مجله علمی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان

مقاله پژوهشی

مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان

دوره 13، تیر 1393، 382-371

بررسی اثر عصاره آبی سیر بر شاخص‌های استرس اکسیداتیو در بافت بیضه موش‌های صحرایی دیابتی

رامین سلیم‌نژاد[1]، مهدی جلالی[2]، محمدرضا نیکروش[3]، علیرضا فاضل³

دریافت مقاله: 5/11/92      ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 24/12/92  دریافت اصلاحیه از نویسنده: 10/3/93      پذیرش مقاله: 3/4/93

چکیده

زمینه و هدف: دیابت قندی یکی از شایع‌ترین بیماری‌های متابولیکی بوده و از طریق افزایش استرس اکسیداتیو باعث ایجاد آسیب بیضه‌ می‌شود. استفاده از آنتی‌اکسیدان‌ها باعث کاهش استرس اکسیداتیو شده و میزان آسیب بیضه را کاهش می‌دهند. در این مطالعه تأثیر عصاره سیر بر میزان شاخص‌های استرس اکسیداتیو در بافت بیضه موش‌های صحرایی دیابتی مورد بررسی قرار گرفته است.

مواد و روش ها: در این مطالعه تجربی 24 سر موش صحرایی نر به طور تصادفی به 3 گروه، کنترل، دیابتی و دیابتی تیمار شده با عصاره سیر تقسیم شدند. گروه کنترل و دیابتی به میزان 1 میلی‌لیتر بر 100 گرم وزن بدن آب مقطر وگروه دیابتی تیمار شده با عصاره سیر نیز به میزان 1 میلی‌لیتر بر 100 گرم وزن بدن عصاره سیر به مدت 6 هفته دریافت کردند. دیابت از طریق تزریق داخل صفاقی تک دوز استرپتوزوتوسین (60 میلی‌گرم بر کیلوگرم) ایجاد شد. بعد از 6 هفته بیضه راست خارج شد و فعالیت آنزیم‌های استرس اکسیداتیو شامل مالون‌دی‌آلدئید، کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز مورد بررسی قرار گرفت.

یافته‌ها: درمان موش‌های صحرایی دیابتی با عصاره سیر به طور معناداری باعث کاهش سطح گلوکز خون گردید (001/0p<). همچنین، در طی دیابت مقدار مالون‌دی‌آلدئید افزایش یافته و میزان فعالیت آنزیم‌های سوپراکسید دیسموتاز و کاتالاز در بافت بیضه کاهش نشان داد و طی درمان با عصاره سیر، به طور معناداری بهبودی در این عوامل مشاهده گردید (001/0p<).

نتیجه‌گیری: نتایج حاصل از این مطالعه تأیید‌کننده نقش آنتی‌اکسیدانی عصاره سیر در بهبود آسیب‌های بیضه‌ای ناشی از دیابت می‌باشد.

واژه‌های کلیدی: استرس اکسیداتیو، دیابت شیرین، عصاره سیر، بیضه

مقدمه

دیابت قندی یکی از شایع‌ترین بیماری‌های متابولیکی است که با افزایش قند خون به دلیل نقص در تولید انسولین (دیابت نوع ।) و یا مقاومت بافت‌های محیطی به انسولین به همراه کاهش ترشح انسولین از سلول‌های بتای جزایر لانگرهانس لوزالمعده (دیابت نوع ॥) مشخص می‌شود ]2-1[. میزان افراد مبتلا به دیابت در جهان درحال افزایش است و پیش‌بینی می‌شود در سال 2025 حدود 300 میلیون نفر در جهان مبتلا به دیابت باشند ]2[. دیابت تأثیرات ساختاری و عملکردی متفاوتی بر ساختار‌های مختلف بدن دارد و در درازمدت با عوارض چشمی، کلیوی، قلبی- عروقی و عصبی همراه می‌باشد ]3[. همچنین مطالعات بالینی و آزمایشگاهی نشان داده‌اند که دیابت بر روی سیستم تناسلی نر تأثیر گذاشته و باعث ایجاد عوارضی مانند کاهش میزان تستوسترون، کاهش قطر لوله‌های منی‌ساز، کاهش میل جنسی، افزایش اسپرم‌های ناهنجار و ناباروری می‌شود ]3-2[. همچنین بیان شده است که احتمالاً دیابت یکی از عوامل ایجادکننده استرس اکسیداتیو می‌باشد ]4[.

درطی دیابت، ‌هایپرگلیسمی و در نهایت افزایش گلیکوزیلاسیون مولکول‌ها تغییر در فعالیت پروتئین کیناز C، برهم زدن تعادل پروستانوئیدها و افزایش تولید سوپراکسید‌های میتوکندریایی باعث افزایش استرس اکسیداتیو به واسطه افزایش در تولید رادیکال‌های آزاد می‌شود ]5[. رادیکال‌های آزاد، اتم‌ها یا مولکول‌هایی هستند که به دلیل داشتن الکترون‌های جفت نشده، در بدن بسیار واکنش‌پذیر بوده و آسیب بسیاری به ماکرومولکول‌های بدن مانند DNA، پروتئین‌ها، لیپیدها و کربوهیدرات‌ها وارد می‌سازند ]6[. در شرایط طبیعی در بدن بین تولید و حذف رادیکال‌های آزاد تعادل وجود دارد. عدم تعادل در این فرایند منجر به بروز استرس اکسیداتیو و تغییرات پاتولوژیک متعدد در سلول‌ها می‌گردد ]7[. برخی از مطالعات انجام شده نشان داده‌اند که تقویت سیستم آنتی‌اکسیدانی عوارض ناشی از دیابت را کاهش می‌دهد ]8[. با توجه به میزان شیوع بالا و اثرات جانبی که دیابت بر روی سیستم تولید مثلی جنس نر دارد، لازم است که به دنبال راه‌هایی برای کنترل این بیماری و اثرات جانبی آن باشیم.

گیاهان دارویی از زمان‌های قدیم مورد توجه پزشکان بوده و از آن‌ها در درمان بسیاری از بیماری‌ها استفاده می‌شود. سیر یکی از گیاهانی است که استفاده زیادی در طب سنتی از جمله درمان دیابت دارد. سیر (Allium sativum L, Liliaceae) دارای خواص مختلفی از جمله کاهش‌دهنده کلسترول و تری‌گلیسرید، کاهش‌دهنده فشار خون، جلوگیری از تشکیل توده پلاکتی خون، اثرات ضد میکروبی، ضد دیابتی و آنتی‌اکسیدانی می‌باشد ]9[. سیر دارای مواد دارویی مؤثری همچون آلئین، آلیسین، آنزیم آلیناز، اینولین، ویتامین‌های  C، گروه  Bو A است ]10[ خواص دارویی سیر عمدتاً به دلیل حضور ترکیب سولفوره آن به نام آلیسین می‌باشد. تحقیقات انجام شده نشان داده‌اند که آلیسین رادیکال‌های آزاد را به دام انداخته و پراکسیداسیون لیپیدی و تجمع پلاکتی را مهار کرده و میزان چربی‌های خون را کاهش می‌دهد ]11[. اکثر مطالعات نشان داده‌اند که استفاده از سیر باعث افزایش میزان تستوسترون، قطر توبول‌های منی‌ساز و نیز کاهش استرس اکسیداتیو می‌شود ]13-12[. در مطالعه‌ای که توسط Abdolahnejad و همکاران در رابطه با اثر سیر بر آسیب‌های بیضه‌ای ناشی از دیابت شیرین در موش‌های صحرایی انجام شد، بررسی‌های بافت شناسی نشان دادند که عصاره سیر خام با دوز 1 میلی‌لیتر به ازای هر 100 گرم وزن بدن به طریقه گاواژ به طور قابل توجهی تغییرات مورفولوژیک ایجاد شده به وسیله دیابت و کم شدن سلول‌های زاینده را کاهش می‌دهد ]14[.Demerdash  و همکاران در سال 2005 به مطالعه‌ای تأثیر بیوشیمیایی سیر و پیاز بر میزان قند خون ناشی از دیابت القا شده با آلوکسان پرداختند و نشان دادند که آب سیر و پیاز اعمال آنتی‌اکسیدانی و آنتی‌هایپرگلیسیمیک دارد و می‌تواند آسیب‌های کبدی و کلیوی ناشی از دیابت را کاهش دهد ]9[. با توجه به این که در مطالعات قبلی تأثیر عصاره آبی سیر بر میزان شاخص‌های استرس اکسیداتیو بیضه موش‌های صحرایی دیابتی بررسی نشده است در مطالعه حاضر این بخش مورد بررسی قرار گرفته است.

مواد روش‌ها

حیوانات: در این مطالعه تجربی 24 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار با وزن 250تا300 گرم استفاده شد. حیوانات از خانه حیوانات دانشکده پزشکی مشهد تهیه گردیده و در همین محل در شرایط استاندارد (دمای
C°24-22 با چرخه نور/تاریکی  12 ساعت) نگه داری شدند و در طول دوره آزمایش دسترسی آزاد به آب و غذا داشتند.

عصاره‌گیری: عصاره سیر بر اساس روشی که توسط Demerdash توصیف شده بود، تهیه گردد ]9[. جوانه سیر تازه (بومی‌منطقه مشهد) خریداری شده و توسط متخصصین گیاه‌شناسی در دانشگاه فردوسی مشهد با شماره هرباریوم (FUMH: 39493) تعیین گردید. ابتدا پوست سیر گرفته شده و با آب مقطر شستشو داده شد. سپس به قطعات کوچکی برش داده و به ازای هر 100 گرم سیر خرد شده ۲۵۰ میلی‌لیتر آب مقطر به آن اضافه گردید و با استفاده از مخلوط کن به خوبی مخلوط شد. سپس مخلوط حاصل با استفاده از کاغذ صافی صاف گردیده و عصاره ی  سیر به لوله‌های آزمایش انتقال داده شد و تا زمان استفاده در فریزر نگهداری شد.

ایجاد دیابت: دیابت از طریق تزریق داخل صفاقی تک دوز استرپتوزوتوسین (STZ) محلول در سالین فیزیولوژیک (ساخت شرکت سیگما آمریکا) با دوز۶۰ میلی‌گرم بر کیلوگرم وزن بدن ایجاد شد. به این منظور موش‌های صحرایی به مدت 12 ساعت ناشتا بوده و پس از آن تزریق صورت گرفت ]14[. سه روز پس از تزریق برای اطمینان از دیابتی شدن خونگیری از ورید دمی‌انجام شد. حیواناتی که میزان قند خون آن‌ها بیشتر از 250 میلی‌گرم بر دسی‌لیتر بودند به عنوان دیابتی در نظر گرفته شدند. میزان قند خون حیوانات با دستگاه گلوکومتر
(Easy Gluco) اندازه‌گیری شد.

گروه‌های مورد مطالعه: 24 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار به طور تصادفی به سه گروه 8 تایی کنترل، دیابتی و دیابتی تحت درمان با عصاره سیر تقسیم شدند. گروه کنترل و دیابتی آب مقطر به میزان 1میلی‌لیتر بر 100 گرم وزن بدن و گروه دیابتی تحت درمان با عصاره سیر نیز به میزان 1میلی‌لیتر بر 100 گرم وزن بدن (400میلی‌گرم به ازای هر صد گرم) عصاره سیر به صورت روزانه و به مدت ۶ هفته به طریقه گاواژ دریافت کردند. در طول انجام مطالعه از موش‌های صحرایی قبل از شروع آزمایش و در هفته‌های سوم و ششم خون‌گیری از ورید گوشه چشمی‌ جهت اندازه‌گیری تغییرات میزان سطح گلوکز انجام شد. تمام مراحل خون‌گیری بعد از ناشتا بودن موش‌های صحرایی به مدت 12ساعت بود. بلافاصله بعد از خونگیری نمونه‌های خون سانتریفیوژ شده و سرم آن‌ها در دمای 80- درجه سانتی‌گراد تا زمان آزمایش نگه‌داری شد. بعد از گذشت 6 هفته موش‌های صحرایی بیهوش شده و بیضه راست خارج شد و پس از هموژن کردن بیضه‌ها فعالیت آنزیم‌های استرس اکسیداتیو شامل ، کاتالاز (CAT) و سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و مقدار مالون‌دی‌آلدئید ((MDA مورد بررسی قرار گرفت.

سنجش مالون‌دی‌آلدئید (MDA) بافتی: جهت تعیین میزان پراکسیداسیون لیپیدی، سطح TBARS ترکیبات واکنش‌دهنده با تیوباربیتوریک اسید در بافت بیضه اندازگیری گردید. (TBARS)، مانند مالون‌دی‌آلدئید (MDA) باTBA  واکنش داده و کمپلکس قرمز رنگی تولید می‌کند که در طول موج nm535 دارای پیک جذبی است.

جهت تهیه محلول TBA-TCA-HCL، 375 میلی‌گرم تیوباربیتوریک اسید (TBA) در 2 میلی‌لیتر اسید کلریدریک حل شده و به 100 میلی‌لیتر محلول 15 درصدی تری‌کلرواستیک اسید (TCA) اضافه شده، جهت حل شدن کامل رسوبات از حمام آب 50 درجه سانتی‌گراد استفاده گردید. سپس بافت مورد نظر توزین و بلافاصله با محلول کلرید پتاسیم 5/1% هموژن گردید تا یک مخلوط هموژن 10% بدست آید. سپس 1 میلی‌لیتر از مخلوط هموژن بافتی با 2 میلی‌لیتر از محلول TBA-TCA-HCL مخلوط شده و به مدت 45 دقیقه در آب در حال جوش حرارت داده شد (محلول به رنگ نارنجی صورتی). بعد از خنک شدن، به مدت ده دقیقه با دور rpm1000 سانتریفیوژ گردید و سپس جذب آن (A) در طول موج 535 نانومتر با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر خوانده شد ]16[. و در نهایت با استفاده از فرمول زیر محاسبه گردید

C(m)=A/1.65*10^5 غلظت TBARS

سنجش فعالیت سوپراکسید دیسموتاز(SOD): جهت تهیه هموژن بافتی ابتدا بافت را وزن کرده و با بافر فسفات سالین 50 میلی‌مولار (4/7=pH) هموژن شد. سنجش فعالیت براساس روش madesh صورت گرفت. در این روش واکنش MTT با آنیون سوپراکسید تولید شده از پیروگالل، توسط آنزیم SOD مهار می‌گردد. ابتدا محلول استاندارد آنزیم که از شرکت راندوکس خریداری شده بود با بافر فسفات 50 میلی‌مولار (4/7=pH) به غلظت‌های مختلف تهیه و منحنی استاندارد رسم گردید. سپس 65 میکرولیتر بافر فسفات سالین (4/7=pH)، 30 میکرولیتر MTT (25/1 میلی‌مول) در حضور 75 میکرولیتر پیروگالل (100 میکرومول) با 10 میکرولیتر هموژن بافتی مخلوط شده و به مدت 5 دقیقه در دمای اتاق انکوبه شدند. سپس 75/0 میکرولیتر دی‌متیل سولفوکسید (DMSO) اضافه گردیده و جذب نوری محلول در طول موج 570 نانومتر با استفاده از دستگاه الایزا خوانده شد.

برای به دست آوردن درصد مهار انجام شده با آنزیم SOD، از فرمول مربوطه بر اساس دستورالعمل کیت استفاده شد. با انطباق درصد مهار روی منحنی استاندارد فعالیت آنزیم به دست آمد و فعالیت آن بر اساس واحد بین‌المللی بر میلی‌گرم پروتئین تام گزارش شد ]17[.

سنجش فعالیت آنزیم کاتالاز (CAT): جهت تهیه هموژن بافتی ابتدا بافت را وزن کرده و با بافر فسفات سدیم 50 میلی‌مولار (7=pH) هموژن شد. فعالیت آنزیم کاتالاز با استفاده از روش Aebi ]18[ و با دنبال نمودن تجزیه پراکسید هیدروژن (H₂O₂) در طول موج 240 نانومتر اندازه‌گیری شد. واکنش با اضافه کردن H₂O₂ 30 میلی‌مولار به حجم مناسبی از هموژن بافتی در بافر فسفات سدیم 50 میلی‌مولار (7 =pH) شروع شد. سپس جذب طی 3 دقیقه در طول موج 240 نانومتر قرائت و فعالیت ویژه برحسب واحد بر میلی‌گرم پروتئین محاسبه شد.

اندازه‌گیری گلوکز: غلظت گلوکز با استفاده از کیت
شرکت پارس آزمون ایران و به روش گلوکز اکسیداز توسط دستگاه اتوآنالیزر اندازه‌گیری گردید.

روش تجزیه و تحلیل آماری: تمام تجزیه و تحلیل آماری با استفاده از نرم‌افزار SPSS نسخه 5/11انجام شدند. تمام مقادیر به صورت (انحراف معیار ± میانگین) بیان شدند. در نهایت داده‌ها با استفاده از آزمون‌های ONE- WAY ANOVA و به دنبال آن TUKEY مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. نتایجی که دارای 05/0>p بودند از نظر آماری معنی‌دار در نظر گرفته شدند.

نتایج

جدول 1 متوسط گلوکز سرم را قبل از شروع آزمایش (پایه) و در طی هفته‌های سوم و ششم نشان می‌دهد. افزایش معناداری در سطح گلوکز سرم در طی هفته‌های سوم و ششم در گروه دیابتی نسبت به گروه کنترل (001/0p<) دیده شد. همچنین کاهش معناداری در سطح گلوکز سرمی‌طی هفته‌های سوم و ششم در گروه دیابتی تحت درمان با عصاره سیر نسبت به گروه دیابتی (001/0p<) مشاهده گردید.

جدول 1- مقایسه میانگین گلوکز سرم قبل از آزمایش، در هفته سوم و ششم

* نشان‌دهنده اختلاف معنادار با گروه کنترل و + نشان دهنده اختلاف معنادار بین گروه دیابتی و تحت درمان با عصاره سیر می‌باشد (001/0p<). (آزمون آنالیز واریانس یک طرفه)

نمودار 1 میزان مالون‌دی‌آلدئید را در بافت بیضه نشان می‌دهد. سطح مالون‌دی‌آلدئید (MDA) در بافت بیضه‌ موش‌های صحرایی دیابتی افزایش معناداری را نسبت به گروه کنترل (001/0p<) نشان داد. درمان موش‌های صحرایی دیابتی با عصاره سیر باعث کاهش در سطح مالون‌دی‌آلدئید به طور معناداری (001/0p<) گردید.

نمودار 1- مقایسه سطح مالون‌دی‌آلدئید (MDA) در بافت بیضه موش‌های صحرایی پس از 6 هفته بین گروه‌های کنترل، دیابتی و دیابتی تحت درمان با عصاره سیر (انحراف معیار ± میانگین).
* نشان‌دهنده اختلاف معنادر با گروه کنترل و + نشان‌دهنده اختلاف معنادار بین گروه دیابتی و تحت درمان با عصاره سیر می‌باشد (001/0p<). (آزمون آنالیز واریانس یک طرفه)

نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که میانگین فعالیت آنزیم کاتالاز در بافت بیضه موش‌های صحرایی دیابتی کاهش معناداری نسبت به گروه کنترل (001/0p<) دارد. همچنین میانگین فعالیت این آنزیم در گروه تحت درمان با عصاره سیر افزایش معناداری را نسبت به گروه دیابتی بدون درمان (001/0p<) نشان داد (نمودار 2) .

نمودار 2- مقایسه فعالیت آنزیم کاتالاز (CAT) در بافت بیضه موش‌های صحرایی پس از 6 هفته بین گروه‌های کنترل، دیابتی و دیابتی تحت درمان با عصاره سیر (انحراف معیار ± میانگین).
* نشان‌دهنده اختلاف معنادر با گروه کنترل و + نشان‌دهنده اختلاف معنادار بین گروه دیابتی و تحت درمان با عصاره سیر می‌باشد (001/0p<). (آزمون آنالیز واریانس یک طرفه)

بررسی فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز نشان داد که در گروه دیابتی میانگین فعالیت این آنزیم نسبت به گروه کنترل کاهش معنا‌داری (001/0p<) دارد. مقایسه یین گروه تحت درمان با گروه دیابتی افزایش معناداری را در میزان میانگین فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (001/0p<) نشان داد (نمودار 3).

نمودار 3- مقایسه فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز (SOD) در بافت بیضه موش‌های صحرایی پس از 6 هفته بین گروه‌های کنترل، دیابتی و دیابتی تحت درمان با عصاره ی سیر(میانگین±انحراف معیار). * نشان‌دهنده اختلاف معنادر با گروه کنترل و + نشان‌دهنده اختلاف معنادار بین گروه دیابتی و تحت درمان با عصاره سیر می‌باشد (001/0p<). (آزمون آنالیز واریانس یک طرفه)

بحث

نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که عصاره سیر باعث ایجاد تغییراتی در سطح گلوکز خون و همچنین سطح آنزیم‌های استرس اکسیداتیو در بافت بیضه موش‌های صحرایی دیابتی می‌شود. استفاده از عصاره ی سیر باعث کاهش میزان گلوکز خون در موش‌های صحرایی دیابتی تحت درمان شد که این یافته منطبق با نتایج حاصل از مطالعه Demerdash می‌باشد ]9[. مکانیسم دقیق کاهش قند خون توسط سیر مشخص نیست، ولی عمدتاً فعالیت هیپوگلیسمی‌سیر را به اجزای آلیسین آن نسبت می‌دهند. آلیسین این فرآیند را از طریق افزایش ترشح انسولین آندوژن‌، آزاد کردن انسولین از پیوندها و یا افزایش حساسیت بافت هدف به انسولین انجام می‌دهد. همچنین گزارش شده است که آلیسین می‌تواند فعالیت انسولین را از طریق ترکیب با اجزایی مانند سیستئین افزایش دهد ]19[. احتمالاً در مطالعه حاضر نیز اجزای آلیسین موجود در عصاره سیر با مکانیسمی ‌مشابه باعث کاهش میزان گلوکز خون در موش‌های صحرایی دیابتی گردیده است. در طی دیابت علاوه بر افزایش میزان گلوکز، تعادل بین تولید و حذف رادیکال‌های آزاد نیز برهم می‌خورد. در نتیجه میزان رادیکال‌های آزاد افزایش یافته و باعث ایجاد استرس اکسیداتیو می‌شود ]9-8[. استرس اکسیداتیو از طریق مکانیسم‌هایی مانند پراکسیداسیون لیپید‌ها، آسیب اکسیداتیو پروتئین و DNA باعث آسیب سلولی می‌شود ]20[. نتایج حاصل از مطالعه ی حاضر نشان داد که دیابت باعث افزایش معنادار سطح مالون‌دی‌آلدئید (به عنوان مارکر پراکسیداسیون لیپیدها) در بافت بیضه موش‌های صحرایی دیابتی نسبت به گروه کنترل می‌شود، که این یافته با مطالعات مختلفی که در ارتباط با استرس اکسیداتیو در بافت بیضه موش‌های صحرایی دیابتی انجام شده است مطابقت دارد ]4[. لذا افزایش سطح مالون‌دی‌آلدئید در بافت بیضه گروه دیابتی تأکیدی بر افزایش پراکسیداسیون لیپیدی می‌باشد. در مطالعه حاضر، درمان موش‌های صحرایی دیابتی با عصاره سیر، کاهش معناداری را در سطح مالون‌دی‌آلدئید بافت بیضه نشان داد. در رابطه با مکانیسم اثر عصاره سیر در جلوگیری و کاهش روند پراکسیداسیون، مطالعات انجام شده نشان داده‌اند که تیوسولفینات‌های موجود در سیر (مثل آلیسین) به دام اندازنده‌های رادیکال‌های آزاد بوده و باعث مهار پراکسیداسیون لیپیدی می‌شود ]11[. نتایج حاصل از مطالعه Hfaiedh و همکاران نیز در سال 2011 که به بررسی اثر مهاری عصاره سیر بر استرس اکسیداتیو ناشی از القا با لیندان (پودر سفید بلورین مورد استفاده به عنوان یک حشره‌کش در کشاورزی) و آسیب‌های مرتبط در بیضه و مغز موش‌های صحرایی پرداختند، نشان داد که تزریق روزانه سیر تازه به میزان 1 میلی‌لیتر بر کیلوگرم وزن بدن موش‌های صحرایی به صورت روزانه و به مدت 30 روز، تغییرات ناشی از لیندان را تقریباً به حالت عادی بر می‌گرداند، و سطح مالون‌دی‌آلدئید را کاهش می‌دهد، که این عمل می‌تواند تأیید‌کننده نقش مفید این گیاه به عنوان یک آنتی‌اکسیدان باشد ]12[. بنابراین کاهش سطح مالون‌دی‌آلدئید بافت بیضه در گروه تحت درمان با عصاره سیر در مطالعه حاضر نیز احتمالاً مربوط به فعالیت آنتی‌اکسیدانی ترکیبات موجود در سیر از جمله تیوسولفینات‌ها می‌باشد. همچنین در مطالعه حاضر مشخص شد، دیابت فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز را نسبت به گروه کنترل به طور معناداری کاهش داده است، که این یافته با دیگر مطالعات انجام شده در این زمینه منطبق بوده و آن‌ها نیز بیان کرده‌اند که در طی دیابت، فعالیت سوپراکسید دیسموتاز، کاتالاز و گلوتاتیون پراکسیداز کاهش می‌یابد ]4[. سوپراکسید دیسموتاز یکی از مهم‌ترین آنزیم‌های سیستم آنتی‌اکسیدانی بدن می‌باشد، عمل اصلی سوپراکسید دیسموتاز تجزیه رادیکال‌های آنیونی سوپراکسید (اولین محصول رادیکالی اکسیژن) به H₂O₂ می‌باشد، که از این طریق سمیت سوپراکسید از بین رفته و رادیکال‌های آزاد ناشی از سوپراکسید ایجاد نمی‌شود ]21[. از طرف دیگر در مطالعه حاضر میزان فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز در بیضه موش‌های صحرایی دیابتی تحت تیمار با عصاره سیر افزایش معناداری را نسبت به گروه دیابتی بدون درمان نشان داد. این یافته تأییدکننده نتایج حاصل از مطالعه Ola-Mudathir و همکاران در سال 2008 می‌باشد، آن‌ها بیان کردند که درمان با عصاره آبی سیر و پیاز اثرات مخرب ناشی از کادمیوم را بر روی فعالیت اکسیداتیو بافت بیضه کاهش داده و باعث افزایش فعالیت آنزیم سوپراکسید دیسموتاز می‌شود ]13[. یکی دیگر از آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی که در سمیت‌زدایی رادیکال‌های آزاد نقش دارد، کاتالاز می‌باشد. در مطالعه حاضر فعالیت آنزیم کاتالاز در گروه دیابتی نسبت به گروه کنترل کاهش معناداری را نشان داد، در حالی که در گروه تحت درمان با عصاره سیر فعالیت این آنزیم افزایش معناداری را نسبت به گروه دیابتی داشت. کاهش فعالیت آنزیم کاتالاز در مطالعه حاضر می‌تواند به دلیل  افزایش تولید H₂O₂ در نتیجه خود اکسایشی گلوکز و گلیکوزیلاسیون غیرآنزیمی آن باشد که باعث اکسید شدن و دناتوره شدن آنزیم می‌شود و یا می‌تواند در نتیجه هیپرگلیسمی ‌و به دنبال آن گلیکوزیلاسیون آنزیم اتفاق افتاده باشد که باعث مهار فعالیت آنزیم می‌شود ]22[. مشخص شده است که استفاده از مواد آنتی‌اکسیدان باعث افزایش فعالیت کاتالاز می‌شود که با نتایج حاصل از مطالعه حاضر مطابقت دارد. گزارش شده است مصرف سیر به میزان 3% وعده غذایی به مدت 2 هفته تولید H₂O₂ را در کلیه کاهش می‌دهد ]23[. در مطالعه حاضر نیز احتمالاً عصاره سیر با مکانیسم فوق باعث افزایش فعالیت کاتالاز در گروه تحت درمان شده است. مکانیسم‌های احتمالی دخیل در بهبود آسیب‌های بیضه‌ای توسط عصاره سیر در موش‌های صحرایی دیابتی در مطالعه حاضر را می‌توان این‌گونه بیان کرد: سیر دارای خاصیت آنتی‌اکسیدانی، کاهندگی قند خون و افزایندگی ترشح انسولین می‌باشد ]19، 9[. در طی دیابت افزایش رادیکال‌های آزاد باعث پراکسیداسیون لیپیدها شده و باعث آسیب در بافت بیضه می‌شود. سیر با داشتن خاصیت آنتی‌اکسیدانی باعث کاهش استرس اکسیداتیو و تقویت سیستم آنتی‌اکسیدانی و حذف رادیکال‌های آزاد اکسیژن شده و باعث کاهش آسیب‌های بیضه می‌شود، از این نظر عصاره سیر مشابه آب انار، ملاتونین و بادام هندی عمل می‌کند. در این خصوص نشان داده شده است که تیمار موش‌های دیابتی با آنتی‌اکسیدان‌های فوق باعث کاهش سطح مالون‌دی‌آلدئید و افزایش فعالیت کاتالاز، سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز می‌شود ]25-24، 21[. همچنین بیان شده است سیر توسط مکانیسم‌هایی باعث افزایش ترشح انسولین می‌شود ]19[. می‌توان این‌گونه بیان کرد که سیر با افزایش ترشح انسولین باعث کاهش قند خون شده و در نتیجه با این مکانیسم نیز باعث کاهش آسیب‌های بیضه می‌شود.

نتیجه‌گیری

در مطالعه حاضر اثرات عصاره آبی سیر بر میزان شاخص‌های استرس اکسیداتیو بیضه موش‌های صحرایی دیابتی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحقیق تأییدکننده نقش آنتی‌اکسیدانی و ضد دیابتی عصاره سیر در بهبود آسیب‌های بیضه‌ای ناشی از دیابت می‌باشد. توصیه می‌شود که در تحقیقات آتی اثرات دوز‌های مختلف سیر بر سیستم تناسلی جنس نر دیابتی بررسی گردد و مناسب‌ترین دوز جهت استفاده تعیین گردد.

تشکر و قدردانی

این پروژه با شماره 910857 مورد تأیید معاونت پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مشهد قرار گرفت، بدینوسیله مجریان این طرح، از مساعدت معاونت پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی مشهد جهت تأمین اعتبار مالی و خانم آقایی مسئول آزمایشگاه فارماکولوژی دانشکده پزشکی مشهد جهت کمک در تهیه عصاره سیر تشکر و قدردانی می‌نمایند.

References

[1] Sreemantula S, Kilari EK, Vardhan VA, Jaladi R. Influence of antioxidant (L-ascorbic acid) on tolbutamide induced hypoglycemia/antihypergly cemia in normal and diabetic rats. BMC Endocr Disord 2005; 5(1): 2

[2] Agbaje I, Rogers D, McVicar C, McClure N, Atkinson A, Mallidis C, et al. Insulin dependant diabetes mellitus: implications for male reproductive function. Hum Reprod 2007; 22(7): 1871-77.

[3] Vignera S, Condorelli R, Vicari E, D'Agata R, Calogero AE. Diabetes mellitus and sperm parameters. J Androl 2012; 33(2): 145-53.

[4] Anwar MM, Meki AR. Oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic rats: effects of garlic oil and melatonin. Comparative Biochemistry and Physiology-Part A. Mol & Integr Physiol 2003; 135(4): 539-47.

[5] Eskandari A, Heidari R, Farokhi F, Salimi Z, Ghasemi Z. Effect of aqueous extract from rhizome of Cynodon dactylon L. pers on renal and hepatic catalase activity and testicular histopathology in diabetic rats. Feyz 2012; 16(1): 9-16. [Farsi]

[6] Halliwell B. Antioxidant characterization. Methodology and mechanism. Biochem Pharmacol 1995; 49(10): 1341-48.

[7] Naik S. Antioxidants and their role in biological functions: An overview. Indian Drugs 2003; 40(9): 501-16.

[8] Maritim A, Sanders R, Watkins JB. Diabetes, oxidative stress, and antioxidants: a review. J Biochem Mol Toxicol. 2003; 17(1): 24-38.

[9] El-Demerdash F, Yousef M, El-Naga N. Biochemical study on the hypoglycemic effects of onion and garlic in alloxan-induced diabetic rats. Food Chem Toxicol. 2005; 43(1): 57-63.

[10] Lanzotti V. The analysis of onion and garlic. J Chromatogr A 2006; 1112(1): 3-22

[11] Isaacsohn JL, Moser M, Stein EA, Dudley K, Davey JA, Liskov E, et al. Garlic powder and plasma lipids and lipoproteins: a multicenter, randomized, placebo-controlled trial. Arch Intern Med 1998; 158(11): 1189-94.

[12] Hfaiedh N, Murat J-C, Elfeki A. Protective effects of garlic (Allium sativum) extract upon lindane-induced oxidative stress and related damages in testes and brain of male rats. Pesticide Biochem Physiol 2011; 100(2): 187-92.

[13] Ola-Mudathir KF, Suru SM, Fafunso MA, Obioha UE, Faremi TY. Protective roles of onion and garlic extracts on cadmium-induced changes in sperm characteristics and testicular oxidative damage in rats. Food Chem and Toxicol 2008; 46(12): 3604-11.

[14] Abdolahnejad A, Gol A, Dabiri Sh. Garlic effects on reproductive complications of diabetes mellitus in male rats. Physiol and Pharmacol 2009; 13(3): 297-307. [Farsi]

[15] Sadik NA. Effect of  diallyl sulfide and zinc on cadmium-induce oxidative damage and trace elements level in the testes of male rats. J Food Biochem 2008; 32(5): 672-91.

[16] Baluchnejad mojarad T, Roghani M, Mafakheri M. Neuroprotective effect of silymarin in 6-hydroxydopamine hemi-parkinsonian rat: involvement of estrogen receptors and oxidative stress. Neurosci lett 2010; 480(3): 206-10.

[17] Jadhav S, Sarkar S, Tripathi H. Cytogenetic effects of a mixture of selected metals following subchronic exposure through drinking water in male rats. Indian J Exp Biol 2006; 44(12): 997-05.

[18] Aebi H. Catalase in vitro. Methods Enzymol 1984; 105: 121-26.

[19] Hfaiedh N, Murat JC, Elfeki A. Compared ability of garlic (Allium sativum) extract or α-tocopherol+ magnesium association to reduce metabolic disorders and oxidative stress in diabetic rats. Phytother Res 2011; 25(6): 821-27.

[20] Tremellen K. Oxidative stress and male infertility a clinical perspective. Hum Reprod Update 2008; 14(3): 243-58.

[21] Ukwenya V, Ashaolu O, Adeyemi D, Obuotor E, Tijani A, Biliaminu A, et al. Evaluation of antioxidant potential of methanolic leaf extract of Anacardium Occidentale (Linn) on the testes of streptozotocin-induced diabetic wistar rats. Eur J Anat 2013; 17(2): 72-81.

[22] Vincent AM, Russell JW, Low P, Feldman EL. Oxidative stress in the pathogenesis of diabetic neuropathy. Endocr Rev 2004; 25(4): 612-28.

[23] Pedraza-Chaverrı́ J, Maldonado PD, Medina-Campos ON, Olivares-Corichi IM, Granados-Silvestre MadlA, Hernández-Pando R, et al. Garlic ameliorates gentamicin nephrotoxicity: relation to antioxidant enzymes. Free Radical Biol Med 2000; 29(7): 622-11.

[24] Armagan A, Uz E, Yilmaz HR, Soyupek S, Oksay T, Ozcelik N. Effects of melatonin on lipid peroxidation and antioxidant enzymes in streptozotocin induced diabetic rat testis. Asian J Androl 2006; 8(5): 595-00.

[25] Türk G, Sönmez M, Aydin M, Yüce A, Gür S, Yüksel M, et al. Effects of pomegranate juice consumption on sperm quality, spermatogenic cell density, antioxidant activity and testosterone level in male rats. Clin Nutr 2008; 27(2): 289-96.