بررسي اثر تجويز بنفوتيامين در حفظ استحكام كششي عصب سياتيك و داربست سلول‌زدايي شده آن در موش‌هاي صحرايي مدل ديابتي القاء شده با استرپتوزوتوسين

The effect of benfotiamine administration on tensile strength of sciatic nerve and its acellular scaffold in streptozotocin-induced diabetes in rat

زمينه و هدف: نوروپاتي به عنوان يكي از عوارض بيماري ديابت احتمالاً به ­دليل تغييرات پاتولوژيك ماتريكس خارج­‌سلولي مثل ضخيم‌­شدن غشاء پايه اعصاب محيطي و افزايش توليد محصولات نهايي گليكاسيون به‌­وجود مي‌­آيد. هدف از اين تحقيق، بررسي اثر بنفوتيامين روي استحكام كششي عصب سياتيك و داربست سلول­‌زدايي‌­شده آن در موش صحرايي ديابتي مي­‌باشد. روش‌ها: 60 سر موش صحرايي نر بالغ به گروه كنترل، گروه شم، گروه ديابت 4 هفته‌­اي و 8 هفته‌­اي (بدون تيمار يا با تيمار با بنفوتيامين با دوز 100 ميلي‌گرم بر كيلوگرم وزن بدن) تقسيم شدند. ديابت با تزريق داخل صفاقي استرپتوزوتوسين القاء شد. در پايان دوره آزمايش (هفته 4 و 8) از بخش مياني عصب سياتيك يك قطعه به طول يك سانتي متر جدا شد. نيمي از آن­ها به روش ساندل سلول­‌زدايي شدند و سپس نمونه‌­ها جهت بررسي استحكام كششي تحت آزمون­هاي كششي توسط دستگاه تست كششي قرار گرفتند. همچنين برش­ هاي نازك و نيمه­‌نازك جهت بررسي بافت‌­شناسي تهيه شدند. يافته‌ها: ميانگين بيشينۀ نيرو جهت پاره‌­شدن عصب در گروه­ هاي ديابتي در مقايسه با گروه كنترل بطور معناداري كاهش يافته، همچنين ميزان ازدياد طول تا نقطه پارگي در گروه‌­هاي ديابتي نسبت به گروه كنترل بطور معناداري كاهش يافته اما در گروه ­هاي ديابتي تيمار­شده با بنفوتيامين، در مقايسه با گروه كنترل، در ميزان ازدياد طول و بيشينه نيرو اختلاف معناداري مشاهده نشد. نتيجه‌گيري: در شرايط ديابت، تغيير ماتريكس خارج‌­سلولي ممكن است ساختار فيبرهاي كلاژن را تغيير دهد و بنابراين موجب كاهش استحكام كششي عصب سياتيك شود.

Background and aims: Neuropathy as a common complication of diabetes might be induced by changes in the extracellular matrix, including the thickening of the basal membrane of the peripheral nerve and elevation of the advanced glycation end products in the extracellular matrix. Benfotiamine inhibits nerve damages induced by hyperglycemia through several pathways. The purpose of this study was to study the effect of Benfotiamine administration on the tensile strength of the sciatic nerve and its acellular scaffold in diabetic rat model. Methods: Sixty rats were divided into control, sham and 4 and 8 weeks diabetic groups (with and/or without benfotiamine oral treatment; 100 mg /kg). Diabetes was induced by intraperitoneal injection of streptozotocin. At the end of the experimental periods (4 and 8 weeks) 1 cm segment of the middle part of the sciatic nerve was removed, half of it was decellularized by the Sandal method and then subjected to tensile strength test. Thin and semi-thin sections were also prepared for histological examinations. Results: The mean force for the breaking of nerve segment in the diabetic groups was significantly reduced compared to control group. Also, the length increase up to the breaking point in diabetic groups was significantly shorter than control group. There were no significant differences in the length increase and maximum force in benfotiamine-treated diabetic groups compared to control group Conclusion: Alteration of extracellular matrix in diabetes condition, might affect the structure of the collagen fibers and therefore reduce the strength of the nerve against the stretch.