القای مدل بیماری پارکینسون ، بیماری پارکینسون (Parkinson’s Disease) یک اختلال عصبی (نوروپاتولوژیک) پیش رونده است که به طور عمده بر نورون های تولید کننده دوپامین “سیستم دوپامینرژیک” در بخشی از مغز به نام جسم سیاه (substantia nigra) اثر می گذارد که به دلیل آسیب سیستم دفاعی آنتی اکسیدانی و تجمع پروتئین های تخریب شده، در نورون های دوپامینرژیکی در مغز میانی به وجود می آید.
این بیماری اولین بار توسط جیمز پارکینسون (James Parkinson) در سال ۱۸۱۷ میلادی کشف شد.
دوپامین موجود در بافت مغز نقش مهم و حیاتی در تنظیم حرکات بدن دارد در نتیجه کاهش آن می تواند سبب ایجاد بیماری پارکینسون و همچین بروز بسیاری از علائم بیماری در فرد مبتلا شود.
این بیماری موجب از بین رفتن بیش از ۸۰ درصد سلول های مولد دوپامین در مغز می شود. تاکنون از روش های دارویی و تحریک عمقی مغز برای کاهش نشانه های بیماری استفاده شده است، ولی این تیمارها تنها به صورت موقت سبب کاهش برخی نشانه های بیماری می شوند.
محققان و دانشمندان برای بیماری پارکینسون هنوز علت مشخصی یافت نکرده اند، اما نظر اکثر آن ها در بروز این بیماری مجموعه ای از عوامل ژنتیکی و محیطی است. از این میان می‌توان به فاکتورهایی مانند افزایش سن، پیشینه خانوادگی ابتلا به بیماری پارکینسون، جهش های ژنتیکی، جنسیت، قرار گرفتن در معرض سموم دفع آفات، برخی داروها و پیشینه آسیب و جراحت مغز به عنوان عوامل بروز این بیماری اشاره کرد.
پژوهش ها نشان می دهند که ۱۵ درصد بیماران دارای پیشینه خانوادگی مبتلا به این بیماری هستند. یکی از جایگاه های ژنی دخیل در بروز این بیماری و رایج ترین جهش ژنتیکی شناخته شده در بیماران مبتلا به پارکینسون با پیشینه خانوادگی، جهش در پروتئین (Leucine-rich repeat kinase 2) LRRK2 است.
علائم و نشانه های بیماری پارکینسون
علائم و نشانه های پارکینسون می تواند در هر فرد متفاوت باشد، رعشه یا لرزش اندام های حرکتی، آهسته شدن حرکات، سخت شدن عضلات و عدم تعادل و تغییر در حرف زدن، علائم معمولا زمانی آشکار می شوند که حدود ۸۰٪ سلول های عصبی موجود در جسم سیاه از بین رفته باشند.
از دیرباز محققین برای شناخت بهتر بیماری پارکینسون و یافتن راهکارهای درمانی، اقدام به ایجاد مدل های حیوانی نموده اند و از آن جایی که به طور کلی تکرار پذیری آزمایش ها در حیوانات آزمایشگاهی همیشه با مشکلاتی همراه است، با آزمایش های رفتاری صحت مدل را تائید می کنند.
روش های القای مدل بیماری پارکینسون
القا مدل پارکینسون از طریق ۶ هیدروکسی دوپامین (۶-OHDA)
در این روش ابتدا موش توسط تزریق زایلازین و کتامین داخل صفاقی بیهوش و موهای ناحیه مورد نظر کوتاه می شود.
سپس حیوان در دستگاه استریوتاکس فیکس شده و توسط پنبه الکلی سر حیوان ضد عفونی می شود، یک برش طولی از میان دو چشم تا میان گوش ها ایجاد می شود.
بعد از پاک کردن بافت های پیوندی از روی جمجمه و مشخص شدن ناحیه برگما نشانگر دستگاه بر روی آن فیکس می شود. سپس با توجه به مختصات ناحیه متراکم جسم سیاه جهت تخریب (ML=-1/6 ,AP=-4/8 , DV=8/2)، ماده ۶ هیدروکسی دوپامین (۶OHDA) با غلظت ۵μg/μL و به میزان ۲ میکرولیتر در هر سمت جسم سیاه با استفاده سرنگ همیلتون توسط پمپ دستی به آرامی تزریق می شود. ۵ دقیقه بعد از تزریق، سرنگ به آهستگی از مغز خارج و پس از ضد عفو نی کردن، محل جراحی بخیه زده می شود.
القا مدل بیماری پارکینسون از طریق MPTP
القا مدل از طریق MPTP (۱-methyl-4-phenyl-1,2,3,6-tetrahydropyridine)
MPTP یک پیش دارو برای نوروتوکسین MPPP است که با از بین بردن نورون های دوپامینرژیک در جسم سیاه مغز باعث ایجاد علائم دائمی بیماری پارکینسون می شود که از آن برای مطالعات مدل های بیماری پارکینسون بر روی حیوانات استفاده می شود.
MPTP به خودی خود سمی نیست و به عنوان یک ترکیب چربی دوست می تواند از سد خونی-مغزی عبور کند و در داخل مغز، توسط آنزیم مونوآمین اکسیداز سلول های گلیال، به ویژه آستروسیت ها، به کاتیون سمی ۱-متیل-۴-فنیل پیریدینیوم متابولیزه می شود.
القا مدل بیماری پارکینسون از طریق Rotenone
روتنون یک سم طبیعی (ترکیب شیمیایی معروف از خانواده روتونوئیدها) است، مطالعات اپیدمیولوژیک افزایش خطر ابتلا به بیماری پارکینسون (PD) را در افرادی که به طور مزمن در معرض روتونون قرار گرفته اند نشان داده است.
به دلیل توانایی روتنون در باز تولید بسیاری از ویژگی های مهم پارکینسون در مدل های حیوانی، توجه زیادی را به خود جلب کرده است. در مدل های تجربی، روتنون باعث از بین رفتن نورون های دوپامینرژیک در جسم سیاه و تغییرات رفتاری مرتبط با پارکینسون می شود.
روتونون طی دهه اخیر به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته است. استفاده از روتونن برای القا مدل بیماری پارکینسون پس از مطالعات Betarbet و همکاران در سال ۲۰۰۰ مورد توجه بسیاری قرار گرفت. بر اساس مطالعات جوندگان نر ممکن است قادر به متابولیسم بیشتر روتونون باشند، بنابراین در مقایسه با جوندگان ماده می توانند در معرض کمتری از سمیت روتنون قرار گیرند.
میزان سمیت با روتونون، متوسط و در بین گونه ها بسیار متفاوت است. مقدار LD50 خوراکی روتونون در موش ها تقریباً ۶۰-۱۳۵ میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن است.
تست های رفتاری بیماری پارکینسون
با تست های رفتاری متعددی می توان صحت ایجاد مدل بیماری را تائید کرد
- تست میله (Beam Test)
- تست چرخش (Rotation Test )
- تست میدان باز (Open filed Test)
- تست نوسان (Elevated body swing test
- تست شاتل باکس (Shuttle box Test
مطالعات نشان می دهد تمرینات ورزشی با شکل‌‌های مختلف روی مدل بیماری پارکینسون در موش ها، توانایی کاهش اثرات بیماری را داشته و می تواند بازتوانی عضلانی را تسریع کند.
مطالب مرتبط: القای مدل بیماری MS – جراحی استریوتاکسی – آزمون های رفتاری
خدمات مرتبط: پژوهش و مطالعه بروی حیوانات آزمایشگاهی – ایجاد انواع مدل های حیوانی
