بررسي اثرات يك نانو شلاتور آهن سنتتيك جديد بر تحريك پذيري نوروني در حضور و عدم حضور استرس اكسيداتيو

Investigation of the effects of a new synthetic iron nanochelator on neuronal excitability in the presence and absence of oxidative stress

مقدمه: استرس اكسيداتيو از مهم‌ترين فاكتورهاي دخيل در پاتوژنز بيماري‌هاي نورودژنراتيو است. يك انتخاب درماني براي اين اختلالات، استفاده از آنتي اكسيدانت ها به عنوان عوامل خنثي كننده‌ي راديكال‌هاي آزاد مي‌باشد. از اين رو تركيبات آنتي اكسيدانتي كه قادر به عبور از سد خوني مغزي هستند داراي اثرات مفيدي مي‌باشند. در اين بررسي براي اولين بار اثرات الكتروفيزيولوژيك تنها نانو آنتي اكسيدانت سنتتيك (با پايه‌ي شلاتوري آهن) را بر ويژگي‌هاي تحريك پذيري نورون هاي عصبي حلزون در حضور و عدم حضور استرس اكسيداتيو با استفاده از ثبت داخل سلولي مورد بررسي قرار داديم. روش‌ ها: تمامي ثبت‌هاي داخل سلولي تحت شرايط كلمپ جريان روي سلول F1 حلزون باغي (Helix aspersa) انجام گرفت. تاثير عامل اكسيدانت پراكسيد هيدروژن (1 ميلي مولار) در حضور غلظت‌هاي بالا (2 ميلي مولار) و پايين (263 ميكرومولار) نانوشلاتور آهن بر الگوي شليك و ويژگي‌هاي پتانسيل عمل بررسي و با شرايط كنترل مقايسه شد. يافته ها: پراكسيدهيدروژن در مقايسه با شرايط كنترل موجب كاهش فركانس شليك پتانسيل عمل و دامنه پتانسيل عمل و افزايش مدت زمان حداكثر دامنه ولتاژي گرديد. افزودن آنتي اكسيدانت بعد از آب اكسيژنه موجب افزايش اين پارامترها و نزديك شدن آنها به شرايط كنترل گرديد. همچنين، كاربرد آنتي اكسيدانت قبل از آب اكسيژنه موجب تعديل اثرات آب اكسيژنه بر روي فعاليت الكتريكي سلول گرديد. نتيجه گيري: بر اساس اثرات تعديل كنندگي نانو شلاتور جديد آهن بر ويژگي‌هاي تغيير يافته پتانسيل عمل در حضور آب اكسيژنه مي‌توان چنين نتيجه گرفت كه احتمالاً اين تركيب با اثر بر عملكرد كانال‌هاي يوني تاثير آنتي اكسيدانتي خود را اعمال مي‌كند.

Introduction: Oxidative stress is one of the important pathologic factors involved in the pathogenesis of neurodegenerative diseases. Antioxidants as neutralizing agents of free radicals are one of the treatment options for these diseases and antioxidant agents that can pass through blood brain barrier have beneficial effects. In the present research, the antioxidant effect of a new iron nanochelator on the electrophysiological characteristics of neural cells following H2O2 – induced oxidative stress was investigated. Methods: Intracellular recordings were made under the current clamp condition on F1 cells of Helix aspersa. Effects of oxidant agent, H2O2 (1 mM), in the presence of the new iron nanochelator at high (2.63 mM) and low (263 µM) concentrations were assessed on the firing pattern and action potential parameters and were compared to the control condition. Results: Application of H2O2 led to a significant decrease in the firing pattern and AP amplitude and an increase in the time to peak compared with control condition. Addition of the antioxidant following H2O2 treatment increased these parameters and restored them to the control condition. On the other hand, effects of H2O2 on the electrical activity of cell were modulated when the antioxidant was used earlier. Conclusion: Based on the modulating effects of the new synthesized iron nanochelator on verified action potential parameters in the presence of H2O2, it can be concluded that nanochelator probably exerts its antioxidant effects through the alterations of the function of ion channels.