اثر بربرين كلرايد بر استرس اكسيداتيو هيپوكمپ موش هاي صحراييديابتي شده با استرپتوزوسين

The Effect of Berberine Chloride on Hippocampus Oxidative Stress of Streptozotocin-diabetic Rats

مقدمه: ديابت، خطر ابتلاي سيستم اعصاب مركزي(CNS) به اختلالاتي مانند سكته مغزي، تشنج، زوال عقل و اختلال شناختي را افزايش مي دهد. بربرين يك آلكالوييد ايزوكويينولين طبيعي است كه اثر بخشي آن بر اختلالات نورودژنراتيو در مطالعات اخير گزارش شده است. هم چنين ثابت شده است، هيپرگليسمي از طريق فرايندهاي آنزيمي و غير آنزيمي موجب القاي اكسيداسيون خود به خودي گلوكز گرديده و با تحريك توليد قطعات اكسيژني و نيتروژني فعال، منجر به استرس اكسيداتيو مي شود هم چنين توليد بيش از حد گونه هاي فعال اكسيژن(ROS) مي تواند، سبب آسيب DNA و پروتيين ها شده، بر عملكرد گيرنده ها، آنزيم ها، انتقال پروتيين ها، و غيره تاثير گذارده و آنزيم هاي سيستم دفاع آنتي اكسيداني و يا آنزيم هاي مشاركت كننده در ترميم را غير فعال نمايد. مواد و روش ها: در اين مطالعه 30 سر موش صحرايي نر نژاد ويستار به طور تصادفي انتخاب و به پنج گروه: كنترل، كنترل تيمار شده با بربرين(mg/kg100)، ديابتي، ديابتي تيمار شده با بربرين(mg/kg50) و ديابتي تيمار شده با بربرين(mg/kg100) تقسيم شدند. ديابت با تزريق درون صفاقي استرپتوزوتوسين(STZ) با دوز mg/kg 60 به صورت درون صفاقي القا گرديد. يك هفته پس از تزريق استرپتوزوتوسين، تيمار با بربرين با دوزmg/kg/day 100 و 50 به مدت هشت هفته به صورت خوراكي انجام گرديد. قندخون در هفته هاي 2، 4، 6 و 8 پس از تزريق STZ با خون گيري از سياهرگ دمي اندازه گيري شد. پراكسيداسيون ليپيدي، سطح نيتريت و فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز به عنوان شاخص هاي استرس اكسيداتيو در هيپوكامپ اندازه گيري شد. در پايان داده هاي گروه ها با نرم افزار آماري 5 prism و آزمون هاي one way ANOVA و Tukeyتجزيه و تحليل شدند. يافته هاي پژوهش: هشت هفته پس از القاي ديابت، افزايش پراكسيداسيون ليپيدي، كاهش فعاليت آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز و افزايش سطح نيتريت در هيپوكامپ موش هاي ديابتي، نسبت به گروه كنترل مشاهده شد. تجويز طولاني مدت بربرين(mg/kg 100، 50 روزانه) سبب بهبودي استرس اكسيداتيو در مغز موش هاي ديابتي گرديد. بحث و نتيجه گيري: پژوهش حاضر نشان داد كه درمان با بربرين به طور معني داري منجر به كاهش استرس اكسيداتيو در هيپوكامپ موش هاي صحرايي ديابتي شده با STZ گرديد.

Abstract Introduction: Diabetes mellitus increases the risk of central nervous system (CNS) disorders such as stroke, seizures, dementia, and cognitive impairment. Berberine, a na-tural isoquinolne alkaloid, is reported to exhibit beneficial effect in various neuro-degenerative and neuropsychiatric disor-ders. Through Enzymatic and non-enzym-atic processes, hyperglycemia induces glu-cose spontaneous oxidation and leads to oxidative stress by stimulating the produ-ction of active oxygen and nitrogen. Also, overproduction of ROS can cause DNA and proteins damage and affect the function of receptors, enzymes, transport proteins, and inactive antioxidant defense system enzym-es or enzymes involved in the repair. Material & Methods: In this study, the male wistar rats (n = 90) were randomly alloc-ated into five groups: control, control be-rberine-treated (100 mg/kg), diabetic, be-rberine-treated diabetic (50, 100 mg/kg) groups. Diabetes was induced intraperinon-eally STZ administration at the dose of 60mg/kg. Berberine was orally admin-istered at doses of 50 and 100 mg/kg/day one week after STZ injection for a period of 8 weeks. Blood samples were taken from the tail vein 2, 4, 6, 8 weeks after STZ injection to measure blood glucose levels. Lipid peroxidation, nitrite levels and sup-eroxid dismutase activity were evaluated as biomarkers of oxidative stress. Data were analyzed using Prism-5, one-way ANOVA and Tukey tests. Findings: Eight weeks after diabetes indu-ction we observed an increased lipid perox-idation, decreased superoxide dismutase a-ctivity, and elevated nitrite levels in the hippocampus of STZ-diabetic rats than the control brains. In contrast, chronic treat-ment with berberine (50 and 100 mg/kg, p.o., once daily) lowered hyperglycemia, oxidative stress, and prevented the up regulation of GFAP in the brain of diabetic rats. Discussion & Conclusion: The present stu-dy demonstrated that treatment with berbe-rine resulted in an obvious reduction of ox-idative stress in hippocampus of STZ -induced diabetic rats.