مقدمه
نارسایی حاد کلیه ایسکمیک یک سندرم بالینی است که به دنبال قطع یا افت فشار خون کلیه و پیوند آن ایجاد میشود (1). با وجود اقدامات پیشگیرانه و مراقبتهای درمانی، این بیماری همچنان با مرگ و میر بیش از 45 درصد همراه است (2). بازگشت مجدد جریان خون به دنبال ایسکمی، موج جدیدی از آسیب را در
عضو به بار میآورد. آسیب ایسکمیک- خونرسانی مجدد
(I/R: Ischemia-reperfusion) کلیوی علت اصلی نارسایی حاد کلیه میباشد (3). برقراری مجدد جریان خون سبب فراهم آوردن میزان زیادی اکسیژن برای آن عضو میشود. افزایش غلظت اکسیژن باعث افزایش رادیکالهای آزاد همچون سوپراکسیداز میگردد (1). این رادیکالهای آزاد دارای اثرات سیتوتوکسیک شامل: اکسیداسیون پروتئینها، پراکسیداسیون لیپیدها، آسیب به DNA (Deoxyribonucleic acid) و القای آپوپتوز میباشند (4). رادیکالهای آزاد با کمک جریان خون به سایر عضوهای بدن همچون قلب، مغز و کبد منتقل میگردند و با ایجاد اختلال در تولید و عملکرد سیستم آنتیاکسیدانی بافتها موجب آسیب بافتی در آن ارگانها میشوند. آنتیاکسیدانهایی مانند سوپراکسید دیسموتاز (SOD: Superoxide dismutase)، کاتالاز (CAT: Catalase) و گلوتاتیون (GSH: Glutathione) مسئول مقابله با رادیکالهای آزاد و استرس اکسیداتیو میباشند (5). عدم تعادل بین سیستم اکسیدان و آنتیاکسیدان منجر به بیماریزایی و اختلالاتی همچون آسیب بافتی میشود؛ بنابراین استفاده از آنتیاکسیدانها برای مهار و درمان این اختلال توجه زیادی را به خود جلب کرده است. اگرچه درمان قطعی برای جلوگیری از آسیب ایسکمی- خونرسانی مجدد موجود نمیباشد؛ اما امروزه مداخلاتی مانند انسداد مسیرهای تولید رادیکالهای آزاد و استفاده از داروهای ضد التهاب جهت کاهش آسیب به بافت صورت میگیرد (6،7).
شرایط پاتولوژیک نظیر سرطانها، بیماریهای قلبی- عروقی، ایسکمی و آماس در تولید و تجمع گونههای فعال اکسیژن دخیل هستند؛ بنابراین از بین بردن گونههای رادیکال اکسیژن، یک راهکار تدافعی مؤثر در برابر بیماریها مختلف قلمداد میشود (8). آنتیاکسیدانها موادی هستند که در صورت وجود در غذاها و بدن، حتی در مقادیر ناچیز میتوانند بدن را در برابر انواع مختلف آسیبهای اکسیداتیو ناشی از گونههای فعال اکسیژن محافظت کنند (7).
استفاده از داروهای گیاهی به منظور درمان طیف وسیعی از بیماریها به سرعت در حال توسعه بوده و توجه ویژهای به اثرات محافظتی آنتیاکسیدانهای با منشأ طبیعی در برابر بیماریها شده است (9). مواد بیولوژیک با منشأ گیاهی، شاخهای از فارماکوتراپی مدرن بیماریها را تشکیل میدهند و مطالعات متعددی اثرات آنها را در مهار و درمان بیماریهایی مانند آسیب I/R کلیوی به اثبات رساندهاند (10).
از جمله گیاهانی که ترکیبات آن دارای خواص قوی آنتیاکسیدانی میباشد، برنج است. برنج یکی از مهمترین مواد غذایی میباشد که امروزه در سراسر جهان به صورت روزانه مصرف میگردد؛ به طوری که بیش از 40 درصد از مردم دنیا، تغذیه وابسته به برنج دارند (11). گامااوریزانول (GO) یک ماده شیمیایی فعال گیاهی است که به طور طبیعی در روغن سبوس برنج قهوهای در غلظتهای 1 تا 3 درصد وجود دارد. در جو و ذرت نیز به مقدار کمتری یافت میشود (11). گامااوریزانول دارای ترکیباتی مانند استرهای اسید فرولیک، فیتواسترول، بتا-سیتوسترول، سیکلوآرتنول و کمپسترول میباشد. ثابت شده است که گامااوریزانول میتواند به طور کامل به مغز برسد (12). علاوهبراین، گزارش شده است که گامااوریزانول دارای طیف گستردهای از اثرات درمانی همچون کاهش سطح کلسترول و مهار تجمع پلاکتها میباشد. مطالعات نشان دادهاند که گامااوریزانول به عنوان یک ماده آنتیاکسیدان، ضد سرطان، ضد دیابت، کاهنده التهاب و بهبوددهنده زخم مطرح میباشد (11،12).
اگرچه عوامل دارویی متنوعی برای درمان انواع بیماریها وجود دارد؛ اما اغلب بیماران قادر به تحمل اثرات جانبی داروهای شیمیایی نیستند. از سوی دیگر، اکثر گیاهان اثرات جانبی بسیار کمتری را بر بیماران بر جای میگذارند (10). با انجام این مطالعه، خاصیت دارویی گامااوریزانول در محافظت از بافتهای کلیه و مغز در شرایط ایسکمی- بازخونرسانی تجربی کلیه در موشهای صحرایی مشخص گردید که در صورت تأیید میتواند به عنوان یک منبع آنتیاکسیدانی مفید جهت محافظت و کاهش اثرات زیانآور ایسکمی- بازخونرسانی در بدن مورد استفاده قرار گیرد. با توجه به اینکه گامااوریزانول دارای اثرات آنتیاکسیدانی میباشد، انتظار میرود که تجویز این ماده بتواند از آسیب کلیه و مغز موشهای صحرایی متعاقب ایسکمی- بازخونرسانی تجربی کلیه جلوگیری نماید. با توجه به مطالب بیان شده، پژوهش حاضر با هدف بررسی اثرات محافظتی گامااوریزانول بر آسیب ایسکمی- بازخونرسانی کلیه با استفاده از دو روش تجویز گاواژ و داخل صفاقی و همچنین بررسی آنزیمهای آنتیاکسیدانی در بافتهای کلیه و مغز در موشهای صحرایی انجام شد.
روش بررسی
پژوهش حاضر از نوع تجربی مداخلهگر- آزمایشگاهی میباشد. به منظور انجام این مطالعه، 24 سر موش صحرایی نر بالغ نژاد ویستار با وزن تقریبی 20±230 گرم از مؤسسه انستیتو پاستور تهران خریداری شدند و در مرکز نگهداری حیوانات آزمایشگاهی دانشکده دامپزشکی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز نگهداری گردیدند. شرایط تغذیه و نگهداری برای تمام گروهها یکسان و به صورت 12 ساعت روشنایی/تاریکی و دمای 2±21 درجه سانتیگراد بود. جیره غذایی یکسان و آب نیز به طور آزادانه در دسترس موشها قرار گرفت و پس از 10 روز عادت به شرایط جدید، آزمایش شروع شد (10). شایان ذکر میباشد که در این مطالعه تمام موازین اخلاقی کار با حیوانات آزمایشگاهی (طبق قوانین مصوب کمیته اخلاق در پژوهشهای پزشکی) رعایت شده است. موشها به طور تصادفی به چهار گروه ششتایی شامل: گروه شاهد (Sham)، گروه ایسکمی- بازخونرسانی مجدد (I/R)، گروه ایسکمی- بازخونرسانی به همراه تیمار با دوز 100 میلیگرم بر وزن بدن گامااوریزانول
به صورت داخل صفاقی (Gip+I/R) و گروه ایسکمی- بازخونرسانی به همراه تیمار با دوز 100 میلیگرم بر وزن بدن گامااوریزانول به صورت گاواژ (Gg+I/R) تقسیم شدند (13).
ماده گامااوریزانول به صورت پودر سفید رنگ کمی متمایل به زرد و محلول در روغن از شرکت Tsuno Rice Fine Chemicals (Japan، Wakayama) خریداری شد. گامااوریزانول یک ساعت قبل از جراحی با استفاده از روغن زیتون به صورت محلول درآمد و برای گروههای تیمار تجویز گردید. قبل از ایجاد ایسکمی و برقراری مجدد خونرسانی، تمام گروهها توسط تزریق داخل صفاقی کتامین (90 میلیگرم بر کیلوگرم) و زایلازین (10 میلیگرم بر کیلوگرم) بیهوش گردیدند (14) و پس از ضد عفونی ناحیه جراحی، خط وسط در قسمت میانی شکم برش داده شد. شایان ذکر است که در گروه شاهد (Sham)، تنها به دستکاری عروق کلیه چپ اکتفا گردید و در سایر گروهها، عروق کلیه چپ به مدت 30 دقیقه به وسیله گیره غیر ضربهای عروقی مسدود شد (15). پس از برداشتن گیره و رفع انسداد، حفره شکمی بخیه زده شد و حیوانات به قفسهای خود بازگردانده شدند.
پس از شش ساعت بازخونرسانی (15)، موشها مجدداً بیهوش شدند. به منظور اندازهگیری برخی از فاکتورهای بیوشیمیایی شامل: کراتینین (Creatinine) و اوره (Urea)، نمونه خون از بطن چپ اخذ گردید. سرم نمونههای خون توسط سانتریفیوژ (Germany، Eppendorf) با سرعت 3000 دور در دقیقه به مدت 15 دقیقه جدا شد. پس از خونگیری، مغز و کلیه چپ موشها به سرعت از بدن آنها خارج گردید و پس از شسته شدن با سرم فیزیولوژی
برای اندازهگیری کاتالاز (CAT)، مالوندیآلدئید (MDA: Malondialdehyde)، سوپراکسید دیسموتاز (SOD)، گلوتاتیون (GSH)، گلوتاتیون پراکسیداز (GPx: Glutathione peroxidase) و ظرفیت تام آنتیاکسیدانی (Total antioxidant capacity TAC:) در فریزری با دمای 80- درجه سانتیگراد نگهداری شد.
برای اندازهگیری شاخصهای استرس اکسیداتیو در بافت کلیه و مغز، پس از خارج نمودن نمونهها از فریزری با دمای 80- درجه سانتیگراد، هموژنیزاسیون با اضافه نمودن بافر فسفات به بافتها (نسبت 1:10) و با استفاده از دستگاه هموژنایزر در دمای کمتر از 4 درجه سانتیگراد صورت گرفت. سپس، مخلوط هموژن شده به مدت 15 دقیقه در دمای 4 درجه سانتیگراد با سرعت 12000 دور در دقیقه سانتریفیوژ گردید. در ادامه، محلول شفاف فوقانی جدا شد و برای اندازهگیری MDA، GSH، SOD، TAC، CAT و GPx با استفاده از روش رنگسنجی مورد استفاده قرار گرفت. آنزیم GSH طبق دستورالعمل کیت (Germany، Darmstadt، Sigma Aldrich) (16)، آنزیمهای SOD (17)، MDA (18)، CAT (19) و GPX (20) طبق دستورالعمل کیت (Germany، Biocore، Zellbio) و TAC طبق دستورالعمل کیت (USA، Elabscience) مورد سنجش قرار گرفتند.
میزان اوره و کراتینین سرم نیز طبق دستورالعمل کیت تجاری (شرکت پارس آزمون، ایران) و به روش رنگسنجی، اندازهگیری شد و با استفاده از دستگاه اتوآنالایزر (Japan، Tokyo، Olympus AU-600) اندازهگیری صورت گرفت.
تحلیل آماری
دادههای کمی به دست آمده به صورت میانگین±انحراف معیار ارائه شدند. اختلاف معنادار بین گروهها توسط آزمونهای ANOVA و تعقیبی Tukey در سطح معناداری (05/0P<) با استفاده از نرمافزار آماری SPSS 23 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
یافتهها
همانطور که در نمودار 1 نشان داده شده است، مقدار کراتینین و اوره در گروه I/R (به ترتیب 14/0±14/1 و 77/9±58/102 میلیگرم بر دسیلیتر) نسبت به گروه شم (به ترتیب 08/0±65/0 و 96/4±74/69 میلیگرم بر دسیلیتر) افزایش معناداری داشته است (001/0P<). گامااوریزانول به دو روش تجویز تزریق داخل صفاقی و گاواژ در گروههای Gip+I/R و Gg+I/R توانستهاند به طور معناداری موجب کاهش مقدار کراتینین و اوره سرم در گروههای تیمار نسبت به گروه I/R شوند (01/0P<).
بررسی نتایج آنزیمهای اکسیداتیو در بافت کلیه و مغز نشان میدهند (جداول 1 و 2) که میزان MDA در گروه I/R نسبت به گروه شم افزایش معناداری داشته است (001/0P<). همچنین این ماده در گروههای تیمار با گامااوریزانول موجب کاهش سطح MDA در بافتهای کلیه (001/0P<) و مغز (Gip: 05/0P< و Gg: 01/0P<) گردیده است. از سوی دیگر در مقایسه بین دو روش تجویز گامااوریزانول، اختلاف معناداری بین این دو روش (گاواژ و تزریق داخل صفاقی) در MDA در بافت کلیه وجود داشته (05/0P<) و روش تجویز گاواژ از عملکرد بهتری نسبت به روش تجویز داخل صفاقی برخوردار بوده است (Gip: 41/15±16/392 و Gg: 52/21±23/323 نانومول بر میلیگرم).