اثر بربرين كلرايد بر تقويت طولاني مدت(LTP) درشكنج دندانه دار موش هاي صحرايي ديابتي شده با استرپتوزوتوسين

Effect of Berberine Chloride on Long Term Potentiation (LTP) at Dentate Gyrus in Streptozotocin- Induced Diabetic Rats

سابقه و هدف: بربرين، آلكالوييدي ايزوكويينولين مي باشد كه در مطالعات اخير آثار ضد ديابتي و آنتي اكسيداني آن گزارش شده است. هدف از اين مطالعه بررسي اثر تجويز بربرين بر شكل پذيري سيناپسي در ناحيه شكنج دندانه دار موش هاي صحرايي ديابتي شده با استرپتوزوتوسين مي باشد. مواد و روشها: در اين مطالعه 40 سر موش صحرايي نر نژاد ويستار بطور تصادفي به پنج گروه: كنترل، كنترل تيمار شده با بربرين ( mg/kg100)، ديابتي و ديابتي تيمار شده با بربرين ( mg/kg100و50) تقسيم شدند. ديابت با تزريق استرپتوزوتوسين با دوز mg/kg55 ، به صورت درون صفاقي القا گرديد. يك هفته پس از تزريق استرپتوزوتوسين، تيمار بربرين با دوز mg/kg/day 100 و50 به مدت هفت هفته به صورت خوراكي انجام گرديد. قند خون در هفته-هاي 5،3،1 و7 پس از تزريق STZ با خون گيري از سياهرگ دمي اندازه گيري شد. آزمون ماز Y به منظور بررسي اثر بربرين بر اختلال حافظه اي و يادگيري ناشي از ديابت استفاده گرديد. جهت ارزيابي اثر بربرين بر شكل پذيري سيناپسي، پتانسيل دراز مدت (LTP) در سيناپس هاي مسير پرفورنت-شكنج دندانه اي ضمن القا تحريك الكتريكي با فركانس200هرتز در موش هاي صحرايي ثبت گرديده و دامنه پتانسيل پس سيناپسي تحريكي (fEPSP) و نيز نقطه اوج دامنه (PS)، با نرم افزارهاي مربوطه آناليز گرديد. يافته ها: افزايش قندخون و كاهش وزن نمونه ها و حافظه فضايي كوتاه مدت در نمونه هاي ديابتي تحت درمان با بربرين، بهبود يافت (01/0 > P). دامنه PSLTP در گروه ديابتي )12±112) در مقايسه با كنترل (14±192) به طور معني داري كاهش و در گروه ديابتي تحت درمان با بربرين (mg/kg100) (10±192) در مقايسه با كنترل ديابتي )12±112) به طور معني داري افزايش يافت (05/0 > P). هم چنين شيب fEPSP LTPدر گروه ديابتي (6±121) در مقايسه با كنترل (11±167) به طور معني داري كاهش و در گروه ديابتي تحت درمان با بربرين (mg/kg100) (3±147) در مقايسه با كنترل ديابتي (6±152) به طور معني داري افزايش يافت (05/0 > P). نتيجه گيري: مطالعه حاضر نشان داد كه درمان با بربرين در روندي وابسته به دوز اختلال شناختي و الكتروفيزيولوژيكي را در موش هاي صحرايي ديابتي شده با استرپتوزوتوسين بهبود مي بخشد.

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Berberine, an isoquinoline alkaloid is reported to exhibit an anti-diabetic and antioxidant effect. Thus,this research study was conducted, for the first time, to evaluate the effect of berberine on synaptic plasticity at dentate gyrus (DG) of streptozotocin- induced diabetic rats. METHODS: In this study, the male Wistar rats (n=40) were randomly allocated into five groups: control, control berberine-treated (100mg/kg), diabetic, berberine-treated diabetic (50, 100mg/kg) groups. Diabetes was induced intraperinoneally administration at the dose of 55mg/kg. Berberine was orally administered at doses of 50 and 100mg/kg/day one week after STZ injection for a period of 7 weeks. Blood samples were taken from the tail vein 1, 3, 5, 7 weeks after STZ injection to measure blood glucose levels and Y maze task and passive avoidance test were used for assessment of learning and memory deficiency. Moreover electrophysiological evaluation including: field excitatory post-synaptic potentials (fEPSP) and Long-term potentiation (LTP) in perforate path-DG synapses was assessed in order to investigate the effect of berberine on synaptic plasticity. Field excitatory post-synaptic potential (fEPSP) slope and population spike (PS) amplitude were also measured. FINDINGS: Increased blood glucose, reduced weight and short-term spatial memory in diabetic rats treated with berberine were improved (p < 0.01). With respect to the control group (192±14), PS amplitude was significantly decreased in the diabetes group (112±12). In comparison to control group (112±12), chronic treatment with berberine (100mg/kg) (192±10) improved PS amplitude (p < 0.05). In addition fEPSP amplitude was significantly decreased in the diabetes group (121±6) in comparison to control group (167±11). In comparison to control group (152±6), chronic treatment with berberine (100mg/kg) (147±3) improved fEPSP amplitude (p < 0.05). CONCLUSION: This study showed that berberine treatment in dose dependent manner ameliorates memory impairment and improves synaptic plasticity in STZ diabetic rats.