การเปลี่ยนแปลงของการปรับเปลี่ยนที่จุดประสานประสาทของสมองส่วนฮิปโปแคมพัส และ พฤติกรรม การเรียนรู้และความจำ หลังจากภาวะเหล็กเกินในหนูทดลอง

บทคัดย่อ

ถึงแม้ว่าเหล็กเป็นแร่ธาตุที่สำคัญต่อสมอง การมีเหล็กสะสมก็สามารถก่อให้เกิดพิษ จากเหล็กในสมองและส่งผลให้เกิดความจำที่ลดลง อย่างไรก็ตามกลไกของภาวะเหล็กเกินที่ ก่อให้เกิดการทำงานของสมองที่ผิดปกติไปยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ในการศึกษาครั้งนี้ เรามี วัตถุประสงค์เพื่อทดสอบผลของภาวะเหล็กเกินจากการรับประทานอาหารที่มีเหล็กสูงต่อการ ทำงานของไมโตคอนเดรียในสมอง กระบวนการการปรับเปลี่ยนที่จุดประสานประสาทของ สมองส่วนฮิปโปแคมพัสร่วมกับกระบวนการเรียนรู้และความจำ อีกทั้งเรายังได้ทดสอบผลของ การใช้ยาขับเหล็ก (ดีเฟอริโพรน) และสารต้านอนุมูลอิสระ (เอ็น-อะเซทิลซีสเตอีน) ต่อผลการ ทำงานของสมองที่มีภาวะเหล็กเกิน หนูวิสตาร์เพศผู้ถูกนำมาใช้ในการศึกษาครั้งนี้ สัตว์ทดลอง จะถูกแบ่งออกเป็น 2 กลุ่ม ได้แก่ กลุ่มหนึ่งได้รับอาหารปกติ และ อีกกลุ่มหนึ่งได้รับอาหารที่มี เหล็กสูง (2 กรัม/กิโลกรัมของอาหาร) สัตว์ทดลองทั้งสองกลุ่มจะได้รับอาหารปกติ หรือ อาหาร ที่มีเหล็กสูง เป็นระยะเวลา 12 สัปดาห์ นอกจากนี้การศึกษาครั้งนี้ ยังศึกษาผลของการใช้ยาขับ เหล็ก (ดีเฟอริโพรน) และสารต้านอนุมูลอิสระ (เอ็น-อะเซทิลซีสเตอีน) ต่อการทำงานของสมอง หลังภาวะเหล็กเกินโดยมีการให้ยาเป็นเวลา 4 สัปดาห์ในอาทิตย์ที่ 9 ของโปรแกรมการให้ อาหารทั้งสองชนิด จากนั้นหนูทั้งหมดจะถูกทดสอบการเรียนรู้และความจำ ด้วยวิธี Morris Water Maze และหนูจะถูกทารุณฆาต เพื่อนำสมองออกมาทำการศึกษากระบวนการ การ ปรับเปลี่ยนที่จุดประสานประสาทของสมองส่วนฮิปโปแคมพัส โดยการวัดกระบวนการ longterm potentiation และการทำงานของไมโตคอนเดรียของสมองด้วย การศึกษาการทำงานของ ไมโตคอนเดรียที่ทำโดยการดูการเกิดการบวมของไมโตคอนเดรีย, การผลิต Reactive Oxygen Species (ROS) และ การเปลี่ยนแปลงของศักย์ไฟฟ้า ที่ผิวเมมเบรนของไมโตคอนเดรียใน การศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่า การรับประทานอาหารที่มีเหล็กสูงก่อให้เกิด การสะสมของ เหล็กในสมอง การทำงานที่ผิดปกติของไมโตคอนเดรียในสมอง ส่งผลให้เกิดความบกพร่องของ กระบวนการการปรับเปลี่ยนที่จุดประสานประสาทของสมองส่วนฮิปโปแคมพัส และนำไปสู่การ เรียนรู้และความจำที่ลดลง กลไกของพยาธิสภาพนี้น่าจะเกิดขึ้นจากภาวะเหล็กเกินทำให้ blood-brain barrier ถูกทำลาย ซึ่งดูได้จาก การแสดงออกของโปรตีน occludin ในสมอง และ เกิดการตายของเซลล์สมอง ซึ่งดูได้จากการเพิ่มขึ้นของ apoptotic marker ในสมอง การให้ยา ประเภทยาขับเหล็กและสารต้านอนุมูลอิสระ ช่วยลดผลเสียต่าง ๆ เหล่านี้ได้ นอกจากนี้ การศึกษาครั้งนี้ยังเป็นการศึกษาแรกที่แสดงให้เห็นว่า การให้ยาแบบร่วมกันของยาขับเหล็ก และสารต้านอนุมูลอิสระ สามารถฟื้นฟูการทำงานของสมองหลังภาวะเหล็กเกินได้ดีที่สุด

คำสำคัญ