Ethics code: IR.RUMS.REC.1397.079
Kaeidi A, Hassanshahi J. Levels of Oxidative Stress and Inflammation in the Right Kidney After Left Ureteral Obstruction in Male Rats Treated With Troxerutin:
An Experimental Study. JRUMS 2024; 22 (12) :1335-1346
URL:
http://journal.rums.ac.ir/article-1-7121-fa.html
کائیدی آیت، حسن شاهی جلال. میزان استرس اکسیداتیو و التهاب در کلیه سمت راست پس از انسداد حالب چپ در موش صحرایی نر تحت درمان با تروگزروتین: یک مطالعه تجربی. مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1402; 22 (12) :1335-1346
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-7121-fa.html
دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان، رفسنجان
متن کامل [PDF 429 kb]
(513 دریافت)
|
چکیده (HTML) (1279 مشاهده)
متن کامل: (723 مشاهده)
مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 22، اسفند 1402، 1346-1335
میزان استرس اکسیداتیو و التهاب در کلیه سمت راست پس از انسداد حالب چپ در موش صحرایی نر تحت درمان با تروگزروتین: یک مطالعه تجربی
آیت کائیدی، جلال حسن شاهی
دریافت مقاله: 12/06/1402 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 09/08/1402 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 23/12/1402 پذیرش مقاله: 26/12/1402
چکیده
زمینه و هدف: انسداد حالب یکی از عوامل آسیب کلیهها به شمار میآید. تروگزروتین یکی از آنتیاکسیدانهای قوی طبیعی است. هدف از انجام این مطالعه تعیین میزان استرس اکسیداتیو و التهاب در کلیه سمت راست پس از انسداد حالب چپ در موش صحرایی نر تحت درمان با تروگزروتین بود.
مواد و روشها: در مطالعه تجربی حاضر، 18 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار به صورت تصادفی به 3 گروه ششتایی کنترل، انسداد حالب و انسداد حالب+تروگزروتین تقسیم شدند. پس از مسدود نمودن حالب چپ به مدت 3 روز، موشهای صحرایی، تروگزروتین (100 میلیگرم بر کیلوگرم) را روزانه، یکساعت پس از انسداد به مدت سه روز دریافت کردند. سپس وزن کلیه راست و سطح نیتروژن اوره خون (Blood urea nitrogen; BUN) اندازهگیری شد. میزان مالوندیآلدهید، سطوح فعالیت آنزیمهای گلوتاتیون پراکسیداز و سوپراکسید دیسموتاز و همچنین سطح بیان فاکتور نکروز توموری آلفا (Tumor necrosis factor alpha; TNF-α) در بافت کلیه راست اندازهگیری شد. برای تجزیهوتحلیل دادهها از آنالیز واریانس یکطرفه و آزمون تعقیبی Tukey استفاده شد.
یافتهها: انسداد حالب چپ باعث افزایش معنیدار میانگین وزن کلیه راست، غلظت مالوندیآلدهید و سطح بیان TNF-α (002/0=P) و همچنین کاهش سطوح فعالیت آنزیمهای گلوتاتیون پراکسیداز (005/0=P) و سوپراکسید دیسموتاز (009/0=P) حیوانات گروه انسداد نسبت به کنترل شد. تروگزروتین توانست این شاخصها را در گروه انسداد حالب+تروگزروتین نسبت به گروه انسداد حالب تعدیل نماید (05/0>P). میانگین سطح BUN، تفاوت معنیداری بین گروهها نشان نداد (05/0P>).
نتیجهگیری: به نظر میرسد انسداد حالب چپ باعث القاء التهاب و استرس اکسیداتیو در کلیه سمت راست میشود و مصرف تروگزروتین باعث کاهش سطح استرس اکسیداتیو و التهاب میشود.
واژههای کلیدی: انسداد حالب، کلیه، استرس اکسیداتیو، التهاب، تروگزروتین، موش صحرایی
مقدمه
انسداد حالب وقتی اتفاق میافتد که مسیر خروجی ادرار تولید شده توسط کلیهها به مثانه مسدود گردد و تجمع ادرار در کلیه انسدادی باعث هیدرونفروز و در ادامه باعث آتروفی بافتی و آپوپتوز توبول میشود [2-1]. امروزه از مدل انسداد یکطرفه حالب برای بررسی میزان آسیب به کلیهها و تأثیر درمانی داروها استفاده میشود [4-3]. علاوه بر این، در مدل انسداد یکطرفه حالب، مکانیسم دقیق تغییر عملکرد و میزان آسیب وارد شده به کلیه سمت مقابل، مورد توجه است [5]. زیرا بعضی از بیماران دچار انسداد یکطرفه حالب، پیشرفت آسیب در کلیه طرف مقابل را حتی پس از رفع انسداد حالب تجربه میکنند که علت آن را به وجود اختلال در سیستم آنتیاکسیدانی موجود در بافت کلیه مرتبط دانستهاند [6].
به طور کلی در وضعیت نرمال، سیستم آنتیاکسیدانی موجود در کلیهها از تشکیل و یا تجمع رادیکالهای آزاد اکسیژن جلوگیری میکند. اما زمانی که به هر دلیلی فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدان کاهش یابد، تعادل اکسیدان/ آنتیاکسیدان در کلیهها از بین میرود و این موضوع باعث تجمع رادیکالهای آزاد اکسیژن و القاء استرس اکسیداتیو در بافت کلیه میشود [8-7]. به نظر میرسد در این شرایط، استرس اکسیداتیو نقش مهمی در ایجاد و پیشرفت بیماریهای کلیوی از جمله گلومرولونفریت، واسکولیت، نفروپاتی، پیلونفریت و نارسایی حاد کلیه دارد [7]. علاوه بر این، انسداد حالب نفوذ ماکروفاژها و تولید سایتوکینهای التهابی از جمله فاکتور نکروز توموری آلفا (Tumor necrosis factor alpha; TNF-α) را در بافت کلیه انسدادی افزایش میدهد که میتواند بر روی سایر ارگانها تأثیر بگذارد [8].
امروزه پژوهشگران نقش حیاتی آنتیاکسیدانهای موجود در رژیم غذایی (مانند پلیفنولها) را مورد توجه قرار دادهاند و به نظر میرسد که محتوای بالای آنتیاکسیدانی موجود در ترکیبات فنولی برای سلامتی افراد مفید بوده است [9]. همچنین، فلاونوئیدها به عنوان متابولیتهای ثانویه موجود در گیاهان از خانواده پلی فنولها به شمار میآیند که دارای خاصیت آنتیاکسیدانی هستند [10].
تروگزروتین (Troxerutin) که به عنوان ویتامین P4 شناخته میشود، یک مشتق تری هیدروکسی اتیله شده روتین از بیوفلاونوئیدهای طبیعی است [12-11]. این فلاونوئید عمدتاً از گیاه تلخ ژاپنی به نام Japonica Sophora استخراج میشود و در چای، قهوه، جوانه حبوبات و میوهها و سبزیجات نیز به مقدار کمتر وجود دارد [13]. تروگزروتین خواص فارماکولوژیکی متنوعی نظیر اثرات آنتیاکسیدان، ضد التهاب، ضد استرس اکسیداتیو و آنتینئوپلاستیک دارد [17-14]. همچنین، تروگزروتین از طریق اثر ضد التهابی خود نقش حفاظتی بر روی کلیهها دارد [11].
با توجه به موارد ذکر شده، از آنجایی که در مدل انسداد یکطرفه حالب، کلیه سمت مقابل در معرض آسیب استرس اکسیداتیو قرار میگیرد [8] و همچنین با توجه به نقش تروگزروتین به عنوان یک ماده با خاصیت آنتیاکسیدانی [13]، لذا هدف از انجام مطالعه حاضر، تعیین میزان استرس اکسیداتیو و التهاب در کلیه سمت راست پس از انسداد حالب چپ در موش صحرایی نر تحت درمان با تروگزروتین بود.
مواد و روشها
این مطالعه تجربی، در سال 1401 در گروه فیزیولوژی و فارماکولوژی دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان انجام شده است. در این مطالعه از 18 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار با وزن ۲۰۰ الی 2۵0 گرم استفاده شد. حیوانات در شرایط کنترل شده از نظر دما و نور با دسترسی آزادانه به آب و غذای مخصوص موش قرار داشتند (درجه حرارت 24-22 درجه سانتیگراد، دوره تاریکی - روشنایی 12 ساعته و رطوبت 45 درصد) و در قفسهای مخصوص موش صحرایی در حیوانخانه دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان نگهداری شدند. همچنین، این مطالعه بر اساس پروتکلها و دستورالعملهای توصیه شده جهت نگهداری، کار و استفاده از حیوانات آزمایشگاهی انجام شد و دارای کد اخلاق از دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان به شماره ثبتی IR.RUMS.REC.1397.079 میباشد. در این مطالعه، حیوانات به صورت تصادفی به سه گروه ششتایی تقسیم شدند که شامل: گروه Sham operated (به عنوان گروه کنترل در نظر گرفته شد) [18]. گروه انسداد حالب: حیوانات این گروه حلال تروگزروتین (سالین) را به صورت روزانه از یک ساعت بعد از القاء مدل انسداد حالب، به مدت سه روز به صورت تزریق داخل صفاقی (Intraperitoneal; i.p.) دریافت کردند. گروه انسداد حالب + تروگزروتین: حیوانات این گروه تروگزروتین را با دوز 100 میلیگرم بر کیلوگرم [19]، به صورت روزانه از یک ساعت بعد از القاء مدل انسداد حالب، به صورت i.p. و به مدت سه روز دریافت کردند.
پس از تقسیم تصادفی حیوانات در گروههای مختلف، ابتدا حیوانات به مدت یک هفته جهت سازگاری با محیط نگهداری شدند و سپس تحت جراحی انسداد حالب قرار گرفتند. برای ایجاد مدل انسداد، ابتدا حیوانات با داروی کلرال هیدرات (۴۵۰ میلیگرم بر کیلوگرم، i.p.) بیهوش شدند. بعد از تراشیدن و ضد عفونی ناحیه پهلوی چپ حیوان، برشی به طول سه سانتیمتر بر روی پوست این ناحیه ایجاد شد. سپس حالب کلیه چپ حیوان با استفاده از نخ بخیه سیلک 0-3 (ساخت کارخانه سوپا، ایران) دو لیگاتور در قسمت یک سوم ابتدایی حالب زده شد و حالب به طور کامل مسدود شد. در نهایت ناحیه مورد جراحی بخیه و با سرم نرمال سالین شسته شد و محل بخیهها توسط بتادین ضد عفونی شد. موشهای صحرایی پس از رفع کامل بیهوشی به حیوانخانه برگردانده شدند و در معرض آب و غذای کافی قرار گرفتند [19].
مدل انسداد حالب چپ در موشهای صحرایی گروه 2 و 3 انجام شد. در گروه کنترل یا Sham operated، جراحی بدون بستن حالب انجام شد. انسداد حالب به مدت سه روز ادامه یافت. موشهای صحرایی که در گروه سوم قرار داشتند، تروگزروتین را (100 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن) [19] از یک ساعت بعد از انسداد حالب به صورت روزانه، به مدت سه روز (i.p.) دریافت کردند. موشهای گروه 1 و 2 محلول سالین (حلال تروگزروتین) را به صورت روزانه، به مدت سه روز (i.p.) دریافت کردند. پس از پایان سه روز، حیوانات وزن شده و سپس با داروی اورتان (۷/۱ میلیگرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن، i.p.) بیهوش شدند. سپس از حیوانات خونگیری به عمل آمد و در لولههای لخته ریخته شد. خون به مدت 15 دقیقه سانتریفیوژ (ﻣﺪل 5702، ﺷﺮﮐﺖ Eppendorf، کشور آﻟﻤﺎن) و سپس سرم آن (محلول رویی) جدا شد و برای سنجش سطح نیتروژن اوره خون (Blood urea nitrogen; BUN) در فریزر 20- درجه سانتیگراد قرار گرفت. برای سنجش میزان BUN سرم از کیت تجاری مربوطه (پارس آزمون، ایران) استفاده شد.
سپس حیوانات تحت بیهوشی عمیق کشته شدند و کلیه راست از بدن خارج و بلافاصله وزن شد و سریعاً درون تانک حاوی نیتروژن مایع قرار گرفت. در مرحله بعد، بافتها هموژنیزه شدند. سپس به مدت 20 دقیقه سانتریفیوژ شدند. محلول رویی جدا شد و جهت سنجش غلظت بافتی مالوندیآلدهید و میزان فعالیت آنزیمهای سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز و همچنین سنجش میزان بیان پروتئین TNF-αاستفاده شدند. برای اندازهگیری سطح مالوندیآلدهید و میزان فعالیت آنزیمهای آنتیاکسیدانی ذکر شده از کیتهای تجاری مربوطه (Zellbio- Germany) استفاده شد [20] و جذب نوری (Optical density; OD) نمونهها در مدت 5 دقیقه با استفاده از دستگاه الایزا ریدر (Hyperion، MPR4++ ، آمریکا) و در طول موج 450 نانومتر مورد ارزیابی قرار گرفت [21].
همچنین، برای اندازهگیری میزان بیان پروتئین TNF-α به عنوان یک پروتئین درگیر التهاب در بافت کلیه راست از روش وسترن بلات استفاده شد. به طور خلاصه، نمونهها به کمک الکتروفورز بر روی ژل پلی آکریل آمید 5/12 درصد جدا شدند و سپس به غشاء نیتروسلولزی منتقل شدند. غشاءها به مدت یک شب در دمای 4 درجه سانتیگراد در سالین تریس بافر (Tris-buffered) و همچنین Tween 20 در 4/7=pH با 5 درصد شیر بدون چربی قرار گرفتند. پس از آن، غشاءهای نیتروسلولزی با آنتیبادی آنتی TNF-α مونوکلونال خرگوش (Abcam, ab252382, USA, 1:1000) به مدت 3 ساعت در دمای اتاق قرار گرفتند. بلاتها سه بار شسته شدند و با آنتیبادی ثانویه ضد خرگوش کونژوگه با horseradish peroxidase (Abcam, ab97080, USA, 1:1000) به مدت 1 ساعت در دمای اتاق انکوبه شدند. از روش کمیلومینسانس (Chemiluminescence) برای تشخیص بلات استفاده شد. برای سنجش تراکم باندها از نرمافزار آنالیز (ImageJ) استفاده شد. ایمونوبلات بتا اکتین (β-اکتین) (Abcam, ab8224, USA, 1:5000) به عنوان کنترل استفاده شد. در هر نمونه، نسبت تراکم هر نوار پروتئینی نسبت به باند β-اکتین خودش برای تمام گروهها گزارش شد [22].
جهت آنالیز دادهها از نرمافزارSPSS نسخه 22 استفاده شد. دادهها به صورت "انحراف معیار ± میانگین" گزارش شده است. از آزمون Shapiro-Wilk برای بررسی نرمال بودن توزیع دادهها استفاده شد. تساوی واریانس گروهها با استفاده از آزمون Levene ارزیابی شد. مقدار p برای آزمون Levene بیشتر از 05/0 بود و واریانسها تفاوت معنی داری با یکدیگر نداشتند. با توجه به نرمال بودن توزیع دادهها (05/0<P)، جهت مقایسه میانگین گروهها از آنالیز واریانس یکطرفه و پس آزمون Tukey استفاده شد. سطح معنیداری در آزمونها 05/0 در نظر گرفته شد. از نرمافزار Graphpad prism سری 6 جهت رسم نمودارها استفاده شد.
نتایج
همانطور که در جدول 1 مشاهده میشود، میانگین وزن کلیه راست در حیوانات گروه انسداد حالب نسبت به گروه کنترل افزایش معنیداری را نشان داد (002/0=P). با این حال، تروگزروتین توانست میانگین وزن کلیه راست را در حیوانات گروه انسداد حالب+تروگزروتین نسبت به گروه انسداد حالب به طور معنیدار کاهش دهد (038/0=P). نتایج همچنین نشان داد که میزان BUN در حیوانات گروه انسداد حالب نسبت به گروه کنترل افزایش یافته است، هر چند این افزایش از لحاظ آماری معنیدار نبود (05/0P>). به نظر میرسد با وجود مسدود بودن حالب چپ، کلیه راست توانسته است میزان BUN مازاد پلاسما را دفع نماید.
جدول 1- وزن کلیه راست و سطح نیتروژن اوره خون در گروههای مورد مطالعه
وزن کلیه راست (گرم)
انحراف معیار ± میانگین |
نیتروژون اوره خون
(میلیگرم بر دسی لیتر)
انحراف معیار ± میانگین |
گروه |
06/0 ± 62/0 |
31/5 ± 75/51 |
کنترل (6=n) |
*07/0± 85/0 |
50/5 ± 50/61 |
انسداد حالب (6=n) |
#07/0 ± 69/0 |
91/5 ± 50/54 |
انسداد حالب + 100 میلیگرم بر کیلوگرم
تروگزروتین (6=n) |
آنالیز واریانس یکطرفه و آزمون تعقیبی Tukey، * اختلاف معنیدار در مقایسه با گروه کنترل (01/0>P)،
# اختلاف معنیدار در مقایسه با گروه انسداد حالب (05/0>P).
نتایج مطالعه حاضر همچنین نشان داد که غلظت مالوندیآلدهید در کلیه راست حیوانات گروه انسداد حالب نسبت به گروه کنترل به طور معنیداری افزایش یافته است (002/0=P). علاوه بر این، تروگزروتین با دوز 100 میلیگرم بر کیلوگرم توانسته است به طور معنیدار غلظت مالوندیآلدهید کلیه راست را در حیوانات گروه انسداد حالب+تروگزروتین نسبت به گروه انسداد حالب کاهش دهد (033/0=P). با توجه به نتایج مطالعه حاضر، میزان فعالیت آنزیمهای سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز کلیه راست در حیوانات گروه انسداد حالب نسبت به کنترل به طور معنیداری کاهش یافت (009/0= Pو 005/0= Pبه ترتیب). تروگزروتین توانست میزان فعالیت آنزیمهای سوپراکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز کلیه راست را در حیوانات گروه انسداد حالب+تروگزروتین (100 میلیگرم بر کیلوگرم) نسبت به گروه انسداد حالب به طور معنیداری افزایش دهد (031/0= Pو 029/0=P به ترتیب). نمودار 1، این تغییرات را نشان میدهد.