تاثير تجويز توام پروبيوتيك‌هاي لاكتوباسيل‌هاي مختلف و بيفيدوباكتريوم لاكتيس بر يادگيري، حافظه و فاكتورهاي استرس اكسيداتيو در موش صحرايي ديابتي

The effect of co-administration of lactobacillus probiotics and bifidobacterium on spatial memory and learning in diabetic rats

زمينه و هدف: ديابت قندی بر پارامترهای متابوليك كه منعكس‌كننده سطح شاخص‌های پلاسما هستند تأثير می‌گذارد. اين بيماری از طريق عوامل استرس اكسيداتيو بر عملكردهای سيستم عصبی از جمله يادگيری و حافظه اثر می‌گذارد. بررسی‌ها نشان می‌دهد كه پروبيوتيك‌ها اثرات آنتی‌اكسيدانی دارند. مطالعه حاضر به‌منظور بررسی اثر پروبيوتيك‌ها بر يادگيری و حافظه فضايی و فاكتورهای استرس اكسيداتيو در موش‌های صحرايی ديابتی طراحی شد.روش بررسی: اين تحقيق تجربی در 40 رأس موش صحرايی نر كه به‌طور تصادفی به چهار گروه 10 تايی سالم- كنترل؛ كنترل غيرديابتی (CO)، سالم- پروبيوتيك؛ كنترل غيرديابتی دريافت‌كننده پروبيوتيك (CP)، ديابت- كنترل؛ كنترل ديابتی (DC) و ديابت- پروبيوتيك؛ كنترل ديابتی دريافت‌كننده پروبيوتيك (DP) تقسيم شدند، انجام شد. مكمل پروبيوتيك شامل باكتری‌های لاكتوباسيلوس فرمنتوم و اسيدوفيلوس و بيفيدوباكتريوم لاكتيس با 1010Colony Forming Unit (CFU)~ برای هر باكتری، همراه با آب آشاميدنی، هر 12 ساعت، به‌مدت هشت هفته تجويز شد. يادگيری و حافظه فضايی توسط ماز آبی موريس و انسولين و فاكتورهای استرس اكسيداتيو (8- هيدروكسي2- داكسی گوانوزين؛ 8-OHdG و سوپراكسيد ديسموتاز؛ SOD) با كيت‌های آزمايشگاهی ارزيابی شدند.يافته‌ها: دريافت مخلوط پروبيوتيك‌ها اختلال ايجاد شده در روند يادگيری (008/0P=) و ميزان تثبيت حافظه فضايی (01/0P=) موش‌های صحرايی ديابتی را بهبود داد. هم‌چنين باعث افزايش انسولين (0001/0P<)، افزايش فعاليت   آنزيم سوپراكسيد ديسموتاز (007/0P=)، كاهش قندخون (006/0P=)، و كاهش فاكتور 8-OHdG (0001/0P<) سرم آن‌ها شد.نتيجه‌گيری: مكمل‌های پروبيوتيك، سطح انسولين و گلوكز سرم را در بيماری ديابت به سطح نرمال نزديك كرده و باعث افزايش ظرفيت آنتی‌اكسيدانی می‌شوند. درمان با پروبيوتيك‌ باعث بهبود روند يادگيری و حافظه فضايی موش صحرايی ديابتی می‌شود. ارتباط بين پديده‌های متابوليك و عملكردهای رفتاری نياز به بررسی بيش‌تر دارد.

Background: Diabetes mellitus affects numerous intracellular metabolic processes, which are reflected by changes in the concentration of some plasma constituents. Particularly, the disease may indirectly undermine some functions of the nervous system including learning and memory through altering oxidative stress status. On the other hand, probiotics can enhance the antioxidant capacity. This study was designed to evaluate the effects of probiotics on spatial memory, maze learning and indices of oxidative stress in diabetic rats.Methods: In this experimental study, 40 male Wistar rats were randomly allocated to 4 groups (n=10 for each): Control (CO), Control probiotic (CP), Control diabetic (DC), and Diabetic probiotic (DP). The probiotic supplement, including Lactobacillus acidophilus, Lactobacillus fermentum, Bifidobacterium lactis (334 mg of each with a CFU of ~1010), was administered through drinking water every 12 hours for 8 weeks. Using morris water maze (MWM), spatial learning and memory were evaluated. Serum insulin and oxidative stress indices, including superoxide dismutase (SOD) and 8-hydroxy-2ʹ-deoxyguanosine (8-OHdG), were measured by standard laboratory kits.Results: Oral administration of probiotics improved impairment of spatial learning (P=0.008) and consolidated memory (P=0.01) in the rats. Moreover, probiotic treatment increased serum insulin (P<0.0001) and serum superoxide dismutase activity (P=0.007) while it decreased their blood glucose (P=0.006) and 8-OHdG (P<0.0001).Conclusion: Probiotic supplementation reversed the serum concentrations of insulin and glucose along with an increase in antioxidant capacity in diabetic rats. It also improved spatial learning and memory in the animals. Relevancy of the metabolic changes and behavioral functions need to be further studied.