THE STUDY OF THUNBERGIA LAURIFOLIA LINN. ON BEHAVIOR CHANGES AND DOPAMINERGIC SYSTEM IN RATS TREATED WITH ACUTE AND CHRONIC ALCOHOL

Abstract

Thunbergia laurifolia Linn. (T. laurifolia), “Rang-jert”, is a Thai traditional medicine that has been used as an antidote for poisons detoxification including ethanol. T. laurifolia can stimulate neuronal activity and dopamine release in striatum and nucleus accumbens which are correlated in motor and reward systems in a similar way as drug abuse. However, chronic administration of T. laurifolia can not induce addiction. Moreover, its antioxidant property and bioactive compound, iridoid glycoside, show effects against neurotoxics. The aims of this thesis were to investigate the potential protective effect of T. laurifolia on behavior changes and alterations in the nigrostriatal and mesolimbic dopaminergic pathways in acute and chronic ethanol administrations rats. The four groups of male Wistar rats (control, ethanol, T. laurifolia and T. laurifolia plus ethanol groups) were used to test of acute and chronic treatments followed by the determination of various behaviors (motor coordination impairment, anxiety, exploratory and addiction) and tyrosine hydroxylase expression. In acute ethanol administration studies, T. laurifolia showed protective effects on the ethanol-induced motor coordination impairment on balance beam. Acute ethanol produced a significant increase in tyrosine hydroxylase expression in the striatum but not in substantia nigra, nucleus accumbens, and ventral tegmental area. Administration of T. laurifolia before acute ethanol reversed the expression of tyrosine hydroxylase in the striatum back to the control level. Chronic administration of T. laurifolia prior to ethanol for 30 consecutive days demonstrated a potential protective effect to ethanol-induced motor coordination impairment and addiction. Moreover, the expression of the tyrosine hydroxylase in the striatum and nucleus accumbens were reversed to the control level by the action of T. laurifolia. From both acute and chronic experiments, it can be concluded that T. laurifolia extract showed the protective effects on ethanol-induced motor coordination impairment, addiction, and tyrosine hydroxylase expression changes in the striatum and nucleus accumbens in rats. The findings can be suggested that the effects of T. laurifolia may perhaps improve an ability to prevent the alcohol-related impairment of motor coordination and motor skill to drive, addiction, and neurodegenerative diseases.

Thunbergia laurifolia Linn. (T. laurifolia) หรือ รางจืด เป็นพืชสมุนไพรที่มีสรรพคุณในการล้างพิษจากสารพิษหลายชนิด เช่น แอลกอฮอล์ รางจืดยังมีฤทธิ์ในการกระตุ้นการทำงานของสมองส่วนที่ทำงานเกี่ยวกับระบบ motor และ reward ได้แก่ สมองส่วน striatum และ nucleus accumbens ได้เหมือนกับสารเสพติด แต่การได้รับรางจืดแบบเรื้อรังกลับไม่ก่อให้เกิดการเสพติด นอกจากนี้รางจืดยังมีผลในการป้องกันสารพิษในสมองอีกด้วย การศึกษาครั้งนี้เป็นการศึกษาผลของสารสกัดรางจืดในการป้องกันความผิดปกติทางพฤติกรรมต่างๆ และปริมาณโปรตีนไทโรซีน ไฮดรอกซิเลส ของสมองในระบบประสาทโดปามีนของหนูทดลองที่ได้รับเอทานอลแบบเฉียบพลันและเรื้อรัง ในหนูทดลองเพศผู้ สายพันธุ์ Wistar ที่แบ่งเป็น 4 กลุ่มการทดลอง ได้แก่ กลุ่มควบคุม เอทานอล สารสกัดรางจืด และสารสกัดรางจืดร่วมกับเอทานอล สัตว์ทดลองจะได้รับเอทานอลทั้งแบบเฉียบพลันและเรื้อรัง และทดสอบความผิดปกติทางพฤติกรรมและปริมาณโปรตีนไทโรซีน ไฮดรอกซิเลส ผลการทดลองพบว่า หนูทดลองที่ได้รับเอทานอลแบบเฉียบพลัน มีความบกพร่องของการควบคุมการเคลื่อนที่ เมื่อถูกทดสอบด้วยอุปกรณ์ balance beam และความบกพร่องนี้ลดลงเมื่อได้รับสารสกัดรางจืดร่วมกับเอทานอล ในขณะที่เอทานอลมีผลทำให้ปริมาณโปรตีนไทโรซีน ไฮดรอกซิเลสในสมอง striatum เพิ่มขึ้นมากกว่าปกติ และสารสกัดรางจืดมีผลทำให้ระดับไทโรซีน ไฮดรอกซิเลสกลับสู่ค่าควบคุม ส่วนหนูทดลองที่ได้รับเอทานอลแบบเรื้อรัง พบภาวะการเสพติดเอทานอลเมื่อทดสอบด้วยอุปกรณ์ conditioned place preference และพบความบกพร่องของการควบคุมการเคลื่อนที่ แต่ไม่พบการเปลี่ยนแปลงภาวะวิตกกังวลหรือพฤติกรรมการสำรวจ นอกจากนี้ยังพบการลดลงของปริมาณโปรตีนไทโรซีน ไฮดรอกซิเลสในสมอง striatum และ nucleus accumbens ที่มากกว่าปกติ แต่เมื่อสัตว์ทดลองได้รับสารสกัดรางจืดก่อนการได้รับเอทานอลในแต่ละวันต่อเนื่องเป็นระยะเวลา 30 วัน พบว่าลดการเกิดภาวะการเสพติดเอทานอลและลดความผิดปกติของการควบคุมการเคลื่อนที่ และยังป้องกันการลดลงของปริมาณโปรตีนไทโรซีน ไฮดรอกซิเลสในสมอง striatum และ nucleus accumbens จากผลการทดลองสามารถสรุปได้ว่าการได้รับสารสกัดรางจืดก่อนเอทานอล สามารถป้องกันภาวะการเสพติดเอทานอล ลดความบกพร่องในการควบคุมการเคลื่อนที่ และป้องกันความไม่สมดุลของปริมาณโปรตีนไทโรซีน ไฮดรอกซิเลสในสมองของหนูที่ได้รับเอทานอลแบบเฉียบพลันและเรื้อรัง จากผลการทดลองทั้งหมดสามารถนำมาประยุกต์ใช้ในการป้องกันความบกพร่องของ motor coordination ในขณะขับรถของผู้ที่ดื่มแอลกอฮอล์ ป้องกันการเสพติดแอลกอฮอล์และป้องกันโรคที่เกิดจากความเสื่อมของระบบประสาท