عنوان پایان‌نامه
بررسی تاثیرات مبدان الکترومغناطیس بر روی آزاد سازی گلوتامات از سیناپتوزوم های سیستم عصبی مرکزی
- رشته تحصیلی
- بیوشیمی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11168ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 59129
- تاریخ دفاع
- ۰۱ مهر ۱۳۹۲
- دانشجو
- ندا مسعودیان
- استاد راهنما
- غلامحسین ریاضی
- چکیده
- گلوتامات اصلی ترین ناقل عصبی تحریکی در سیستم عصبی مرکزی مهره داران به شمار می رود که در بسیاری از عملکردهای طبیعی مغز از جمله عملکردهای شناختی، حافظه و یادگیری دخالت دارد.نقش مهم گلوتامات در رشد و توسعه سیستم عصبی مرکزی از جمله تشکیل و حذف سینلپس، مهاجرت سلولها و تمایز و ومرگ نورون ها است. همچنین گلوتامات یک نوروتوکسین قوی به شمار می رود، سمیت تحریکی، که باعث ایجاد بسیاری از اختلالات زوال مغزی از جمله آلزایمر، ایسکمی و غیره می شود. امروزه و در دنیای مدرن، امواج الکترومغناطیس به عنوان یک بخش لاینفک از زندگی بشر به شمار می¬روند، استفاده از اشعه¬ی ایکس و لیزر در درمان، مصارف نظامی، اداری، خانگی و ...، کاربرد امواج رادیویی، مایکروفرها و مهم¬تر از همه سیستم¬های مخابراتی و ماهواره¬ای از نمونه¬های بارز دخالت امواج الکترومغناطیس در زندگی بشر می¬باشند. با توجه به این کاربرد گسترده و با در نظر گرفتن ویژگی¬های فیزیکی این امواج نظیر فرکانس و شدت، نمی¬توان از اثرات مخرب آن¬ها بر روی سیستم¬های زیستی چشم¬پوشی کرد. در مطالعه حاضر اثرات میدان الکترومغناطیس با فرکانس بسیار پایین بر آزادسازی گلوتامات در شکاف های سیناپسی مورد بررسی قرار گرفت تا نقش میدان الکترومغناطیس در تنش زایی و اختلالات ناشی از آن بررسی گردد. مطالعات قبلی نشان داده که امواج الکترومغناطیس برروی غلظت گلوتامات از طریق تغییر مقدار آزادساری و بازجذب اثرگذار است. سوسپانسیون سیناپتوزومی از مغز موش استخراج شد. سوسپانسیون سیناپتوزومی آماده شده در معرض میدان الکترومغناطیس با فرکانسHz 50 تا Hz230، برای 15 دقیقه تا 50 دقیقه در محدوده شدت شار مغناطیسیmT 1/0 تا mT 2 قرار گرفت. سپس مقادیر گلوتامات در این شرایط اندازه گیری شد. داده های خام حاصله با استفاده از نرم افزار شبکه های عصبی مصنوعی برای پیش بینی الگوی تغییرآزادسازی گلوتامات در حضور میدان الکترومغناطیس با فرکانس بسیار پایین مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان داد که امواج الکترومغناطیس بافرکانس بالا،زمان زیاد و شدت متوسط و زیاد باعث افزایش آزادسازی گلوتامات می شد که این نتیجه موجب سمیت تحریکی و در نهایت بیماری های تحلیل برنده ی سیستم عصبی می شود،زمان پایین، فرکانس کم و شدت کم تغییری در گلوتامات خارج سلولی نمی دهد که می تواند مصارف درمانی داشته باشد. همچنین به نظر
- Abstract
- Glutamate (Glu) is the major excitatory neurotransmitter in vertebrate’s Central Nervous System (CNS) that contributes in cognitive functions such as memory and learning. Also, Glu has a vital role in growth and development of CNS such as synapses formation and deletion, cell migration, and differentiation. In despite of Glu key roles in CNS, it has a neurotoxin role too. High level concentration of Glu in synaptic cleft acts as a neurotoxin agent and induces apoptosis in neural cells, excitotoxicity. Many studies showed electromagnetic field (EMF) is able to change synaptic cleft neurotransmitters concentration through changing the rate of release or uptake. In present study, the effects of EMF on Glu concentration of synaptic cleft were investigated to study neurodegenerative effects of EMF. Synaptosomes as a neurons terminal were prepared by cyclic sucrose density gradient centrifugation. Transition electron microscopy (TEM) images and acetylcholinesterase activity, as an enzyme marker, were used for verifying synaptosomes integrity. Then synaptosomes suspensions were exposed to EMF for 15 min to 120 min in flux intensity range from 0.1 mT to 1.7 mT and frequency range from 50 Hz to 230 Hz. Synaptic glutamate concentration was measured through High Performance Liquid Chromatography (HPLC), reversed phase column C18 and fluorescence detector, after derivatization of glutamate with OPA (ortho-phthalaldehyde). Finally, we analyzed all row data by INForm v4.2 software to monitor 3D graphs. Our experiments showed exposure to EMF with 200 Hz frequency and 1 mT intensity for 55 min increase Glu release significantly. For that reason EMF could induce Glu excitotoxicity, however further in vivo experiments need to confirm this conclusion. It seems that EMF acts on Glu transporters through alteration of membrane formation and ions currents to change synaptic cleft Glu concentration.
