اثر تغيير در ويتامين D رژيم غذايي بر انتقال سيناپسي در مدارهاي نوروني

Vitamin D Alterations in Food Regimens and Synaptic Transmission in Neuronal Circuit

زمينه و هدف: در سيستم عصبي، يون كلسيم از طريق كانال‌هاي متعدد اختصاصي و برخي از گيرنده‌هاي ديگر مانند NMDA، نقش مهمي در جريان انتقال سيناپسي ايفا مي‌كند. يكي از مهم‌ترين عوامل جذب روده‌اي و تنظيم‌كننده يون كلسيم، ويتامين D است. اين مطالعه با هدف تعيين تاثير رژيم‌هاي غذايي فاقد ويتامين D و حاوي مكمل ويتامين D (كلسيتريول) بر روند انتقال سيناپسي در مدارهاي نوروني ناحيه هيپوكامپ انجام شد. روش بررسي: در اين مطالعه، ابتدا موش‌هاي صحرايي نر بالغ جهت ثبت پديده‌هاي الكتروفيزيولوژيك در هيپوكامپ انتخاب شدند، و تحت رژيم‌هاي غذايي نرمال فاقد ويتامين D و حاوي مكمل كلسيتريول قرار گرفتند. سپس محل كولترال‌هاي شافر و نورون‌هاي ناحيه CA1 به ترتيب جهت تحريك و ثبت در پاسخ‌هاي پس‌سيناپسي تحريكي ميداني (EPSP) تعيين گرديد. همچنين جهت القاي تقويت سيناپسي (LTP)، در EPSP، از الگوي تحريك تتانيك استفاده شد. در ادامه، پاسخ‌ها قبل و پس از تحريك تتانيك ثبت شده و تغييرات در دامنه آنها مورد ارزيابي قرار گرفت. براي مقايسه دامنه قبل و بعد از تحريك تتانيك در گروه‌هاي مختلف از آزمون تي زوج استفاده گرديد، و 05/0p < معني‌دار در نظر گرفته شد. يافته‌ها: در اين بررسي اختلافي در پاسخ‌هاي پايه بين سه گروه مورد آزمايش وجود نداشت. از سوي ديگر اعمال تحريك تتانيك، اختلاف بين سه گروه را مشخص نمود؛ به‌گونه‌اي‌كه در گروه فاقد ويتامين D تقويت مشاهده نشد، ولي در دو گروه ديگر LTP به‌خوبي نشان داده شد. نتيجه‌گيري: طبق نتايج اين مطالعه، به‌نظر مي‌رسد ويتامين D نقش تعيين‌كننده‌اي در انتقال و تقويت سيناپسي دارد و اين نقش به احتمال زياد از راه تنظيم غلظت يون كلسيم درون سلولي با واسطه مكانيسم‌هاي مختلف صورت مي‌گيرد.

Background and Objectives: In nervous system, through specific channels and some ionotropic receptors, calcium ion involves in synaptic transmission vitamin D takes an important role in cellular regulation as well. Calcium ion plays an important role in synaptic transmission through specific channels and some receptors such as NMDA receptors in the nervous system. In the present study we asked if alterations in vitamin D content of food regimens influence electrophysiological phenomena in hippocampal neuronal circuits. Methods: Adult rats under normal food regimen (CON), vitamin-D-free regimen (CON-D) or with a supplement of calcitriol (CON+D) were used in this study. Stimulating Schaffer colateral excitatory post synaptic field potentials (EPSP) were recorded in CA1 area of hippocampus. For inducing of long term potentiation (LTP) high frequency stimulation (HFS) was used as a tetanic stimulation. Changes in the amplitude of EPSPs were considered for comparison of the 3 tested groups. Results: Our findings indicated that there was no difference between EPSP amplitude of the CON, CON+D and CON-D rats. On the other hand, LTP was induced only in the CON and CON+D animals. Conclusion: According to the findings, it seems that vitamin D deficiency considerably affect potentiation of the synaptic transmission. The probable mechanism can be vitamin D regulation of intracellular calcium concentration.