مقدمه
صرع یک اختلال عصبی مزمن شایع است که بیش از 50 میلیون نفر در سراسر جهان را تحت تأثیر قرار می دهد. با وقوع متناوب تشنجها مشخص میشود که عملکرد طبیعی مغز را مختل میکند. میکروگلیا بهعنوان سلولهای ایمنی اصلی مغز، نقش مهمی در توسعه و نگهداری مدارهای عصبی در طول رشد و بزرگسالی ایفا میکند که بعید است با انواع سلولهای دیگر جایگزین شوند. علیرغم اطلاعات زیادی که در مورد خواص میکروگلیال در شرایط فیزیولوژیکی وجود دارد، اطلاعات کمی در مورد اینکه آیا و چگونه میکروگلیا ساختار و عملکرد مدارهای عصبی را در شرایط صرع تعدیل میکند، وجود دارد.
میکروگلییاها، در صرع بهسرعت در نواحی مغزی که تحت تأثیر محرکهای تشنجی قرار دارند، فعال میشوند. فعالسازی میکروگلیا همراه با فعالسازی آستروسیتی احتمالاً به فرآیند صرع در مدلهای حیوانی صرع کمک میکند [
1]. ازطرفی مشخص شده است آستروسیتها در تحریکی که به تشنج منجر میشود، نقش دارند. تصور بر این است که فعالیت همزمان عصبی در تشنج از یک منشأ کاملاً عصبی ناشی نمیشود، زیرا درمان بافت هیپوکامپ و قشر مغز با ترکیباتی که باعث القای تشنج میشوند، تحریک مستقیم آستروسیتها ازطریق مسیری را نشان میدهد که باعث ترشح گلوتامات از گلیال میشود و اینکه داروهای ضدتشنج، فعالیت این مسیر غیرعصبیی را کاهش میدهند [
2].
مطالعات 20 سال گذشته نشان میدهد آستروسیتها یک سری عملکردهای پیچیده را انجام میدهند که فراتر از برداشت و بازیافت انتقالدهندههای عصبی است. آستروسیتها بهعنوان سلولهای غیرقابل تحریک در نظر گرفته میشوند، زیرا برخلاف نورونها، پتانسیلهای عمل ایجاد نمیکنند، آنها نوعی تحریکپذیری را نشان میدهند که براساس تغییرات غلظت کلسیم درون سلولی است. آستروسیتها بخش جداییناپذیر و فعال انتقال سیناپسی تحریکی و مهاری را تشکیل میدهند و با سیناپسها ارتباط برقرار میکنند. شواهد جدید نقش مهمی را برای این سلولهای گلیال در پاتوژنز اختلالات عصبی مانند صرع پیشنهاد کردهاند [
3]. در ضمن مشخص شده است که ارتباطات دو طرفه بین آستروسیتها و سلولهای عصبی برای عملکرد طبیعی سیستم عصبی در طی پردازش سیگنال ضروری است. آستروسیتها توسط اتصالات شکاف به هم وصل میشوند تا یک سینسیتیوم عملکردی بزرگ را تشکیل دهند [
4].
تغییرات هورمونی هم بهدنبال فعالیتهای تشنجی مختلف ممکن است اتفاق بیافتد. برای مثال، بعد از تشنجهای کمپلکس پارشیال و عمومی تونیک کلونیک مقدار پرولاکتین در دوسوم موارد افزایش دارد [
5]. پرولاکتین هورمونی است که در سیستم عصبی مرکزی عملکردهای متعدد دارد [
6] و باعث فعال شدن و سرکوب میکروگلیا و آستروسیتها و ترشح سیتوکینهای التهابی و ضدالتهابی میشود [
7]. پرولاکتین ازطریق گیرندههای پرولاکتین که در سلولهای عصبی و سلولهای گلیال مغز یافت میشوند، عمل میکند و ازطریق این گیرندهها اعمال متفاوت خودش را در این قسمتها انجام میدهد. چون حضور پرولاکتین میتواند باعث فعال شدن سلولهای گلیال شود، بنابراین با در نظر گرفتن دینامیک این سلولها و عملکردشان در شرایط مختلف بهعلاوه اثرات حفاظتی پرولاکتین در سلولهای عصبی، میتوان پرولاکتین را بهعنوان هدف جدید و متفاوت در نوروپاتولوژی بیماریهای عصبی مورد بررسی و مطالعه قرار داد [
8].
مطالعات قبلی نشان می دهند بین پرولاکتین و آسیب عصبی در بیماری صرع و مدل تجربی آن ارتباط وجود دارد. هرچند این ارتباط در شرایط آسیب عصبی بیشتر از نوع حفاظتی است [
7]. شواهد نشان میدهند در صرع وضعیتی انسان، سلولهای پیرامیدال هیپوکامپ از دست میروند و در پاتوژنز بیماری صرع، التهاب عصبی و سلولهای گلیال دخالت دارند، بنابراین جای امیدواری است که با هدف قرار دادن این سلولها بتوان استراتژیهای درمانی موجود را کامل کرد؛ بهویژه اینکه میکروگلیا بهعنوان یک سلول التهابی عمده در مغز صرعی، کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است [
9].
بنابراین با در نظر گرفتن تعاملات بین نورونها و نوروگلیا و احتمال افزایش پرولاکتین بهدنبال فعالیتهای مزمن تشنجی [
10] ناشی از پنتیلن تترازول1 این مطالعه با هدف مقایسه اثرات کابرگولین (داروی مورداستفاده برای درمان پرولاکتین بالا) و لوتیراستام (داروی ضدتشنج) بر تغییرات بافتی و استریولوژیک کورتکس، هیپوکامپ و مخچه انجام شد.
روشها
حیوانات
در این مطالعه تجربی، 30 سر موش صحرایی ماده بالغ از محل پرورش و نگهداری حیوانات آزمایشگاهی واقع در دانشکده داروسازی دانشگاه علومپزشکی ارومیه خریداری شدند. سپس برای انطباقپذیری با شرایط آزمایشگاهی به بخش حیوانخانه آزمایشگاه فارماکولوژی دانشکده دامپزشکی دانشگاه تبریز انتقال یافتند.
گروههای مورد مطالعه
حیوانات مورد مطالعه بهصورت کاملاً تصادفی در 5 گروه کنترل (نرمالسالین)، تشنج مزمن، تشنج مزمن+لوتیراستام، تشنج مزمن+کابرگولین و تشنج مزمن+لوتیراستام+کابرگولین دستهبندی شدند. در هر گروه از 6 سر موش صحرایی ماده بالغ استفاده شد. در گروه تشنج بهمدت 10 هفته، هر هفته 3 روز (در روزهای شنبه، دوشنبه و چهارشنبه) تزریق داخلصفاقی 30 میلیگرم بر کیلوگرم پنتیلنتترازول انجام شد [
11] که به این ترتیب موشها بهصورت مزمن دچار تشنج شدند.
در گروههای درمانی دیگر، همراه با برنامه تزریق داخلصفاقی پنتیلنتترازول طی زمان 10 هفته پشت سر هم، از داروهای لوتیراستام به مقدار 50 میلیگرم بر کیلوگرم [
12] (تشنج مزمن+ لوتیراستام)، کابرگولین به مقدار 0/05 میلیگرم بر کیلوگرم [
13] (تشنج مزمن+کابرگولین) و نیز ترکیب لوتیراستام+کابرگولین (تشنج مزمن+لوتیراستام 25 میلیگرم بر کیلوگرم+کابرگولین 0/025 میلیگرم بر کیلوگرم) بهروش گاواژ خوراکی استفاده شد. برای تهیه غلظتهای مورد نظر کابرگولین و لوتیراستام و همچنین تهیه پنتیلنتترازول از نرمالسالین استفاده شد. بعد از آنکه مدتزمان 10 هفته سپری شد، با رعایت تمامی موازین اخلاقی، حیوانات با ترکیب کتامین+زایلازین (70+7 میلیگرم بر کیلوگرم) بیهوش شدند. بعد از اینکه از یوتانازی موشها اطمینان حاصل شد، سر آنها از بدن جدا شد و سپس مغز و مخچه حیوانات مذکور به ور کامل از بدن خارج شد. برای تثبیت بافتی، مغز موشها در محلول فرمالین 10 درصد برای انجام مطالعات بافتشناسی و استریولوژیک قرار داده شد.
آمادهسازی بافتی
پس از تثبیت نمونهها برای مطالعه بافتشناسی و استریولوژیک در 3 ناحیه هیپوکامپ، مخچه و قشر مخ، مراحل استاندارد تهیه مقاطع بافتی که شامل آبگیری، شفافسازی و آغشتگی با پارافین است، طی شد و بدینترتیب بلوکهای پارافینی آماده شدند. در مرحله بعد با استفاده از میکروتوم دورانی از هر بلوک برشهای سریالی تهیه شد. برای انجام این کار اصل انتخاب تصادفی یکنواخت و منظم بهصورت 10 برش 5 میکرونی به منظور مطالعات بافتشناسی و تهیه تصاویر میکروسکوپی لحاظ شد و 5 تا 7 برش 50 میکرونی با رعایت فاصلههای 300 میکرونی انتخاب شد تا رنگآمیزی هماتوکسیلینـائوزین به روش استاندارد و معمول انجام شود.
مطالعات استریولوژیک
تمامی فرایند مطالعه استریولوژیک و نیز تخمین تراکم سلولهای عصبی و نوروگلیاها توسط سیستم رایانهای تجهیزشده با نسخه شماره 9 در نرمافزار استررئواینوستیگیتور اجرا شد. طی مطالعات استریولوژیک تراکم سلولها به شیوه فراکشنیتور توسط قاب شمارش با ابعادی مطلوب در 3 بخش مخچه، هیپوکامپ و کورتکس تخمین زده شد [
14].
در مطالعه حاضر برای انجام تمام مراحل پاساژ بافتی همچون آبگیری، شفافسازی و آغشتهسازی از دستگاهی به نام هیستوکینت (مدل 2000، آلمان) استفاده شد. بعد از اینکه تثبیتسازی انجام شد، نمونههای بافتی میزان زیادی آب داشتند که برای آغشتگی در این مرحله از پارافین که کاملاً آبگریز است، استفاده شد. آب بافت با استفاده از غلظتهای 50، 70، 80 و 90 الکلاتیلیک در زمان 1 ساعت در 2 ظرف الکل و در هرکدام به مدتزمان 2 ساعت خارج شد.
ازآنجاکه الکلاتیلیک امکان مخلوط شدن با پارافین مذاب را ندارد، بنابراین باید پیش از عمل آغشتگی، بافت را در محلول شفافی همچون گزیلول که حلال پارافین است، قرار داد. در طی آغشتهسازی، نمونههای بافتی در پارافین مذاب (56 الی 58 درجه سانتیگراد) گذاشته شدند. در مرحله آغشتهسازی پارافین داخل بافت شده که این کار باعث استحکامبخشی ساختار بافتی و تسهیل ایجاد برشهای نازک از بافت میشود. برای آغشتگی نمونهها میتوان از 2 ظرف حاوی پارافین و هرکدام در مدتزمان 2 ساعت استفاده کرد. به منظور قالبگیری، از قطعات فلزی L شکل استفاده شد که قطعات لوکهارت نامیده میشوند. در این هنگام ابتدا پارافین مذاب در داخل قالب ریخته شد و بهدنبال آن باتوجهبه خطمشی استریولوژیکی از پیش تعیینشده نمونه بافتی به داخل قالب اضافه شد [
15].
رنگآمیزی
به دنبال انجماد پارافین، مقطعگیری آغاز شد و با استفاده از میکروتوم دورانی برشهای نازک با ضخامت 5 میکرومتر به منظور مطالعات هیستولوژی و ایمونوهیستوشیمی و برشهای ضخیم با ضخامت 20 میکرومتر به منظور مطالعات استریولوژیک بر روی نمونههای حاضر در قالبهای پارافینی ایجاد شد. جهت از بین بردن چین و چروک برشها ابتدا آنها روی سطح آب گرم قرار گرفتند و به دنبال آن لامهای حاوی چسب گلیسروآلبومین به قسمت پایینی برشهای صافشده برده شد و سپس برشها از سطح آب برداشته شدند، خشک و رنگآمیزی شدند. بهطور معمول در برشهای بافتی از رنگآمیزی هماتوکسیلینـائوزین استفاده میشود که در آن هسته سلول به رنگ بنفش و سیتوپلاسم آن به رنگ صورتی درمیآید.
در مطالعه حاضر از هماتوکسیلین هاریس و ائوزین الکلی استفاده شد. به این صورت که مقاطع در مدتزمان 15 دقیقه در 2 ظرف گزیلول قرار داده شدند تا پارافین حل شود که به آن پارافینگیری میگویند، سپس نمونهها بهمدت 1 دقیقه در الکلاتیلیک قرار داده شدند تا جلوی آسیب رسیدن به نمونهها گرفته شود که به آن آبدهی میگویند. بعد از آبدهی، نمونهها 15 دقیقه در رنگ هماتوکسیلین قرار گرفتند و سپس چند ثانیه در محلول اسید الکل قرار گرفتند تا مازاد رنگ هماتوکسیلین بیرون رود.
عمل شستوشو تا پدیدار شدن رنگ آبی ادامه یافت که در انجام این کار محلول کربنات لیتیوم باعث سرعتبخشی به آن شد. پس از شستوشو، مقاطع در زمان 5 دقیقه در محلول 1 درصد ائوزین مانده و مجدداً شستوشو داده شدند. به منظور آبگیری، مقاطع بافتی به مدت 1 دقیقه در الکلاتیلیک ماند و با قرار گرفتن در 2 ظرف حاوی گزیلول در طی زمان 15 دقیقه شفاف شدند. پس از پایان مراحل رنگآمیزی، مقاطع از گزیلول بیرون آورده شد و با ریختن 2 قطره چسب انتلان روی برش، با نهایت دقت به صورتی که چسب بهطور یکسان در همه جا پخش شود و هیچ اثری از تشکیل حباب وجود نداشته باشد، لامل روی آن جای گرفت. در این حالت لام، خشک و آماده مطالعات میکروسکوپیک شد [
15].
تحلیل دادهها
در مطالعه حاضر مقادیر متغیرهای کمی بهصورت میانگین±انحرافمعیار نشان داده شد. برای مقایسه میانگین متغیرهای مورد بررسی بین گروهها از تحلیل واریانس یکطرفه و آزمون تعقیبی توکی استفاده شد. دادهها با استفاده از نسخه 27 نرمافزار SPSS تجزیهوتحلیل شدند و سطح معناداری 0/05 در نظر گرفته شد.
یافتهها
کورتکس مغزی
بررسی نتایج نشان داد استفاده مزمن لوتیراستام و کابرگولین و ترکیب این دو بهصورت گاواژ همزمان با القای فعالیتهای تشنجی توسط مدل کیندلینگ تشنجی ناشی از PTZ در موش صحرایی، تعداد نورونها و نوروگلیا را در کورتکس مغزی بهطور معناداری در مقایسه با گروه کنترل تغییر نداده است (0/05<P
تصویر شماره 1)
.
در بررسیهای مربوط به ساختار بافتشناسی بخش کورتکس مغزی در گروههای کنترل و درمان، ساختار بافتی و همچنین وضعیت و پراکنش نورون و نوروگلیا در بخش قشری مغز در تمامی گروهها نرمال بود و هیچ ضایعه یا آسیب بافتی مشاهده نشد (تصویر شماره 2).
مخچه
بررسی نتایج مربوط به تعداد نورونها و نوروگلیا در لایه مولکولی و گرانولار مخچه، تغییر معنیداری در مقایسه با گروه کنترل نشان نداد (0/05<P
تصویر شماره 1)
. در بررسیهای مربوط به ساختار بافتشناسی بخش مخچه در گروههای کنترل و درمان، ساختار بافتی و وضعیت و پراکنش نورون و نوروگلیا و همچنین وضعیت سلولهای پورکینژ در نواحی مختلف مخچه در تمامی گروهها نرمال بود و هیچ ضایعه یا آسیب بافتی مشاهده نشد (تصویر شماره 3).
هیپوکامپ
نتایج مربوط به هیپوکامپ نشان داد تعداد نورونها و نوروگلیاها در نواحی CA2 ،CA1 و CA3 هیپوکامپ در گروه تشنج در مقایسه با گروه کنترل کاهش معناداری داشته است، درحالی که مقایسه تغییرات این سلولهای عصبی در سایر گروههای درمان در مقایسه با گروه کنترل تغییرات معناداری را نشان نداد (0/05<P
تصویر شماره 1)
. بررسی نتایج مربوط به شمارش تعداد نورونها و نوروگلیاها در ناحیه دنتیت ژایروس هیپوکامپ نشان داد تعداد نورونها در همه گروههای درمان در مقایسه با گروه کنترل کاهش معناداری دارد (0/05>p)، درصورتی که تعداد نوروگلیاها در فقط گروه تشنج کاهش معناداری را در مقایسه با گروه کنترل نشان داد (0/05>p) و در گروههای لوتیراستام و ترکیب لوتیراستام و کابرگولین تفاوت معناداری با گروه کنترل مشاهده نشد (تصویر شماره 1).
بافتشناسی و استریولوژیک
نتایج مربوط به بررسیهای ساختار بافتشناسی هیپوکامپ در گروههای کنترل و درمان نشان داد آسیب بافتی خاصی در نواحی مختلف هیپوکامپ مشاهده نمیشود، اما وضعیت و پراکنش نورون و نوروگلیاها در بخشهای مختلف هیپوکامپ در گروههای مختلف متفاوت است، به نحوی که کاهش جسم سلولی نورونها و تراکم نوروگلیاها در نواحی CA1 و DG در گروه تشنج مزمن بهخوبی مشهود است (تصویر شماره 4).
هرچند این وضعیت در حیوانات مبتلا به صرع مزمن که لوتیراستام یا کابرگولین را بهتنهایی دریافت کردند، بهبود نسبی به دست آوردند، اما نسبت به گروه کنترل همچنان متفاوت است. در گروه تشنج مزمن دریافتکننده همزمان لوتیراستام و کابرگولین بهبود مطلوبی مشاهده میشود، به نحوی که نواحی مختلف هیپوکامپ در این گروه از لحاظ ساختاری مشابه گروه کنترل است.
بحث
نتایج بافتشناسی و استریولوژیک مطالعه حاضر نشان میدهد بعد از مدل تشنجی القاشده توسط پنتیلنتترازول در موش صحرایی ماده بهمدت 10 هفته، دانسیته سلولهای عصبی از جمله نورونها و نوروگلیاها در کورتکس و لایههای مختلف مخچه تفاوتی ندارد، درحالی که در قسمتهای مختلف هیپوکامپ از جمله نواحی CA2 ،CA1 و CA3 و دنتیت ژایروس تعداد نورونها و نوروگلیا در مقایسه با گروه کنترل کاهش معناداری را نشان میدهد.
در ناحیه دنتیت ژایروس، تعداد نورون در گروهی از حیوانات که لوتیراستام و کابرگولین دریافت کرده بودند در مقایسه با گروه کنترل کاهش معناداری را نشان میدهد. هرچند میزان این کاهش در مقایسه با گروه تشنج کمتر است و به نظر میرسد هر 2 دارو نوعی اثر حفاظتی در کاهش میزان نورونها داشته باشند. باتوجهبه اینکه مکانیسم اثر لوتیراستام و کابرگولین متفاوت است، پیدا کردن ارتباط تغییرات در دانسیته سلولهای مورد نظر نیاز به بررسیها و مطالعات بیشتری دارد. برای سلولهای گلیال نقش موثری در رخداد فعالیتهای تشنجی در نظر گرفته شده است که برای تعیین میزان و چگونگی این ارتباط میتوان با طراحی مطالعات بیشتر در این زمینه عمل کرد
پرولاکتین هم باعث فعال شدن و سرکوب میکروگلیا و آستروسیتها و هم ترشح سیتوکینهای التهابی و ضدالتهابی میشود. همچنین پرولاکتین با آسیب عصبی در بیماریهایی مانند مولتیپلاسکلروزیس، صرع و با مدلهای تجربی این بیماریها ارتباط دارد. بااینحال، مطالعات نشان میدهند پرولاکتین در شرایط آسیب عصبی و التهاب دارای اثرات محافظت در برابر نورون است و ممکن است بهعنوان یک عامل محافظتکننده نورون مورد استفاده قرار گیرد. با در نظر گرفتن عوامل دخیل در نقش احتمالی 2 گانه پرولاکتین، نشان داده شده است که پرولاکتین ممکن است یک مولکول امیدوارکننده برای درمان برخی بیماریهای عصبی باشد [16]، زیرا پرولاکتین هورمونی با عملکردهای متعدد در سیستم عصبی مرکزی است که ازطریق گیرندههای خود اعمال متفاوتی را انجام میدهد و این گیرندهها هم در سلولهای عصبی و هم در سلولهای گلیال (آستروسیتها، میکروگلیاها و الیگودندروسیتها) مغز یافت میشوند.اگرچه تأثیرات آن در دوران بارداری و شیردهی، استرس، اضطراب و افسردگی بهخوبی بررسی شده است، کارهای اخیر روی این هورمون نقش جدیدی از پرولاکتین را بهعنوان یک ماده محافظ در برابر آسیب مغز و درنتیجه، در برابر تخریب عصب آشکار کرده است، اما مکانیسمی که ازطریق آنها این محافظت صورت میگیرد، بهطور کامل روشن نشده است.
با این حال، نوروژنز و اثرات ضدآپوپتوزی آن از مکانیسمهای قابل قبول هستند که میتوانند واسطه این اثر باشند. همانطور که در مدلهای مختلف آسیب مغزی نشان داده شده است، اطلاعات قابل توجهی وجود دارد که نشاندهنده فعال شدن گلیال در اثر پرولاکتین است. با در نظر گرفتن دینامیک سلولهای گلیال و عملکرد آنها در شرایط پاتولوژیک مختلف، همراه با اثر حفاظتی پرولاکتین از سلولهای عصبی، امکان اینکه پرولاکتین هدف جدیدی در نوروپاتولوژی بیماریهای عصبی در نظر گرفته شود وجود دارد [8].
طبق نتایج مطالعه حاضر، کابرگولین باعث کاهش میزان سلولهای میکروگلیا و نورون در نواحی مختلف هیپوکامپ شده است. تصور بر این است که فعالیت همزمان عصبی در تشنج از یک منشأ کاملاً عصبی ناشی نمیشود. استروسیتها با ترشح گلوتامات، به دپولاریزاسیون عصبی منجر به صرع کمک میکنند. مشخص شده است درمان بافت هیپوکامپ و قشر مغز با ترکیباتی که باعث القای تشنج میشوند، تحریک مستقیم آستروسیتها ازطریق مسیری را نشان میدهد که باعث ترشح گلوتامات میشود و داروهای ضدتشنج فعالیت این مسیر غیرعصبی را کاهش میدهند و این یافته نشان میدهد رخداد صرع یک پایه آستروسیتی هم دارد و آستروسیتها در وقوع آن نقش دارند که در صورت تجزیهوتحلیل تجربی این نتایج و تأیید و گسترش آن، یک هدف جدید برای مداخله درمانی خواهد بود [2].
طبق مطالعات انجامشده، آستروسیتها، نروترانسمیترهای شیمیایی آزاد میکنند. در مغز صرعی آنزیم اختصاصی آستروسیتها به نام گلوتامینسنتتاز (مسئول تبدیل گلوتامات به گلوتامین سیناپسی است که پیشساز سنتز گلوتامات و گاباست) کاهش مییابد که باعث کاهش مهار سیناپسی میشود و گسترش تحریک را افزایش میدهد. علاو برآن آستروسیتهای واکنشی، افزایش بیان آدنوزینکیناز را نشان میدهند که آنزیم مسئول تبدیل آدنوزین به AMP است که یک ترکیب ضدصرع اندوژن است. بنابراین آدنوزین همراه آستروسیتهای واکنشی کاهش مییابد. از طرف دیگر، آستروسیتها بیان سطحی گیرندههای NMDA عصبی را تنظیم میکنند و در تحریک ناشی از آنها از طریق آزاد کردن گلوتامات و دـسرین شرکت میکنند.
سیگنالهای کلسیمی آستروسیتها که توسط داروهای ضدصرع تعدیل میشوند، آزاد شدن گلوتامات از گلیال که باعث تحریک نورونها میشود را تحریک میکنند. وقتی این مسیرهای تحریکی با کاهش مهار وابسته به گابا و آدنوزین با هم در آستروسیتهای واکنشی در نظر گرفته میشوند، امکان نقش و رویارویی این سلولهای حمایتی در ایجاد تشنج خیلی محتمل است [17]. آستروسیتهای سالم فیدبک کنترلی مناسبی را در تنظیم فعالیتهای نورونی اعمال میکنند و نقش مهمی در حفظ سطح نرمال همزمانسازی دارند. بنابراین بدکاری آستروسیتها در لوپ فیدبک تنظیمی بهعنوان یکی از دلایل رخداد تشنج مورد بررسی قرار میگیرد. آستروسیتهایی که دچار بدکاری شدهاند قادر به تنظیم افزایش بیش از حد کشش بین مجموعه نورونها نیستند. بنابراین نتیجه آشفتگی عملکرد هوموستاتیک آستروسیتها ممکن است آغازکننده فعال شدن همزمان نورونها باشد که میتواند بیانکننده این نکته باشد که فعل و انفعال نورونـآستروسیت ممکن است یک هدف جدید برای ایجاد استراتژیهای جدید درمانی مؤثر برای صرع باشد [18].
میکروگلیا بهعنوان سلولهای ایمنی اصلی مغز، نقش مهمی در توسعه و نگهداری مدارهای عصبی در طول رشد و بزرگسالی ایفا میکند که بعید است با انواع سلولهای دیگر جایگزین شوند. علیرغم وجود اطلاعات زیاد در مورد خواص میکروگلیا در شرایط فیزیولوژیکی، اطلاعات کمی در مورد اینکه آیا و چگونه میکروگلیا ساختار و عملکرد مدارهای عصبی را در شرایط صرع تعدیل میکند، شناخته شده است. مشخص شده است که پس از تشنج حاد ناشی از داروهایی تشنجی یا تحریک الکتریکی، میکروگلییا بهسرعت فعال و با آزاد کردن سیتوکینهای پیش التهابی ممکن است منجر به تحریکپذیری عصبی و تخریب عصبی شود.
فعالسازی میکروگلیا همراه با فعالسازی آستروسیتی احتمالاً به فرآیند صرع در مدلهای حیوانی صرع کمک میکند. [1]. دیجورجیو و همکاران در سال 1992 گزارش دادند در صرع وضعیتی انسان، سلولهای پیرامیدال هیپوکامپ در مناطقی مثل پروسابیکولوم، CA1 و CA3 از دست میروند [9]. درحالی که تشنج دوران نوزادی پیامدهای عصبی نامطلوبی دارد، اما در مورد اینکه آیا تشنج بهسادگی آسیب اصلی مغز را منعکس میکند یا میتواند باعث آسیب شود، اختلاف نظر وجود دارد [19]. ازآنجاییکه صرع همچنان یک نگرانی مهم اجتماعی است و بار مالی زیادی در سطح جهانی دارد و استراتژیهای درمانی فعلی اساساً مبتنی بر مکانیسمهای عصبی است که حداقل در یکسوم بیماران موفق نبوده، به رویکردهای جایگزین و مکمل جدید نیاز است.
شواهد اخیر، سلولهای گلیال و التهاب عصبی را در پاتوژنز صرع دخیل میداند و امیدوار است که با هدف قرار دادن این سلولها بتوان استراتژیهای موجود را کامل کرد. خصوصاً اینکه میکروگلیا بهعنوان یک سلول التهابی عمده در مغز صرعی، کمتر مورد مطالعه قرار گرفته است. میکروگلیا در طی فنوتیپ صرع حاد، تأخیر در بازسازی سلولهای عصبی و نوروژنز دارای نقش عملکردی مهمی است [20]. بنابراین مطالعاتی که در آینده انجام خواهند شد، میتوانند شکافهای اطلاعاتی موجود در این زمینه که تغییرات القایی صرع در عملکرد پایه میکروگلیا، ارتباط نورونـمیکروگلیا در طی صرع مزمن و نقش میکروگلیاها در چگونگی گسترش صرع را پر کنند، زیرا مطالعه نقش میکروگلیاها در صرع میتواند به درمانهای بهتر برای تسکین بیماری صرع منجر شود.
نتیجهگیری
تعداد نورونها و نوروگلیا بهدنبال فعالیتهای تشنجی مزمن در قسمتهای مختلف هیپوکامپ کاهش مییابد که بهدنبال استفاده از کابرگولین بهعنوان داروی کاهنده پرولاکتین جلوی این تغییرات گرفته شده است که این امر نشاندهنده احتمال زیاد ارتباط بین تعداد سلولهای عصبی و میزان پرولاکتین در رخداد فعالیتهای تشنجی است.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
این مطالعه در کمیته اخلاق زیستپزشکی دانشگاه تبریز تأیید شده است (646/ص-27/02/1401).
حامی مالی
این مطالعه با حمایت مالی دانشگاه تبریز انجام شده است.
مشارکت نویسندگان
مفهومسازی، طراحی، جمعآوری و تفسیر دادهها، تأمین مالی و نظارت: یوسف پناهی؛ تهیه پیشنویس اولیه: یوسف پناهی و محمدحسین حاجتی پیشوری؛ ویرایش، بررسی و تجزیهوتحلیل دادهها: غلامرضا حمیدیان.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
تشکر و قدردانی
از بخش فیزیولوژی دانشکده دامپزشکی دانشگاه تبریز بهویژه جناب آقای دکتر وفایی سیاح بهواسطه تسهیل استفاده از امکانات آزمایشگاهی ایشان تقدیر و تشکر میشود.
References
1.
Hiragi T, Ikegaya Y, Koyama R. Microglia after seizures and in epilepsy. Cells. 2018; 7(4):26. [DOI:10.3390/cells7040026] [PMID] [PMCID]
2.
Fellin T, Haydon PG. Do astrocytes contribute to excitation underlying seizures? Trends in Molecular Medicine. 2005; 11(12):530-3. [DOI:10.1016/j.molmed.2005.10.007] [PMID]
3.
Clasadonte J, Haydon PG. 46 astrocytes and epilepsy. In: Noebels J, editor. Jasper's basic mech epilepsies. Oxford: Oxford Academic; 2012. [DOI:10.1093/med/9780199746545.003.0046]
4.
Amiri M, Bahrami F, Janahmadi M. On the role of astrocytes in epilepsy: A functional modeling approach. Neuroscience Research. 2012; 72(2):172-80. [DOI:10.1016/j.neures.2011.11.006] [PMID]
5.
Bauer J. Interactions between hormones and epilepsy in female patients. Epilepsia. 2001; 42 (Suppl 3):20-2. [DOI:10.1046/j.1528-1157.2001.042suppl.3020.x] [PMID]
6.
Bole-Feysot C, Goffin V, Edery M, Binart N, Kelly PA. Prolactin (PRL) and its receptor: Actions, signal transduction pathways and phenotypes observed in PRL receptor knockout mice. Endocrine Reviews. 1998; 19(3):225-68. [DOI:10.1210/edrv.19.3.0334] [PMID]
7.
Henkel ND, Smail MA, Wu X, Enright HA, Fischer NO, Eby HM, et al. Cellular, molecular, and therapeutic characterization of pilocarpine-induced temporal lobe epilepsy. Scientific Reports. 2021; 11(1):19102. [DOI:10.1038/s41598-021-98534-3] [PMID] [PMCID]
8.
Anagnostou I, Reyes-Mendoza J, Morales T. Glial cells as mediators of protective actions of prolactin (PRL) in the CNS. General and Comparative Endocrinology. 2018; 265:106-10. [DOI:10.1016/j.ygcen.2018.01.024] [PMID]
9.
DeGiorgio CM, Tomiyasu U, Gott PS, Treiman DM. Hippocampal pyramidal cell loss in human status epilepticus. Epilepsia. 1992; 33(1):23-7. [DOI:10.1111/j.1528-1157.1992.tb02278.x] [PMID]
10.
Fisher RS. Serum prolactin in seizure diagnosis: Glass half-full or half-empty? Clinical Practice. 2016; 6(2):100-1. [DOI:10.1212/CPJ.0000000000000228] [PMID] [PMCID]
11.
Dhir A. Pentylenetetrazol (PTZ) kindling model of epilepsy. Current protocols in neuroscience. 2012; Chapter 9:Unit9.37.[DOI:10.1002/0471142301.ns0937s58] [PMID]
12.
Talos DM, Chang M, Kosaras B, Fitzgerald E, Murphy A, Folkerth RD, et al. Antiepileptic effects of levetiracetam in a rodent neonatal seizure model. Pediatric Research. 2013; 73(1):24-30. [DOI:10.1038/pr.2012.151] [PMID] [PMCID]
13.
Kharlip J, Salvatori R, Yenokyan G, Wand GS. Recurrence of hyperprolactinemia after withdrawal of long-term cabergoline therapy. The Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism. 2009; 94(7):2428-36. [DOI:10.1210/jc.2008-2103] [PMID] [PMCID]
14.
Walløe S, Pakkenberg B, Fabricius K. Stereological estimation of total cell numbers in the human cerebral and cerebellar cortex. Frontiers in Human Neuroscience. 2014; 8:508. [DOI:10.3389/fnhum.2014.00508] [PMID] [PMCID]
15.
Golub VM, Brewer J, Wu X, Kuruba R, Short J, Manchi M, et al. Neurostereology protocol for unbiased quantification of neuronal injury and neurodegeneration. Frontiers in Aging Neuroscience. 2015; 7:196. [DOI:10.3389/fnagi.2015.00196] [PMID] [PMCID]
16.
Shukla G, Bhatia M, Vivekanandhan S, Gupta N, Tripathi M, Srivastava A, et al. Serum prolactin levels for differentiation of nonepileptic versus true seizures: Limited utility. Epilepsy & Behavior. 2004; 5(4):517-21. [DOI:10.1016/j.yebeh.2004.03.004] [PMID]
17.
Parpura V, Heneka MT, Montana V, Oliet SH, Schousboe A, Haydon PG, et al. Glial cells in (patho) physiology. Journal of Neurochemistry. 2012; 121(1):4-27. [DOI:10.1111/j.1471-4159.2012.07664.x] [PMID] [PMCID]
18.
Amiri M, Bahrami F, Janahmadi M. Functional contributions of astrocytes in synchronization of a neuronal network model. Journal of Theoretical Biology. 2012; 292:60-70. [DOI:10.1016/j.jtbi.2011.09.013] [PMID]
19.
Holmes GL, Gairsa JL, Chevassus-Au-Louis N, Ben-Ari Y. Consequences of neonatal seizures in the rat: Morphological and behavioral effects. Annals of Neurology. 1998; 44(6):845-57. [DOI:10.1002/ana.410440602] [PMID]
20.
Eyo UB, Murugan M, Wu L. Microglia-neuron communication in epilepsy. Glia. 2017; 65(1):5-18. [DOI:10.1002/glia.23006] [PMID] [PMCID]