بررسی تاثیر ملاتونین بر پارامترهای الکتروفیزیولوژیک در مدل صرعی شده با پنتیلن تترازول

سابقه و هدف: صرع یکی از رایج ترین بیماری های نورولوژیک جهان است. ثبت داخل سلولی از نورون های با فعالیت صرع گونه بروز الگوی شلیک انفجاری (burst firing) را بخوبی نشان داده است. مطالعات نشان می دهد که ملاتونین خواص ضدصرعی اعمال می کند، اما تاثیر آن بر ویژگی های نورونی و تغییر الگوی شلیک پتانسیل عمل مشخص نشده است. از این رو مطالعه حاضر به تائین اثر ملاتونین بر پارامترهای الکتروفیزولوژیک در یک مدل صرعی شده با پنتیلن تترازول (ptz)می پردازد.خلاصه روش اجرا: در این تحقیق تجربی آزمایش ها روی جسم سلولی نورون های f1 واقع در گانگلیون جانبی چپ حلزون انجام شد (14). الگوی شلیک و پتانسیل های عمل با استفاده از روش ثبت داخل سلولی تک الکترودی ثبت و خصوصیات آن ها در شرایط کنترل، صرعی شده با داروی پنتیلن تترازول و درمان با ملاتونین با غلظت 100 میکرو مولار بررسی شد. برای تجزیه و تحلیل داده ها از نرم افزار پریزم و آزمون آنالیز واریانس یک طرفه استفاده شد.یافته ها: ملاتونین در غلظت 100 میکرومولار بطور معنی داری (0.001>p) باعث جلوگیری از اثر دپولاریزه کننده پنتیلن تترازول بر پتانسیل استراحت غشا، کاهش فرکانس شلیک پتانسیل عمل و افزایش دامنه پتانسیل متعاقب هیپرپلاریزاسیون گردید. ملاتونین همچنین موجب تغییر الگوی فعالیت الکتریکی نورون از bursting در حضور ptz به تونیک شد. بحث و نتیجه گیری:به نظر می رسد که ملاتونین با تغییر پارامترهای الکتروفیزیولوژیک موجب کاهش فعالیت صرع گونه و تغییر الگوی bursting ناشی از ptz به الگوی تونیک شد. و به نظر می رسد ملاتونین بتواند در درمان صرع از طریق کاهش تحریک پذیری نورونی موثر باشد.

Effect of melatonin on electrophysiological parameters in an epileptic model by pentylenetetrazole

Background: Epilepsy is one of the most common neurological diseases in the world. Intracellular recording from neurons with epileptiform activity has well shown the burst firing pattern. Previous studies have shown that melatonin antiepileptic effects, although effective on the neuronal properties and alteration of the firing pattern, has not been determined yet. Therefore, in the present study, we investigated the effect of melatonin on the electrophysiological parameters in an epileptic model induced by pentylenetetrazole (PTZ). Methods and materials: An experimental study was performed on the soma membrane of F1 neurons of subesophageal ganglia of Helix aspersa (Iranian garden snail). The firing pattern and action potential were recorded using a single electrode intracellular recording under controlled conditions. The epileptiform activity was induced using pentylenetetrazole and treatment was done using melatonin (100μM). Data analysis was carried out using Prism (version 8, GraphPad Software,Inc.) running oneway ANOVA followed by Tukey’s test. Results: Melatonin significantly prevented the depolarizing effect of pentylenetetrazole on resting membrane potential at concentration of 100μM (P<0.001). In addition, it caused a significant (P<0.001) reduction in firing frequency and an increase in the afterhyperpolarization potential.Furthermore, it resulted in changes in the electrical firing activity of neurons from bursting in the present of PTZ to a tonic firing in the control condition.Conclusions: It seems that, by altering the electrophysiological parameters, melatonin caused a reduction of epileptiform activity and changed the bursting pattern due to PTZ to a tonic pattern. Thus, it can be concluded that melatonin can be effective in the treatment of epilepsy by reducing neuronal excitability.