تأثير تزريق داخل بطني متفورمين بر يادگيري و حافظه فضايي موش‌هاي آلزايمري مدل استرپتوزوسين

Effects of Metformin Intra Ventricular Injection on Learning and Spatial Memory in Streptozotocin Rat Model of Alzheimer\ʹs Disease

مقدمه: بيماری آلزايمر با علايمی همچون تجمع خارج سلولی آميلوئيد بتا و تجمع درون سلولی پروتئين تائوی فسفريله مشخص می‌شود. در حال حاضر كاملاً پذيرفته شده است كه بيماری آلزايمر با اختلال سيگنالينگ انسولين و متابوليسم گلوكز در مغز مرتبط است. بنابراين بررسی نقش عوامل دارويی كه بتواند مقاومت به انسولين نورون‌ها را بهبود بخشند در درمان بيماری آلزايمر مورد توجه ويژه قرار گرفته است. هدف مطالعه حاضر بررسی اثرات تزريق داخل بطنی متفورمين بر يادگيری و حافظه فضايی موش‌های آلزايمری مدل استرپتوزوتوسين می‌باشد. روش بررسی: در اين مطالعه تجربی 48 موش نر نژاد ويستار (200 تا 250 گرم) به طور تصادفی به 6 گروه (8 موش در هر گروه) تقسيم شدند: كنترل، استرپتوزوتوسين، استرپتوزوتوسين + سالين (2/0 ميكروليتر) و استرپتوزوتوسين + متفورمين (50، 100 و 200 ميكروگرم بر كيلوگرم، درون بطنی، به مدت 10 روز). برای القای آلزايمر، استرپتوزوتوسين (3 ميلی‌گرم بر كيلوگرم، 10 ميكروليتر در هر طرف) به صورت دو طرفه به درون بطن های جانبی تزريق شد. تمام موش‌ها به كمك ماز آبی تحت آزمون يادگيری و حافظه فضايی قرارگرفتند. نتايج: تزريق داخل بطنی قبل از آموزش متفورمين برای مدت 10 روز، يادگيری و حافظه فضايی در موش‌های آلزايمری مدل استرپتوزوتو سين را به صورت وابسته به دوز بهبود بخشيد، به گونه‌ای كه موش‌های گروه متفورمين در مقايسه با گروه سالين در زمان كمتر و با طی مسافت كمتر سكوی نجات را در ماز آبی پيدا كردند. نتيجه‌گيری: متفورمين در درمان بيماری آلزايمر از طريق توانايی آن در افزايش حساسيت نورون‌های مقاوم به انسولين موثر می‌باشد و همچنين متفورمين برای درمان بيماری آلزايمر مفيد می‌باشد.

Background and objective: Insulin and its receptor are located in the central nervous system where it regulates many important processes such as neural proliferation, apoptosis, synaptic transmission, neuronal survival, synaptic plasticity, learning and memory. Alzheimerʹs disease (AD) is characterized by the accumulation of extracellular amyloid-β (Aβ) plaques, and intracellular aggregation of hyperphosphorylated Tau protein. Currently there is widening recognition that AD is closely associated with impaired insulin signaling and glucose metabolism in brain, suggesting it to be a brain-specific form of diabetes and so also termed as "type 3 diabetes". Insulin has been shown to affect both Aβ levels and Tau phosphorylation. Experimental evidence suggests a link between type 2 diabetes and AD. Insulin modulates metabolism of beta-amyloid precursor protein (APP) in neurons, decreasing the intracellular accumulation of Aβ. Therefore investigating the role of agents that could improve neuronal insulin resistance merit attention in AD therapeutics. In present study, we aimed to investigate the therapeutic efficacy of intra ventricular injection of metformin on spatial learning and memory of streptozotocin(STZ) Rat Model of AD Materials and Methods: 48 Female wistar rate (200-250gr) were divided into 6 groups(n=6): control, STZ, STZ+Salin(5ul), STZ+Metformin(50,100,200ug/kg, i.c.v. for 10 day). For induction of AD, STZ (3 mg/kg, i.c.v, 10 μl each) were administered bilaterally into latral ventricles. All rates were tested spatial learning and memory in the Morris water maze. Results : We observed that pre-training microinjection of Metformin in to lateral ventricle for 10 day improves spatial learning and memory in STZ Rat Model of AD in a dose dependent manner, so that rats of these groups found platform in less time and with less distance traveled, in comparison with STZ+Salin group, in the radial maze. Conclusion: The results demonstrate possible therapeutic efficacy of metformin in AD by its ability to sensitize neuronal insulin resistance and also show that metformin is useful for AD treatment.