)، : SNP گروه نانوفیتوزوم سماق ((Sumac Nanophytosome
فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در گروه­ آلزایمری نسبت به گروه کنترل کاهش معنی­داری را نشان داده است (0001/0 p=). درحالی که فعالیت این آنزیم در گروه آلزایمری تیمارشده با نانوفیتوزوم ) 40 میلی‌گرم بر کیلوگرم( نسبت به گروه آلزایمر افزایش معنی­داری (0001/0p=) را نشان داد (نمودار 4).

نمودار 4- اثر عصاره سماق و نانوفیتوزوم سماق بر فعالیت آنزیم سوپر اکسید دیسموتاز در بافت قشر موش مدل آلزایمر  .(Mean± SD)( 0001/0*P=) کاهش معنی‌دار در مقایسه با گروه کنترل، (0001/0⁺P=) افزایش معنی‌دار در مقایسه با گروه آلزایمر. C: گروه کنترل (Control)،:Pc گروه کنترل مثبت (Positive control)، :AL گروه آلزایمری (Alzheimer)، SE: گروه عصاره سماق(Sumac Extract)، : SNP گروه نانوفیتوزوم سماق ((Sumac Nanophytosome
 

نمودار 5 -اثر عصاره سماق و نانوفیتوزوم سماق بر سطح مالون دی‌آلدهید در بافت قشر موش مدل آلزایمر  .(Mean±  SD)(017/0*P=) افزایش معنی‌دار در مقایسه با گروه کنترل، (0006/0+P=)  کاهش معنی‌دار در مقایسه با گروه آلزایمر. C : گروه کنترل(Control)،:Pc گروه کنترل مثبت (Positive control)، :AL گروه آلزایمری(Alzheimer)، SE: گروه عصاره سماق (Sumac Extract)، : SNP گروه نانوفیتوزوم سماق ((Sumac Nanophytosome
با توجه به نمودار 5 سطح مالون دی‌آلدهید درگروه آلزایمری نسبت به گروه کنترل افزایش معنی­داری (017/0p=) داشته است. درحالی‌که گروه­ آلزایمر تیمار شده با نانوفیتوزوم سماق )40 میلی‌گرم بر کیلوگرم( کاهش معنی‌داری (001/0 p=) در سطح مالون دی‌آلدهید نسبت به گروه آلزایمر نشان داده است.
بحث
از دیرباز سماق، در طب سنتی و گیاهی مورد استفاده قرار می‌گرفت. عصاره­های سماق دارای فعالیت­های ضد قارچی، ضد میکروبی و ضد ویروسی بالقوه­ای می­باشد. هم‌چنین سماق در درمان بیماری­هایی اکسیدانی التهابی، مؤثر است ]22[. ﻧﺘﺎﻳﺞ مطالعه حاضر ﻧﺸﺎن داد عصاره میوه سماق سبب کاهش رفتارهای شبه اضطرابی و استرس اکسیداتیو القاء شده با STZ در قشر مغز موش‌های صحرایی شد. در راستای این مطالعه Türkan و همکارانش گزارش دادند که اسید تانیک، پلی فنول طبیعی موجود در سماق، با فعالیت آنتی‌اکسیدان قوی خود در درمان بیماری آلزایمر و دیابت نقش دارد ]23[. در این پژوهش مشاهده شد که تزریق STZ سبب کاهش تعداد دفعات ورود و مدت زمان حضور در بازوی باز ماز به علاوه­ای شکل مرتفع گردید که نشان دهنده‌ افزایش رفتارهای شبه اضطرابی می‌باشد. در راستای این مطالعه، pinton و همکارانش گزارش دادند که تزریق درون صفاقی STZ درموش­ها منجر به گذراندن زمان کم‌تر و هم‌چنین کاهش تعداد ورود به بازوی بازمی­شود. تزریق STZ در غلظت‌های زیر دیابتی به واسطه غیر حساس نمودن گیرنده‌های انسولینی، باعث اختلال در متابولیسم گلوکز و انرژی در مغز موش صحرایی می­شود ]24[. استرس اکسیداتیو یکی از علل اصلی پاتوژنز بیماری­های عصبی است. مکانیسم­های مولکولی استرس اکسیداتیو شامل التهاب، اختلال عملکرد میتوکندری و آپوپتوز است که منجر به مرگ نورون‌ها می­شود ]25[.Tramutola و همکارانش گزارش نمودند اکسیداسیون و اختلال عملکرد برخی از آنزیم های دخیل در متابولیسم گلوکز سبب نقص شناختی و پیشرفت بیماری آلزایمر می­شود ]26[. استرس اکسیداتیو احتمالاً سبب افزایش رفتارهای شبه اضطرابی می­شود. در راستای نتایج این تحقیق، Salim و همکاران نشان دادند استرس اکسیداتیو بافت مغز باعث افزایش رفتارهای شبه اضطرابی شده و مصرف آنتی‌اکسیدان­ها سبب کاهش رفتارهای شبه اضطرابی می‌گردد ]27[. استرس اکسیداتیو به واسطه افزایش گونه­های فعال اکسیژن سبب آسیب مولکول­های زیستی از قبیل لیپیدها می­شود، به طوری‌که متابولیت­های پراکسیداسیون لیپیدی مانند افزایش سطح مالون دی‌آلدهید مغز به عنوان یکی از علائم بیماری‌های تحلیل عصبی از جمله آلزایمر در نظر گرفته می‌شود ]28[. مطالعه حاضر نشان داده است تزریق درون بطنی STZ سبب کاهش شدید فعالیت آنزیم کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز و افزایش سطح مالون دی‌آلدهید قشر مغز شده است که نشان دهنده استرس اکسیداتیو است. در مطالعه پیشین نیز کاهش فعالیت این آنزیم­ها همراه با افزایش سطح مالون دی‌آلدهید بعد از تزریق درون بطنی STZ گزارش شده است ]3[. مصرف عصار سماق و به ویژه نانوفیتوزوم آن با اثرات آنتی‌اکسیدانی خود باعث افزایش فعالیت آنزیم­های آنتی‌اکسیدانی کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز می­شود که منجربه کاهش استرس اکسیداتیو شده است. هم‌چنین مشاهده شده است که نانوفیتوزوم سماق سبب کاهش سطح مالون دی‌آلدهید شده است. در مطالعه­ای گزارش شده است که مصرف عصاره سماق سبب افزایش فعالیت آنزیم کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در موش­های مدل آتروفی عضلانی می‌شود ]10[. در راستای این تحقیق، Mansoori و همکارانش گزارش دادند که گالیک اسید به دلیل خواص آنتی‌اکسیدانی سبب کاهش استرس اکسیداتیو مغز در مدل آلزایمری می­شود و اثرات پیشگیرانه­ای را فراهم می­کند ]29[. هم‌چنین chen و همکارانش گزارش دادند، تانیک اسید و گالیک اسید سلول­ها را از استرس اکسیداتیو محافظت می­کنند ]30[. در این مطالعه، گروه آلزایمری دریافت کننده نانوفیتوزوم سماق تعداد دفعات ورود و مدت زمان حضور در بازوی باز ماز بعلاوه افزایش یافته است. هم‌چنین تیمار با نانوفیتوزوم سماق نسبت به عصاره سماق عملکرد بهتری در کاهش اضطراب نشان داد. در راستای این نتایج ، Bhattachary و همکارش گزارش دادند که عملکرد مواد در اندازه نانو، جذب و فراهمی زیستی بهتری از خود نشان دادند ]31[. هم‌چنین bhise و همکاران نشان دادند که فیتوزوم­ها شکل پیشرفته­ای از عصاره­های گیاهی هستند که بهتر از عصاره­های گیاهی معمولی جذب می­شوند. فیتوزوم­ها به راحتی می­توانند از غشاهای لیپیدی عبور کرده و جذب در دستگاه گوارش را افزایش دهند ]32[. هرچند پژوهش‌گران اثر نانوفیتوزوم را با مطالعات دیگر مقایسه کرده­اند اما از آنجایی که مورد مشابه­ای از نانوفیتوزوم سماق تاکنون گزارش نشده است، امکان مقایسه دقیق میسر نشده است که از محدودیت­های مطالعه می­باشد. از طرفی از آنجایی که این ترکیب اولین بار ساخته و ارائه شده است، به عنوان نقطه مثبت این مطالعه می­توان به آن اشاره کرد. در مطالعات آینده پیشنهاد می­شود به بررسی خواص فارماکودینامیک و فارماکوکینیتیک نانوفیتوزوم سماق پرداخته شود و اثرات آن بر دیگر پارامترهای بیماری آلزایمر بررسی گردد.
نتیجه‌گیری
نتایج این مطالعه نشان داد که نانوفیتوزوم سماق به طور موثری نسبت به سماق، آسیب­های استرس اکسیداتیو ناشی از استرپتوزوتوسین را کاهش می­دهد و از این طریق سبب بهبود رفتارهای شبه اضطرابی می­گردد. بر این اساس نانوفیتوزوم سماق را می­توان به عنوان عامل موثری در درمان آلزایمر پیشنهاد نمود.
تشکر و قدردانی
ﻧﻮیﺴﻨﺪﮔﺎن از ﻣﻌﺎوﻧﺖ پژوهشی داﻧﺸﮕﺎه مازندران ﺟﻬﺖ ﺣﻤﺎیﺖ ﻣﺎﻟﯽ و ﻣﻌﻨﻮی از ایﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﺗﺸﮑﺮ و ﻗﺪرداﻧﯽ ﻣﯽﻧﻤﺎیﻨﺪ.

 
 
References
 
 

[1] Roberts RO, Christianson TJ, Kremers WK, Mielke MM, Machulda MM, Vassilaki M, Alhurani RE, Geda YE, Knopman DS, Petersen RC. Association between olfactory dysfunction and amnestic mild cognitive impairment and Alzheimer disease dementia. JAMA neurology 2016; 73(1): 93-101.
[2] Gaugler J, James B, Johnson T, Marin A, Weuve J. 2019 Alzheimer's disease facts and figures. Alzheimers & Dementia 2019; 15(3): 321-87.
[3] Moghaddam AH, Zare M. Neuroprotective effect of hesperetin and nano-hesperetin on recognition memory impairment and the elevated oxygen stress in rat model of Alzheimer’s disease. Biomedicine & Pharmacotherapy 2018; 97: 1096-101.
[4] Lin MT, Beal MF. Mitochondrial dysfunction and oxidative stress in neurodegenerative diseases. Nature 2006; 443(7113): 787-95.
[5] Shimizu T, Minami C, Mitani A. Effect of electrical stimulation of the infralimbic and prelimbic cortices on anxiolytic-like behavior of rats during the elevated plus-maze test, with particular reference to multiunit recording of the behavior-associated neural activity. Behavioural Brain Research 2018; 353: 168-75.
[6] Sorregotti T, Cipriano AC, Cruz FC, Mascarenhas DC, Rodgers RJ, Nunes-de-Souza RL. Amygdaloid involvement in the defensive behavior of mice exposed to the open elevated plus-maze. Behavioural Brain Research 2018; 338: 159-65.
[7] Parihar MS, Chaudhary M, Shetty R, Hemnani T. Susceptibility of hippocampus and cerebral cortex to oxidative damage in streptozotocin treated mice: prevention by extracts of Withania somnifera and Aloe vera. Journal of Clinical Neuroscience 2004; 11(4): 397-402.
[8] Kosar M, Bozan B, Temelli F, Baser KH. Antioxidant activity and phenolic composition of sumac (Rhus coriaria L.) extracts. Food Chemistry 2007; 103(3): 952-9.
[9] Morshedloo MR, Maggi F, Neko HT, Aghdam MS. Sumac (Rhus coriaria L.) fruit: Essential oil variability in Iranian populations. Industrial Crops and Products 2018; 111: 1-7.
[10] Isik S, Tayman C, Cakir U, Koyuncu I, Taskin Turkmenoglu T, Cakir E. Sumac (Rhus coriaria) for the prevention and treatment of necrotizing enterocolitis. Journal of Food Biochemistry 2011; 43(12): e13068.
[11] Ghanbarzadeh B, Babazadeh A, Hamishehkar H. Nano-phytosome as a potential food-grade delivery system. Food Bioscience 2016; 15: 126-35.
[12] Shivanand P, Kinjal P. Phytosomes: technical revolution in phytomedicine. International Journal of PharmTech Research 2010; 2(1): 627-31.
[13] Bhattacharya S. Phytosomes: the new technology for enhancement of bioavailability of botanicals and nutraceuticals. International Journal of Health Research 2009; 2(3): 225-32.
[14] Rogalla MM, Hildebrandt KJ. Aging but not age-related hearing loss dominates the decrease of parvalbumin immunoreactivity in the primary auditory cortex of mice. Eneuro 2020; 7(3).
[15] Hicks K, Walzem R, Carroll R, Turner N. A polyphenol rich sumac sorghum cereal alters lipoprotein subfractions resulting in a more cardioprotective lipoprotein profile. The FASEB Journal 2015; 29(1_supplement): 923-1.
[16] Tsukano H, Horie M, Hishida R, Takahashi K, Takebayashi H, Shibuki K. Quantitative map of multiple auditory cortical regions with a stereotaxic fine-scale atlas of the mouse brain. Scientific Reports 2016; 6: 22315.
[17] Braun AA, Skelton MR, Vorhees CV, Williams MT. Comparison of the elevated plus and elevated zero mazes in treated and untreated male Sprague–Dawley rats: effects of anxiolytic and anxiogenic agents. Pharmacology Biochemistry and Behavior 2011; 97(3): 406-15.
[18] Rodgers RJ, Johnson NJ. Factor analysis of spatiotemporal and ethological measures in the murine elevated plus-maze test of anxiety. Pharmacology Biochemistry and Behavior. 1995; 52(2): 297-303.
[19] Javed H, Meeran N, Fizur M, Azimullah S, Adem A, Sadek B, Ojha SK. Plant Extracts and Phytochemicals Targeting α-Synuclein Aggregation in Parkinson's Disease Models. Frontiers in Pharmacology 2019; 9: 1555.
[20] Harman D. The biologic clock: the mitochondria?. Journal of the American Geriatrics Society 197; 20(4): 145-7.
[21] Kim MS, Lee JI, Lee WY, Kim SE. Neuroprotective effect of Ginkgo biloba L. extract in a rat model of Parkinson's disease. Phytotherapy Research: An International Journal Devoted to Pharmacological and Toxicological Evaluation of Natural Product Derivatives 2004; 18(8): 663-6.
[22] Kidd PM. Bioavailability and activity of phytosome complexes from botanical polyphenols: the silymarin, curcumin, green tea, and grape seed extracts. Altern Med Rev 2009; 14(3): 226-46.
[23] Türkan F, Taslimi P, Saltan FZ. Tannic acid as a natural antioxidant compound: Discovery of a potent metabolic enzyme inhibitor for a new therapeutic approach in diabetes and Alzheimer's disease. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology 2019; 33(8): e22340.
[24] Pinton S, da Rocha JT, Zeni G, Nogueira CW. Organoselenium improves memory decline in mice: involvement of acetylcholinesterase activity. Neuroscience Letters 2010; 12; 472(1): 56-60.
[25] Salinaro AT, Pennisi M, Di Paola R, Scuto M, Crupi R, Cambria MT, Ontario ML, Tomasello M, Uva M, Maiolino L, Calabrese EJ. Neuroinflammation and neurohormesis in the pathogenesis of Alzheimer’s disease and Alzheimer-linked pathologies: modulation by nutritional mushrooms. Immunity & Ageing 2018; 15(1): 8.
[26] Tramutola A, Lanzillotta C, Perluigi M, Butterfield DA. Oxidative stress, protein modification and Alzheimer disease. Brain Research Bulletin. 2017; 133: 88-96.
[27] Salim S, Sarraj N, Taneja M, Saha K, Tejada-Simon MV, Chugh G. Moderate treadmill exercise prevents oxidative stress-induced anxiety-like behavior in rats. Behavioural Brain Research 2010; 2; 208(2): 545-52.
[28] Grotto D, Maria LS, Valentini J, Paniz C, Schmitt G, Garcia SC, Pomblum VJ, Rocha JB, Farina M. Importance of the lipid peroxidation biomarkers and methodological aspects for malondialdehyde quantification. Quimica Nova 2009; 32(1): 169-74.
[29] Mansouri MT, Naghizadeh B, Ghorbanzadeh B, Farbood Y, Sarkaki A, Bavarsad K. Gallic acid prevents memory deficits and oxidative stress induced by intracerebroventricular injection of streptozotocin in rats. Pharmacology Biochemistry and Behavior 2013; 111: 90-6.
[30] Chen CH, Liu TZ, Chen CH, Wong CH, Chen CH, Lu FJ, Chen SC. The efficacy of protective effects of tannic acid, gallic acid, ellagic acid, and propyl gallate against hydrogen peroxide‐induced oxidative stress and DNA damages in IMR‐90 cells. Molecular Nutrition & Food Research 2007; 51(8): 962-8.
[31] Bhattacharya S, Ghosh A. Phytosomes: the emerging technology for enhancement of bioavailability of botanicals and nutraceuticals. The Internet Journal of Aesthetic and Antiaging Medicine 2009; 2(1): 141-53.
[32] Bhise JJ, Bhusnure OG, Jagtap SR, Gholve SB, Wale RR. Phytosomes: A Novel Drug Delivery for Herbal Extracts. Journal of Drug Delivery and Therapeutics 2019; 15; 9(3-s): 924-30.

---