مجله علمی پزشکی جندی شاپور

مجله علمی پزشکی جندی شاپور

اثرات حفاظتی کروسین و تمرینات هوازی بر تغییرات القاشده توسط آمفتامین در بیان AMPK و IL-1β در قشر مخ رت‌های مادۀ نژاد ویستار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران.
2 دانشیار، گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد آیت الله آملی، دانشگاه آزاد اسلامی، آمل، ایران.
3 استادیار، گروه فیزیولوژی ورزشی، واحد شاهرود، دانشگاه آزاد اسلامی، شاهرود، ایران.
چکیده
زمینه و هدف: مت‏آمفتامین یک محرک قوی سیستم عصبی مرکزی است که مصرف مزمن آن منجر به نوروتوکسیسیتی و التهاب مغزی می‌شود. این مطالعه به بررسی تأثیر تمرین هوازی و کروسین (ترکیب فعال زعفران) بر بیان ژن‌های التهاب (IL-1β) و تنظیم متابولیک (AMPK) در قشر مغز رت‌های مادۀ نژاد ویستار مصرف‌کنندۀ مت‏آمفتامین پرداخت.
روش بررسی: در تحقیق تجربی حاضر ۴۰ رت به پنج گروه کنترل، آمفتامین، آمفتامین+تمرین، آمفتامین+کروسین، و آمفتامین+کروسین+تمرین تقسیم شدند. رت‌ها طی هشت هفته به مدت 15-30 دقیقه با شدت 20 تا 25 متر در دقیقه در 3 روز از هفته دویدند و کروسین (40-80 میلی‌گرم/کیلوگرم، تزریق صفاقی) به‏صورت تزریق صفاقی تجویز شد. بیان ژن‌ها با روش qRT-PCR اندازه‌گیری شد. برای تجزیه‏وتحلیل آماری از آزمون تحلیل واریانس یک‏طرفه استفاده شد.
یافته‌ها: نتایج نشان داد مصرف آمفتامین به‏طور معنی‌داری بیان IL-1β و AMPK را افزایش داد. تمرین هوازی و کروسین به‏طور مستقل افزایش IL-1β و AMPK را کاهش دادند (05/0 >P) و کاهش AMPK در ترکیب مداخلات تمرین و کروسین در حدی بود که اختلاف معنی‏داری بین گروه آمفتامین+کروسین+تمرین و سالم مشاهده نشد (05/0 <P).
نتیجه‌گیری: یافته‌ها نشان‌دهندۀ نقش حفاظتی کروسین و تمرین هوازی در کاهش التهاب و بهبود عملکرد میتوکندری در مغز آسیب‌دیدۀ ناشی از مت‏آمفتامین است. این مداخلات می‌توانند به‏عنوان راهکارهای مکمل در پیشگیری از آسیب‌های عصبی مرتبط با مصرف داروهای محرک مطرح شوند.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

1.   Shrestha P, Katila N, Lee S, Seo JH, Jeong JH, Yook S. Methamphetamine induced neurotoxic diseases, molecular mechanism, and current treatment strategies. Biomedicine & Pharmacotherapy. 2022 Oct 1;154:113591.[ 10.1016/j.biopha.2022.113591 ][PMID]
2.   Omidvari S, Azimzadeh Z, Rashnoo F, Tahmasebinia F, Keramatinia A, Roozbahany NA, Abbaszadeh HA, Darabi S. Molecular mechanisms and treatment strategies for methamphetamineinduced neurodegeneration, inflammation and neurotoxicity. Acta neurobiologiae experimentalis. 2023 Dec 28;83(4):414-31.[ 10.55782/ane-2023-2488 ][PMID]
3.   Nemeth DP, Quan N. Modulation of neural networks by interleukin-1. Brain Plasticity. 2021 Jun;7(1):17-32. .[ 10.3233/BPL-200109 ][PMID]
4.   McConnell SE. Methamphetamine-induced Neuroinflammation and Neurotoxicity: a Role for Interleukin-1β (Doctoral dissertation, University of Rochester).
5.   Liśkiewicz A, Przybyła M, Park M, Liśkiewicz D, Nowacka-Chmielewska M, Małecki A, Barski J, Lewin-Kowalik J, Toborek M. Methamphetamine-associated cognitive decline is attenuated by neutralizing IL-1 signaling. Brain, behavior, and immunity. 2019 Aug 1;80:247-54.[ 10.1016/j.bbi.2019.03.016 ][PMID]
6.   Shin EJ, Tran HQ, Nguyen PT, Jeong JH, Nah SY, Jang CG, Nabeshima T, Kim HC. Role of mitochondria in methamphetamine-induced dopaminergic neurotoxicity: involvement in oxidative stress, neuroinflammation, and pro-apoptosis—a review. Neurochemical research. 2018 Jan;43(1):66-78.[ 10.1007/s11064-017-2318-5 ][PMID]
7.   Oh TS, Cho H, Cho JH, Yu SW, Kim EK. Hypothalamic AMPK-induced autophagy increases food intake by regulating NPY and POMC expression. Autophagy. 2016 Nov 1;12(11):2009-25 .[ 10.1080/15548627.2016.1215382 ][PMID]
8.   Kohno D, Sone H, Tanaka S, Kurita H, Gantulga D, Yada T. AMP-activated protein kinase activates neuropeptide Y neurons in the hypothalamic arcuate nucleus to increase food intake in rats. Neuroscience Letters. 2011 Jul 25;499(3):194-8.[ 10.1016/j.neulet.2011.05.060 ][PMID]
9.   Ronnett GV, Ramamurthy S, Kleman AM, Landree LE, Aja S. AMPK in the brain: its roles in energy balance and neuroprotection. Journal of neurochemistry. 2009 May;109:17-23.[ 10.1111/j.1471-4159.2009.05916.x ][PMID]
10. Muraleedharan R, Dasgupta B. AMPK in the brain: its roles in glucose and neural metabolism. The FEBS journal. 2022 Apr;289(8):2247-62 .[ 10.1111/febs.16151 ][PMID]
11. Mozaffaritabar S, Koltai E, Zhou L, Bori Z, Kolonics A, Kujach S, Gu Y, Koike A, Boros A, Radák Z. PGC-1α activation boosts exercise-dependent cellular response in the skeletal muscle. Journal of physiology and biochemistry. 2024 May;80(2):329-35 .[ 10.1007/s13105-024-01006-1 ][PMID]
12. Wu X, Li C, Ke C, Huang C, Pan B, Wan C. The activation of AMPK/PGC-1α/GLUT4 signaling pathway through early exercise improves mitochondrial function and mitigates ischemic brain damage. Neuroreport. 2024 Jul 1;35(10):648-56.[ 10.1097/WNR.0000000000002048 ][PMID]
13. Thirupathi A, De Souza CT. Multi-regulatory network of ROS: the interconnection of ROS, PGC-1 alpha, and AMPK-SIRT1 during exercise. Journal of physiology and biochemistry. 2017 Nov;73(4):487-94.[ 10.1007/s13105-017-0576-y ][PMID]
14. Nourolapour S, Abbassi Daloii A, Ziaolhagh SJ, Barari A. The effect of aerobic exercise and crocin consumption on the gene expression of BDNF, TrkB, dopamine, and serotonin in the cerebral cortex of rats induced with methamphetamine. Journal of Sport and Exercise Physiology. 2024 Jun 21;17(2):1-9.
15. Bahari H, Shahraki Jazinaki M, Aghakhani L, Amini MR, Noushzadeh Z, Khodashahi R, Malekahmadi M. Crocin Supplementation on Inflammation and Oxidative Stress: A Systematic Review and Meta‐Analysis. Phytotherapy Research. 2025 Jan;39(1):465-79. [][PMID]
16. Boussabbeh M, Haddar M, Sallem A, Chaieb A, Khdhiri R, Abid‐Essefi S, Mehdi M. Enhancing Male Fertility: The Role of Crocin in Boosting Sperm Motility Through Antioxidant Activity and Mitochondrial Pathways. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology. 2025 May;39(5):e70275. [10.1002/ptr.8380 ][PMID]
17. Sánchez-Fernández C, Del Olmo-Aguado S, Artime E, Barros A, Fernández-Vega Cueto L, Merayo-Lloves J, Alcalde I. Immunocytochemical Analysis of Crocin against Oxidative Stress in Trigeminal Sensory Neurons Innervating the Cornea. Molecules. 2024 Jan 17;29(2):456. [10.3390/molecules29020456 ][PMID]
18. Xu E, Liu J, Liu H, Wang X, Xiong H. Inflammasome activation by methamphetamine potentiates lipopolysaccharide stimulation of IL-1β production in microglia. Journal of Neuroimmune Pharmacology. 2018 Jun;13(2):237-53. [10.1007/s11481-018-9780-y ][PMID]
19. Yang T, Zang S, Wang Y, Zhu Y, Jiang L, Chen X, Zhang X, Cheng J, Gao R, Xiao H, Wang J. Methamphetamine induced neuroinflammation in mouse brain and microglial cell line BV2: Roles of the TLR4/TRIF/Peli1 signaling axis. Toxicology letters. 2020 Oct 15;333:150-8. [10.1016/j.toxlet.2020.07.028 ][PMID]
20. He T, Han C, Liu C, Chen J, Yang H, Zheng L, Waddington JL, Zhen X. Dopamine D1 receptors mediate methamphetamine-induced dopaminergic damage: involvement of autophagy regulation via the AMPK/FOXO3A pathway. Psychopharmacology. 2022 Mar;239(3):951-64. [10.1007/s00213-022-06097-6 ][PMID]
21. Khaksari Z, Mehri F, Abdolvahab MH, Manavi MA, Nasab MH, Karbasi A, Baeeri M, Ranjbar A. Crocin and Nano-Crocin Mitigate Paraquat Hepatotoxicity by modulating expression of genes involved in oxidative stress and inflammation. Pharmaceutical nanotechnology. 2025. [10.2174/0122117385323941241211084423 ][PMID]
22. Su W, Wang Y, Shao S, Ye X. Crocin ameliorates neuroinflammation and cognitive impairment in mice with Alzheimer's disease by activating PI3K/AKT pathway. Brain and Behavior. 2024 May;14(5):e3503. [10.1002/brb3.3503 ][PMID]
23. Alizadehmoghaddam S, Pourabdolhossein F, Najafzadehvarzi H, Sarbishegi M, Saleki K, Nouri HR. Crocin attenuates the lipopolysaccharide-induced neuroinflammation via expression of AIM2 and NLRP1 inflammasome in an experimental model of Parkinson's disease. Heliyon. 2024 Feb 15;10(3). [10.1016/j.heliyon.2024.e25523 ][PMID]
24. Dastan M, Rajaei Z, Sharifi M, Salehi H. Crocin Improves Cognitive Impairment in LPS-treated Rats through Anti-Apoptotic, Anti-Inflammatory, and Antioxidant Activities. Molecular Neurobiology. 2025 May;62(5):5804-15. [10.1007/s12035-024-04638-y ][PMID]
25. Liu L, Tang J, Liang X, Li Y, Zhu P, Zhou M, Qin L, Deng Y, Li J, Wang Y, Jiang L. Running exercise alleviates hippocampal neuroinflammation and shifts the balance of microglial M1/M2 polarization through adiponectin/AdipoR1 pathway activation in mice exposed to chronic unpredictable stress. Molecular psychiatry. 2024 Jul;29(7):2031-42. [10.1038/s41380-024-02464-1 ][PMID]
26. Chen Y, Wu S. Effects of different exercise modalities on oxygenation stress, inflammatory factors, and drug craving in drug users during the audit period. Quality in Sport. 2025 May 11;41:60144.
27. Seo DY, Heo JW, Ko JR, Kwak HB. Exercise and neuroinflammation in health and disease. International neurourology journal. 2019 Nov 30;23(Suppl 2):S82. [10.5213/inj.1938214.107 ][PMID]
28. Lang X, Zhao N, He Q, Li X, Li X, Sun C, Zhang X. Treadmill exercise mitigates neuroinflammation and increases BDNF via activation of SIRT1 signaling in a mouse model of T2DM. Brain Research Bulletin. 2020 Dec 1;165:30-9. [10.1016/j.brainresbull.2020.09.015 ][PMID]
29. Spielman LJ, Little JP, Klegeris A. Physical activity and exercise attenuate neuroinflammation in neurological diseases. Brain research bulletin. 2016 Jul 1;125:19-29. [10.1016/j.brainresbull.2016.03.012 ][PMID]
30. Rakshe PS, Dutta BJ, Chib S, Maurya N, Singh S. Unveiling the interplay of AMPK/SIRT1/PGC-1α axis in brain health: Promising targets against aging and NDDs. Ageing research reviews. 2024 Apr 1;96:102255. [10.1016/j.arr.2024.102255 ][PMID]

  • تاریخ دریافت 20 اسفند 1402
  • تاریخ بازنگری 23 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 08 تیر 1404