Uticaj hiperaktivnosti osovine hipotalamus-hipofiza-nadbubrežna žlezda i oksidativnog stresa na učenje i pamćenje: modulatorna uloga suplementacije magnezijumom

Abstract

Hronični stres, neadekvatan način ishrane kao i oksidativni stres mogu se dovesti u vezu sakognitivnim poremećajima i poremećajima ponašanja. Za Mg je pokazano da smanjujehiperaktivnost stres osovine hipotalamus-hipofiza-nadbubrežna žlezda, a uključen je i uregulaciju ekscitatorne sinaptičke transmisije, sinaptičke plastičnosti i neurogeneze putemmodulacije aktivnosti NMDA receptora u mozgu.Cilj istraživanja doktorske disertacije bio je da se ispita uticaj hiperaktivnosti stres osovine,izazvane primenom ACTH, na učenje i pamćenje, parametre neurogeneze i parametreoksidativnog stresa Wistar pacova. Takođe, cilj je bio da se ispita modulatorni efekat akutne idugoročne (300 mg Mg/L, 28 dana) primene Mg kod Wistar pacova u fiziološkim i uslovimahiperaktivnosti HPA osovine.Rezultati istraživanja ukazuju da suplementacija Mg pokazuje pozitivan efekat na memoriju istimulatorni efekat na proces adultne neurogeneze u hipokampusu eksperimentalnih životinja,dok tretmani ACTH hormonom nisu doveli do poboljšanja memorije. Naime, hiperaktivnost HPAosovine negativno je modulisala proces neurogeneze u hipokampusu, povećala osetljivost DNKmolekula na ex-vivo izazvana oksidativna oštećenja i povećala oksidativni stres u plazmi Wistarpacova. Mg je suprimirao hiperaktivnost HPA osovine smanjenjem nivoa kortikosterona ivraćanjem balansa oksidativnog statusa, uz smanjenje osetljivosti DNK na in vitro oksidativnaoštećenja.S obzirom da je u ovoj disetaciji pokazan prokognitivni i uticaj Mg na redukciju efekatafarmakološki izazvanog stresa kod eksperimentalnih životinja, opravdano bi bilo ispitivanjeprimene Mg kod pacijenata kod kojih su prisutna kognitivna oštećenja različitog stepenapovezana sa promenama u strukturi i funkciji hipokampusa i sa povećanim oksidativnimstresom.

Chronic stress, inadequate diet as well as oxidative stress can be linked with cognitive andbehavioral disorders. It has been shown that Mg reduces hyperactivity of stress axis,hypothalamic-pituitary-adrenal axis, whereas it is involved in regulation of excitatory synaptictransmission, synaptic plasticity, and neurogenesis via modulation of NMDA receptor activity inbrain.The aim of doctoral dissertation research was to investigate effect of stress axis hyperactivity, viaACTH application, on learning and memory, on parameters of neurogenesis and on parameters ofoxidative stress in Wistar rats. Also, aim was to evaluate modulatory effect of acute and chronic(300 mg Mg/L, for 28 days) Mg supplementation in Wistar rats in physiological conditions andduring HPA axis hyperactivity.The results indicate that Mg supplementation shows positive effect on memory and stimulatoryeffect on adult neurogenesis in hippocampus of experimental animals, while ACTH treatment didnot show memory improvement. Namely, hyperactivity of HPA axis has negatively modulatedneurogenesis in hippocampus, has increased DNA sensitivity to ex-vivo induced oxidative damageand has increased oxidative stress in Wister rats’ plasma. Mg has suppressed HPA axishyperactivity via decreasing corticosterone levels and via restoring the balance of oxidativestatus, while decreasing DNA sensitivity to in vitro induced oxidative damage.Considering that procognitive and influence of magnesium on reduction of pharmacologicalinduced stress effects in experimental animals has been shown in this dissertation, it would bejustified further investigation of magnesium supplementation in patients with different levels ofcognitive disfunction, linked with changes in structure and function of hippocampus and withincreased oxidative stress.