اساتید راهنما

دکتر محمدرضا زرین دست

دکتر آمنه رضایوف

اساتید مشاور

دکتر موسی صاحبقرانی

دکتر سید محمد توانگر

نگارش: حميده بشيري

مقطع دكتري تخصصي (PhD) فارماكولوژي

عنوان پژوهش: دخالت گيرنده­هاي 2α-آدرنرژيك ناحيه آميگدال قاعده­اي-جانبي و بررسي نقش P-CREB و c-Fos در اثر اضطراب­زايي نيكوتين در موش­هاي بزرگ آزمايشگاهي

مطالعه حاضر دخالت سيستم 2α-آدرنرژيك هسته آميگدال قاعده­اي-جانبي (BLA) بر رفتارهاي شبه اضطرابي ناشي از نيكوتين با استفاده از روش ماز به­علاوه مرتفع (EPM) را مورد بررسی قرار داده است. همچنین به مطالعه نقش پروتیین­های P-CREB و c-Fos در اثرات شبه اضطرابی نیکوتین پرداخته است. موش­های بزرگ آزمایشگاهی نر نژاد ویستار در ناحیه BLA به صورت دو طرفه کانول­گذاری شدند و رفتارهای شبه اضطرابی در دستگاه EPM مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داده است که تجویز نیکوتین داخل صفاقی (0.3, 0.5, 0.7 mg/kg) به طور وابسته به دوز درصد مدت زمان حضور در بازوی باز (%OAT) و ورود به بازوی باز (%OAE) را کاهش داد، که نشان دهنده اثر شبه اضطرابی نیکوتین است. تزریق دوزهای مختلف آگونیست گیرنده α2-آدرنرژیک، کلونیدین، (0.1, 0.3, 0.5 μg/rat) به داخل ناحیه  BLA به همراه تجویز داخل صفاقی دوز موثر نیکوتین (0.7 mg/kg) رفتار شبه اضطرابی القا شده توسط نیکوتین را معکوس کرد. تزریق بالاترین دوز کلونیدین (0.5 μg/rat) به داخل ناحیه BLA به تنهایی، %OAT را افزایش داد، که می­تواند نشان­دهنده اثر ضد اضطرابی آگونیست باشد. از سوی دیگر، تزریق دوزهای مختلف آنتاگونیست گیرنده 2α-آدرنرژيك، یوهیمبین، (1, 3, 5 μg/rat) به ناحیه BLA به همراه تجویز درون صفاقی دوز بی­اثر نیکوتین (0.3 mg/kg) %OAT و %OAE را کاهش داد، که می­تواند نشان­دهنده اثر تقویت کننده آنتاگونیست بر پاسخ نیکوتین باشد. جالب توجه است که تزریق یوهیمبین با دوزهای (0.5, 1 μg/rat) به طور معنی­داری، اثر مهاری کلونیدین بر رفتار شبه اضطرابی ایجاد شده توسط نیکوتین را معکوس کرد. در همه آزمایشات انجام شده، درمان­های دارویی هیچ اثری بر فعالیت حرکتی نداشتند. جهت درک مکانیسم­های دقیق مداخله کننده در اثر شبه اضطرابی نیکوتین، تغییر بیان پروتیین­های P-CREB و c-Fos نیز مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد تفاوت معنی­داری در بیان پروتیین P-CREB در ناحیه BLA بین گروه­های درمانی وجود دارد. بیان پروتیین P-CREB در ناحیه BLA حیواناتی که در معرض درمان دارویی و آزمون EPM قرار نگرفتند بالاتر از سایر گروه­ها بود. نیکوتین 0.3 mg/kg میزان بیان پروتیین P-CREB را در ناحیه BLA کاهش داد، اما این کاهش از نظر آماری معنی دار نبود. به­علاوه یافته­های به­دست­آمده از تحقیق حاضر نشان داد تفاوت معنی­داری در بیان پروتیین c-Fos در ناحیه BLA بین گروه­های درمانی وجود دارد. بیان پروتیین c-Fos در ناحیه BLA حیواناتی که در معرض درمان دارویی و آزمون EPM قرار نگرفتند نسبت به گروه سالین به طور معنی­داری کمتر بود. در گروه­هایی که نیکوتین 0.3 mg/kg و 0.7 را به صورت داخل صفاقی دریافت کردند، میزان بیان پروتیین c-Fos بسیار کم بود و نسبت به گروه سالین کاهش معنی­داری را داشت. با توجه به نتایج به­دست آمده می­توان گفت گیرنده­های α2-آدرنرژیک ناحیه BLA می­توانند در رفتارهای شبه اضطرابی ایجاد شده توسط نیکوتین نقش شاخصی داشته باشند. علاوه بر این از آن­جا که تغییر بیان پروتیین­های c-Fos و P-CREB در گروه­های درمانی مختلف که تحت آزمون EPM قرار گرفتند دیده شد، مطالعه بیشتر مکانیسم­های سیگنالینگ درگیر در مسیرهای اضطراب­زایی پس از تیمار با نیکوتین از اهمیت زیادی برخوردار است.

کلمات کلیدی: نیکوتین، گیرنده α2-آدرنرژیک، هسته آمیگدال قاعده­ای-جانبی، P-CREB، c-Fos، رفتارهای شبه اضطرابی

 

Involvement of the basolateral amygdala 2α-adrenoceptors and study on role of P-CREB and c-Fos in nicotine-induced anxiogenesis in rats

The present study was designed to clarify whether α2-adrenoceptors of the basolateral amygdala (BLA) are involved in nicotine-induced anxiogenic-like behaviours. Adult male Wistar rats were bilaterally cannulated in the BLA and anxiety-like behaviours were assessed in an elevated plus maze (EPM) task. Systemic intraperitoneal (i.p.) administration of nicotine (0.3, 0.5 and 0.7 mg/kg) dose-dependently decreased open arm time (%OAT) and open arm entry (%OAE), indicating the anxiogenic-like effect of nicotine. The activation of the BLA α2-adrenoceptors by the injection of α2-receptor agonist, clonidine (0.1, 0.3 and 0.5 μg/rat) into the BLA (intra-BLA) reversed nicotine-induced anxiogenic-like behaviours. It is important to note that intra-BLA injection of a higher dose of clonidine (0.5 μg/rat) by itself increased %OAT, but not %OAE which showed an anxiloytic effect of the agonist. On the other hand, intra-BLA injection of different doses of α2-adrenoceptor antagonist, yohimbine (1, 3 and 5 μg/rat) in combination with an ineffective dose of nicotine (0.3 mg/kg) decreased %OAT and %OAE, suggesting a potentiative effect of the antagonist on nicotine response. In addition, intra-BLA injection of the same doses of yohimbine did not alter %OAT and %OAE. Interestingly, intra-BLA injection of yohimbine (0.5 and 1 μg/rat) significantly reversed the inhibitory effect of clonidine on nicotine-induced anxiogenic-like behaviours. It should be considered that the drug treatments had no effect on locomotor activity in all experiments. In order to identify the mechanisms involved in nicotine-induced anxiety-like behaviours, c-Fos and P-CREB expression was evaluated by immunohistochemistry. Kruskul-wallis analysis revealed a significant change in c-Fos expression between treated groups. We found that saline-treated animals exposed to the EPM had higher levels of cFos in the BLA than rats handled in the same manner but not subjected to the test (home cage). In the nicotine-treated groups, c-Fos levels significantly decreased. The second result worth commenting is that Kruskul-wallis analysis revealed a significant change in P-CREB expression between treated groups. In the home cage group, P-CREB expression in the BLA was higher than EPM exposure groups. Nicotine (0.3 mg/kg, i. p.) reduced P-CREB levels in the BLA, however it did not significantly alter. Taken together, it can be concluded that nicotine produces anxiogenic-like behaviours which may be mediated through the BLA α2-adrenoceptor mechanism. Moreover, considering that c-Fos and P-CREB expression in the BLA altered in the EPM exposure and treated groups, further studies, which take these variables into account and better elucidate the molecular mechanisms involved in nicotine-induced anxiety-like behaviours, will need to be undertaken in the future studies.

 

Keywords: Nicotine, α2-adrenoceptor, Basolateral amygdala, P-CREB, c-Fos, Anxiety-like behaviours