The Effect of Eugenol on Chronic Stress Induced in Female Rats / by Laila Taha Hasan Badawy ; Supervised by Prof. Dr. Nermin Abdel Hamid Sadik, Dr. Hebatullah Samy Mohamed Helmy, Dr. Noha Hussein Sayed.

Thesis (M.Sc.)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 84-109.

The challenging and highly demanding life rhythm nowadays subjects people to
unavoidable chronic stress. Chronic stress is associated with a wide array of serious health
complications including neuroendocrine dysregulations. Women are more prone to chronic
stress-related hormonal disturbances and their physical and psychological consequences,
especially reproductive impairment. Eugenol is a natural phenolic anti-oxidant that has
several beneficial biological activities. The current study intended to scrutinize the potential
protective effect of eugenol in female Wistar rats exposed to chronic unpredictable mild
stress (CUMS). Rats were randomly allocated into 4 groups; group 1 received olive oil,
group 2 received eugenol in olive oil, groups 3 and 4 were subjected to CUMS protocol for 8
weeks, with pre- and concomitant treatment with eugenol (50 mg/kg/day; p.o.) in group 4.
The results showed that CUMS exposure led to weight loss and depressive-like behaviours.
CUMS induced hypothalamic-pituitary-adrenal axis activation with subsequent elevation of
serum corticosterone level which, in turn, caused decline in ovarian release of estradiol and
antimullerian hormones together with an increased production of follicle-stimulating and
luteinizing hormones by the anterior pituitary, leading to reproductive disturbances. In
ovaries, CUMS imposed oxidative stress, insulin resistance and molecular damage.
Intriguingly, all these adverse effects were significantly mitigated by the administration of
eugenol that improved animals‟ behaviours, corrected corticosterone upsurge, tempered
hormonal disturbances, and amended ovarian damage. All biochemical results were further
confirmed by hippocampal and ovarian histopathological examinations. In conclusion, the
current study highlights the prophylactic role of eugenol against reproductive disturbances
induced by chronic stress in female rats

يتسبب الضغط العصبي المزمن في مشكلات صحية عديدة تُصيب الانسان. ويعتبر التعرض إلى الضغوط الحياتية المرتبطة بالعمل والأسرة والموت وغيرها من الضغوطات من أخطر الأسباب المؤدية الى عدد من الامراض العضوية والاضطرابات النفسية مثل الاكتئاب و اللذي من اعراضه القلق، التوتر، سوء الحالة المزاجية، الشعور بالعجز، وزيادة التعب والارهاق.
وقد أظهرت العديد من الدراسات أن الضغط العصبي المزمن يمكن أن يؤدي إلى إختلال وظيفي للهرمونات الجنسية وبالتالي لإنخفاض في الخصوبة ،كما أنه يمنع فعالية علاجات العقم. هذا وقد اثبتت الدراسات أن الضغط العصبي المزمن يؤدى إلى تنشيط محور الغدة النخامية تحت المهاد (HPA) مما يتسبب في زيادة مستوي الكورتيكوستيرون، مما يؤثر بشكل سلبى على فُرص الإنجاب. وتشير الابحاث إلى أن نسبة حدوث الاكتئاب لدى النساء أعلى بمرتين من مثيلاتها لدى الرجال وبعد التقلب فى مستوى الهرمونات الانثوية من احد اسباب ذلك.
وقد تم إستخدام نماذج متعددة فى حيوانات التجارب لتقييم المواد المضادة للإكتئاب، بما فى ذلك ملاحظة علامات الإكتئاب مثل إنعدام التلذذ والشعور بالعجز باستخدام الإختبارات السلوكية مثل إختبار تفضيل السكروز (SPT) وإختبار السباحة القسرى (FST). ويعتبر نموذج الضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به، من أكثر النماذج المستخدمة فى الدراسات التي أُجريت على حيوانات التجارب لمحاكاة الإكتئاب الناجم عن الضغط العصبي المزمن الذي يحدث فى الانسان.
وفى نموذج الضغط العصبي المزمن الذى لايمكن التبؤ به ، يتم تعريض الجرذان الى نوعين من انواع الضغوطات بشكل عشوائى يومياًعلى مدى ثمانية اسابيع وهى الحرمان من الطعام والماء (٢٤ساعة)، السباحة فى المياه الباردة (٥دقائق)، الإضاءة الليلية (١٤ساعه)، إمالة القفص بزاوية مقدارها ٤٥ درجة (٢٣ساعه)، تقييد الحركة (٤ساعات)، قرص الذيل (دقيقة واحدة)، الفراش الرطب (٢٠ساعه)، الهز (١٠دقائق)، وكذلك عكس دورة الضوء والظلام (٢٤ساعة). وقد تعرضت جميع الجرذان لنفس النمط من الضغوطات ولم يتم تطبيق نفس الضغوطات لمدة يومين متتالين ليكون غير متوقع ولا يمكن التنبؤ به تماماً بالنسبة للجرذان.
يلعب التوترالأوكسيدي والألتهاب دورًا رئيسيًا في وظائف المبيض. حيث يؤدي الضغط العصبي المزمن إلى زيادة إنتاج المبيضين لجذور الأكسجين الحرة النشطة مما قد يؤدي لاحقاً إلى موت الخلايا المبرمج وتلف الأنسجة والشيخوخة المبكرة، لذلك يمكن أن تكون المواد الطبيعية المضادة للأكسدة مرشحة للحد من التغييرات المرضية التي يسببها الضغط العصبي المزمن، و ذلك لقلة اثارهم الجانبية اذا تم استخدامهم بالجرعة والاسلوب الصحيحين.
وقد أظهرت العديد من الأبحاث أن مادة الأوجينول، وهى مركب فينولي يوجد فى زيوت العديد من النباتات له العديد من التاثيرات المضادة للأكسدة والإلتهابات وكذلك مضاد للإكتئاب. وبناءاً على ذلك، هدفت هذه الدراسة إلى تقييم التأثير الوقائي المحتمل للأوجينول على اضطرابات الغدد الصماء الناجمة عن الضغط العصبي المزمن من خلال قياس بعض التغييرات السلوكية والبيوكيميائية والنسيجية في إناث الجرذان.
ولإجراء هذة الدراسة، تم تقسيم ٥٠ من إناث الجرذان من فصيلة ويستر بشكل عشوائي إلى أربع مجموعات. تلقت المجموعة الاولى ( المجموعة الضابطة) زيت الزيتون عن طريق الفم يوميًا لمدة تسعة أسابيع، تلقت المجموعة الثانية (مجموعة الأوجينول) جرعة يومية من مادة الأوجينول مقدارها ٥٠ مجم / كجم من وزن الجسم عن طريق الفم لمدة تسعة أسابيع وتعرضت المجموعة الثالثة (مجموعة الضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به) لإحداث الضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به لمدة ثمانية أسابيع مسبوقة بجرعة يومية من زيت الزيتون عن طريق الفم، و قد بدأ إعطاء زيت الزيتون لمدة اسبوع قبل التعرض للضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به، كما تعرضت المجموعة الرابعة (مجموعة الضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به+ الأوجينول) إلى الضغط العصبي المزمن كما فى المجموعة الثالثة تزامنًا مع إعطاء الأوجينول كما فى المجموعة الثانية وقد بدأ إعطاء الأوجينول قبل أسبوع واحد من بدء اجراءات الضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به وقد تم إعطاء الأوجينول قبل ساعة من جلسات الضغط العصبي اليومية.
تم تقييم الاكتئاب الناجم عن الضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به عن طريق قياس النسبة المئوية لتفضيل السكروز وإختبار السباحة القسري في نهاية الفترة التجريبية. كما تم تقييم مستويات الكورتيكوستيرون في مصل الدم وكذلك مستويات الاستراديول والهرمون المضاد لمولر (AMH) والهرمون اللوتيني ( LH) والهرمون المنشط للحويصلة (FSH) بواسطة مقايسة الممتز المناعي المرتبط بالإنزيم (ELISA) للتحقق من صحة فرط نشاط محور الغدة النخامية تحت المهاد والإضطرابات الهرمونية. كما تم قياس مستوى كلاً من: القدرة الكلية لمضادات الأكسدة، المالوندايالدهيد والجلوتاثيون في أنسجة المبيض عن طريق قياس الطيف الضوئي .(PCR) تم تقييم مستويات التعبير الجيني لمستقبل الهرمون المطلق للكورتيكوتروبين١ (CRHR1) وناقل الجلوكوز٤ (GLUT4) بواسطة تفاعل البلمرة المتسلسل ومستوى بروتين عامل النمو والتمييز٩ (GDF9) بواسطة Western Blotting وتلف الحمض النووي عن طريق مقايسة تجزئة الحمض النووي. كما تم عمل الفحص الهيستوباثولوجي لكل من أنسجة المبيض والحصين (Hippocampus).
وقد أسفرت نتائج هذه الدراسة أن الضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به قد سبب إنخفاضاً ملحوظاً في معدل زيادة الوزن، كما تسبب في إنخفاض نسبة تفضيل السكروز وزيادة وقت الجمود في إختبار السباحة القسري نتيجة التعرض للضغط العصبي المزمن. كما أظهرت جرذان الضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به نشاطاً مفرطاً لمحور الغدة النخامية تحت المهاد الذي تم الكشف عنه من خلال زيادة في مستوى كل من الكورتيكوستيرون، الهرمون اللوتيني والهرمون المنشط للحويصلة في مصل الدم وما تلاه من خلل هرموني يتضح من انخفاض مستوى الاستراديول والهرمون المضاد لمولر في مصل الدم مقارنة بالمجموعة الضابطة.
تسبب الضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به في زيادة ذات دلالة احصائية في مستوى التعبير الجيني لمستقبل الهرمون المطلق للكورتيكوتروبين١ وانخفاض ناقل الجلوكوز٤ ومستوى بروتين النمو والتمييز٩ وتجزئة الحمض النووي في أنسجة المبيض مقارنة بالمجموعة الضابطة، ويعزي ان يكون ذلك نتيجة الزيادة المفرطة للهرمون المطلق للكورتيكوتروبين (CRH) والخلل في نقل واستخدام الجلوكوز مما قد يؤدي لتثبيط تكوين الستيرويد في أنسجة المبيض وبالتالي فشل المبيض في تكوين البويضات. علاوة على ذلك، آدى التعرض للضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به الى إنخفاض ذو دلالة احصائية في مستوى كل من الجلوتاثيون والقدرة الكلية لمضادات الأكسدة وزيادة ذات دلالة احصائية في مستوى المالوندايالدهيد في نسيج المبيض مقارنة بالمجموعة الضابطة مما يعزي لزيادة التوتر الأوكسيدي. كما أظهرت نتائج الفحص الهيستوباثولوجى لأنسجة المبيض والحصين توافقاً مع النتائج السابقة.
اوضحت النتائج ايضا ان الأوجينول قد احدث تحسناً ذات دلالة احصائية في الإنخفاض في وزن الجسم الناجم عن الضغط العصبي المزمن الذي لا يمكن التنبؤ به وفى وقت الجمود اثناء إختبار السباحة القسرى، وحسَّن بشكل ملحوظ النسبة المئوية لتفضيل السكروز. أظهرت النتائج ايضا أن اعطاء الأوجينول تسبب في انخفاض ذات دلالة احصائية في مستويات الكورتيكوستيرون، الهرمون اللوتيني والهرمون المنشط للحويصلة في مصل الدم مع زيادة ذات دلالة احصائية في مستويات الاستراديول والهرمون المضاد لمولر.

تسبب الأوجينول في انخفاض ذات دلالة احصائية في مستويات التعبير الجيني لمستقبل الهرمون المطلق للكورتيكوتروبين1 وزيادة ناقل الجلوكوز4 في المبيض. بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك زيادة ذات دلالة احصائية في مستوى بروتين عامل النمو والتمييز9 في مبيض الجرذان. خفف العلاج بالإوجينول من تجزئة الحمض النووي

Issued also as CD

Text in English and abstract in Arabic & English.