دخالت گيرنده ‌هاي موسكاريني كولينرژيك ناحيه CA1 هيپوكامپ پشتي در اضطراب ناشي از نانوذرات اكسيد آهن در موش صحرايي نر بالغ

Involvement of Dorsal Hippocampal Muscarinic Cholinergic Receptors of CA1 Area on Anxiety Induced by Iron Oxide Nanoparticles in Adult Male Rats

مقدمه: با توجه به يافته ­هاي اخير در خصوص اثرات زيستي نانوذرات اكسيد آهن بر عملكرد سيستم عصبي مركزي و از آن جايي كه سيستم كولينرژيك مغز، در تعديل رفتارهاي اضطرابي درگير است در مطالعه حاضر نقش گيرنده‌ هاي موسكاريني كولينرژيك ناحيه CA1 هيپوكامپ پشتي در اضطراب ناشي از نانوذرات اكسيد آهن در موش ‌هاي صحرايي نر بالغ ارزيابي شده است. مواد و روش ها: در اين مطالعه تجربي، از موش هاي‌ صحرايي نر بالغ نژاد ويستار با وزن 250-200 گرم استفاده شد. تمامي حيوانات در ناحيه CA1 با روش جراحي استريوتاكسي كانول‌ گذاري شدند. تزريق داروها يك هفته پس از دوره بهبودي انجام گرفت و ابتدا تزريق درون­ مغزي و پس از 5 دقيقه تزريق درون­ صفاقي انجام شد. رفتار شبه اضطرابي و فعاليت حركتي حيوان توسط دستگاه ماز به علاوه مرتفع، يك هفته پس از تزريق داروها، انجام گرفت. گروه‌ ها شامل: كنترل(سالين)، نانو‌ذرات اكسيد ‌آهن(5 و 5/7 ميلي ‌گرم/كيلوگرم، درون صفاقي)، پيلوكارپين(1 و 2 ميكروگرم/موش، درون هيپوكامپي)، پيلوكارپين(1 ميكروگرم/موش، درون هيپوكامپي)+نانو‌ذره اكسيد ‌آهن(5/7 ميلي‌گرم/گيلوگرم، درون صفاقي) و پيلوكارپين(2 ميكروگرم/موش، درون هيپوكامپي)+نانو‌ذره اكسيد ‌آهن(5/7 ميلي‌گرم/كيلوگرم، درون صفاقي) مي ­باشند. يافته هاي پژوهش: نانو‌ذرات اكسيد آهن(5/7 ميلي ‌گرم/كيلوگرم) سطح اضطراب را نسبت به گروه كنترل افزايش دادند(P<0.05)، در حالي كه تزريق پيلوكارپين(1 ميكروگرم/موش) قبل از نانوذرات اكسيد آهن(5/7 ميلي‌گرم/كيلوگرم) اثر اضطرابي القاء شده توسط نانو اكسيد آهن را بهبود بخشيد(P<0.05). بحث و نتيجه گيري: به نظر مي‌ رسد كه احتمالاً اثر اضطراب ­زايي نانوذرات اكسيد آهن، از طريق كاهش فعاليت گيرنده‌ هاي موسكاريني كولينرژيك ناحيه CA1 هيپوكامپ پشتي ميانجيگري مي­ شود.

Introduction: Recent findings revealed the biological effects of iron oxide nanoparticles on the central nervous system. Moreover, the brain cholinergic system plays a role in the modulation of anxiety behaviors. Therefore, this study aimed to evaluate the role of dorsal hippocampal muscarinic cholinergic receptors of the CA1 area on anxiety induced by iron oxide nanoparticles in adult male rats. Materials & Methods: This experimental study was conducted on adult male Wistar rats with a weight range of 200-250 g. All animals were cannulated in the CA1 area using stereotactic surgery. One week after the recovery the intracerebroventricular injection followed by intraperitoneal (IP) injection after 5 min were administered. Anxiety-like behavior and locomotor activity were performed by elevated plus maze apparatus one week after the injections. The groups were divided into control (saline), iron oxide nanoparticle (5, 7.5 mg/kg,IP), pilocarpine (1,2 µg/rat, intra-hippocampal injection), pilocarpine (1µg/rat, intra-hippocampal injection)+iron oxide nanoparticle (7.5mg/kg, IP) ,and pilocarpine (2µg/rat, intra-hippocampal injection)+iron oxide nanoparticle (7.5mg/kg, IP). Ethics code: EE/96.24.3.88369/SCU.AC.IR Findings: Iron oxide nanoparticles (7.5 mg/kg) increased the anxiety level, compared to the control group (P<0.05). However, pilocarpine injection (1μg/rat) before iron oxide nanoparticles (7.5 mg/kg) improved the anxiety induced by iron oxide nanoparticle (P<0.05). Discussion &Conclusions: It seems that probably the anxiogenic effect of iron oxide nanoparticles is mediated through the reduction of dorsal hippocampal muscarinic cholinergic receptor functions in CA1area.