جلد 17، شماره 11 - ( 10-1397 )
جلد 17 شماره 11 صفحات 1030-1017 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Honari N, Pouraboli I. The Effect of Hydroalcoholic Extract of Thymus caramanicus on Serum Testosterone and Testis Antioxidant Enzymes Levels in Streptozotocin Induced Diabetic Rats: An Experimental Study. JRUMS 2019; 17 (11) :1017-1030
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-4089-fa.html
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-4089-fa.html
هنری نجمه، پورابولی ایران.
عصاره هیدروالکلی گیاه آویشن کرمانی (Thymus caramanicus) بر سطح سرمی تستوسترون و میزان آنزیمهای آنتیاکسیدانی در بافت بیضه موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین: یک مطالعه تجربی
. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1397; 17 (11) :1017-1030
گروه آموزشی زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان
متن کامل [PDF 389 kb]
(1871 دریافت)
| چکیده (HTML) (3718 مشاهده)
دوره 17، بهمن 1397، 1030-1017
عصاره هیدروالکلی گیاه آویشن کرمانی (Thymus caramanicus) بر سطح سرمی تستوسترون و میزان آنزیمهای آنتیاکسیدانی در بافت بیضه موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین: یک مطالعه تجربی
نجمه هنری[1]، ایران پورابولی[2]
دریافت مقاله: 4/10/96 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 9/2/97 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 30/8/97 پذیرش مقاله: 14/9/97
چکیده
زمینه و هدف: دیابت ملیتوس با ایجاد استرس اکسیداتیو منجر به اختلال در دستگاه تناسلی میگردد. با توجه به ترکیبات آنتیاکسیدانی موجود در گیاه آویشن کرمانیThymus caramanicus) )، در این مطالعه اثر این عصاره بر وزن بیضه، تستوسترون سرم، میزان پراکسیداسیونلیپیدی و سطوح آنزیمهای آنتیاکسیدانی در بافت بیضه موشهای صحرایی نر دیابتی شده با استرپتوزوتوسین (STZ) بررسی شد.
مواد و روشها: در این مطالعه تجربی، برای القاء مدل دیابت تجربی، یک دوز STZ (mg/kg 65) بهصورت داخل صفاقی به موشها تزریق شد. 7 روز بعد، حیواناتی که قند خون ناشتای آنها بیش از 250 میلیگرم بر دسیلیتر بود، دیابتی محسوب و به سه گروه شش تایی تقسیم و بهترتیب یک سی سی آب مقطر، عصاره گیاهی (mg/kg500) و گلایبنکلامید (mg/kg 20) بهصورت خوراکی به مدت 14 روز دریافت نمودند. از یک گروه از موشهای سالم نیز استفاده شد. در پایان دوره، حیوانات ناشتا، بیهوش و خونگیری بهمنظور تعیین سطح سرمی تستوسترون انجام شد. سنجش مالوندیآلدهید ((MDA و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی کاتالاز ((CAT و سوپراکسیددیسموتاز ((SOD در بافت بیضه استفاده شد. نتایج با آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون مقایسات چندگانه Tukey تحلیل شد.
یافتهها: تجویز عصاره گیاه آویشن کرمانی به موشهای دیابتی، وزن بدن و بیضه، سطح سرمی تستوسترون، میزان فعالیت آنزیمهای CAT (۰01/۰p<) و SOD (۰47/۰p<) را در بیضه به طور معنی‌داری افزایش و میزان MDA را کاهش داد (۰04/۰p<).
نتیجه‌گیری: عصاره آویشن کرمانی در موشهای دیابتی دارای آثار مطلوب بر دستگاه تولید مثلی بوده و خواص آنتیاکسیدانی و ضد پراکسیداسیونلیپیدی در بیضه نشان داد.
واژههای کلیدی: آویشن کرمانی، دیابت ملیتوس، آنتیاکسیدان، موش صحرایی، بیضه
جدول 1- میانگین و انحراف معیار وزن بدن و وزن بیضه در گروههای مختلف مورد آزمایش.
نتایج به صورت انحراف معیار ± میانگین نشان داده شده است.
***: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه کنترل با 001/0p<.
###: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه دیابتی با 001/0.p< (آنالیز واریانس یکطرفه و آزمون مقایسات چندگانه Tukey).
References
The Effect of Hydroalcoholic Extract of Thymus caramanicus on Serum Testosterone and Testis Antioxidant Enzymes Levels in Streptozotocin Induced Diabetic Rats: An Experimental Study
N. Honari[3], I. Pouraboli[4]
Received: 25/12/2017 Sent for Revision: 29/04/2018 Received Revised Manuscript: 21/11/2018 Accepted: 05/12/2018
Background and Objectives: Diabetes mellitus is accompanied by oxidative stress and leads to reproductive disorders. With respect to antioxidants present in Thymus caramanicus, the effect of hydroalcoholic extract of it on testis weight, serum testosterone, lipid peroxidation and testis antioxidant enzymes levels were investigated in streptozotocin (STZ) induced diabetic male rats
Materials and Methods: In this experimental study, in order to induce experimental diabetes model, a single dose (65 mg/kg, i.p) of STZ was intraperitoneally injected in rats. After 7 days, diabetic rats with fasting blood glucose level above 250 mg/dl were divided into 3 groups of 6 and received distilled water (1 mL), extract (500 mg/kg), glibenclamide (20 mg/kg) individually by gavage for 14 days. One group of normal animals were also used. At the end of treatments period, fasting rats were anaesthetized, and blood samples were collected for serum testosterone level measurement. Rats’ testes were also used for evalauation of catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) antioxidant enzymes activities and malondialdehyde (MDA) level. Statistical analysis of data was performed using one-way ANOVA and Tukey’s post-hoc test.
Results: Administration of T. caramanicus extract in diabetic rats, significantly increased testis and body weight, serum levels of testosterone, catalase (p<0.001) and superoxide dismutase enzymes activities (p<0.047) in testis but significantly decreased MDA level (p<0.004).
Conclusion: Hydroalcoholic extract of T. caramanicus had beneficial effects on male reproductive system and exerted antilipid peroxidative and antioxidant properties in the testis of diabetic rats.
Key words: Thymus caramanicus, Diabetes mellitus, Antioxidant, Rat, Testis
Funding: This study was funded by Ministry of Science, Research and Technology and Shahid Bahonar University of Kerman.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: This study was approved by the Ethics Committee of Shahid Bahonar University of Kerman. (Ethical number: 1394)
How to cite this article: Honari N, Pouraboli I. The Effect of Hydroalcoholic Extract of Thymus caramanicus on Serum Testosterone and Testis Antioxidant Enzymes Levels in Streptozotocin Induced Diabetic Rats: An Experimental Study. J Rafsanjan Univ Med Sci 2019; 17 (11): 1017-30. [Farsi]
[3]- PhD Student, Dept. of Biology, Faculty of Sciences, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
ORCID: 0000-0002-6200-3536
متن کامل: (1788 مشاهده)
مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجاندوره 17، بهمن 1397، 1030-1017
عصاره هیدروالکلی گیاه آویشن کرمانی (Thymus caramanicus) بر سطح سرمی تستوسترون و میزان آنزیمهای آنتیاکسیدانی در بافت بیضه موشهای صحرایی دیابتی شده با استرپتوزوتوسین: یک مطالعه تجربی
نجمه هنری[1]، ایران پورابولی[2]
دریافت مقاله: 4/10/96 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 9/2/97 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 30/8/97 پذیرش مقاله: 14/9/97
چکیده
زمینه و هدف: دیابت ملیتوس با ایجاد استرس اکسیداتیو منجر به اختلال در دستگاه تناسلی میگردد. با توجه به ترکیبات آنتیاکسیدانی موجود در گیاه آویشن کرمانیThymus caramanicus) )، در این مطالعه اثر این عصاره بر وزن بیضه، تستوسترون سرم، میزان پراکسیداسیونلیپیدی و سطوح آنزیمهای آنتیاکسیدانی در بافت بیضه موشهای صحرایی نر دیابتی شده با استرپتوزوتوسین (STZ) بررسی شد.
مواد و روشها: در این مطالعه تجربی، برای القاء مدل دیابت تجربی، یک دوز STZ (mg/kg 65) بهصورت داخل صفاقی به موشها تزریق شد. 7 روز بعد، حیواناتی که قند خون ناشتای آنها بیش از 250 میلیگرم بر دسیلیتر بود، دیابتی محسوب و به سه گروه شش تایی تقسیم و بهترتیب یک سی سی آب مقطر، عصاره گیاهی (mg/kg500) و گلایبنکلامید (mg/kg 20) بهصورت خوراکی به مدت 14 روز دریافت نمودند. از یک گروه از موشهای سالم نیز استفاده شد. در پایان دوره، حیوانات ناشتا، بیهوش و خونگیری بهمنظور تعیین سطح سرمی تستوسترون انجام شد. سنجش مالوندیآلدهید ((MDA و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی کاتالاز ((CAT و سوپراکسیددیسموتاز ((SOD در بافت بیضه استفاده شد. نتایج با آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون مقایسات چندگانه Tukey تحلیل شد.
یافتهها: تجویز عصاره گیاه آویشن کرمانی به موشهای دیابتی، وزن بدن و بیضه، سطح سرمی تستوسترون، میزان فعالیت آنزیمهای CAT (۰01/۰p<) و SOD (۰47/۰p<) را در بیضه به طور معنی‌داری افزایش و میزان MDA را کاهش داد (۰04/۰p<).
نتیجه‌گیری: عصاره آویشن کرمانی در موشهای دیابتی دارای آثار مطلوب بر دستگاه تولید مثلی بوده و خواص آنتیاکسیدانی و ضد پراکسیداسیونلیپیدی در بیضه نشان داد.
واژههای کلیدی: آویشن کرمانی، دیابت ملیتوس، آنتیاکسیدان، موش صحرایی، بیضه
مقدمه
دیابت ملیتوس یک اختلال متابولیک مزمن میباشد که میلیونها نفر را در جهان درگیر کرده است و تعداد مبتلایان رو به گسترش است، به‌طوری‌که سازمان بهداشت جهانی در سال 2016 گزارش کرد که شیوع دیابت در جهان، در سال 2014 حدود 5/8 درصد بوده است که نسبت به سال 1980 دو برابر شده است [1]، لذا این بیماری یک مشکل بهداشتی جدی در جهان محسوب میشود که در اثر کمبود و یا فقدان انسولین و یا کاهش پاسخدهی بافتهای محیطی به انسولین ایجاد میگردد [2] و افزایش قند خون، مهم‌ترین علامت آن میباشد که با ایجاد استرس اکسیداتیو سبب اختلالات فیزیولوژیک مختلف بهویژه اختلال در باروری و سیستم تولید مثلی میشود [4-3]، بهطوری که گزارش شده است که این بیماری عامل مهمی در بروز ناتوانیهای جنسی محسوب شده و آثار مخربی در عملکرد تولید مثلی در بیماران [5] و نیز در حیوانات دیابتی ایجاد می‌نماید [6]. دیابت با ایجاد رادیکالهای آزاد و استرس اکسیداتیو، منجر به آسیبDNA ، پراکسیداسیون لیپید،ها، و تخریب اکسیداتیو پروتئین ها گردیده و آسیب گسترده سلولی ایجاد میکند. در حالت طبیعی، سازوکارهای آنتیاکسیدانی در بافتهای تولید مثلی وجود داشته و از بروز آسیبهای اکسیداتیو در سلولهای گنادی بهویژه اسپرماتوزوآ جلوگیری میکند [7]، اما دیابت سبب آسیب سیستم دفاع آنتیاکسیدانی گردیده و معیوب شدن سیستم آنتیاکسیدانی باعث تخریب بیضه و ضعف تولید اسپرم میگردد [9-8]. از آنجایی که کاهش گلوکز خون و افزایش آنتی‌اکسیدانها برای کاهش عوارض مخرب دیابت ضروری است از دیرباز گیاهان بهعنوان منابع طبیعی آنتیاکسیدانی در کنترل دیابت و عوارض آن بهطور گسترده استفاده شده‌اند [10]. گیاهان به عنوان منابع طبیعی آنتیاکسیدانی، آسیب ناشی از تجمع رادیکالهای آزاد را کاهش داده و سبب بهبود عملکرد بیضه میشوند [7]. بنابر‌این جستجوی گیاهان با خاصیت آنتیاکسیدان و عوارض جانبی کم و مؤثر در بهبود اختلالات تولید مثلی مورد توجه محققین میباشد [11]
گیاه آویشن یکی از جنسهای مهم خانواده نعنا است که دارای حدود 215 گونه میباشد [12]. این جنس در ایران 14 گونه گیاه معطر و چند ساله دارد و علاوه بر ایران در آناتولی، ماورای قفقاز، قفقاز، عراق، ترکمنستان و تالش نیز رویش دارند [15-13]. بخشهای مورد استفاده این گیاه شامل برگها، گلها و سرشاخهها است. خواص دارویی گونه‌های جنس آویشن باعث شده است تا این گیاهان از معروفترین و متداولترین گیاهان در بین مردم سراسر دنیا باشند.
آویشن کرمانی با نام علمی Thymus caramanicus Jalas یکی از گونه‌های آویشن است که گیاهی خشبی پشتهای است که ساقهها در قاعده چوبی شونده، گسترده بر روی زمین یا کمی خمیده هستند .شاخههای گلدار آن به ارتفاع 10-3 سانتی‌متر، غالباً با کرکهای بلند و تقریباً گسترده هستند .برگ ها به طول 5/9-6 میلی متر و عرض 4-7/2 میلیمتر با دمبرگی به طول 5/1-1 میلیمتر، تخم مرغی پهن یا بیضی دایرهای با قاعده گرد یا گرد سر بریده با رأس تقریباً نوک تیز، گاهی با نوک کوتاه معمولاً با کرکهای نرم هستند. برگهای این گیاه به سمت بالا افزایش یافته و برگهای قاعدهای دسته‌ای، کوچک تخم‌مرغی، تقریباً دم-برگ دار و کم و بیش گوشتی هستند [14] .
Nejad Ebrahimi و همکاران [16] ترکیبهای اصلی اسانس آویشن کرمانی را کارواکرول (9/9-68/58 درصد)، گاماترپینن ( 8-4/3 درصد)، تیمول (4-6/2 درصد)، بورنئول (4-3/2 درصد)، پاراسیمن (8-9/3 درصد) گزارش کردند. اسانس آویشن دارای خواص ضد نفخ، ضد میکروبی، ضد اسپاسم و خلط آور میباشد که این اثرات مربوط بهوجود ترکیبات فنولی چون تیمول و کارواکرول در آن است. اسانس آویشن بهطور گسترده در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد [17] همچنین امروزه در کشور، فرآوردههای دارویی مختلفی از این گیاه ساخته شده و بهعنوان ضد سرفه و خلط‌آور مورد استفاده بیماران قرار می‌گیرد [19-18]. گزارش شده است که اسانس و عصاره هیدروالکلی آویشن کرمانی خاصیت آنتی‌پرولیفراتیو در رده سلولی سرطانی KB نشان میدهد [20] همچنین عصاره هیدروالکلی این گیاه سبب محافظت نورونی در برابر آپوپتوز القاء شده توسط قند خون افزایش یافته شده و نوروپاتی دیابتی را تخفیف میدهد [21]. در یک مطالعه که اخیراً انجام شد مبنی بر بررسی خواص آنتی‌هیپرگلیسمیک دوز‌های مختلف (100 و 300 و 500 میلیگرم بر کیلوگرم) عصاره این گیاه، نشان داده شد که دوز 500 میلیگرم بر کیلوگرم آن اثربخشی بیش‌تری در کاهش گلوکز سرم از خود نشان میدهد [22]. در تکمیل این مطالعات و با توجه به اطلاعات اندک درباره خواص این گونه آویشن و کاربرد گسترده این نمونه گیاهی توسط مردم محلی در استان کرمان، هدف این مطالعه تعیین اثربخشی دوز هیپوگلیسمیک عصاره آویشن کرمانی بر بهبود عملکرد بافت بیضه در موشهای دیابتی شده با استرپتوزوتوسین بوده است. در این مطالعه سنجش شاخص‌هایی همچون میزان سرمی هورمون تستوسترون، محتوای آنزیمهای آنتیاکسیدانی و همچنین میزان پراکسیداسیون لیپیدی بافت بیضه مورد بررسی قرار گرفته است.
مواد و روشها
برای تهیه عصاره، بخشهای هوایی گیاه شامل برگ و سرشاخهها و گلها در خرداد ماه از منطقه بردسیر در استان کرمان جمع‌آوری گردید و توسط دکتر میرتاج‌الدینی گیاه‌شناس گروه زیست‌شناسی دانشگاه شهید باهنر کرمان بررسی و مورد تأیید قرار گرفت. سپس این بخشها خشک و توسط آسیاب الکتریکی پودر شد، پودر بدست آمده به مدت 24 ساعت در متانول 80 درصد خیسانده شد و به روش ماسراسیون عصاره‌گیری انجام شد [23]. حلال عصاره حاصله با دستگاهRotary evaporator (مدل SB1100، ساخت شرکت Eyela ، کشور ژاپن) حذف و در نهایت در آون 40 درجه سانتیگراد خشک گردید. این عصاره در آب مقطر با دوز مورد نظر تهیه و استفاده شد.
در این مطالعه تجربی، از موشهای صحرایی نر نژاد ویستار در محدوده وزنی 220- 200 گرم استفاده شد که تحت شرایط استاندارد آزمایشگاهی (دمای 2±23 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 50 درصد، دسترسی آزاد به آب و غذای کافی، سیکل نوری 12 ساعت تاریکی-12 ساعت روشنایی در قفسهای مناسب نگهداری میشدند، مورد استفاده قرار گرفته و اصول اخلاقی نگهداری و کار با حیوانات آزمایشگاهی درباره آنها کاملا"رعایت گردید. ضمناً این مطالعه دارای کد اخلاق(1394) از دانشگاه شهید باهنر کرمان میباشد. برای القاء دیابت از داروی استرپتوزوتوسین (Streptozotocin; STZ) حل شده در بافر سیترات 1/0 مولار، استفاده شده که دارو در حجم 5/0 سی سی با دوز 65 میلیگرم بر کیلوگرم به صورت داخل صفاقی و تک دوز به موشها تزریق شد. 7 روز بعد از تزریق، حیوانات ناشتا (12 ساعت بی‌غذایی داشتند)، با CO2 به طور سطحی بیهوش و توسط نوارهای دستگاه گلوکومتر (مدل Accu check ، ساخت شرکت Roch، کشور آلمان) میزان قند خون با خونگیری از دم حیوانات اندازه گیری شد. افزایش قند خون به میزان بیش از 250 میلیگرم بر دسیلیتر، نمایان‌گر ابتلاء حیوانات به دیابت بود [24]. حیوانات دیابتی بهطور تصادفی به سه گروه شش تایی تقسیم و به شرح زیر تیمار شدند:
گروه 1-موشهای دیابتی که به مدت 14 روز تحت گاواژ با عصاره هیدروالکلی گیاه به میزان 500 میلیگرم بر کیلوگرم [22] (در حجم یک میلیلیتر) قرار گرفتند.
گروه 2-موشهای دیابتی که به مدت 14 روز گلایبنکلامید به میزان 20 میلیگرم بر کیلوگرم خوراکی [25] (در حجم یک میلیلیتر) دریافت کردند (کنترل مثبت).
گروه 3-موشهای دیابتی که به مدت 14 روز آب مقطر به همان میزان حجم عصاره را (یک میلیلیتر)، خوراکی دریافت کردند.
گروه 4-ضمناً از یک گروه 6 تایی از موشهای کنترل یا سالم که آب مقطر به میزان یک میلیلیتر به مدت 14 روز دریافت نمودند، نیز استفاده شد.
بعد از پایان دوره 14 روزه تیمار، در حالت ناشتا، حیوانات با گاز 2CO، به طور کامل بیهوش گردیده و سر آنها توسط گیوتین قطع و حدود دو میلیلیترخون جمع‌آوری گردید. سرم تمام نمونههای خون تهیه شده توسط سانتریفیوژ (مدل 5430، شرکت Eppendorf، کشور آلمان) با دور rpm 3200 به مدت 15 دقیقه، جدا گردید و در دمای 20- درجه سانتی گراد جهت اندازهگیری تستوسترون نگهداری شد. اندازهگیری تستوسترون با کیت مربوطه به روش chemiluminescence با دستگاه (Cobas، مدل e-411، ساخت شرکت Hitachi در کشور ژاپن) انجام شد. ضمنا" بافت بیضه موشها خارج، توزین و در فریزر 20- درجه سانتیگراد نگهداری شد.
میزان پراکسیداسیونلیپیدی در بافت بیضه به روش مورد استفاده Ohkawa و همکاران [26] که توسطJamall و Smith [27] بهینه شده بود، انجام شد. در این روش، بافت بیضه در سوکروز هوموژن شد و سپس طی دو مرحله به مدت 10 دقیقه، g1000 و30 دقیقه در g2000 در دمای 4 درجه سانتیگراد سانتریفیوژ گردید، به حجم معینی از محلول رویی، سدیم دودسیل سولفات 1/8 درصد، اسیداستیک 20 درصد (5/3 = pH)، تیو باربیتوریکاسید 8/0 درصد اضافه و سپس به مدت 60 دقیقه در بن ماری در دمای 95 درجه سانتیگراد قرار گرفت و پس از سرد شدن، با تریکلرواستیکاسید ((TCA مخلوط و سانتریفیوژ گردید و در نهایت جذب در طول موج 532 نانومتر در مقابل بلانک خوانده شد و با در نظر گرفتن ضریب جذب مولی، مقدار مالوندیآلدهید MDA)) بهعنوان شاخص پراکسیداسیون لیپیدی در هر گرم بافت معین شد.
برای سنجش میزان فعالیت آنزیمهای کاتالاز ((CAT و سوپراکسید دیسموتاز (SOD) در بافت بیضه، این بافت در بافر فسفات 05/0 مولار با (7 pH=) هوموژن شد و در g 7000 و دمای 4 درجه سانتیگراد به مدت 2 دقیقه سانتریفیوژ گردید و مایع رویی برای سنجش مقدار پروتئین و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی فوق به‌کار گرفته شد.
سنجش فعالیت CAT به روش ذکر شده توسط Aebi [28] تعیین گردید. در این روش، فعالیت این آنزیم در بافت بر اساس توانایی آن برای تجزیه H2O2 در طول موج 240 نانومتر در طی 1 دقیقه هر30 ثانیه خوانده شد و میزان کاهش جذب در دقیقه تعیین و میزان فعالیت آنزیم بر حسب واحد در مقدار پروتئین بافت محاسبه میشود.
تعیین میزان فعالیت آنزیم SOD از با روش به کار رفته توسط Giannopolitis و Ries [29] انجام شد. طبق این روش محلول حاوی بافر فسفات پتاسیم (50 میلیمولار، pH = 7)، سدیم-EDTA (1/0 مولار)، متیونین (13 میلیمولار) و ریبوفلاوین (75 میکرومولار) و نیتروبلو تترازولیوم (075/0 میکرومولار) به نمونه عصاره بافت اضافه شد و در معرض نور برای 15 دقیقه قرار گرفت و جذب در 560 نانومتر در مقابل بلانک خوانده شد. جذب گروههای شاهد وکنترل 100% هم تعیین گردید. میزان فعالیت آنزیم بر حسب واحد بر مقدار پروتئین نمونه محاسبه گردید.
ازآنجایی که گزارش میزان فعالیت آنزیمهای فوق بر حسب مقدار پروتئین در نمونه بافت صورت می‌گیرد، لذا سنجش مقدار پروتئین در نمونه بافت به روش برادفورد انجام شد [30] که مقدار مشخصی از بافت هوموژن شده مورد نظر با بافر فسفات به مدت 15 دقیقه در g10000 در دمای 4 درجه سانتیگراد سانتریفیوژ گردید. سپس جذب مایع رویی با استفاده از معرف بیوره بعد از 25 دقیقه در طول موج 595 نانومتر خوانده شد و بر اساس منحنی استاندارد سنجش پروتئین مربوط به BSA (آلبومین سرم گاوی) مقدار پروتئین در هر نمونه محاسبه گردید.
بررسی وزن بدن و وزن بیضه در گروههای مختلف نشان‌گر کاهش معنیدار وزن بدن و وزن بیضه در گروه دیابتی در مقایسه با گروه کنترل سالم بود و تجویز عصاره آویشن کرمانی و گلایبن کلامید سبب افزایش معنیدار هر دو این شاخصها در مقایسه با گروه دیابتی گردید (۰01/p<) (جدول 1).
دیابت ملیتوس یک اختلال متابولیک مزمن میباشد که میلیونها نفر را در جهان درگیر کرده است و تعداد مبتلایان رو به گسترش است، به‌طوری‌که سازمان بهداشت جهانی در سال 2016 گزارش کرد که شیوع دیابت در جهان، در سال 2014 حدود 5/8 درصد بوده است که نسبت به سال 1980 دو برابر شده است [1]، لذا این بیماری یک مشکل بهداشتی جدی در جهان محسوب میشود که در اثر کمبود و یا فقدان انسولین و یا کاهش پاسخدهی بافتهای محیطی به انسولین ایجاد میگردد [2] و افزایش قند خون، مهم‌ترین علامت آن میباشد که با ایجاد استرس اکسیداتیو سبب اختلالات فیزیولوژیک مختلف بهویژه اختلال در باروری و سیستم تولید مثلی میشود [4-3]، بهطوری که گزارش شده است که این بیماری عامل مهمی در بروز ناتوانیهای جنسی محسوب شده و آثار مخربی در عملکرد تولید مثلی در بیماران [5] و نیز در حیوانات دیابتی ایجاد می‌نماید [6]. دیابت با ایجاد رادیکالهای آزاد و استرس اکسیداتیو، منجر به آسیبDNA ، پراکسیداسیون لیپید،ها، و تخریب اکسیداتیو پروتئین ها گردیده و آسیب گسترده سلولی ایجاد میکند. در حالت طبیعی، سازوکارهای آنتیاکسیدانی در بافتهای تولید مثلی وجود داشته و از بروز آسیبهای اکسیداتیو در سلولهای گنادی بهویژه اسپرماتوزوآ جلوگیری میکند [7]، اما دیابت سبب آسیب سیستم دفاع آنتیاکسیدانی گردیده و معیوب شدن سیستم آنتیاکسیدانی باعث تخریب بیضه و ضعف تولید اسپرم میگردد [9-8]. از آنجایی که کاهش گلوکز خون و افزایش آنتی‌اکسیدانها برای کاهش عوارض مخرب دیابت ضروری است از دیرباز گیاهان بهعنوان منابع طبیعی آنتیاکسیدانی در کنترل دیابت و عوارض آن بهطور گسترده استفاده شده‌اند [10]. گیاهان به عنوان منابع طبیعی آنتیاکسیدانی، آسیب ناشی از تجمع رادیکالهای آزاد را کاهش داده و سبب بهبود عملکرد بیضه میشوند [7]. بنابر‌این جستجوی گیاهان با خاصیت آنتیاکسیدان و عوارض جانبی کم و مؤثر در بهبود اختلالات تولید مثلی مورد توجه محققین میباشد [11]
گیاه آویشن یکی از جنسهای مهم خانواده نعنا است که دارای حدود 215 گونه میباشد [12]. این جنس در ایران 14 گونه گیاه معطر و چند ساله دارد و علاوه بر ایران در آناتولی، ماورای قفقاز، قفقاز، عراق، ترکمنستان و تالش نیز رویش دارند [15-13]. بخشهای مورد استفاده این گیاه شامل برگها، گلها و سرشاخهها است. خواص دارویی گونه‌های جنس آویشن باعث شده است تا این گیاهان از معروفترین و متداولترین گیاهان در بین مردم سراسر دنیا باشند.
آویشن کرمانی با نام علمی Thymus caramanicus Jalas یکی از گونه‌های آویشن است که گیاهی خشبی پشتهای است که ساقهها در قاعده چوبی شونده، گسترده بر روی زمین یا کمی خمیده هستند .شاخههای گلدار آن به ارتفاع 10-3 سانتی‌متر، غالباً با کرکهای بلند و تقریباً گسترده هستند .برگ ها به طول 5/9-6 میلی متر و عرض 4-7/2 میلیمتر با دمبرگی به طول 5/1-1 میلیمتر، تخم مرغی پهن یا بیضی دایرهای با قاعده گرد یا گرد سر بریده با رأس تقریباً نوک تیز، گاهی با نوک کوتاه معمولاً با کرکهای نرم هستند. برگهای این گیاه به سمت بالا افزایش یافته و برگهای قاعدهای دسته‌ای، کوچک تخم‌مرغی، تقریباً دم-برگ دار و کم و بیش گوشتی هستند [14] .
Nejad Ebrahimi و همکاران [16] ترکیبهای اصلی اسانس آویشن کرمانی را کارواکرول (9/9-68/58 درصد)، گاماترپینن ( 8-4/3 درصد)، تیمول (4-6/2 درصد)، بورنئول (4-3/2 درصد)، پاراسیمن (8-9/3 درصد) گزارش کردند. اسانس آویشن دارای خواص ضد نفخ، ضد میکروبی، ضد اسپاسم و خلط آور میباشد که این اثرات مربوط بهوجود ترکیبات فنولی چون تیمول و کارواکرول در آن است. اسانس آویشن بهطور گسترده در صنایع غذایی مورد استفاده قرار می‌گیرد [17] همچنین امروزه در کشور، فرآوردههای دارویی مختلفی از این گیاه ساخته شده و بهعنوان ضد سرفه و خلط‌آور مورد استفاده بیماران قرار می‌گیرد [19-18]. گزارش شده است که اسانس و عصاره هیدروالکلی آویشن کرمانی خاصیت آنتی‌پرولیفراتیو در رده سلولی سرطانی KB نشان میدهد [20] همچنین عصاره هیدروالکلی این گیاه سبب محافظت نورونی در برابر آپوپتوز القاء شده توسط قند خون افزایش یافته شده و نوروپاتی دیابتی را تخفیف میدهد [21]. در یک مطالعه که اخیراً انجام شد مبنی بر بررسی خواص آنتی‌هیپرگلیسمیک دوز‌های مختلف (100 و 300 و 500 میلیگرم بر کیلوگرم) عصاره این گیاه، نشان داده شد که دوز 500 میلیگرم بر کیلوگرم آن اثربخشی بیش‌تری در کاهش گلوکز سرم از خود نشان میدهد [22]. در تکمیل این مطالعات و با توجه به اطلاعات اندک درباره خواص این گونه آویشن و کاربرد گسترده این نمونه گیاهی توسط مردم محلی در استان کرمان، هدف این مطالعه تعیین اثربخشی دوز هیپوگلیسمیک عصاره آویشن کرمانی بر بهبود عملکرد بافت بیضه در موشهای دیابتی شده با استرپتوزوتوسین بوده است. در این مطالعه سنجش شاخص‌هایی همچون میزان سرمی هورمون تستوسترون، محتوای آنزیمهای آنتیاکسیدانی و همچنین میزان پراکسیداسیون لیپیدی بافت بیضه مورد بررسی قرار گرفته است.
مواد و روشها
برای تهیه عصاره، بخشهای هوایی گیاه شامل برگ و سرشاخهها و گلها در خرداد ماه از منطقه بردسیر در استان کرمان جمع‌آوری گردید و توسط دکتر میرتاج‌الدینی گیاه‌شناس گروه زیست‌شناسی دانشگاه شهید باهنر کرمان بررسی و مورد تأیید قرار گرفت. سپس این بخشها خشک و توسط آسیاب الکتریکی پودر شد، پودر بدست آمده به مدت 24 ساعت در متانول 80 درصد خیسانده شد و به روش ماسراسیون عصاره‌گیری انجام شد [23]. حلال عصاره حاصله با دستگاهRotary evaporator (مدل SB1100، ساخت شرکت Eyela ، کشور ژاپن) حذف و در نهایت در آون 40 درجه سانتیگراد خشک گردید. این عصاره در آب مقطر با دوز مورد نظر تهیه و استفاده شد.
در این مطالعه تجربی، از موشهای صحرایی نر نژاد ویستار در محدوده وزنی 220- 200 گرم استفاده شد که تحت شرایط استاندارد آزمایشگاهی (دمای 2±23 درجه سانتیگراد، رطوبت نسبی 50 درصد، دسترسی آزاد به آب و غذای کافی، سیکل نوری 12 ساعت تاریکی-12 ساعت روشنایی در قفسهای مناسب نگهداری میشدند، مورد استفاده قرار گرفته و اصول اخلاقی نگهداری و کار با حیوانات آزمایشگاهی درباره آنها کاملا"رعایت گردید. ضمناً این مطالعه دارای کد اخلاق(1394) از دانشگاه شهید باهنر کرمان میباشد. برای القاء دیابت از داروی استرپتوزوتوسین (Streptozotocin; STZ) حل شده در بافر سیترات 1/0 مولار، استفاده شده که دارو در حجم 5/0 سی سی با دوز 65 میلیگرم بر کیلوگرم به صورت داخل صفاقی و تک دوز به موشها تزریق شد. 7 روز بعد از تزریق، حیوانات ناشتا (12 ساعت بی‌غذایی داشتند)، با CO2 به طور سطحی بیهوش و توسط نوارهای دستگاه گلوکومتر (مدل Accu check ، ساخت شرکت Roch، کشور آلمان) میزان قند خون با خونگیری از دم حیوانات اندازه گیری شد. افزایش قند خون به میزان بیش از 250 میلیگرم بر دسیلیتر، نمایان‌گر ابتلاء حیوانات به دیابت بود [24]. حیوانات دیابتی بهطور تصادفی به سه گروه شش تایی تقسیم و به شرح زیر تیمار شدند:
گروه 1-موشهای دیابتی که به مدت 14 روز تحت گاواژ با عصاره هیدروالکلی گیاه به میزان 500 میلیگرم بر کیلوگرم [22] (در حجم یک میلیلیتر) قرار گرفتند.
گروه 2-موشهای دیابتی که به مدت 14 روز گلایبنکلامید به میزان 20 میلیگرم بر کیلوگرم خوراکی [25] (در حجم یک میلیلیتر) دریافت کردند (کنترل مثبت).
گروه 3-موشهای دیابتی که به مدت 14 روز آب مقطر به همان میزان حجم عصاره را (یک میلیلیتر)، خوراکی دریافت کردند.
گروه 4-ضمناً از یک گروه 6 تایی از موشهای کنترل یا سالم که آب مقطر به میزان یک میلیلیتر به مدت 14 روز دریافت نمودند، نیز استفاده شد.
بعد از پایان دوره 14 روزه تیمار، در حالت ناشتا، حیوانات با گاز 2CO، به طور کامل بیهوش گردیده و سر آنها توسط گیوتین قطع و حدود دو میلیلیترخون جمع‌آوری گردید. سرم تمام نمونههای خون تهیه شده توسط سانتریفیوژ (مدل 5430، شرکت Eppendorf، کشور آلمان) با دور rpm 3200 به مدت 15 دقیقه، جدا گردید و در دمای 20- درجه سانتی گراد جهت اندازهگیری تستوسترون نگهداری شد. اندازهگیری تستوسترون با کیت مربوطه به روش chemiluminescence با دستگاه (Cobas، مدل e-411، ساخت شرکت Hitachi در کشور ژاپن) انجام شد. ضمنا" بافت بیضه موشها خارج، توزین و در فریزر 20- درجه سانتیگراد نگهداری شد.
میزان پراکسیداسیونلیپیدی در بافت بیضه به روش مورد استفاده Ohkawa و همکاران [26] که توسطJamall و Smith [27] بهینه شده بود، انجام شد. در این روش، بافت بیضه در سوکروز هوموژن شد و سپس طی دو مرحله به مدت 10 دقیقه، g1000 و30 دقیقه در g2000 در دمای 4 درجه سانتیگراد سانتریفیوژ گردید، به حجم معینی از محلول رویی، سدیم دودسیل سولفات 1/8 درصد، اسیداستیک 20 درصد (5/3 = pH)، تیو باربیتوریکاسید 8/0 درصد اضافه و سپس به مدت 60 دقیقه در بن ماری در دمای 95 درجه سانتیگراد قرار گرفت و پس از سرد شدن، با تریکلرواستیکاسید ((TCA مخلوط و سانتریفیوژ گردید و در نهایت جذب در طول موج 532 نانومتر در مقابل بلانک خوانده شد و با در نظر گرفتن ضریب جذب مولی، مقدار مالوندیآلدهید MDA)) بهعنوان شاخص پراکسیداسیون لیپیدی در هر گرم بافت معین شد.
برای سنجش میزان فعالیت آنزیمهای کاتالاز ((CAT و سوپراکسید دیسموتاز (SOD) در بافت بیضه، این بافت در بافر فسفات 05/0 مولار با (7 pH=) هوموژن شد و در g 7000 و دمای 4 درجه سانتیگراد به مدت 2 دقیقه سانتریفیوژ گردید و مایع رویی برای سنجش مقدار پروتئین و فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی فوق به‌کار گرفته شد.
سنجش فعالیت CAT به روش ذکر شده توسط Aebi [28] تعیین گردید. در این روش، فعالیت این آنزیم در بافت بر اساس توانایی آن برای تجزیه H2O2 در طول موج 240 نانومتر در طی 1 دقیقه هر30 ثانیه خوانده شد و میزان کاهش جذب در دقیقه تعیین و میزان فعالیت آنزیم بر حسب واحد در مقدار پروتئین بافت محاسبه میشود.
تعیین میزان فعالیت آنزیم SOD از با روش به کار رفته توسط Giannopolitis و Ries [29] انجام شد. طبق این روش محلول حاوی بافر فسفات پتاسیم (50 میلیمولار، pH = 7)، سدیم-EDTA (1/0 مولار)، متیونین (13 میلیمولار) و ریبوفلاوین (75 میکرومولار) و نیتروبلو تترازولیوم (075/0 میکرومولار) به نمونه عصاره بافت اضافه شد و در معرض نور برای 15 دقیقه قرار گرفت و جذب در 560 نانومتر در مقابل بلانک خوانده شد. جذب گروههای شاهد وکنترل 100% هم تعیین گردید. میزان فعالیت آنزیم بر حسب واحد بر مقدار پروتئین نمونه محاسبه گردید.
ازآنجایی که گزارش میزان فعالیت آنزیمهای فوق بر حسب مقدار پروتئین در نمونه بافت صورت می‌گیرد، لذا سنجش مقدار پروتئین در نمونه بافت به روش برادفورد انجام شد [30] که مقدار مشخصی از بافت هوموژن شده مورد نظر با بافر فسفات به مدت 15 دقیقه در g10000 در دمای 4 درجه سانتیگراد سانتریفیوژ گردید. سپس جذب مایع رویی با استفاده از معرف بیوره بعد از 25 دقیقه در طول موج 595 نانومتر خوانده شد و بر اساس منحنی استاندارد سنجش پروتئین مربوط به BSA (آلبومین سرم گاوی) مقدار پروتئین در هر نمونه محاسبه گردید.
- در این مطالعه، نرم افزار SPSS نسخه 16 برای تجزیه و تحلیل دادهها استفاده شد. نرمال بودن توزیع دادهها ابتدا توسط آزمون آماری کولموگروف-اسمیرنوف بررسی گردید. با توجه به نرمال بودن توزیع دادهها، در این مطالعه، برای مقایسه دادهها از آزمون آنالیز واریانس یکطرفه (ANOVA) و سپس از آزمون تعقیبی توکی (Tukey Post-hoc) برای مشخص کردن اختلاف بین گروههای مختلف استفاده شد. سطح معنی‌داری در تمام آزمونها برابر با 5 درصد در نظر گرفته شد. دادهها به صورت میانگین± انحراف معیار نشان داده شد.
بررسی وزن بدن و وزن بیضه در گروههای مختلف نشان‌گر کاهش معنیدار وزن بدن و وزن بیضه در گروه دیابتی در مقایسه با گروه کنترل سالم بود و تجویز عصاره آویشن کرمانی و گلایبن کلامید سبب افزایش معنیدار هر دو این شاخصها در مقایسه با گروه دیابتی گردید (۰01/p<) (جدول 1).
جدول 1- میانگین و انحراف معیار وزن بدن و وزن بیضه در گروههای مختلف مورد آزمایش.
| شاخص گروه |
وزن بدن | وزن بیضه (گرم) | |
| شروع مطالعه | پایان مطالعه | انحراف معیار± میانگین | |
| کنترل | 41/ 6 ± 213 | 51/ 8 ± 302 | 01/0 ± 43/1 |
| دیابتی | 31/ 5 ± 200 | 15 ± 185*** | 12/1 ± 50/0*** |
| دیابتی + عصاره آویشن mg/kg) 500) | 3/ 5 ± 217 | 6/ 5 ± 229### | 01/1 ± 38/1### |
| دیابتی + گلایبنکلامید ( mg/kg20) | 11/ 5 ± 219 | 01/13 ± 260### | 79/ 0± 45/1### |
***: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه کنترل با 001/0p<.
###: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه دیابتی با 001/0.p< (آنالیز واریانس یکطرفه و آزمون مقایسات چندگانه Tukey).
مقایسه سطح سرمی تستوسترون در گروه دیابتی دریافت کننده آب مقطر با گروه کنترل، نشان دهنده کاهش معنیدار سطح تستوسترون سرم در گروه دیابتی بود (۰01/۰p<) و تجویز خوراکی عصاره هیدرو الکلیآویشن کرمانی (mg/kg 500) و گلایبنکلامید (mg/kg 20) به مدت 14 روز توانست سطح سرمی تستوسترون را بهطور معنی‌داری در مقایسه با گروه دیابتی، افزایش دهد (۰01/۰p<) (نمودار 1)
نمودار 1- اثر تجویز خوراکی عصاره آویشن کرمانی (mg/kg 500) وگلایبنکلامید (mg/kg 20) به مدت 14 روز بر سطح سرمی تستوسترون در گروههای مختلف. نتایج به صورت انحراف معیار ± میانگین نمایش داده شده است. 6n= در هرگروه میباشد.
***: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه کنترل با 001/0p <.
###: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه دیابتی با 001/0p < .
مقایسه سطح MDA در بافت بیضه گروه دیابتی دریافت کننده آب مقطر با گروه کنترل، نشان دهنده افزایش معنیدارMDA بافت بیضه در گروه دیابتی بود (۰01/۰p<) و تجویز خوراکی عصاره هیدروالکلی آویشن (mg/kg 500) به مدت 14 روز، MDA بافت بیضه را بهطور معنی‌داری در مقایسه با گروه دیابتی کاهش داد (۰04/ ۰p=) (نمودار 2).
نمودار 2- اثر تجویز خوراکی عصاره آویشن کرمانی (mg/kg 500) وگلایبنکلامید (mg/kg 20) به مدت 14 روز بر سطح MDA در بافت بیضه در گروههای مختلف. نتایج به صورت انحراف معیار ± میانگین نمایش داده شده است. 6 n= در هرگروه می باشد.
***: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه کنترل با 001/0p< .
##: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه دیابتی با 01/0p< .
مقایسه میزان فعالیت آنزیمCAT در بافت بیضه در گروه دیابتی دریافت کننده آب مقطر با گروه کنترل، نشان دهنده کاهش معنیدار فعالیت آنزیم CAT بافت بیضه در گروه دیابتی بود (۰01/۰p<) و تجویز خوراکی عصاره هیدروالکلی آویشن کرمانی (mg/kg 500) به مدت 14 روز، میزان فعالیت آنزیم CAT بافت بیضه را به طور معنی‌داری در مقایسه با گروه دیابتی، افزایش داد (۰01/۰p<) (نمودار 3).
نمودار3- اثر تجویز خوراکی عصاره آویشن کرمانی (mg/kg 500) وگلایبنکلامید (mg/kg 20) به مدت 14 روز بر میزان فعالیت آنزیم CAT در بافت بیضه در گروههای مختلف. نتایج به صورت انحراف معیار ± میانگین نمایش داده شده است. 6 n= در هرگروه میباشد.
***: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه کنترل با 001/0 p< .
###: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه دیابتی با 001/0 p< .
مقایسه میزان فعالیت آنزیم SOD بافت بیضه در گروه دیابتی دریافت کننده آب مقطر با گروه کنترل، نشان دهنده کاهش معنیدار فعالیت آنزیم SOD در گروه دیابتی بود (۰26/ ۰p=) و تجویز خوراکی عصاره هیدروالکلی آویشن کرمانی (mg/kg 500) به مدت 14 روز، میزان فعالیت آنزیم SOD را در بافت بیضه را به طور معنی‌داری در مقایسه با گروه دیابتی افزایش داد (۰47/ ۰p=) (نمودار 4).
نمودار4- اثر تجویز خوراکی عصاره آویشن کرمانی (mg/kg 500) وگلایبنکلامید (mg/kg 20) به مدت 14 روز بر میزان فعالیت آنزیم SOD بافت بیضه در گروههای مختلف. نتایج به صورت انحراف معیار ± میانگین نمایش داده شده است. 6 n= در هرگروه میباشد.
*: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه کنترل با 05/0 p<.
#: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه دیابتی با 05/0 p<.
بحث
دیابت ملیتوس، سبب کاهش وزن بیضه، وزن بدن، میزان سرمی تستوسترون و سطوح آنزیمهای آنتیاکسیدانی CAT و SOD و افزایش میزان MDA در بافت بیضه موشهای صحرایی گردید و تجویز 14 روزه عصاره با دوز 500 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن توانست وزن بدن، وزن بیضه، سطح سرمی تستوسترون و همچنین میزان آنزیمهای آنتیاکسیدانی را در بافت بیضه به طور معنی‌داری افزایش و میزانMDA را کاهش دهد.
یکی از عوارض دیابت کنترل نشده کاهش وزن بدن میباشد. کاهش میزان انسولین در بدن بهعنوان یک هورمون آنابولیک در کاهش وزن در دیابت نقش دارد، ضمناً گلوکزاوری سبب از دست رفتن توده عضلانی و بافت چربی میشود [31]. دیابت ملیتوس، سبب کاهش توده بافت بیضه از طریق ایجاد آپوپتوز، آتروفی لولههای اسپرم‌ساز و کاهش سلولهای اسپرماتوژنیک میگردد [33-32] همچنین سبب اختلال سنتز استروئید‌ها در سلولهای لیدیگ و کاهش تستوسترون میشود [34]. علاوه بر این، تستوسترون به عنوان یک عامل آنتی‌آپوپتوتیک شناخته شده است و در بقاء سلولهای بافت بیضه نقش دارد و کاهش آن سبب از دست رفتن بافت بیضه در دیابت میگردد [35]. گزارش شده است که دیابت القاء شده با STZ سبب اختلال بافت بیضه و پدیده اسپرماتوژنز و کاهش تستوسترون میشود [36]. به‌علاوه مشخص شده است که استرس اکسیداتیو نقش مهمی در اختلال عملکرد بیضه و کاهش تستوسترون در انسان‌ها [37 ،11] و حیوانات نر دیابتی دارد [38] و معیوب شدن سیستم آنتیاکسیدانی در گنادها باعث تخریب بیضه و ضعف تولید اسپرم میگردد [9-8]. استرس اکسیداتیو سبب آسیب به DNA هسته و میتوکندری در سلولهای اسپرم و کاهش گلوتاتیون و آنزیم SOD و دیگر آنزیمهای آنتیاکسیدانی [39] و افزایش مارکرهای استرس اکسیداتیو و پراکسیداسیونلیپیدی در بیضه دیابتی‌ها میشود که این‌ها همه در اثر هیپر‌گلیسمی مزمن و افزایش رادیکالهای آزاد رخ میدهد که سبب غیر فعال شدن عوامل آنتیاکسیدانی میشود [40]. همچنین، گزارش شده است که کاهش آنزیم های SOD و CAT در دیابت که آنزیمهای کلیدی آنتیاکسیدان در بدن هستند به همراه افزایش پروتئین‌های آپوپتوتیک منجر به آپوپتوز سلولهای زایا در بافت بیضه میشوند [41]. Zhao و همکاران [42] افزایش MDA و کاهش SOD در بیضه موشهای صحرایی دیابتی را نشان دادند که با نتایج دیگران مبنی بر مرگ آپوپتوتیک سلولی در بیضه در دیابت بر اثر استرس اکسیداتیو مطابقت دارد [43]. این گزارشات با نتایج مطالعه اخیر نیز هم‌خوانی دارد.
گیاه آویشن دارای ترکیبات پلی فنولی فراوان همچون فلاوونوئیدها و اسیدهای فنولی میباشد. پلی‌فنولها شناخته شده‌ترین ترکیبات طبیعی و متابولیتهای ثانویه در گیاهان هستند و شامل فلاوونوئیدها، اسیدهای فنولی، لیگنانها، رنگهای طبیعی، تاننها و استیلبینها هستند. آنها خواص مفیدی داشته و در سلامتی انسان نقش دارند. خواص آنتیاکسیدانی آنها و نقش آنها در پیش‌گیری و بهبود بیماریهای مرتبط با استرس اکسیداتیو کاملاً به اثبات رسیده است [44].
پلی‌فنولها ترکیبات آنتیاکسیدانی، احیاء کننده و به دام انداز رادیکالهای آزاد هستند [45 ،8] و فلاوونوئیدها فراوان‌ترین گروه ترکیبات پلی فنولی هستند که در محصولات غذایی گیاهی یافت میشوند. فلاوونوئیدها خاصیت آنتیاکسیدانی دارند [34] و در بهبود بسیاری از بیماریها همچون دیابت ملیتوس مفید هستند [46]. فلاوونوئیدها نقش مهمی در حذف رادیکالهای آزاد و بهبود پارامتر‌های تولید مثلی و باروری دارند [47]. خواص آندروژنیک فلاوونوئیدها [48] و فنولها [49] گزارش شده است. در مطالعه اخیر ما نشان داده شد که عصاره هیدروالکلی سرشاخههای هوایی گیاه آویشن کرمانی دارای فلاوونوئید‌هایی همچون لوتئولین، روتین و کوئرسیتین و اسیدهای فنولی همچون رزمارینیک اسید و کافئیک اسید می باشد [22]. در مطالعات دیگر نشان داده شده است که کوئرسیتین به عنوان یک فلاونوئید خاصیت آنتیاکسیدان و آنتی‌آپوپتوز دارد [50] و می‌تواند وزن بدن و وزن بیضه و سطح سرمی تستوسترون را در موشهای صحرایی دیابتی بهبود دهد [51-48].
تجویز فلاوونوئیدهای دیگر همچون روتین و نارینجین در موشهای دیابتی، باروری و رفتار تولید مثلی [52] عملکرد بیضه و میزان فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی CAT و SOD را در بیضه موشهای صحرایی دیابتی بهبود و میزان MDA را کاهش داد [51 ،39]، همچنین روتین بهدلیل خواص آنتیاکسیدانی و ضد التهابی سبب کاهش تخریب بیضه در اثر استرس اکسیداتیو شد [53]. محققین نشان دادند که اسیدهای فنولی همچون رزمارینیک اسید سطح سرمی تستوسترون و تمایلات و رفتارهای جنسی را در موشهای صحرایی دیابتی بهبود میدهند [54]، همچنین کافئیک اسید دارای خاصیت آنتیاکسیدان بوده [55] و در اختلالات اندامهای تولید مثلی مرتبط با سموم و تولید رادیکالهای سمی اکسیژن نقش حفاظتی دارد [56].
لذا بهبود وزن بیضه که در این مطالعه مشاهده شد را به بهبود سطوح تستوسترون در نتیجه بهبود وضعیت آنتیاکسیدانی در لولههای اسپرم‌ساز و سلولهای لیدیگ در بافت بیضه بر اثر تجویز این عصاره که حاوی آنتی‌اکسیدان‌هاست و جلوگیری از تخریب آنها در اثر استرس اکسیداتیو میتوان نسبت داد.
نتیجه‌گیری
بنابر نتایج این مطالعه و یافتههای محققین دیگر میتوان بیان کرد که عصاره آویشن بهدلیل داشتن ترکیبات فنولی و فلاوونوئیدی که آنتی‌اکسیدانهای طبیعی قوی هستند، احتمالاً از طریق مهار استرس اکسیداتیو و حفظ عملکرد آنزیمهای آنتیاکسیدان در بافت بیضه در شرایط دیابت، سبب جلوگیری از آتروفی بافت بیضه، بهبود ترشح تستوسترون از آن میگردد.
تشکر و قدردانی
بر خود لازم میدانیم که از مساعدت فراوان علمی و تخصصی دکتر سید منصور میرتاج الدینی در بخش گیاهشناسی گروه زیست‌شناسی دانشگاه شهید باهنر کرمان و اساتید محترم دانشکده پزشکی افضلی پور کرمان، آقایان دکتر دبیری و دکتر اسدی کرم و همچنین از آقای سعید سلطانی نژاد تشکر و قدردانی نماییم.
نمودار 1- اثر تجویز خوراکی عصاره آویشن کرمانی (mg/kg 500) وگلایبنکلامید (mg/kg 20) به مدت 14 روز بر سطح سرمی تستوسترون در گروههای مختلف. نتایج به صورت انحراف معیار ± میانگین نمایش داده شده است. 6n= در هرگروه میباشد.
***: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه کنترل با 001/0p <.
###: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه دیابتی با 001/0p < .
مقایسه سطح MDA در بافت بیضه گروه دیابتی دریافت کننده آب مقطر با گروه کنترل، نشان دهنده افزایش معنیدارMDA بافت بیضه در گروه دیابتی بود (۰01/۰p<) و تجویز خوراکی عصاره هیدروالکلی آویشن (mg/kg 500) به مدت 14 روز، MDA بافت بیضه را بهطور معنی‌داری در مقایسه با گروه دیابتی کاهش داد (۰04/ ۰p=) (نمودار 2).
نمودار 2- اثر تجویز خوراکی عصاره آویشن کرمانی (mg/kg 500) وگلایبنکلامید (mg/kg 20) به مدت 14 روز بر سطح MDA در بافت بیضه در گروههای مختلف. نتایج به صورت انحراف معیار ± میانگین نمایش داده شده است. 6 n= در هرگروه می باشد.
***: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه کنترل با 001/0p< .
##: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه دیابتی با 01/0p< .
مقایسه میزان فعالیت آنزیمCAT در بافت بیضه در گروه دیابتی دریافت کننده آب مقطر با گروه کنترل، نشان دهنده کاهش معنیدار فعالیت آنزیم CAT بافت بیضه در گروه دیابتی بود (۰01/۰p<) و تجویز خوراکی عصاره هیدروالکلی آویشن کرمانی (mg/kg 500) به مدت 14 روز، میزان فعالیت آنزیم CAT بافت بیضه را به طور معنی‌داری در مقایسه با گروه دیابتی، افزایش داد (۰01/۰p<) (نمودار 3).
نمودار3- اثر تجویز خوراکی عصاره آویشن کرمانی (mg/kg 500) وگلایبنکلامید (mg/kg 20) به مدت 14 روز بر میزان فعالیت آنزیم CAT در بافت بیضه در گروههای مختلف. نتایج به صورت انحراف معیار ± میانگین نمایش داده شده است. 6 n= در هرگروه میباشد.
***: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه کنترل با 001/0 p< .
###: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه دیابتی با 001/0 p< .
مقایسه میزان فعالیت آنزیم SOD بافت بیضه در گروه دیابتی دریافت کننده آب مقطر با گروه کنترل، نشان دهنده کاهش معنیدار فعالیت آنزیم SOD در گروه دیابتی بود (۰26/ ۰p=) و تجویز خوراکی عصاره هیدروالکلی آویشن کرمانی (mg/kg 500) به مدت 14 روز، میزان فعالیت آنزیم SOD را در بافت بیضه را به طور معنی‌داری در مقایسه با گروه دیابتی افزایش داد (۰47/ ۰p=) (نمودار 4).
نمودار4- اثر تجویز خوراکی عصاره آویشن کرمانی (mg/kg 500) وگلایبنکلامید (mg/kg 20) به مدت 14 روز بر میزان فعالیت آنزیم SOD بافت بیضه در گروههای مختلف. نتایج به صورت انحراف معیار ± میانگین نمایش داده شده است. 6 n= در هرگروه میباشد.
*: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه کنترل با 05/0 p<.
#: نشان دهنده اختلاف معنیدار با گروه دیابتی با 05/0 p<.
بحث
دیابت ملیتوس، سبب کاهش وزن بیضه، وزن بدن، میزان سرمی تستوسترون و سطوح آنزیمهای آنتیاکسیدانی CAT و SOD و افزایش میزان MDA در بافت بیضه موشهای صحرایی گردید و تجویز 14 روزه عصاره با دوز 500 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن توانست وزن بدن، وزن بیضه، سطح سرمی تستوسترون و همچنین میزان آنزیمهای آنتیاکسیدانی را در بافت بیضه به طور معنی‌داری افزایش و میزانMDA را کاهش دهد.
یکی از عوارض دیابت کنترل نشده کاهش وزن بدن میباشد. کاهش میزان انسولین در بدن بهعنوان یک هورمون آنابولیک در کاهش وزن در دیابت نقش دارد، ضمناً گلوکزاوری سبب از دست رفتن توده عضلانی و بافت چربی میشود [31]. دیابت ملیتوس، سبب کاهش توده بافت بیضه از طریق ایجاد آپوپتوز، آتروفی لولههای اسپرم‌ساز و کاهش سلولهای اسپرماتوژنیک میگردد [33-32] همچنین سبب اختلال سنتز استروئید‌ها در سلولهای لیدیگ و کاهش تستوسترون میشود [34]. علاوه بر این، تستوسترون به عنوان یک عامل آنتی‌آپوپتوتیک شناخته شده است و در بقاء سلولهای بافت بیضه نقش دارد و کاهش آن سبب از دست رفتن بافت بیضه در دیابت میگردد [35]. گزارش شده است که دیابت القاء شده با STZ سبب اختلال بافت بیضه و پدیده اسپرماتوژنز و کاهش تستوسترون میشود [36]. به‌علاوه مشخص شده است که استرس اکسیداتیو نقش مهمی در اختلال عملکرد بیضه و کاهش تستوسترون در انسان‌ها [37 ،11] و حیوانات نر دیابتی دارد [38] و معیوب شدن سیستم آنتیاکسیدانی در گنادها باعث تخریب بیضه و ضعف تولید اسپرم میگردد [9-8]. استرس اکسیداتیو سبب آسیب به DNA هسته و میتوکندری در سلولهای اسپرم و کاهش گلوتاتیون و آنزیم SOD و دیگر آنزیمهای آنتیاکسیدانی [39] و افزایش مارکرهای استرس اکسیداتیو و پراکسیداسیونلیپیدی در بیضه دیابتی‌ها میشود که این‌ها همه در اثر هیپر‌گلیسمی مزمن و افزایش رادیکالهای آزاد رخ میدهد که سبب غیر فعال شدن عوامل آنتیاکسیدانی میشود [40]. همچنین، گزارش شده است که کاهش آنزیم های SOD و CAT در دیابت که آنزیمهای کلیدی آنتیاکسیدان در بدن هستند به همراه افزایش پروتئین‌های آپوپتوتیک منجر به آپوپتوز سلولهای زایا در بافت بیضه میشوند [41]. Zhao و همکاران [42] افزایش MDA و کاهش SOD در بیضه موشهای صحرایی دیابتی را نشان دادند که با نتایج دیگران مبنی بر مرگ آپوپتوتیک سلولی در بیضه در دیابت بر اثر استرس اکسیداتیو مطابقت دارد [43]. این گزارشات با نتایج مطالعه اخیر نیز هم‌خوانی دارد.
گیاه آویشن دارای ترکیبات پلی فنولی فراوان همچون فلاوونوئیدها و اسیدهای فنولی میباشد. پلی‌فنولها شناخته شده‌ترین ترکیبات طبیعی و متابولیتهای ثانویه در گیاهان هستند و شامل فلاوونوئیدها، اسیدهای فنولی، لیگنانها، رنگهای طبیعی، تاننها و استیلبینها هستند. آنها خواص مفیدی داشته و در سلامتی انسان نقش دارند. خواص آنتیاکسیدانی آنها و نقش آنها در پیش‌گیری و بهبود بیماریهای مرتبط با استرس اکسیداتیو کاملاً به اثبات رسیده است [44].
پلی‌فنولها ترکیبات آنتیاکسیدانی، احیاء کننده و به دام انداز رادیکالهای آزاد هستند [45 ،8] و فلاوونوئیدها فراوان‌ترین گروه ترکیبات پلی فنولی هستند که در محصولات غذایی گیاهی یافت میشوند. فلاوونوئیدها خاصیت آنتیاکسیدانی دارند [34] و در بهبود بسیاری از بیماریها همچون دیابت ملیتوس مفید هستند [46]. فلاوونوئیدها نقش مهمی در حذف رادیکالهای آزاد و بهبود پارامتر‌های تولید مثلی و باروری دارند [47]. خواص آندروژنیک فلاوونوئیدها [48] و فنولها [49] گزارش شده است. در مطالعه اخیر ما نشان داده شد که عصاره هیدروالکلی سرشاخههای هوایی گیاه آویشن کرمانی دارای فلاوونوئید‌هایی همچون لوتئولین، روتین و کوئرسیتین و اسیدهای فنولی همچون رزمارینیک اسید و کافئیک اسید می باشد [22]. در مطالعات دیگر نشان داده شده است که کوئرسیتین به عنوان یک فلاونوئید خاصیت آنتیاکسیدان و آنتی‌آپوپتوز دارد [50] و می‌تواند وزن بدن و وزن بیضه و سطح سرمی تستوسترون را در موشهای صحرایی دیابتی بهبود دهد [51-48].
تجویز فلاوونوئیدهای دیگر همچون روتین و نارینجین در موشهای دیابتی، باروری و رفتار تولید مثلی [52] عملکرد بیضه و میزان فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی CAT و SOD را در بیضه موشهای صحرایی دیابتی بهبود و میزان MDA را کاهش داد [51 ،39]، همچنین روتین بهدلیل خواص آنتیاکسیدانی و ضد التهابی سبب کاهش تخریب بیضه در اثر استرس اکسیداتیو شد [53]. محققین نشان دادند که اسیدهای فنولی همچون رزمارینیک اسید سطح سرمی تستوسترون و تمایلات و رفتارهای جنسی را در موشهای صحرایی دیابتی بهبود میدهند [54]، همچنین کافئیک اسید دارای خاصیت آنتیاکسیدان بوده [55] و در اختلالات اندامهای تولید مثلی مرتبط با سموم و تولید رادیکالهای سمی اکسیژن نقش حفاظتی دارد [56].
لذا بهبود وزن بیضه که در این مطالعه مشاهده شد را به بهبود سطوح تستوسترون در نتیجه بهبود وضعیت آنتیاکسیدانی در لولههای اسپرم‌ساز و سلولهای لیدیگ در بافت بیضه بر اثر تجویز این عصاره که حاوی آنتی‌اکسیدان‌هاست و جلوگیری از تخریب آنها در اثر استرس اکسیداتیو میتوان نسبت داد.
نتیجه‌گیری
بنابر نتایج این مطالعه و یافتههای محققین دیگر میتوان بیان کرد که عصاره آویشن بهدلیل داشتن ترکیبات فنولی و فلاوونوئیدی که آنتی‌اکسیدانهای طبیعی قوی هستند، احتمالاً از طریق مهار استرس اکسیداتیو و حفظ عملکرد آنزیمهای آنتیاکسیدان در بافت بیضه در شرایط دیابت، سبب جلوگیری از آتروفی بافت بیضه، بهبود ترشح تستوسترون از آن میگردد.
تشکر و قدردانی
بر خود لازم میدانیم که از مساعدت فراوان علمی و تخصصی دکتر سید منصور میرتاج الدینی در بخش گیاهشناسی گروه زیست‌شناسی دانشگاه شهید باهنر کرمان و اساتید محترم دانشکده پزشکی افضلی پور کرمان، آقایان دکتر دبیری و دکتر اسدی کرم و همچنین از آقای سعید سلطانی نژاد تشکر و قدردانی نماییم.
References
[1] http://www.who.int.
[2] Amos AF, McCarty Dj, Zimmet P. The rising global burden of diabetes and its complications: estimates and projections to the year 2010. Diabet Med 1997; 14(55): S1-85.
[3] Trindade AAT, Simões ACP, Silva RJ, Macedo CS, Spadella CT. Long term evaluation of morphometric and ultrastructural changes of testis of alloxan-induced diabetic rats. Acta Bras Cir 2013; 28(4): 256-65.
[4] Van Belle TL, Coppieters KT, Von Herrath MG. Type 1 diabetes: etiology, immunology, and therapeutic strategies. Physiol Rev 2011; 91(1): 79-118.
[5] Cameron DF, Murray FT, Drylie DD. Interstitial compartment pathology and spermatogenic disruption in testes form impotent diabetic men. Anat Rec 1985; 213(1): 53-62.
[6] Sudnikovich EJ, Maksimchik YZ, Zabrodskaya SV, Kubyshin VL, Lapshina EA, Bryszewska M, et al. Melatonin attenuates metabolic disorders due to streptozotocin-induced diabetes in rats. Eur J Pharmacol 2007; 569(3): 180-7.
[7] Shah NA, Khan MR. Antidiabetic effect of Sida cordata in alloxan induced diabetic rats. Biomed Res Int 2014; 2014.
[8] Mallick C, Mandal S, Barik B, Bhattacharya A, Ghosh D. Protection of testicular dysfunctions by MTEC, a formulated herbal drug, in streptozotocin induced diabetic rat. Biol Pharm Bull 2007; 30(1): 84-90.
[9] Hamden K, Carreau S, Jamoussi K, Ayadi F, Garmazi F, Mezgenni N, et al. Inhibitory effects of 1α, 25dihydroxyvitamin D3 and Ajuga iva extract on oxidative stress, toxicity and hypo-fertility in diabetic rat testis. J Physiol Biochem 2008; 64(3): 231-9.
[10] Buyukbalci A, El SN. Determination of in vitro antidiabetic effects, antioxidant activities and phenol contents of some herbal teas. Plant Foods Hum Nutr 63(1): 27-33.
[11] N.S. Chauhan, V. Sharma, V.K. Dixit, M. Thakur, A review on plants used for improvement of sexual performance and virility. BioMed Res Int 2014; 2014: 1–19.
[12] Jamzad, Z. 2009. Savory Thymus and Satureja species of Iran, publication of Research Institute of Forests and Rangelands, p. 171. [Farsi]
[13] Mozaffarian V, A Dictionary of Iranian plant names, Iran, Tehran, Farhange Moaser, Fifth edittion, 2007. p. 547. [Farsi].
[14] Mozaffarian V, Mirvakili M, Barzegari G, Flora of Yazd. Iran, Yazd, Publication Institute, 2000. [Farsi].
[15] Morales R, The history, botany and taxonomy of the genus Thymus. Thyme: the genus Thymus 2002. pp. 1-43.
[16] Nezhad Ebrahimi S, Hadian J, Mirjalili M, Sonboli A, Yousefzadi M. Essential oil composition and antibacterial activity of Thymus caramanicus at different phenological stages. Food Chem 2008; 110(4): 927-31.
[17] Leung AY and Foster S. Encyclopedia of common natural ingredients: used in food, drugs and cosmetics. A Wiley Interscience Publication, John Wiley & Sons, Inc. 1996, pp. 492-5.
[18] Association of Producers of Herbal Medicines & Products (A.P.H.M.P). Iranian licensed herbal medicines. Prohan Publications. 2007, p. 154.
[19] Zargari, A. Medicinal Plants, Vol.4, Iran,Tehran, University of Tehran Press, 7th edn., 2011. pp. 39-41. [Farsi]
[20] Fekrazad R, Afzali M, Pasban-Aliabadi H, Esmaeili-Mahani S, Aminizadeh M, Mostafavi A. Cytotoxic effect of Thymus caramanicus Jalas on human oral epidermoid carcinoma KB cells. Braz Dent J 2017; 28(1): 72-7.
[21] Hajializadeh Z, Nasri S, Kaeidi A, Sheibani V, Rasoulian B, Esmaeili-Mahani S. Inhibitory effect of Thymus caramanicus Jalas on hyperglycemia-induced apoptosis in in vitro and in vivo models of diabetic neuropathic pain. J Ethnopharmacol 2014; 153(3): 596-603.
[22] Honari N, Pouraboli I, Gharbi S. Antihyperglycemic property and insulin secreting activity of hydroalcoholic shoot extract of Thymus caramanicus Jalas: A wild predominant source of food additive in folk medicine. J Funct Foods 2018; 46: 128-35.
[23] Chattopadhyay RR. Possible mechanism of hepatoprotective activity of Azadirachta indica leaf extract: Part II. J Ethnopharmacol 2003; 89(2-3): 217-9.
[24] Orhan N, Aslan M, Orhan DD, Ergun F, Yesilada E. In-vivo assessment of antidiabetic and antioxidant activities of grapevine leaves (Vitis vinifera) in diabetic rats. J Ethnopharmacol 2006; 108(2): 280-6.
[25] Kulkarni JS, Metha AA, Santani DD, Goyal RK, Effects of chronic treatment with cromakalim and glibenclamide in alloxan-induced diabetic rats. Pharmacol Res 2002; 46(2): 101-5.
[26] Ohkawa H, Ohishi N, Yagi K. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal Biochem 1979; 95(2): 351-8.
[27] Jamall IS, Smith JC. Effects of cadmium on glutathione peroxidase, superoxide dismutase, and lipid peroxidation in the rat heart: a possible mechanism of cadmium cardiotoxicity. Toxicol appl pharmacol 1985; 80(1): 33-42.
[28] Aebi H, Catalase in vitro. Method Enzymol 1984; 105: 121–6.
[29] Giannopolitis CN, Ries SK. Superoxide dismutases I. Occurrence in higher plants. Plant Physiol 1977; 59(2): 309-14.
[30] Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 1976; 72(1-2): 248-54.
[31] Gupta P, Haider J, Yadav R, Pal U. Preclinical evaluation of antidiabetic activity of poly herbal plant extract in streptozotocin induced diabetic rats. JPHYTO 2016; 5(2): 45-49.
[32] Jordaan AE, du Plessis SS, Aboua YG . The Effects of Wild African Potato (Hypoxis hemerocallidea) Supplementation on Streptozotocin-Induced Diabetic Wistar Rats Reproductive Function. Andrology (Los Angel) 2016; 5(2);165.
[33] Navarro‐Casado L, Juncos‐Tobarra M, Chafer‐Rudilla M, Onzoño LÍ, Blazquez‐Cabrera J, Miralles‐Garcia J. Effect of experimental diabetes and STZ on male fertility capacity. Study in rats. J Androl 2010; 31(6): 584-92.
[34] Maiorino MI, Bellastella G, Esposito K. Diabetes and sexual dysfunction: current perspectives. Diabetes Metab Syndr Obes 2014; 7 :95-105.
[35] Ahmed OM, Hassan MA, Abdel-Twab SM, Azeem MNA. Navel orange peel hydroethanolic extract, naringin and naringenin have anti-diabetic potentials in type 2 diabetic rats. Biomed Pharmacother 2017; 94: 197-205.
[36] Oliveira J, Silva A, Silva Junior V. Phytotherapy in reducing glycemic index and testicular oxidative stress resulting from induced diabetes: a review. Braz J Biol 2017; 77(1): 68-78.
[37] Yun JI, Gong SP, Song YH, Lee ST. Effects of combined antioxidant supplementation on human sperm motility and morphology during sperm manipulation in vitro. Fertil Steril 2013;100(2):373-8.
[38] Shrilatha B. Early oxidative stress in and epididymal sperm in streptozotocin-induced diabetic mice: its progression and genotoxic consequences. Reprod Toxicol 2007; 23(4): 578-87.
[39] Zhao H, Xu S, Wang Z, Li Y, Guo W, Lin C, et al. Repetitive exposures to low-dose X-rays attenuate testicular apoptotic cell death in streptozotocin-induced diabetes rats. Toxicol Lett 2010; 192(3): 356-64.
[40] Rains JL, Jain SK. Oxidative stress, insulin signaling, and diabetes. Free Radic Biol Med 2011; 50(5): 567-75.
[41] Chatterjee K, Ali KM, De D, Bera TK, Jana K, Maiti S, et al. Diabetes induced testicular dysfunction amelioration by ethyl acetate fraction of hydromethanolic extract of root of Musa paradisiaca L. in streptozotocin-induced diabetic rat. Asian Pac J Trop Dis 2012;2:S233-41.
[42] Zhao L, Gu Q, Xiang L, Dong X, Li H, Ni J, et al. Curcumin inhibits apoptosis by modulating Bax/Bcl-2 expression and alleviates oxidative stress in testis of streptozotocin-induced diabetic rats. Ther Clin Risk Manag 2017; 13: 1099-1105.
[43] Zhao Y, Zhao H, Zhai X, Dai J, Jiang X, Wang G, et al. Effects of Zn deficiency, antioxidants, and low-dose radiation on diabetic oxidative damage and cell death in the . Toxicol Mech Methods 2013; 23(1): 42-7.
[44] Chobot V, Hadacek F, Kubicova L. Effects of selected dietary secondary metabolites on reactive oxygen species production caused by iron (II) autoxidation. Molecules 2014; 19(12): 20023-33.
[45] Caldwell CR. Alkylperoxyl radical scavenging activity of red leaf lettuce (Lactuca sativa L.) phenolics. J Agric Food Chem 2003; 51(16): 4589-95.
[46] Wojdyło A, Nowicka P, Carbonell-Barrachina ÁA, Hernández F. Phenolic compounds, antioxidant and antidiabetic activity of different cultivars of Ficus carica L. fruits. J Funct Foods 2016; 25: 421-32.
[47] Hassan WA, El-kashlan AM, Mohamed NA. Egyptian date palm pollen ameliorates testicular dysfunction induced by cadmium chloride in adult male rats. J Am Sci 2012; 8(4): 659-69.
[48] Khaki A, Fathiazad F, Nouri M, Khaki A, Maleki NA, Khamnei HJ, et al. Beneficial effects of quercetin on sperm parameters in streptozotocin‐induced diabetic male rats. Phytother Res 2010; 24(9): 1285-91.
[49] Chaiyasut C, Kusirisin W, Lailerd N, Lerttrakarnnon P, Suttajit M, Srichairatanakool S. Effects of phenolic compounds of fermented Thai indigenous plants on oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic rats. J Evid Based Complementary Altern Med 2011; 2011.
[50] Liu C-M, Zheng Y-L, Lu J, Zhang Z-F, Fan S-H, Wu D-M, et al. Quercetin protects rat liver against lead-induced oxidative stress and apoptosis. Environ Toxicol Pharmacol 2010; 29(2): 158-66.
[51] Kanter M, Aktas C, Erboga M. Protective effects of quercetin against apoptosis and oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic rat . Food Chem Toxicol 2012; 50(3-4): 719-25.
[52] Abarikwu S, Otuechere C, Ekor M, Monwuba K, Osobu D. Rutin ameliorates cyclophosphamide-induced reproductive toxicity in male rats. Toxicol Int 2012; 19(2): 207-14.
[53] Abd-El-Fattah AA, El-Sawalhi MM, Rashed ER, El-Ghazaly MA. Possible role of vitamin E, coenzyme Q10 and rutin in protection against cerebral ischemia/reperfusion injury in irradiated rats. Int J Radiat Biol 2010; 86(12): 1070-8.
[54] Farzadi L, Khaki A, Ouladsahebmadarek E, Ghadamkheir E, Khaki AA. Effect of rosmarinic acid on sexual behavior in diabetic male rats. Afr J Pharm Pharmacol 2011; 5(16): 1906-10.
[55] Fukumoto LR and Mazza G. Assessing antioxidant and prooxidant activities of phenolic compounds, J Agric Food Chem 2000; 48(8): 3597–604.
[56] Akyol S, Akbas A, Butun I, Toktas M, Ozyurt H, Sahin S, Akyol O. Caffeic acid phenethyl ester as a remedial agent for reproductive functions and oxidative stress-based pathologies of gonads. J Intercult Ethnopharmacol 2015; 4(2): 187-91.
[2] Amos AF, McCarty Dj, Zimmet P. The rising global burden of diabetes and its complications: estimates and projections to the year 2010. Diabet Med 1997; 14(55): S1-85.
[3] Trindade AAT, Simões ACP, Silva RJ, Macedo CS, Spadella CT. Long term evaluation of morphometric and ultrastructural changes of testis of alloxan-induced diabetic rats. Acta Bras Cir 2013; 28(4): 256-65.
[4] Van Belle TL, Coppieters KT, Von Herrath MG. Type 1 diabetes: etiology, immunology, and therapeutic strategies. Physiol Rev 2011; 91(1): 79-118.
[5] Cameron DF, Murray FT, Drylie DD. Interstitial compartment pathology and spermatogenic disruption in testes form impotent diabetic men. Anat Rec 1985; 213(1): 53-62.
[6] Sudnikovich EJ, Maksimchik YZ, Zabrodskaya SV, Kubyshin VL, Lapshina EA, Bryszewska M, et al. Melatonin attenuates metabolic disorders due to streptozotocin-induced diabetes in rats. Eur J Pharmacol 2007; 569(3): 180-7.
[7] Shah NA, Khan MR. Antidiabetic effect of Sida cordata in alloxan induced diabetic rats. Biomed Res Int 2014; 2014.
[8] Mallick C, Mandal S, Barik B, Bhattacharya A, Ghosh D. Protection of testicular dysfunctions by MTEC, a formulated herbal drug, in streptozotocin induced diabetic rat. Biol Pharm Bull 2007; 30(1): 84-90.
[9] Hamden K, Carreau S, Jamoussi K, Ayadi F, Garmazi F, Mezgenni N, et al. Inhibitory effects of 1α, 25dihydroxyvitamin D3 and Ajuga iva extract on oxidative stress, toxicity and hypo-fertility in diabetic rat testis. J Physiol Biochem 2008; 64(3): 231-9.
[10] Buyukbalci A, El SN. Determination of in vitro antidiabetic effects, antioxidant activities and phenol contents of some herbal teas. Plant Foods Hum Nutr 63(1): 27-33.
[11] N.S. Chauhan, V. Sharma, V.K. Dixit, M. Thakur, A review on plants used for improvement of sexual performance and virility. BioMed Res Int 2014; 2014: 1–19.
[12] Jamzad, Z. 2009. Savory Thymus and Satureja species of Iran, publication of Research Institute of Forests and Rangelands, p. 171. [Farsi]
[13] Mozaffarian V, A Dictionary of Iranian plant names, Iran, Tehran, Farhange Moaser, Fifth edittion, 2007. p. 547. [Farsi].
[14] Mozaffarian V, Mirvakili M, Barzegari G, Flora of Yazd. Iran, Yazd, Publication Institute, 2000. [Farsi].
[15] Morales R, The history, botany and taxonomy of the genus Thymus. Thyme: the genus Thymus 2002. pp. 1-43.
[16] Nezhad Ebrahimi S, Hadian J, Mirjalili M, Sonboli A, Yousefzadi M. Essential oil composition and antibacterial activity of Thymus caramanicus at different phenological stages. Food Chem 2008; 110(4): 927-31.
[17] Leung AY and Foster S. Encyclopedia of common natural ingredients: used in food, drugs and cosmetics. A Wiley Interscience Publication, John Wiley & Sons, Inc. 1996, pp. 492-5.
[18] Association of Producers of Herbal Medicines & Products (A.P.H.M.P). Iranian licensed herbal medicines. Prohan Publications. 2007, p. 154.
[19] Zargari, A. Medicinal Plants, Vol.4, Iran,Tehran, University of Tehran Press, 7th edn., 2011. pp. 39-41. [Farsi]
[20] Fekrazad R, Afzali M, Pasban-Aliabadi H, Esmaeili-Mahani S, Aminizadeh M, Mostafavi A. Cytotoxic effect of Thymus caramanicus Jalas on human oral epidermoid carcinoma KB cells. Braz Dent J 2017; 28(1): 72-7.
[21] Hajializadeh Z, Nasri S, Kaeidi A, Sheibani V, Rasoulian B, Esmaeili-Mahani S. Inhibitory effect of Thymus caramanicus Jalas on hyperglycemia-induced apoptosis in in vitro and in vivo models of diabetic neuropathic pain. J Ethnopharmacol 2014; 153(3): 596-603.
[22] Honari N, Pouraboli I, Gharbi S. Antihyperglycemic property and insulin secreting activity of hydroalcoholic shoot extract of Thymus caramanicus Jalas: A wild predominant source of food additive in folk medicine. J Funct Foods 2018; 46: 128-35.
[23] Chattopadhyay RR. Possible mechanism of hepatoprotective activity of Azadirachta indica leaf extract: Part II. J Ethnopharmacol 2003; 89(2-3): 217-9.
[24] Orhan N, Aslan M, Orhan DD, Ergun F, Yesilada E. In-vivo assessment of antidiabetic and antioxidant activities of grapevine leaves (Vitis vinifera) in diabetic rats. J Ethnopharmacol 2006; 108(2): 280-6.
[25] Kulkarni JS, Metha AA, Santani DD, Goyal RK, Effects of chronic treatment with cromakalim and glibenclamide in alloxan-induced diabetic rats. Pharmacol Res 2002; 46(2): 101-5.
[26] Ohkawa H, Ohishi N, Yagi K. Assay for lipid peroxides in animal tissues by thiobarbituric acid reaction. Anal Biochem 1979; 95(2): 351-8.
[27] Jamall IS, Smith JC. Effects of cadmium on glutathione peroxidase, superoxide dismutase, and lipid peroxidation in the rat heart: a possible mechanism of cadmium cardiotoxicity. Toxicol appl pharmacol 1985; 80(1): 33-42.
[28] Aebi H, Catalase in vitro. Method Enzymol 1984; 105: 121–6.
[29] Giannopolitis CN, Ries SK. Superoxide dismutases I. Occurrence in higher plants. Plant Physiol 1977; 59(2): 309-14.
[30] Bradford MM. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal Biochem 1976; 72(1-2): 248-54.
[31] Gupta P, Haider J, Yadav R, Pal U. Preclinical evaluation of antidiabetic activity of poly herbal plant extract in streptozotocin induced diabetic rats. JPHYTO 2016; 5(2): 45-49.
[32] Jordaan AE, du Plessis SS, Aboua YG . The Effects of Wild African Potato (Hypoxis hemerocallidea) Supplementation on Streptozotocin-Induced Diabetic Wistar Rats Reproductive Function. Andrology (Los Angel) 2016; 5(2);165.
[33] Navarro‐Casado L, Juncos‐Tobarra M, Chafer‐Rudilla M, Onzoño LÍ, Blazquez‐Cabrera J, Miralles‐Garcia J. Effect of experimental diabetes and STZ on male fertility capacity. Study in rats. J Androl 2010; 31(6): 584-92.
[34] Maiorino MI, Bellastella G, Esposito K. Diabetes and sexual dysfunction: current perspectives. Diabetes Metab Syndr Obes 2014; 7 :95-105.
[35] Ahmed OM, Hassan MA, Abdel-Twab SM, Azeem MNA. Navel orange peel hydroethanolic extract, naringin and naringenin have anti-diabetic potentials in type 2 diabetic rats. Biomed Pharmacother 2017; 94: 197-205.
[36] Oliveira J, Silva A, Silva Junior V. Phytotherapy in reducing glycemic index and testicular oxidative stress resulting from induced diabetes: a review. Braz J Biol 2017; 77(1): 68-78.
[37] Yun JI, Gong SP, Song YH, Lee ST. Effects of combined antioxidant supplementation on human sperm motility and morphology during sperm manipulation in vitro. Fertil Steril 2013;100(2):373-8.
[38] Shrilatha B. Early oxidative stress in and epididymal sperm in streptozotocin-induced diabetic mice: its progression and genotoxic consequences. Reprod Toxicol 2007; 23(4): 578-87.
[39] Zhao H, Xu S, Wang Z, Li Y, Guo W, Lin C, et al. Repetitive exposures to low-dose X-rays attenuate testicular apoptotic cell death in streptozotocin-induced diabetes rats. Toxicol Lett 2010; 192(3): 356-64.
[40] Rains JL, Jain SK. Oxidative stress, insulin signaling, and diabetes. Free Radic Biol Med 2011; 50(5): 567-75.
[41] Chatterjee K, Ali KM, De D, Bera TK, Jana K, Maiti S, et al. Diabetes induced testicular dysfunction amelioration by ethyl acetate fraction of hydromethanolic extract of root of Musa paradisiaca L. in streptozotocin-induced diabetic rat. Asian Pac J Trop Dis 2012;2:S233-41.
[42] Zhao L, Gu Q, Xiang L, Dong X, Li H, Ni J, et al. Curcumin inhibits apoptosis by modulating Bax/Bcl-2 expression and alleviates oxidative stress in testis of streptozotocin-induced diabetic rats. Ther Clin Risk Manag 2017; 13: 1099-1105.
[43] Zhao Y, Zhao H, Zhai X, Dai J, Jiang X, Wang G, et al. Effects of Zn deficiency, antioxidants, and low-dose radiation on diabetic oxidative damage and cell death in the . Toxicol Mech Methods 2013; 23(1): 42-7.
[44] Chobot V, Hadacek F, Kubicova L. Effects of selected dietary secondary metabolites on reactive oxygen species production caused by iron (II) autoxidation. Molecules 2014; 19(12): 20023-33.
[45] Caldwell CR. Alkylperoxyl radical scavenging activity of red leaf lettuce (Lactuca sativa L.) phenolics. J Agric Food Chem 2003; 51(16): 4589-95.
[46] Wojdyło A, Nowicka P, Carbonell-Barrachina ÁA, Hernández F. Phenolic compounds, antioxidant and antidiabetic activity of different cultivars of Ficus carica L. fruits. J Funct Foods 2016; 25: 421-32.
[47] Hassan WA, El-kashlan AM, Mohamed NA. Egyptian date palm pollen ameliorates testicular dysfunction induced by cadmium chloride in adult male rats. J Am Sci 2012; 8(4): 659-69.
[48] Khaki A, Fathiazad F, Nouri M, Khaki A, Maleki NA, Khamnei HJ, et al. Beneficial effects of quercetin on sperm parameters in streptozotocin‐induced diabetic male rats. Phytother Res 2010; 24(9): 1285-91.
[49] Chaiyasut C, Kusirisin W, Lailerd N, Lerttrakarnnon P, Suttajit M, Srichairatanakool S. Effects of phenolic compounds of fermented Thai indigenous plants on oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic rats. J Evid Based Complementary Altern Med 2011; 2011.
[50] Liu C-M, Zheng Y-L, Lu J, Zhang Z-F, Fan S-H, Wu D-M, et al. Quercetin protects rat liver against lead-induced oxidative stress and apoptosis. Environ Toxicol Pharmacol 2010; 29(2): 158-66.
[51] Kanter M, Aktas C, Erboga M. Protective effects of quercetin against apoptosis and oxidative stress in streptozotocin-induced diabetic rat . Food Chem Toxicol 2012; 50(3-4): 719-25.
[52] Abarikwu S, Otuechere C, Ekor M, Monwuba K, Osobu D. Rutin ameliorates cyclophosphamide-induced reproductive toxicity in male rats. Toxicol Int 2012; 19(2): 207-14.
[53] Abd-El-Fattah AA, El-Sawalhi MM, Rashed ER, El-Ghazaly MA. Possible role of vitamin E, coenzyme Q10 and rutin in protection against cerebral ischemia/reperfusion injury in irradiated rats. Int J Radiat Biol 2010; 86(12): 1070-8.
[54] Farzadi L, Khaki A, Ouladsahebmadarek E, Ghadamkheir E, Khaki AA. Effect of rosmarinic acid on sexual behavior in diabetic male rats. Afr J Pharm Pharmacol 2011; 5(16): 1906-10.
[55] Fukumoto LR and Mazza G. Assessing antioxidant and prooxidant activities of phenolic compounds, J Agric Food Chem 2000; 48(8): 3597–604.
[56] Akyol S, Akbas A, Butun I, Toktas M, Ozyurt H, Sahin S, Akyol O. Caffeic acid phenethyl ester as a remedial agent for reproductive functions and oxidative stress-based pathologies of gonads. J Intercult Ethnopharmacol 2015; 4(2): 187-91.
The Effect of Hydroalcoholic Extract of Thymus caramanicus on Serum Testosterone and Testis Antioxidant Enzymes Levels in Streptozotocin Induced Diabetic Rats: An Experimental Study
N. Honari[3], I. Pouraboli[4]
Received: 25/12/2017 Sent for Revision: 29/04/2018 Received Revised Manuscript: 21/11/2018 Accepted: 05/12/2018
Background and Objectives: Diabetes mellitus is accompanied by oxidative stress and leads to reproductive disorders. With respect to antioxidants present in Thymus caramanicus, the effect of hydroalcoholic extract of it on testis weight, serum testosterone, lipid peroxidation and testis antioxidant enzymes levels were investigated in streptozotocin (STZ) induced diabetic male rats
Materials and Methods: In this experimental study, in order to induce experimental diabetes model, a single dose (65 mg/kg, i.p) of STZ was intraperitoneally injected in rats. After 7 days, diabetic rats with fasting blood glucose level above 250 mg/dl were divided into 3 groups of 6 and received distilled water (1 mL), extract (500 mg/kg), glibenclamide (20 mg/kg) individually by gavage for 14 days. One group of normal animals were also used. At the end of treatments period, fasting rats were anaesthetized, and blood samples were collected for serum testosterone level measurement. Rats’ testes were also used for evalauation of catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) antioxidant enzymes activities and malondialdehyde (MDA) level. Statistical analysis of data was performed using one-way ANOVA and Tukey’s post-hoc test.
Results: Administration of T. caramanicus extract in diabetic rats, significantly increased testis and body weight, serum levels of testosterone, catalase (p<0.001) and superoxide dismutase enzymes activities (p<0.047) in testis but significantly decreased MDA level (p<0.004).
Conclusion: Hydroalcoholic extract of T. caramanicus had beneficial effects on male reproductive system and exerted antilipid peroxidative and antioxidant properties in the testis of diabetic rats.
Key words: Thymus caramanicus, Diabetes mellitus, Antioxidant, Rat, Testis
Funding: This study was funded by Ministry of Science, Research and Technology and Shahid Bahonar University of Kerman.
Conflict of interest: None declared.
Ethical approval: This study was approved by the Ethics Committee of Shahid Bahonar University of Kerman. (Ethical number: 1394)
How to cite this article: Honari N, Pouraboli I. The Effect of Hydroalcoholic Extract of Thymus caramanicus on Serum Testosterone and Testis Antioxidant Enzymes Levels in Streptozotocin Induced Diabetic Rats: An Experimental Study. J Rafsanjan Univ Med Sci 2019; 17 (11): 1017-30. [Farsi]
- - دانشجوی دکترای تخصصی گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
[2]- (نویسنده مسئول) دانشیار گروه زیست شناسی، دانشکده علوم، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران
تلفن: 33257432 034، دورنگار: 33257432 034پست الکترونیکی: pourabolii@yahoo.com
تلفن: 33257432 034، دورنگار: 33257432 034پست الکترونیکی: pourabolii@yahoo.com
ORCID: 0000-0002-6200-3536
[4]- Associate Prof., Dept. of Biology, Faculty of Sciences, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran
ORCID: 0000-0003-2383-0552
(Corresponding Author) Tel: (034) 33257432, Fax: (034) 33257432, E-mail: pourabolii@yahoo.com
ORCID: 0000-0003-2383-0552
(Corresponding Author) Tel: (034) 33257432, Fax: (034) 33257432, E-mail: pourabolii@yahoo.com
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
فيزيولوژي
دریافت: 1396/9/28 | پذیرش: 1397/9/14 | انتشار: 1397/10/25
دریافت: 1396/9/28 | پذیرش: 1397/9/14 | انتشار: 1397/10/25
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
