Journal of Ilam University of Medical Sciences

fa اثر نانوذرات اکسید منیزیم بر مؤلفه‌های استرس اکسیداتیو برای بهبود بیماری آلزایمر در موش‌‌های صحرایی نر بالغ نژاد ویستار Effect of Magnesium Oxide Nanoparticles on Oxidative Stress Parameters to Treat Alzheimer's Disease in Adult Male Wistar Rats فیزیولوژی physiology پژوهشي Research مقدمه: عوامل متعددی بر حافظه و یادگیری تأثیر می‌‌گذارد. منیزیم یکی از مهم‌ترین این عوامل است که برای عملکرد طبیعی حافظه ضروری است. منیزیم چهارمین کاتیون مهم بدن و دومین کاتیون مهم داخل سلولی پس از پتاسیم به‌شمار می‌آید. منیزیم در انتقال پیام در دستگاه عصبی نقش مهمی دارد. هدف از این مطالعه بررسی اثر نانوذرۀ اکسید منیزیم بر مؤلفه‌های استرس اکسیداتیو برای بهبود حافظه در موش‌‌های آلزایمری توسط بتا آمیلویید است. مواد و روش ها: در این مطالعۀ تجربی، 54 موش صحرایی بالغ نر در 9 گروه تصادفی به‌صورت ذیل تقسیم شدند:1. گروه کنترل سالم؛ 2. گروه کنترل آلزایمری (موش‌هایی بودند که تحت جراحی استریوتکس قرار گرفتند و بتا آمیلویید را با دوز nmol/µl 2 به‌صورت درون بطنی دریافت کردند)؛ 3. گروه شم (موش‌هایی بودند که تحت جراحی استریوتکس قرار گرفتند و سالین را به‌عنوان حلال بتا آمیلویید دریافت کردند)؛ 4، 5 و 6. گروه تجربی سالم (حیوانات سالم و دریافت‌کنندۀ نانوذرۀ اکسید منیزیم در دوزهای 5/2، 5 و 10 میلی‌‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن به‌صورت تزریق درون‌صفاقی)؛ 7، 8 و 9. گروه تجربی آلزایمری (حیوانات آلزایمری‌شده و دریافت‌کنندۀ نانوذرۀ اکسید منیزیم در دوزهای 5/2، 5 و 10 میلی‌‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن به‌صورت تزریق درون‌صفاقی). مدت تیمار خوراکی نانوذره ۳۰ روز بود. پس از پایان دورۀ تیمار (30 روز)، مؤلفه‌های استرس اکسیداتیو ازجمله سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPX)، کاتالاز (CAT) و مالون دی‌آلدئید (MDA) در بافت مغز اندازه‌‌گیری و همۀ داده‌ها به روش آنالیز واریانس یک‌عاملی و آزمون تعقیبی توکی در نرم‌افزار SPSS vol.21، با سطح معنی‌‌دار بودن P<0.05 بررسی شدند. یافته‌ها: نتایج نشان داد که نانوذرۀ اکسید منیزیم در دوزهای 5/2، 5 و 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن باعث کاهش معنی‌دار میزان مالون دی‌آلدئید‌‌ در موش‌‌های آلزایمری گردید؛ همچنین میزان آنزیم‌‌های آنتی‌اکسیدان ازجمله SOD، GPX و CAT در موش‌‌هایی که نانوذرۀ اکسید منیزیم با دوزهای 5/2، 5 و 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن دریافت کرده بودند، به‌طور معنی‌داری افزایش یافت. بحث و نتیجه‌گیری: تأثیر استرس اکسیداتیو بر روند پیشرفت بیماری آلزایمر و نقش آنتی‌‌اکسیدانی و مهاری نانو اکسید منیزیم در کاهش پیشرفت این بیماری و بر فرایندهای نوروفیزیولوژیک مغز مشخص شد؛ همچنین در مسیرهای حافظه، بروز سازوکار‌‌های مرتبط با اختلالات ناشی از بتا آمیلویید بهبوددهنده است.   Introduction: Many factors affect memory and learning. One of the most important ones is magnesium, which is essential for the proper functioning of our memory. Magnesium is the fourth most important cation and the second most important intracellular cation after potassium in the body. Magnesium plays an important role in neurotransmission. This study aimed to examine magnesium oxide nanoparticles' effect on the parameters of oxidative stress to treat memory deficit in the rat model of Alzheimer's disease with the help of Amyloid-β. Material & Methods: In this experimental study, 54 adult male rats were divided randomly into nine groups, such as 1. Healthy control group, 2. Alzheimer's control group (rats that underwent stereotactic surgery and received 2nmol/µl of Amyloid-β by intracerebroventricular injection [ICVI]), 3. Sham group (rats that underwent stereotactic surgery and received saline as an Amyloid-β’s solvent), 4, 5, and 6. The healthy experimental groups (healthy rats receiving 2.5, 5, and 10 mg/kg body-weight doses of magnesium oxide nanoparticles by intraperitoneal injection), 7, 8, and 9. Alzheimer's experimental group (Alzheimer's rats receiving 2.5, 5, and 10 mg/kg body-weight doses of magnesium oxide nanoparticles by intraperitoneal injection). The duration of oral treatment of nanoparticles was 30 days. At the end of the treatment period (30 days), oxidative stress parameters, including superoxide dismutase (SOD), glutathione peroxidase (GPX), catalase (CAT), and malondialdehyde (MDA) were measured in neural (brain tissue), and all data were analyzed by one-Factor ANOVA and Tukey post hoc test in SPSS software (version 21) considering a significance level of P<0.05. (Ethic code: IR.IAU.SRB.REC.1398.126) Findings: The results showed that magnesium oxide nanoparticles at 2.5, 5, and 10 mg/kg body-weight doses caused a significant reduction in malondialdehyde levels in Alzheimer's rats. Moreover, the number of antioxidant enzymes including GPX, SOD, and CAT in rats that received 2.5, 5, and 10 mg/kg body-weight doses of magnesium oxide nanoparticles increased significantly. Discussion & Conclusion: The effect of oxidative stress on the progression of Alzheimer's disease and the antioxidant and inhibitor role of magnesium nano oxide in reducing the progression of this disease and on the neurophysiological brain functioning were confirmed. Furthermore, pathways involved in memory mechanisms are improved by mechanisms associated with Amyloid-β disorders.   استرس اکسیداتیو, بیماری آلزایمر, موش صحرایی, نانوذرۀ اکسید منیزیم Alzheimer's disease, Magnesium oxide nanoparticles, Oxidative stress, Rat 78 88 http://sjimu.medilam.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-6883-2&slc_lang=fa&sid=1 Tara Aminoleslamzadeh تارا امین الاسلام زاده taraeslamzade@yahoo.com 9600319475328460045884 9600319475328460045884 No Dept of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران Akram Eidi اکرم عیدی akram_eidi@yahoo.com 9600319475328460045885 9600319475328460045885 Yes Dept of Biology, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پایه ، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران Pejman Mortazavi پژمان مرتضوی sp.mortazavi@gmail.com 9600319475328460045886 9600319475328460045886 No Dept of Pathology, Faculty of Veterinary Medicine, Science and Research Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran گروه آسیب‌شناسی، دانشکدۀ علوم دامپزشکی تخصصی، ، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران Shahrbanoo Oryan شهربانو عریان sh_oryan@yahoo.com 9600319475328460045887 9600319475328460045887 No Dept of Biology, Kharazmi University, Tehran, Iran گروه زیست‌شناسی، دانشکده علوم پابه دانشگاه خوارزمی، تهران، ایران