ترمیم‌ فراموشی القا شده با اتانول توسط لاکتوباسیلوس رامنوسوس، پروبیوتیک بومی ایران، در رتهای نر نژاد ویستار

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

افسانه رحیمی احمدی ¹ , بهاره پاکپور ² , مریم تاج آبادی ابراهیمی ³

1 - گروه زیست شناسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه زیست شناسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - گروه زیست شناسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1396/09/22 تاریخ پذیرش : 1396/03/05 تاریخ انتشار : 1397/03/01

کلید واژه: فراموشی, اتانول, رت, لاکتوباسیلوس رامنوسوس,

چکیده مقاله :

پروبیوتیک‌ها مکمل‌های غذایی و دارویی تهیه شده از میکروارگانیسم‌های زنده می‌باشند که با بهبود تعادل میکروبی روده، اثرات مفیدی بر روی میزبان (انسان یا حیوان) اعمال می‌کنند. تحقیقات نشان داده که مواد غذایی از طریق اعصاب واگ می‌توانند بر روی مغز و هورمون‌های عصبی تاثیر بگذارند. از این رو این احتمال وجود دارد که پروبیوتیک‌ها بتوانند با تنظیم فعالیت‌ بخش‌هایی مختلف مغز، بر بهبود کارکرد آن موثر باشند.هدف این مطالعه بررسی تاثیر، لاکتوباسیلوس رامنوسوس، پروبیوتیک‌ بومی جدا شده از لبنیات سنتی ایران بر یادگیری احترازی غیر فعال موش صحرایی بود. در این تحقیق از 56 موش صحرایی نر نژاد ویستار با وزن تقریبی 250 تا 300 گرم استفاده شد. برای القاء فراموشی از اتانول به صورت تزریق زیرجلدی بعد از آزمون استفاده شد و همچنین گاواژ موش ها با 1/0 میلی لیتر بافر فسفات (PBS) حاوی ml/cfu 109 به تنهایی یا همراه با لاکتوباسیلوس رامنوسوس به مدت یک ماه صورت گرفت. آزمون رفتاری با استفاده از دستگاه یادگیری احترازی غیرفعال انجام شد. نتایج ما مشخص کرد که تزریق زیرجلدی بعد از آزمون اتانول ( mg/rat1) منجر به فراموشی می شود. این فراموشی در گروه مصرف کننده پروبیوتیک بازگردانده می شود. یافته‌های این تحقیق نشان‌گر اثر افزایشی لاکتوباسیلوس رامنوسوس پروبیوتیک بومی جدا شده از دوغ ترخینه، در یادگیری شرطی احترازی غیرفعال در موش صحرایی نر نژاد ویستار می باشد که تزریق زیرجلدی از اتانول را دریافت کردند. این امر نشان دهنده اثر بهبوددهنده پروبیوتیک‌های خوراکی بر حافظه و یادگیری است.

چکیده انگلیسی:

Probiotics are food supplements and pharmaceutical substances prepared from living microorganisms that with enhancement of microbial equilibrium of intestinal microbiota, insert useful effects on the host (human/animal). Nutrients could affect the brain and neurohormones via vagus nerve. Therefore, probiotics can regulate some parts of brain activities and effect in better function. The aim of this study was examination of Lactobacillus rhamnosus, the native Iranian probiotic isolated from Tarkhineh dough (a carbonated yoghurt drink) product on the rat passive avoidance. We used 56 male Wistar rats with 250-300 gr weight range. For induced amnesia intra peritoneal pre-training injection ethanol and for one mount administrated with1×10 9 CFU/ml of with or without probiotic bacteria. We used the step-through passive avoidance to examine long-term memory in male Wistar rats. Post-training subcortical (SC) administration of ethanol (1 mg/kg) induced amnesia. This amnesia was reversed in probiotic receiving groups. L. rhamnosus isolated from Tarkhineh dough, enhanced the passive avoidance learning of male Wistar rats that received ethanol. Our data demonstrated the positive effect of this probiotic on learning and memory.

منابع و مأخذ:

1. Abel T., Lattal K.M., 2001. Molecular mechanisms of memory acquisition, consolidation and retrieval. Current Opinion of Neurobioly, 11(2):180-187.

2. Aboukhatwa M., Dosanjh L., Luo Y., 2010. Antidepressants are a rational complementary therapy for the treatment of Alzheimer's disease. Molecular Neurodegeneration, 5:10-15.

3.Assuncao M., Santos-Marques M.J., Carvalho F., Lukoyanov N.V., Andrade J.P., 2011. Chronic green tea consumption prevents age-related changes in rat hippocampal formation. Neurobiol Aging 32(4): 707-717.

4. Boehm S.L., Peden L., Jennings A.W., Kojima N., Harris R.A. Blednov Y.A., 2004. Over-expression of the fyn-kinase gene reduces hypnotic sensitivity to ethanol in mice. Neuroscience Letter, 372(1-2): 6-11.

5. Bormann J., 2000. The 'ABC' of GABA receptors. Trends of Pharmacological Society, 21(1):16-19.

6 .Bravo J.A., Forsythe P., Chew M.V., Escaravage E., Savignac H.M., Dinan T.G. 2011. Ingestion of Lactobacillus strain regulates emotional behavior and central GABA receptor expression in a mouse via the vagus nerve. Proceeding of Natural Academy of Science, USA.  108(38): 16050- 16055

7. Desbonnet L., Garrett L., clarke G., Bienenstok J., DinanT.G., 2008. The probiotic Bifidobacteria infantis: An assessment of potetial antidepressant properties in the rat. Journal of Psychiatric Research. 43: 164-74.

8. Dinan T.G., Stanton C., Cryan J.F., 2013. Psychobiotics:a novel class of psychotropic. Biological Psychiatry, 74: 720-6.

9. Duffy S.N., Craddock K.J., Abel T., Nguyen P.V., 2001. Environmental enrichment modifies the PKA-dependence of hippocampal LTP and improves hippocampus-dependent memory. Learn and Memory, 8(1): 26-34

10 .Fadda F., Rossetti Z.L., 1998. Chronic ethanol consumption: from neuroadaptation to neurodegeneration. Progressive Neurobiology. 56(4): 385-431.

11. Forsythe P., Sudo N., Dinan  T.,Taylor V.H., Bienenstock J., 2010. Mood and gutfeelings. Brain, Behavior, and Immunity. 24, 9-16.

12. Fuller R., 1989. Probiotics in man and animals. Journal of Applied Bacteriology, 66(5): 365-378.

13. Grenham S., Clarke G., Cryan J., Dinan T.G., 2011. Brain – gut - microbe communication in health and disease. Frontiers in Physiology. 2,94-100.

 

14. Griffiths-Jones S., Saini H.K., van Dongen S., Enright A.J., 2008. miRBase: tools for microRNA genomics. Nucleic Acids Research, 36(Database issue): D154- 158.

15. Haider S.,Khaliq S.,Ahmed S.P., Haleem D.J., 2006. Long-term tryptophan administration enhances cognitive performance and increases 5HT metabolism in the  hippocampus of female rats. Amino Acids. 31,381-425.

16. Holscher C., 1999. Synaptic plasticity and learning and memory: LTP and beyond. Journal of Neuroscience Research, 58(1): 62-75.

17. Hoyer D., Clarke D.E., Fozard J.R., Hartig P.R., Martin G.R., Mylecharane E.J., 1994. International Union of Pharmacology classification of receptors for 5-hydroxytryptamine (Serotonin). Pharmacological Review, 46(2): 157-203.

18. Izquierdo I., Bevilaqua L.R., Rossato J.I., Bonini J.S., Da Silva W.C., Medina J.H., 2006. The connection between the hippocampal and the striatal memory systems of the brain: a review of recent findings. Neurotoxical Research, 10(2): 113- 121.

19. Izquierdo I., Bevilaqua L.R., Rossato J.I., Bonini J.S., Medina J.H., Cammarota M., 2006. Different molecular cascades in different sites of the brain control memory consolidation. Trends of Neuroscience, 29(9): 496-505

20. Kameyama T., Nabeshima T., Kozawa T., 1986. Step-down-type passive avoidance- and escape-learning method. Suitability for experimental amnesia models. Journal of Pharmacological Methods, 16(1): 39-52.

21. Larsson A., Engel J.A., 2004. Neurochemical and behavioral studies on ethanol and nicotine interactions. Neuroscience and Biobehavior Review, 27(8): 713-720.

22. Lisman J.E., Grace A.A., 2005. The hippocampal-VTA loop: controlling the entry of information into long-term memory. Neuron, 46(5): 703-713.

23. Lu Y.M., Mansuy I.M., Kandel E.R., Roder J., 2000. Calcineurin-mediated LTD of GABAergic inhibition underlies the increased excitability of CA1 neurons associated with LTP. Neuron, 26(1): 197- 205.

24. Lyte M., 2011. Probiotics funection mechanistically as delivery vehicles for neuroactive compounds: microbial endocrinology in the design and use of propbiotics. Bio essays, 33:574-81.

25.Lyte M., 2013. Microbial endocrinology in the microbiome-gut-brain axis:how bacterial production and utilization of neurochemicals influence behavior. PLOS Pathog, 9:e1003726.

26. Mahmoudi M., Zarrindast M.R., 2002. Effect of intracerebroventricular injection of GABA receptor agents on morphine-induced antinociception in the formalin test. Journal of Psychopharmacology, 16(1): 85-91.

27. Mann D.M., Yates P.O., 1983. Serotonin nerve cells in Alzheimer's disease. Journal of Neurology, Neurosurgury and Psychiatry, 46(1): 96-105.

28. Messaoudi M., Lalonde R., Violle N., Javelot H., Desor D., Nejdi A., 2011. Assessment of psychotropic-like properties of a probiotic formulation (Lactobacillus helveticus R0052 and Bifidobacterium longum R0175) in rats and human subjects. British Journal of Nutrition, 105(5): 755-764.

29. Murphy K.P., Bliss T.V., 1999. Photolytically released nitric oxide produces a delayed but persistent suppression of LTP in area CA1 of the rat hippocampal slice. Journal of Physiology, 515 (Pt 2): 453-462.

30. Olsen R.W., Sieghart W., 2009. GABA A receptors: subtypes provide diversity of function and pharmacology. Neuropharmacology, 56(1):141-148.

31. Piri M., Zarrindast M.R. 2011. Nitric oxide in the ventral tegmental area is involved in retrieval of inhibitory avoidance memory by nicotine. Neuroscience, 175: 154-161.

32. Prediger R.D., Batista L.C., Takahashi R.N., 2004. Adenosine A1 receptors modulate the anxiolytic-like effect of ethanol in the elevated plus-maze in mice. European Journal of Pharmacology, 499(1- 2): 147-154.

33. Reis H.J., Guatimosim C., Paquet M., Santos M., Ribeiro F.M., Kummer A., 2009. Neuro-transmitters in the central nervous system & their implication in learning and memory processes. Current Medical Chemistry, 16(7): 796-840.

34. Rezayof A., Alijanpour S., Zarrindast M.R., Rassouli Y., 2008. Ethanol state-dependent memory: involvement of dorsal hippocampal muscarinic and nicotinic receptors. Neurobiology, Learn and Memory, 89(4): 441-447..

35. Rezayof A., Motevasseli T., Rassouli Y., Zarrindast M.R., 2007. Dorsal hippocampal dopamine receptors are involved in mediating ethanol state-dependent memory. Life Science, 80(4): 285-292.

36. Rezayof  A., Sharifi K., Zarrindast M.R., Rassouli Y., 2008. Modulation of ethanol state-dependent learning by dorsal hippocampal NMDA receptors in mice. Alcohol, 42(8): 667-674.

37. Rezayof A., Shirazi-Zand Z., Zarrindast M.R., Nayer-Nouri T., 2010. Nicotine improves ethanol-induced memory impairment: the role of dorsal hippocampal NMDA receptors. Life Science, 86(7-8): 260-266.

38. Roberts A.J., Hedlund P.B., 2012. The 5-HT7 receptor in learning and memory. Hippocampus. 22,762-771.

39. Ron D., 2004. Signaling cascades regulating NMDA receptor sensitivity to ethanol. Neuroscientist, 10(4): 325-336

40. Roth B.L., 1994. Multiple serotonin receptors: clinical and experimental aspects. Annual Clinical Psychiatry, 6(2): 67-78.

41. Silvers J.M., Tokunaga S., Berry R.B., White A.M., Matthews D.B., 2003. Impairments in spatial learning and memory: ethanol, allopregnanolone and the hippocampus. Brain Research and Brain Research Review, 43(3): 275-284.

42. Zarrindast M.R., Noorbakhshnia M., Motamedi F., Haeri-Rohani A., Rezayof A., 2006. Effect of the GABAergic system on memory formation and state-dependent learning induced by morphine in rats. Pharmacology, 76(2): 93-100.

43. Zarrindast M.R., Rezayof A., 2004. Morphine state-dependent learning: sensitization and interactions with dopamine receptors. European Journal of Pharmacology, 497(2): 197-204.