اثرات استرس دوران بارداری بر رفتارهای شبه اضطرابی، حافظه فضایی، سطح پلاسمایی و هیپوکمپی لپتین و بیان ژن گیرنده لپتین در هیپوکمپ موش های کوچک

الموضوعات : فصلنامه زیست شناسی جانوری

معصومه محمدی ¹ , علی حائری روحانی ² , هدایت صحرایی ³ , پریچهره یغمایی ⁴

1 - گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - مرکز تحقیقات علوم اعصاب، دانشگاه علوم پزشکی بقیه الله، تهران، ایران.
4 - گروه زیست شناسی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

تاريخ الإرسال : 01 الجمعة , ربيع الثاني, 1446 تاريخ التأكيد : 22 الأحد , جمادى الأولى, 1446 تاريخ الإصدار : 12 الأحد , رجب, 1446

الکلمات المفتاحية: استرس بارداری, اضطراب , حافظه فضایی, گیرنده لپتین,

ملخص المقالة :

یکی از دلایل احتمالی کاهش توانائی­های شناختی و حافظه فضایی در زاده‌ها، کاهش میزان بیان ژن گیرنده­های لپتین در هیپوکمپ است. در مطالعه حاضر، موش­هاي باردار نژاد NMRI به چهار گروه هشت­تایی تقسیم­بندی شدند: 1- گروه کنترل نر: زاده­های نر مادرانی که در دوران بارداری شوك الکتریکی دریافت نکردند 2- گروه کنترل ماده: زاده­های ماده مادرانی که در دوران بارداری شوك الکتریکی دریافت نکردند 3- گروه استرس نر: زاده‌های ماده مادرانی که در دوران بارداری شوك الکتریکی دریافت کردند و 4- گروه استرس ماده: زاده­های ماده مادرانی که در دوران بارداری شوك الکتریکی دریافت کردند. برای ارزیابی برای ارزیابی اثر استرس بر اضطراب ذاتی، از دستگاه میدان باز و برای اضطراب القا شده از ماز مرتفع بعلاوه­ای استفاده شد. غلظت پلاسمایی لپتین و بیان ژن گیرنده لپتین در هیپوکامپ اندازه­گیری شد. نتایج نشان داد استرس شوک الکتریکی کف پایی در نیمه اول بارداری می‌تواند سبب کاهش سطوح پلاسمایی لپتین، در  زاده‌ها شود. بروز رفتارهای شبه اضطرابی در زاده‌های نر و ماده مادرانی که شوک دریافت کردند به طور معنی‌داری افزایش داشت (01/0 >p ).  همچنین بررسی ها نشان داد که زاده‌های نر و ماده مادران استرس دیده زمان و مسافت بیشتری را جهت رسیدن به اتاقک هدف در ماز بارنز (آزمون حافظه) طی کردند. استرس دوران بارداری سبب کاهش غلظت پلاسمایی لپتین و هیپوکمپی لپتین در زاده‌های نر و ماده خواهد شد. بیان ژن گیرنده لپتین در هیپوکامپ  زاده‌های نر و ماده مادران استرس دیده نیز به طور معنی­داری بسیار کمتر از زاده‌های گروه کنترل بود. قرارگرفتن مادران باردار در معرض شوک الکتریکی، منجر به کاهش میزان هورمون لپتین در زاده‌ها شد که با بروز رفتارهای شبه اضطرابی و اختلال در حافظه و یادگیری فضایی همراه بود. با توجه به وجود انواع استرس‌های محیطی در زندگی امروزه، سنجش و ارزیابی لپتین ممکن است  نقش تعیین­کننده­ای در درمان بیماران مبتلا به اضطراب و اختلالات شناختی را پیش­بینی کند.

 

المصادر:

1. Aliabadi N., Sahraei H., Bahari Z., Meftahi G. 2018. Effect of prenatal immobilization stress on spatial memory, anxiety-like behavior and brain BDNF concentration in the F1 generation male mice. Scientific Journal of Kurdistan University of Medical Sciences, 23(3):73-84.
2. Arnsten A.F. 2009. Stress signalling pathways that impair prefrontal cortex structure and function. Nature Reviews. Neuroscencei, 10(6):410-422.
3. Bouret S.G. 2010. Neurodevelopmental actions of leptin. Brain Research, 1350:2-9.
4. Champagne D.L., Bagot R.C., van Hasselt F., Ramakers G., Meaney M.J., de Kloet E.R., Joëls M, Krugers H. 2008. Maternal care and hippocampal plasticity: evidence for experience-dependent structural plasticity, altered synaptic functioning, and differential responsiveness to glucocorticoids and stress. Journal of Neuroscience, 28(23):6037-6045.
5. Ehlers C.L., Koob G.F. 1985. Locomotor behavior following kindling in three different brain sites. Brain Research, 326(1):71-79.
6. Garza J.C., Guo M., Zhang W., Lu X.Y. 2012. Leptin restores adult hippocampal neurogenesis in a chronic unpredictable stress model of depression and reverses glucocorticoid-induced inhibition of GSK-3β/β-catenin signaling. Molecular Psychiatry, 17(8):790.808.
7. Glover V. 2015. Prenatal stress and its effects on the fetus and the child: possible underlying biological mechanisms. Advances in Neurobiology, 10:269-283.
8. Harvey J., Solovyova N., Irving A. 2006. Leptin and its role in hippocampal synaptic plasticity. Progress in Lipid Research, 45(5):369-378.
9. Huizink A.C., Mulder E.J., Buitelaar J.K. 2004. Prenatal stress and risk for psychopathology: specific effects or induction of general susceptibility?. Psychological Bulletin, 130(1):115-142.
10. Ishii S., Hashimoto-Torii K. 2015. Impact of prenatal environmental stress on cortical development. Frontiers in Cell Neuroscience, 9:207-217.
11. Ko M.C., Hung Y.H., Ho P.Y., Yang Y.L., Lu K.T. 2014. Neonatal glucocorticoid treatment increased depression-like behaviour in adult rats. International Journal of Neuropsychopharmacology, 17(12):1995-2004.
12. Maccari S., Morley-Fletcher S. 2007. Effects of prenatal restraint stress on the hypothalamus-pituitary-adrenal axis and related behavioural and neurobiological alterations. Psychoneuroendocrinology, 1:S10-5.
13. Mainardi M., Pizzorusso T., Maffei M. 2013. Environment, leptin sensitivity, and hypothalamic plasticity. Neural Plasticity, 2013:438072.
14. Marwarha G., Dasari B., Prasanthi J.R., Schommer J., Ghribi O. 2010. Leptin reduces the accumulation of Aβ and phosphorylated tau induced by 27-hydroxycholesterol in rabbit organotypic slices. Alzheimers Disease, 19(3):1007-1019.
15. Mercer J.G., Hoggard N., Williams L.M., Lawrence C.B., Hannah L.T., Trayhurn P. 1996. Localization of leptin receptor mRNA and the long form splice variant (Ob-Rb) in mouse hypothalamus and adjacent brain regions by in situ hybridization. FEBS Letters, 387(2-3):113-116.
16. Oitzl M.S., Champagne D.L., van der Veen R., de Kloet E.R. 2010. Brain development under stress: hypotheses of glucocorticoid actions revisited. Neuroscience and Behavioral Review, 34(6):853-866.
17. Oomura Y., Hori N., Shiraishi T., Fukunaga K., Takeda H., Tsuji M., Matsumiya T., Ishibashi M., Aou S., Li X.L., Kohno D., Uramura K., Sougawa H., Yada T., Wayner M.J., Sasaki K. 2006. Leptin facilitates learning and memory performance and enhances hippocampal CA1 long-term potentiation and CaMK II phosphorylation in rats. Peptides, 27(11):2738-2749.
18. Pothuizen H.H., Jongen-Rêlo A.L., Feldon J. 2005. The effects of temporary inactivation of the core and the shell subregions of the nucleus accumbens on prepulse inhibition of the acoustic startle reflex and activity in rats. Neuropsychopharmacology, 30(4):683-696.
19. Schmitt A., Malchow B., Hasan A., Falkai P. 2014. The impact of environmental factors in severe psychiatric disorders. Frontiers in Neuroscience, 8:19-27.
20. Seibenhener M.L., Wooten M.C. 2015. Use of the open field maze to measure locomotor and anxiety-like behavior in mice. Journal of Visualized Experiments, (96):e52434.
21. Teryaeva N.B. 2015. Leptin as a neuroprotector and a central nervous system functional stability factor. Neuroscience and Behavioral Physiology, 45(6):612-618.
22. Valentino R.J., Bangasser D., Van Bockstaele E.J. 2013. Sex-biased stress signaling: the corticotropin-releasing factor receptor as a model. Molecular Pharmacology, 83(4):737-745.
23. Walker A.G., Wenthur C.J., Xiang Z., Rook J.M., Emmitte K.A., Niswender C.M., Lindsley C.W., Conn P.J. 2015. Metabotropic glutamate receptor 3 activation is required for long-term depression in medial prefrontal cortex and fear extinction. Proceedings of the National Academy of Sciences of America, 112(4):1196-1201.
24. Wilson C.A., Terry A.V. 2013. Variable maternal stress in rats alters locomotor activity, social behavior, and recognition memory in the adult offspring. Pharmacology, Biochemistry and Behavior, 104:47-61.
25. Yaka R., Salomon S., Matzner H., Weinstock M. 2007. Effect of varied gestational stress on acquisition of spatial memory, hippocampal LTP and synaptic proteins in juvenile male rats. Behavioral Brain Research, 179(1):126-132.