Lamotrigine طول عمر را گسترش می دهد اما طول سلامت را در Drosophila melanogaster به خطر می اندازد

ساخت وبلاگ

این مقاله تحت شرایط مجوز غیر تجاری Creative Commons Attribution توزیع می شود که هرگونه استفاده ، توزیع و تولید مثل در هر رسانه ای را مجاز می کند ، مشروط بر اینکه نویسنده اصلی (ها) و منبع آن اعتبار داشته باشند.

خلاصه

کشف گسترش عمر در Caenorhabditis Elegans که تحت درمان با داروهای ضد تشنج قرار گرفته اند این سؤال را ایجاد کرده است که آیا این داروها ترکیبات کاندیدای ضد پیری آینده نگر هستند یا خیر. تأثیر این ترکیبات بر مدولاسیون عصبی نشان می دهد که آنها ممکن است بر بیماری های مزمن پیری نیز تأثیر بگذارند. لاموتریژین یک ضد تشنج معمولاً با مشخصات جانبی نسبتاً خوب استفاده می شود. در این مطالعه ، تعامل بین تأثیر لاموتریژین بر میزان مرگ و میر ، طول عمر ، میزان متابولیک و تحرک را ارزیابی کردیم. در طیف گسترده ای از مدل های حیوانات ارائه شده است که بین طول عمر ، میزان متابولیک و حرکت ، رابطه معکوس وجود دارد. ما فرض کردیم که مزایای بقا نشان داده شده توسط این ترکیب با اثرات مضر بر دهانه سلامتی ، مانند افسردگی حرکات همراه است. با استفاده از Drosophila به عنوان سیستم مدل ما ، دریافتیم که لاموتریژین باعث کاهش مرگ و میر و افزایش طول عمر به موازات کاهش فعالیت حرکتی و گرایش به سمت افسردگی میزان متابولیک می شود. یافته های ما این دیدگاه را تأکید می کند که ارزیابی طول سلامت در دستیابی به ترکیبات ضد پیری مفید بسیار مهم است.

معرفی

جهش در ژن هایی مانند age-1 (Arking 1998)، daf-2 (Kenyon et al. 1993; Kimura et al. 1997)، Indy (Rogina et al. 2000) و chico (Clancy et al. 2001) وجود داشته است. یافته شد که باعث افزایش طول عمر در موجودات آزمایشگاهی Caenorhabditis elegans و Drosophila melanogaster می شود. دستکاری های ژنتیکی سرنخ های مفیدی در شناسایی مسیرهای مداخلات دارویی ارائه می دهند، اما این احتمال وجود دارد که این دستکاری های ژنتیکی منجر به اثرات متابولیکی نامطلوب شود. به طور خاص، این احتمال وجود دارد که "جهش یافته های طول عمر" تنها به دلیل اثر "تبرید" طول عمر را افزایش دهند. اثر "تبرید" به طور قیاسی به پدیده ای اشاره دارد که در آن افزایش طول عمر در دماهای پایین محیطی به دلیل کاهش سرعت متابولیسم مشاهده می شود (Van Voorhies et al. 2006). همبستگی معکوس بین سرعت متابولیک و طول عمر در مگس سرکه در تعدادی از مطالعات گزارش شده است. پیشنهاد شده است که پویکیلوترم ها می توانند با کاهش یا افزایش سرعت متابولیسم آنها، طول عمر خود را افزایش یا کاهش دهند (فینچ 1990؛ رز 1991). در یک مطالعه اخیر، Van Voorhies و همکاران.(2008) CO را ارزیابی کرد2تولید در مجموعه بزرگی از نرهای مگس سرکه نوترکیب در سنین مختلف. اگرچه آنها طیف وسیعی از طول عمر و نرخ متابولیک را گزارش کردند، هیچ ارتباطی بین این دو متغیر مشاهده نشد. این با نتایج تجربی قبلی در تضاد است و پیچیدگی قابل توجهی را در رابطه بین طول عمر و میزان متابولیسم نشان می دهد. از آنجایی که انسان‌ها گرمازا با نرخ متابولیک نسبتاً ثابتی هستند، داروهایی که از طریق کاهش قابل توجه سرعت متابولیک عمل می‌کنند و در نتیجه سندرم‌های هیپو متابولیک ایجاد می‌کنند، ممکن است کاندیدای مناسبی برای مداخلات ضد پیری نباشند. مدل‌های حیوانی پویکیلوترمیک، مانند C. elegans و Drosophila، توانایی تحمل کاهش سرعت متابولیک را در طول مراحل شرایط محیطی نامناسب یا محرومیت از مواد مغذی دارند (Klass et al. 1983; Van Voorhies and Ward 1999). از آنجایی که انسان توانایی یکسانی برای تحمل چنین افت متابولیسم خود را ندارد، لازم است میزان متابولیسم را به عنوان یک عامل مخدوش کننده ارزیابی کرد. به ویژه هنگامی که نتایجی را در نظر می گیریم که ممکن است به زمینه بالینی تعمیم داده شوند.

سایر مواد مخدر احتمالی ، مانند افسردگی باروری ، همچنین می تواند منجر به افزایش طول عمر شود. این عوامل همچنین باید در طی یک فرآیند غربالگری مواد ضد پیری ارزیابی شود (جعفری و رز 2006). برخی از ترکیبات ممکن است طول عمر را به سادگی با تحمل باروری افزایش دهند. افسردگی اساسی در باروری به تنهایی برای افزایش طول عمر در دروسوفیلا کافی است (اسمیت 1959). برای اطمینان از اینکه خواص ضد پیری استنباط شده اثر مستقیمی از ترکیب است و نه تغییرات فیزیولوژیکی منفی ، باید تأثیر این ترکیب را بر سایر جنبه های فیزیولوژی ارگانیسم ارزیابی کنیم. تعدادی از مطالعات در ادبیات ضد پیری با ارزیابی تأثیر ترکیب ضد پیری پیشنهادی بر باروری و میزان متابولیک ، چنین اثرات ثانویه ای را مورد بررسی قرار داده اند (کانگ و همکاران 2002 ؛ جعفری و همکاران 2007a ، ب ، 2008). به عنوان مثال ، Rhodiola Rosea طول عمر Drosophila را در دوزهای معینی افزایش داد اما باروری نیز در این دوزها کاهش یافت (جعفری و همکاران 2007a). بنابراین ، یک سنجش باروری یک بررسی مهم برای افزایش طول عمر مصنوعی است.

علاوه بر بررسی تأثیر ترکیبات بر سردرگمی های فیزیولوژیکی پیری ، باید تأثیر آنها را بر روی نشانگرهای زیستی از دهانه های بهداشتی مانند فعالیت حرکتی ارزیابی کنیم. در سال 1987 ، لو بورگ ارتباط بین فعالیت حرکتی و طول عمر در دروسوفیلا را گزارش کرد. وی نشان داد كه فعالیت حرکتی خود به خود در زنان كاهش یافته و در مردان تا هفته پنج افزایش یافته و سپس شروع به كاهش می كند (Le Bourg 1987). در یک مطالعه جدید دیگر ، حرکات با پیری در دروسوفیلا کاهش یافته است اگرچه مردان در سنین پیشرفته عملکرد بهتری نسبت به زنان داشتند (سیمون و همکاران 2006).

مطالعه ما تأثیر لاموتریژین در طول عمر ، مخدوش های فیزیولوژیکی پیری و طول سلامت D. melanogaster را ارزیابی کرده است. اگرچه مکانیسم عمل لاموتریژین هنوز کاملاً درک نشده است ، اعتقاد بر این است که این دارو در درجه اول کانال های سدیم حساس به ولتاژ را هدف قرار می دهد که از طریق سرکوب انتقال دهنده های عصبی گلوتامات و آسپارتات مهار می کنند (لانگ و همکاران 1993). این انتقال دهنده های عصبی نقش مهمی در فعالیت های فیزیولوژیکی متعددی از گونه های مختلف ایفا می کنند (راک 1968 ؛ Fagg and Foster 1983 ؛ Wroblewski and Danysz 1989 ؛ Advokat and Pellegrin 1992 ؛ Navarro et al. 1998 ؛ Burton and Kazemi 2000). Drosophila دارای انتقال دهنده های عصبی گلوتامات است که توسط کانال های سدیم در سیستم عصبی خود تنظیم می شوند. مطالعات انجام شده در مورد داروی بیهوشی ایزوفلوران نشان داده است که لاروهای دروسوفیلا هنگام درمان با دارو ، باعث کاهش آزاد کننده عصبی گلوتامات می شوند. این کاهش در شلیک عصبی با یک فاز آرام بخش موازی است که در آن کاهش فعالیت حرکتی مشاهده شد (Sandstrom 2004) ، که نشان می دهد یک فیزیولوژی عصبی حفظ شده به اشتراک گذاشته شده توسط مهره داران و بندپایان.

با توجه به اقدامات مهاری لاموتریژین بر روی انتقال دهنده عصبی گلوتامات و فیزیولوژی عصبی محافظت شده دروسوفیلا با توجه به گیرنده گلوتامات ، نسبت به پستانداران ، ما فرض کردیم که افسردگی میزان متابولیک و فعالیت حرکتی در مگس های تکمیل شده با دارو مشاهده می شود.

مواد و روش ها

جمعیت دروسوفیلا شاغل است

تمام سهام D. melanogaster مورد استفاده در این آزمایشات در نهایت از نمونه ای (به نام "IV") از Amherst ، ماساچوست ، جمعیت IVES که در سال 1975 جمع آوری شده و از آن زمان تاکنون در اندازه های متوسط و زیاد جمعیت کشت داده می شود (Rose et al. 1984). این جمعیت با تراکم کنترل شده (50-80 تخم در هر ویال) برای بیش از 700 نسل با نسل گسسته هر 2 هفته کشت داده شده است.

تجویز مواد مخدر

مگسهای میوه ای با لاموتریژین (glaxosmithkline) در 1 ، 3 ، 6 ، 12 ، 24 و 48 میلی گرم در میلی لیتر تکمیل شدند ، در کنار گروه کنترل هایی که به همان شیوه انجام می شدند اما در معرض لاموتریژین قرار نگرفتند. این دوزها غلظت نهایی لاموتریژین در خمیر مخمر را که در طول آزمایش به مگس های بزرگسالان تکمیل شده است ، نشان می دهد. محلول های سهام با حل کردن پودر لاموتریژین در آب تهیه شد.

روش مرگ و میر

تمام مگس های مورد استفاده در این سنجش ها به عنوان لارو در 5 میلی لیتر از مواد غذایی استاندارد موز موز با تراکم بین 50 تا 80 تخم در هر ویال 8-DRAM پرورش داده شدند. جمعیت در حدود 25 درجه سانتیگراد با روشنایی مداوم حفظ شد. در طول سنجش ، بزرگسالان در ویال های استاندارد 8-DRAM حاوی 5 میلی لیتر مواد غذایی موز موز نگهداری می شدند و با 75 میکرولیتر از مخلوط خمیر مخمر مواد مخدر پوشانده می شدند. بزرگسالان به ویال های تازه منتقل شدند و بازماندگان هر 2 روز در طی یک دوره 28 روزه شمارش می شدند. برای هر دوز ، 320 مرد و 320 زن در معرض ترکیب قرار گرفتند. در هر ویال 4 مرد و 4 زن وجود داشت که در کل 80 ویال در هر دوز در هر جنس وجود داشت و مگس ها هر روز در مرحله پیری (4 هفته برای سهام IV) منتقل می شدند. داده ها با بررسی تعداد مگس های زنده مانده در پایان هفته چهارم مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. ارزیابی آماری در پایان هفته چهارم براساس داده های جمع آوری شده از سوابق بازماندگان به دست آمده هر 2 روز است. تفاوت معنی داری بین شاهد و هر درمان دارویی با استفاده از آزمون مجذور کای پیرسون مورد بررسی قرار گرفت. سنجش مرگ و میر برای دوزهایی که باعث کاهش میزان مرگ و میر می شود ، تکرار شد. این دوزها متعاقباً در روش طول عمر مورد استفاده قرار گرفتند.

حیات

صد شصت مرد و 160 مگس زن در معرض 0 ، 6 یا 12 میلی گرم در میلی لیتر لاموتریژین قرار گرفتند. در هر ویال 4 مرد و 4 زن وجود داشت که در کل 40 ویال برای هر درمان بود. بازمانده با هر روز دیگر نقل و انتقالات مشخص می شد تا اینکه هر پرواز مرده باشد. از آزمون های مقایسه چند طرفه ANOVA و DUNN در مقابل کنترل استفاده شد تا مشخص شود که آیا تفاوت معنی داری در میانگین طول عمر بین مگس های داده شده با لاموتریژین و مگسهای شاهد وجود دارد. علاوه بر این ، برای آزمایش اختلاف معنی داری در حداکثر طول عمر A ANOVA یک طرفه و تست های مقایسه چندگانه Dunn در مقابل کنترل با استفاده از میانگین طول عمر طولانی ترین ده درصد انجام شد.

سنجش نرخ متابولیک

مگس های کنترل و تحت درمان برای یک دوره 10 روزه به روشی مشابه با روش مرگ و میر ، همانطور که در بالا ذکر شد ، پرورش یافتند. در روز 11 ، مگس ها به ویال های خاص جنسی حاوی دوزهای مربوط به لاموتریژین منتقل شدند. در هر دوز 6 ویال وجود داشت که هر کدام حاوی 4 مگس بودند. میزان متابولیک با استفاده از آنالایزر گاز LI-6260 LICOR مورد بررسی قرار گرفت. هم2تولید در مگس های تحت درمان با گروه کنترل کنترل شده و به صورت موازی مقایسه شد. برای اندازه گیری میزان CO از یک دستگاه تنفس جریان جریان استفاده شد2به دنبال روشهای ویلیامز و همکاران ، از گروه های مگس رها می شوند.(2004). هوای اتاق از طریق یک محفظه کوچک حاوی آهک سودا ، دو اتاق ژل سیلیس و یک ستون خشک کننده/آساریت/خشکیت عبور داده شد. این یک جریان از CO را ایجاد کرد2- هوای آزاد که به محفظه های مگس ها با سرعت 100 میلی لیتر در دقیقه اندازه گیری می شود. هوا توسط مجموعه ای از دریچه های کنترل شده با رایانه (Sable Systems ، Las Vegas ، NV ، USA) کارگردانی شده است که اجازه می دهد اتاق های جداگانه به نوبه خود اندازه گیری شود. ویال ها در یک دنباله تصادفی مورد سنجش قرار گرفتند ، و این امکان را فراهم می آورد که از شرایط زمانی و محیطی بی طرفانه باشد. هم2سطح به طور متوسط و با استفاده از نرم افزار دستیابی به داده DataCan V (Sable Systems) هر ثانیه به طور متوسط ضبط و ضبط می شد. هر ویال به مدت 20 دقیقه اندازه گیری شد. در دوره هایی که اندازه گیری نمی شدند ، مگس ها در جریان خشک ، CO نگه داشته می شدند2هوا را با گرگرفتگی با یک جریان هوای جداگانه جدا کنید. 5 دقیقه آخر هر 20 دقیقه ضبط CO2به طور متوسط برای ارائه تخمین میزان متابولیک نسبی به طور متوسط انجام شد. اثرات درمان دارویی بر میزان متابولیک با استفاده از ANOVA یک طرفه با استفاده از سطح دارویی که به عنوان یک اثر ثابت تحت درمان قرار گرفت ، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.

روش حرکتی

مطالعات حرکتی برای ارزیابی اثرات لاموتریژین بر فعالیت حرکتی دروسوفیلا در هفته یک و چهار سالگی انجام شد. مگسهای نر و ماده در معرض 0 ، 6 یا 12 میلی گرم در میلی لیتر لاموتریژین قرار گرفتند و با استفاده از فعالیت خودکار Drosophila Monitor DAM2 (Trikinetics ، MA) برای فعالیت حرکتی آزمایش شدند. پس از 1 و 4 هفته مگس های قرار گرفتن در معرض لاموتریژین به منظور طبقه بندی جنسی به آرامی بیهوش شدند و به لوله های 5 میلی متری مورد نیاز برای سیستم DAM2 منتقل شدند. برای جلوگیری از شرکت2کاهش وابسته به فعالیت حرکتی و همچنین کنترل هرگونه محرک جدیدی که ممکن است بر فعالیت تأثیر بگذارد ، مگس ها قبل از قرار گرفتن در کانال های مانیتور ، یک دوره 30 دقیقه سازگاری داده شدند. پس از مدت زمان انطباق ، داده های مربوط به مگس های فردی در فواصل 30 ثانیه برای یک دوره 45 دقیقه ای جمع آوری شد که منجر به کل 90 خوانش در هر پرواز شد.

هر حیوانی با خواندن که بیش از جمعیت از میانگین دو SD در هر فاصله 30 ثانیه داده شده است ، از آن تجزیه و تحلیل آماری بازه خارج می شود ، زیرا ممکن است تعداد غیرطبیعی در فعالیت ناشی از فعالیت باشد که بومی سازی شده به منطقه پرتو آشکارساز است. هر حیواناتی که تعداد کل حرکات کمتر از دو SD از جمعیت داشته باشد ، از این امر مستثنی است ، زیرا نمرات صفر می تواند ناشی از مرگ و میر باشد که در روند انتقال مگس ها به لوله های 5 میلی متر رخ داده است.

از اقدامات مکرر ANOVA برای تعیین تفاوت معنی داری در فعالیت بین سه گروه درمانی استفاده شد. از آزمون های مقایسه چندگانه Bonferroni در مقابل کنترل برای اندازه گیری تفاوت های معنی داری در فعالیت بین مگس های کنترل و مگس های تغذیه شده لاموتریژین استفاده شد.

سنجش باروری

ما با استفاده از همان پروتکل های دوز مشابه در بالا با استفاده از پروتکل های مشابه سن ارزیابی کردیم ، به جز اینکه مگس ها در هر ویال سنجش با یک زن و یک مرد اداره می شدند. باروری از روز 1 تا 10 زندگی بزرگسالان مورد سنجش قرار گرفت. تعداد تخم های گذاشته شده هر روز توسط هر زن جداگانه برای این دوره از 10 روز ثبت شده است. تأثیر مواد مخدر بر باروری توسط یک ANOVA یک طرفه ارزیابی شد. ما همچنین باروری 10 روزه زنان کنترل را با داده های جمع شده از هر سه دوز با استفاده از یک آزمون t استاندارد بر روی میانگین مقادیر مقایسه کردیم.

اخبار رمز ارزها...
ما را در سایت اخبار رمز ارزها دنبال می کنید

برچسب : نویسنده : منیژه سلیمی بازدید : 36 تاريخ : شنبه 13 خرداد 1402 ساعت: 0:49