پاسخ مرفين در مدل حيواني تك ياخته اي (Paramecium caudatum)

Response to Morphine in a unicellular animal model (Paramecium caudatum)

مقدمه: پاسخ مرفين و نقش عوامل مختلف به ويژه نيتريك اكسايد (NO) بر بيان آن در مهره داران مطالعه شده است، اما شواهد كافي براي اين مساله در بي مهرگان پست وجود ندارد. در اين پژوهش نقش NO در بيان قدرت مرفين درParamecium caudatum براي اولين بار مورد مطالعه قرار گرفت. روش ها: نمونه حيواني پس از جداسازي از محيط طبيعي و تاييد گونه در آزمايشگاه پرورش داده شد. يك ميلي ليتر از محيط كشت خالص به لام سلول شمار Sedgwick-Rafter اضافه و دارو در حجم يك µl تلقيح شد. اثر تلقيح مرفين (1-60 µg/µl) طي فواصل زماني (0 -180 sec) گزارش گرديد. ال- آرژينين (1-8 µg/µl)، پيش ساز NO، قبل از مرفين (2 µg/µl) تلقيح و آنزيم مولد NO با پيش تجويز L-NAME مهار شد. همچنين براي نشان دادن دخالت گيرنده هاي اپيوييدي در اثرات سيگنالينگ مرفين ازNaloxone استفاده شد. فعاليت سيستم NO با NADPH-diaphorase مورد بررسي قرار گرفت. در نمونه هاي شاهد آب مقطر اضافه شد. يافته ها: سلول هايP. caudatum تحت تاثير مرفين مجتمع شدند و بيشترين حالت تجمع نيز تحت دوز نسبتاً پايين مرفين (2 µg/µl) مشاهده شد. ال- آرژينين اثر مثبت بر اين فرايند داشت (p < 0.001) در حاليكه پيش تجويز L-NAME اين اثرات را متوقف كرد. Naloxoneنيز تاثير مهاري نشان داد. تغيير فعاليت آنزيم نيتريك اكسايد سينتاز (Nitric Oxide Synthase) با NADPH-diaphorase در P. caudatum نشان داده شد. نتيجه گيري: يكي از اثرات دارويي مرفين در مدل حيواني تك ياخته اي بروز تجمع سلولي است و نتايج فوق نشان مي دهد كه سيستم NO با سيستم اپيوييدي در P. caudatum در اين راستا تداخل دارد. از طرف ديگر با توجه به پاسخ تقويتي ال-آرژينين بر دوز موثر مرفين، اين يافته مي تواند در راستاي كاهش اثرات جانبي مرفين (در بيماران تحت درمان با مرفين) و مسايل مربوط به اقتصاد دارويي ارزشمند باشد.

Introduction: Response to morphine and role of Nitric Oxide (NO) on expression of morphine response has been studied in vertebrates. But, little evidence is provided in the matter in earlier invertebrates. This investigation for the first time evaluated the effect of NO on expression of morphine potency in Paramecium caudatum. Methods: Animal after isolation from natural media and specific identification was cultured in laboratory. 1 ml of the isolated medium including the animals was added into the Sedgwick– Rafter cell counter. One µl of drugs was infused into the cell counter. Morphine (1-60 µg/µl) was infused into the cell and its effect was recorded throughout 0- 180 sec. L-Arginine (1-8 µg/µl), a NO precursor, was infused prior to morphine (2 µg/µl). The NO producing enzyme was inhibited by preinfusion of L-NAME. Also the naloxone was used to show the involvement of the opioid receptors in the signaling of morphine response. In control speciements distilled water was added solely. Results: The Paramecia under the infusion of morphine were aggregated. The most aggregation rate was observed at a relatively low dose of the drug (2 µg/µl). L-Arginine showed a positive effect on the response (p < 0.001) whearas the effect was blocked by preinfusion of the L- NAME. Naloxone showed an inhibitory effect to morphine response. The activity of the NOS was shown by using the NADPH-diaphorase. Conclusion: A sign of morphine potency in single–celled animal is the cell aggregation, and the present results are showing the interaction of NO system with the opioidergic system in this line. On the other hand, concerning the potentiation effect of L-arginine on morphine effective dose in the model, this finding may be useful in reducing of morphine’s side effects in patients under the treatment of the drug, and in the drug economy as well.