بررسي اثر مهاركنندگي عصاره اتانولي گياه سعد كوفي (Cyperusrotandus) بر روي آنزيم استيل كولين استراز

Inhibitory effects of ethanolic extract of Cyperus rotandus on acetylcholinesrerase activity

چكيده مقدمه: زوال عقل (Dementia) كاهش پيش رونده در توانايي هاي دركي و شناختي است، كه ممكن است به علت بيماري يا صدمه به مغز ايجاد شود. دمانس انواع مختلفي دارد كه شايع ترين آن بيماري آلزايمر است. استيل كولين (acetylcholine) يكي از واسطه هاي شيميايي مغز است كه در ثبت، نگهداري و يادآوري اطلاعات در مغز نقش كليدي دارد. سلول هاي عصبي ترشح كننده ي اين ماده در زمره ي نخستين سلول هايي هستند كه از تغييرات آسيب شناختي بيمار‌ي آلزايمر متاثر شده و از بين مي روند.استراتژي دارودرماني آلزايمر طبق آنچه در علل بروز آن وجود دارد بر اساس: افزايش تاثير استيل كولين ( از طريق افزايش مقدار استيل كولين يا افزايش حسّاسيت گيرنده هاي آن و يا افزايش پيش سازهاي استيل كولين)، افزايش نوروترانسيمترها و نيز محافظت سلولهاي عصبي خواهد بود. مهاركننده هاي كولين استراز داروهاي اصلي درمان آلزايمر هستند. به نظر ميرسد جلوگيري از تجزيه استيل كولين از طريق مهار آنزيم كولين استراز، ميتواند در تثبيت حافظه و قدرت تفكّر اهميّت زيادي داشته باشد. با توجه به نياز به داروهايي با عوارض كمتر براي درمان بيماري آلزايمر، اين مطالعه با هدف بررسي اثر مهاركنندگي عصاره گياه سعد كوفي برروي آنزيم استيل كولين استراز انجام گرديد. روش بررسي: فعاليت آنزيم استيل كولين استراز (AchE) براساس روش المن و همكاران با مقياس اندازه گيري شد و سپس با استفاده از نمودار لينوربرگ ميزان Km, Vmax و Kiواكنش ها محاسبه شد. در تمام مراحل غلظت آنزيم ثابت بود و فعاليت آن در شش غلظت استيل تيو كولين (5، 10، 15، 20، 25 و30 ميلي مولار) در دماي اتاق (27-25 درجه سانتيگراد) بر اساس ميزان جذب نوري در طول موجnm 412 اندازه گيري شد؛ آزمايشات در حضور غلظت هاي مختلف فيزوستيگمين (5/0، 75/0، 1، 5/1 و 2) (mg/100ml) و همچنين در حضور غلظت هاي مختلف سعدكوفي (1/0، 2/0، 3/0، 4/0، 5/0، 6/0 و 7/0 )(mg/ml) انجام گرديد. همچنين براساس معادله ديكسون (Dixon plot) با اثر غلظت هاي مختلف مهاركننده ها و محاسبه درصد فعاليت، ميزان IC50 مهاركننده ها به دست آمد. يافته ها: KI سعدكوفي تقريباً 40 برابر بيشتر از KI فيزوستگمين بود. ميزان IC50 براي فيزوستگمين µg/ml 21/2 و براي سعدكوفي µg/ml 139 بود نتيجه گيري: بر اساس مكانيسم مهاركنندگي آنزيمي هر چه ميزان KI و نيز IC50 كمتر باشد قدرت مهاركنندگي بيشتر است، لذا با توجه به نتايج بدست امده فيزوستگمين نسبت به سعدكوفي مهاركننده قوي تري مي باشد. البته با خالص سازي ماده موثره اين گياه ممكن است تاثير و مهاركنندگي آن بيشتر گردد. علاوه براين سعد كوفي عوارض جانبي داروي شيميايي فيزوستگمين اعم ازسرگيجه، تهوع و غيره را ندارد. واژه هاي كليدي: اسيتل كولين استراز، سعدكوفي، فيزوستگمين، آلزايمر.

ABSTRACT Background and Aim: Dementia is a progressive decline in mental and cognitive abilities which may be caused by brain injury or disease. Among several types of dementia, Alzheimer disease (AD) is the most prevalent. Acetylcholine is one of the mediators in brain which has a key role in recording, maintenance and recall of information in the brain. Neuronal cells secreting acetylcholine are among the first cells which are injured in Alzheimer disease. Prevention of degradation of acetylcholine by inhibition of acetylcholinesrerase can be essential for maintenance of memory and thinking. Considering increasing need for medicines with fewer side effects for the treatment of diseases such as AD, in this study we investigated the inhibitory effect of an extract of the Cyperus rotandus on the activity of acetylcholinestras. Material and Methods: Activity of the enzyme acetylcholinesterase (AchE) was measured by Ellman method, using nmol/(min/mg)Scale. Then, Lineweaver Burk plot was used to calculate Km, Vmax and Ki. In all the phases, the enzyme concentration was constant and its activity was measured in six different concentrations of acetylthiocholine (5, 10, 15, 20, 25 and 30 mM) at room temperature (250- 270C) based on optical absorption at 412 nm wavelength. Experiments were conducted in the presence of various concentrations of physostigmine (5.0, 75/0, 1, 1.5 and 2 mg/100ml) and Cyperus rotandus (1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0 and 7/0 mg / ml). Finally, according to Dixon plot we used different levels of inhibitor concentration and activity percentages to calculate IC50 of inhibitors. Results: Ki of Cyperus rotandus was found to be almost 40 times greater than Ki of physostigmine. Values of IC50 of physostigmine and Cyperusrotandus were 2.21?g/ml and 139?g/ml, respectively. Conclusion: Considering the mechanism of enzyme inhibitory effect, lower levels of Ki and IC50 will lead to higher inhibitory effects. Therefore, the results showed that physostigmine was a stronger inhibitor compared to Cyperus rotandus. Moreover, with purification of the extract, higher inhibitory effects could be expected. In addition, Cyperus rotandus does not have the side effects such as nausea, vertigo, etc. which can be produced by physostigmine. Keywords: Acetylcholinesterase, Cyperus rotandus, Physostigmine, Alzheimers, disease.