بررسی تاثیر متآمفتامین بر روی بیان ژنهای مربوط به مسیرهای التهاب، آپوپتوز، اتوفاژی و شکل پذیری سیناپسی وشاخصهای بافت شناسی ناحیهی پریفرونتال کورتکس مغز موش نر
Studying The Effect of Methamphetamine administration on the gene expression of Apoptosis, Inflammation, Autophagy and Synaptic Plasticity Pathways and Histological indexes in male rat Prefrontal Cortex
/آوا مدیرزاده طهرانی
: علوم طبیعی
، ۱۳۹۸
، میرزائی
۱۱۴ص
چاپی - الکترونیکی
دکتری
زیست شناسی گرایش ژنتیک مولکولی
۱۳۹۸/۰۷/۲۳
تبریز
:این قسمت حداکثر در دو صفحه تایپ شود (مت آمفتامین یک داروی مخدر بسیار اعتیاد آور و سایکواکتیو میباشد که امروزه به صورت گستردهای در سراسر جهان به ویژه توسط جوانان و نوجوانان مورد استفاده قرار میگیرد .آسیب به سیستمهای پاداشی در مغز از کلیدی ترین عوارض مصرف متآمفتامین میباشد .ناحیهی پریفرونتال کورتکس از اجزای مسیر مزوکورتیکال مغز میباشد که نقش موثری در کنترل حرکات خودآگاهی و یادگیری در فرد دارد .با وجود اهمیت بالای ناحیهی پریفرونتال کورتکس در بروز فنوتیپ اعتیاد، میزان آگاهی از نقش متآمفتامین در القای آسیب به این ناحیه بسیار اندک است .بهمین منظور در این پژوهش به بررسی تاثیرات تزریق این مادهی مخدر در ناحیهی پریفرونتال کورتکس مغز رتها پرداخته ایم .در این راستا، در ابتدا تغییرات بیان ژنهای منتخب دخیل در مسیرهای منتهی به آسیبهای نورونی) مسیرهای التهاب، آپوپتوز و اتوفاژی (در ناحیهی پریفرونتال کورتکس به دنبال تزریق متآمفتامین مورد بررسی قرار گرفتند .همچنین میزان پروتئینهای GFAP و فاکتور رشد نورونی BDNF به ترتیب به عنوان مارکرهای گلیوزیس و انعطاف پدیری سیناپسی اندازه گیری گردید .آنالیزهای استرئولوژیکی جهت اندازه گیری میزان نورونهای آسیب دیده و تغییرات حجم ناحیهی پریفرونتال کورتکس انجام گردید .در انتها آنالیزهای بیوانفورماتیکی در راستای طراحی و غنی سازی شبکهی ژنی موثر در القای آسیبهای نورونی انجام شد .بر اساس دادههای REAL TIME تزریق متآمفتامین موجب افزایش بیان معنادار ژنهای دخیل در مسیرهای آپوپتوز و التهاب و همچنین القای اتوفاژی میشود .آنالیزهای بافتی نیز بیانگر بالا رفتن معنادار آستروگلیوزیس و کاهش میزان پروتئین BDNF میباشد .کاهش حجم ناحیهی پریفرونتال کورتکس و تقلیل یافتن نورونهای این ناحیه نیز دادههای مولکولی را تایید مینماید .از سوی دیگر آنالیزهای بیوانفورماتیکی انجام گرفته نشان دهندهی وجود یک زیرشبکهی ژنی مشترک در بین مسیرهای مولکولی منتخب میباشد که میتواند به عنوان یک مسیر کلیدی جهت پروژههای ژن درمانی در پروژه اعتیاد به متآمفتامین مورد ارزیابی قرار گیرد
Propose: Methamphetamine (METH) is an addictive psychostimulant drug that induces damage on brain reward system. Prefrontal cortex (PFC) is a part of mesocordical pathway which plays an essential role in drug addiction. Recent reports highlighted that METH induces neurotoxicity via several pathways namely neuroinflammation, apoptosis and autophagy. The present study is performed to examine the effect of METH on alteration of these pathways as well as histological and streological changes in PFC. Methods: To reach this goal, we explored neurotoxicityassociated molecular pathways such as inflammation, apoptosis and autophagy in PFC under the influence of METH using quantitative real time PCR (qPCR). Besides, the protein levels of Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) and Glial fibrillary acidic protein (GFAP) as markers of synaptic plasticity and gliosis were inspected, respectively. Then we performed stereological analysis and behavioral assessment in METH-treated rats. In addition, gene network derived from neurotoxicity-associated signaling cascades namely inflammation, apoptosis and autophagy were analysed in order to discover a representative sub-network model which that is involved in METH exposure. Results: Based on our results qPCR analysis revealed impaired autophagy, increased apoptosis and inflammation along with histological alterations in PFC, augmented astrogliosis as well as a significant reduction in the level of BDNF. Moreover, gene network analysis introduced a key sub-network consisting of apoptotic and inflammatory associated genes that might be considered as molecular targets in METH addiction. Conclusion: Collectively, our molecular and histological data imply that METH administration in PFC region provoked differential expression changes in inflammation, apoptosis and autophagy coupled with significant PFC atrophy
Studying The Effect of Methamphetamine administration on the gene expression of Apoptosis, Inflammation, Autophagy and Synaptic Plasticity Pathways and Histological indexes in male rat Prefrontal Cortex