اثرات تزریق داخل بطن مغزی کتورولاک و متیل پردنیزولون بر فعالیت آنتی اکسیدانی در بافت مغز موش‌های صحرایی صرعی‌شده
محورهای موضوعی : فیزیولوژی تجربی و آسیب شناسی
زهره فضل الهی
1
,
جهانگیر کبوتری
2
*
,
مرتضی زنده‌دل
3
,
نگار پناهی
4
1 - گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه علوم پایه، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
3 - گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه تهران، تهران، ایران
4 - گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
کلید واژه: استرس اکسیداتیو, صرع, کتورولاک, متیل پردنیزولون, موش صحرایی,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: صرع یک اختلال مغزی بسیار شایع است و استرس اکسیداتیو به عنوان یکی از مهمترین مکانیسم‌های درگیر در بروز صرع در نظر گرفته می‌شود. داروهای کنونی به جای درمان بیماری صرع، صرفاً علائم تشنج را کنترل می‌کنند و در 30 درصد بیماران فاقد اثر هستند. از این رو، شناسایی داروهای مؤثرتر برای درمان صرع از اهمیت بالایی برخوردار است. مطالعه حاضر نیز در این راستا و با هدف بررسی اثرات تجویز درون بطن مغزی (ICV) کتورولاک و متیل پردنیزولون بر شاخص‌هاي استرس اكسيداتيو در بافت مغز موش‌هاي صحرايي صرعي‌شده، اجرا شده است.
مواد و روش‌ها: در مطالعه حاضر تعداد 48 سر موش صحرایی ماده به منظور انجام دو آزمایش در 8 گروه آزمایشی به صورت تصادفی تقسیم شدند. در آزمایش اول، نرمال سالین و کتورولاک در دوزهای 7.5، 15 و 30 میکروگرم و در آزمایش دوم، نرمال سالین و متیل پردنیزولون در دوزهای 0.15، 0.3 و 0.6 میکروگرم به ترتیب به صورت ICV تزریق شدند و صرع حاد نیز با تجویز درون صفاقی پنتیلن تترازول در موش‌ها القا گشت. با فاصله نیم ساعت پس از انجام تزریقات، موش‌ها یوتانایز شده و پس از جداسازی مغز شاخص‌های استرس اکسیداتیو، ظرفیت آنتی اکسیدانی تام، سطح مالون دی آلدئید و نیتریک اکساید در بافت هموژنه هیپوکمپ اندازگیری شد.
نتایج: براساس یافته‌های بدست آمده، تزریق کتورولاک و متیل پردنیزولون به صورت وابسته به دوز سبب افزایش معنی‌دار ظرفیت آنتی اکسیدانی تام گروه‌های درمانی در مقایسه با گروه کنترل شد (P<0.05). همچنین، تجویز دوزهای مختلف هر دو دارو، سطح مالون دی آلدئید و نیتریک اکساید را در قیاس با گروه کنترل به طور معنی‌داری کاهش داد (P<0.05).
نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که احتمالاً کتورولاک و متیل پردنیزولون دارای اثرات آنتی‌اکسیدانی بوده و می‌توانند به‌عنوان گزینه‌های درمانی بالقوه برای بیماری صرع و سایر بیماری‌های مرتبط با بروز استرس اکسداتیو مورد بررسی بیشتر قرار گیرند.
Background & Aim: Epilepsy is a pervasive brain disorder and oxidative stress is considered as one of the most important mechanisms involved in epilepsy. Rather than treating epilepsy, current drugs merely control seizure symptoms and are ineffective in 30 percent of patients. Therefore, identifying more effective medications for the treatment of epilepsy is of great importance. In this regard, the present study was carried out with the aim of investigating the effects of intracerebroventricular (ICV) administration of ketorolac and methylprednisolone on the oxidative stress indices of the brain tissue of epileptic rats.
Materials & methods: In the current study, 48 female rats were randomly divided into 8 experimental groups to perform two experiments. In the first experiment, normal saline and ketorolac in doses of 7.5, 15, and 30 μg and in the second experiment, normal saline and methylprednisolone in doses of 0.15, 0.3, and 0.6 μg were injected ICV, respectively, and acute epilepsy was also induced by intraperitoneal administration of pentylenetetrazole in rats. Half an hour after the injections, the rats were euthanized, and after separating the brain, the indicators of oxidative stress, total antioxidant capacity, malondialdehyde, and nitric oxide levels were measured in hippocampal homogenous tissue.
Results: Based on the findings, the injection of ketorolac and methylprednisolone in a dosedependent manner caused a significant increase in the total antioxidant capacity of the treatment groups compared to the control group (P<0.05). Also, the administration of different doses of both drugs significantly reduced the level of malondialdehyde and nitric oxide compared to the control group (P<0.05).
Conclusion: The results of this study showed that ketorolac and methylprednisolone probably have antioxidant effects and can be further investigated as potential treatment options for epilepsy and other diseases related to oxidative stress.
1. Kovac S, Dinkova-Kostova AT, Abramov AY. The role of reactive oxygen species in epilepsy. React Oxyg Species. 2016;1(10.20455).
2. Adibhatla RM, Hatcher JF. Lipid oxidation and peroxidation in CNS health and disease: from molecular mechanisms to therapeutic opportunities. Antioxidants & redox signaling. 2010;12(1):125-69.
3. Meinardi H, Scott R, Reis R, On Behalf Of The Ilae Commission on the Developing World JS. The treatment gap in epilepsy: the current situation and ways forward. Epilepsia. 2001;42(1):136-49.
4. Kazmi Z, Zeeshan S, Khan A, Malik S, Shehzad A, Seo EK, et al. Anti-epileptic activity of daidzin in PTZ-induced mice model by targeting oxidative stress and BDNF/VEGF signaling. Neurotoxicology. 2020;79:150-63.
5. Maiese K, Chong ZZ, Hou J, Shang YC. Oxidative stress: Biomarkers and novel therapeutic pathways. Experimental gerontology. 2010;45(3):217-34.
6. Buckley MM-T, Brogden RN. Ketorolac: a review of its pharmacodynamic and pharmacokinetic properties, and therapeutic potential. Drugs. 1990;39:86-109.
7. Lashbrook JM, Ossipov MH, Hunter JC, Raffa RB, Tallarida RJ, Porreca F. Synergistic antiallodynic effects of spinal morphine with ketorolac and selective COX1-and COX2-inhibitors in nerve-injured rats☆. Pain. 1999;82(1):65-72.
8. Chainy GB, Sahoo DK. Hormones and oxidative stress: an overview. Free Radical Research. 2020;54(1):1-26.
9. Hall ED. The neuroprotective pharmacology of methylprednisolone. Journal of neurosurgery. 1992;76(1):13-22.
10. Ocejo A, Correa R. Methylprednisolone. StatPearls. 2024.
11. Paxinos G, Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates in stereotaxic coordinates: Elsevier; 2007.
12. Fazlelahi Z, Kaboutari J, Zendehdel M, Panahi N. Effects of Intracerebroventricular Injection of the Steroidal and Non-Steroidal Anti-Inflammatory Drugs on the Seizures during the Estrous Cycle in Rat. Archives of Razi Institute. 2023;78(3):807.
13. Kaboutari J, Zendehdel M, Habibian S, Azimi M, Shaker M, Karimi B. The antiepileptic effect of sodium valproate during different phases of the estrous cycle in PTZ-induced seizures in rats. Journal of physiology and biochemistry. 2012;68:155-61.
14. Benzie IF, Strain JJ. The ferric reducing ability of plasma (FRAP) as a measure of “antioxidant power”: the FRAP assay. Analytical biochemistry. 1996;239(1):70-6.
15. Miller NJ, Rice-Evans C, Davies MJ, Gopinathan V, Milner A. A novel method for measuring antioxidant capacity and its application to monitoring the antioxidant status in premature neonates. Clinical science (London, England: 1979). 1993;84(4):407-12.
16. Schmedes A, Hølmer G. A new thiobarbituric acid (TBA) method for determining free malondialdehyde (MDA) and hydroperoxides selectively as a measure of lipid peroxidation. Journal of the American Oil Chemists' Society. 1989;66(6):813-7.
17. Yucel AA, Gulen S, Dincer S, Yucel AE, Yetkin GI. Comparison of two different applications of the Griess method for nitric oxide measurement. J Exp Integr Med. 2012;2(1):167.
18. Moshé SL, Perucca E, Ryvlin P, Tomson T. Epilepsy: new advances. The Lancet. 2015;385(9971):884-98.
19. Marrocco I, Altieri F, Peluso I. Measurement and clinical significance of biomarkers of oxidative stress in humans. Oxidative medicine and cellular longevity. 2017;2017(1):6501046.
20. Kusano C, Ferrari B. Total antioxidant capacity: a biomarker in biomedical and nutritional studies. J Cell Mol Biol. 2008;7(1):1-15.
21. Singh Z, Karthigesu IP, Singh P, Rupinder K. Use of malondialdehyde as a biomarker for assessing oxidative stress in different disease pathologies: a review. Iranian Journal of Public Health. 2014;43(Supple 3):7-16.
22. Malinski T. Nitric oxide and nitroxidative stress in Alzheimer's disease. Journal of Alzheimer's disease. 2007;11(2):207-18.
23. Schoenberger SD, Kim SJ, Sheng J, Calcutt MW. Reduction of vitreous prostaglandin E2 levels after topical administration of ketorolac 0.45%. Jama Ophthalmology. 2014;132(2):150-4.
24. Yoshino T, Noguchi M, Okutsu H, Kimoto A, Sasamata M, Miyata K. Celecoxib does not induce convulsions nor does it affect GABAA receptor binding activity in the presence of new quinolones in mice. European journal of pharmacology. 2005;507(1-3):69-76.
25. Clossen BL, Reddy DS. Novel therapeutic approaches for disease-modification of epileptogenesis for curing epilepsy. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Molecular Basis of Disease. 2017;1863(6):1519-38.
26. Stichtenoth DO, Frölich JC. The second generation of COX-2 inhibitors: what advantages do the newest offer? Drugs. 2003;63:33-45.
27. Bagriyanik HA, Ozogul C, Alaygut E, Gokmen N, Kucukguclu S, Gunerli A, et al. Neuroprotective effects of ketorolac tromethamine after spinal cord injury in rats: an ultrastructural study. Advances in therapy. 2008;25:152-8.
28. Esen E, Taşar F, Akhan O. Determination of the anti-inflammatory effects of methylprednisolone on the sequelae of third molar surgery. Journal of oral and maxillofacial surgery. 1999;57(10):1201-6.
29. Cortivo R, Brun P, Cardarelli L, O'Regan M, Radice M, Abatangelo G, editors. Antioxidant effects of hyaluronan and its α-methyl-prednisolone derivative in chondrocyteand cartilage cultures. Seminars in arthritis and rheumatism; 1996: Elsevier.
30. Arif A, Hussain S, Rajput SN, Malik HN, Naqvi F, Jabeen A, et al. Nanoscale Lipid-Methylprednisolone Conjugates: Effective Anti-Inflammatory, Antioxidant, and Analgesic Agents. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2024:106251.
31. Rainsford K. Profile and mechanisms of gastrointestinal and other side effects of nonsteroidal anti-inflammatory drugs (NSAIDs). The American journal of medicine. 1999;107(6):27-35.