جلد 17 -
جلد 17 - صفحات 583-569 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Ethics code: IR.IAU.NAJAFABAD.REC.1398.125
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Najafi S, Moshtaghie A A, Hassanzadeh F, Nayeri H, Jafari E. Synthesis of New Atorvastatin Derivatives and Assessing Their Effect on Liver and Kidney Serum Parameters, Function, and Histology in Rabbits. Qom Univ Med Sci J 2023; 17 : 2866.1
URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-3716-fa.html
URL: http://journal.muq.ac.ir/article-1-3716-fa.html
نجفی شیوا، مشتاقی علی اصغر، حسن زاده فرشید، نیری هاشم، جعفری الهام. سنتز مشتقات جدید داروی آتورواستاتین و بررسی اثر این ترکیبات بر پارامترهای سرمی و عملکرد کبد و کلیه. مجله دانشگاه علوم پزشکی قم. 1402; 17 () :569-583
شیوا نجفی1 
، علی اصغر مشتاقی* 2، فرشید حسن زاده3 ، هاشم نیری1 ، الهام جعفری3
، علی اصغر مشتاقی* 2، فرشید حسن زاده3 ، هاشم نیری1 ، الهام جعفری3
1- گروه بیوشیمی، دانشکده علوم زیستی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران.
2- گروه بیوشیمی، دانشکده علوم زیستی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران. ،moshtaghie@pharm.mui.ac.ir
3- گروه شیمی دارویی، دانشکده داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم‌پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران.
2- گروه بیوشیمی، دانشکده علوم زیستی، واحد فلاورجان، دانشگاه آزاد اسلامی، اصفهان، ایران. ،
3- گروه شیمی دارویی، دانشکده داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم‌پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران.
واژه‌های کلیدی: خون آتورواستاتین، سنتز، کلسترول، HMG CoA ردوکتاز
متن کامل [PDF 5608 kb]
(259 دریافت)
| چکیده (HTML) (480 مشاهده)
متن کامل: (364 مشاهده)
مقدمه
هیپرلیپیدمیا (چربی خون بالا) و افزایش لیپیدهای پلاسما، از جمله تری گلیسیرید، کلسترول، استروئیدهای کلسترول، فسفولیپیدها یا لیپوپروتئین‌ها در نتیجه اختلال در متابولیسم لیپیدها، نقص ژنتیکی، جذب بی‌رویه کلسترول یا به دلیل عوامل محیطی و سبک زندگی به وجود می‌آید [1].
هیپرلیپیدمیا یک اختلال بسیار شایع در سراسر جهان است [2]. هیپرلیپیدمی و کلسترول بالا با خطر بیشتر بیماری‌های قلبی‌عروقی مرتبط است که می‌تواند شامل بیماری عروق کرونر قلب، سکته مغزی و بیماری عروق محیطی باشد. افزایش کلسترول با دیابت و فشار خون بالا نیز مرتبط است. علاوه بر سیستم قلبی‌عروقی، سطوح غیر‌طبیعی لیپیدها باعث ایجاد اختلال در عملکرد کلیه و کبد می‌شود [3].
کبد به دلیل ارتباط نزدیک آن در متابولیسم لیپید به شدت تحت تأثیر هیپرلیپیدمیا قرار می‌گیرد. کبد با ساخت، ذخیره و انتقال متابولیت‌های لیپیدی نقش مهمی در متابولیسم لیپید ایفا می‌کند؛ بنابراین ناهنجاری در سطح لیپیدها می‌تواند منجر به تغییر در متابولیسم کبد شود و به بافت کبد آسیب رساند. هیپرلیپیدمی یک عامل خطر شناخته‌شده در نفوذ چربی به کبد است، وضعیتی که به سیروز و نارسایی کبد منجر می‌شود [4].
همچنین هیپرلیپیدمی با ایجاد اختلالات چربی در کلیه، نقش مهمی در پیشرفت آسیب‌های کلیوی ایفا می‌کند. بروز بیماری‌های مزمن کلیوی با افزایش سطح تری گلیسیرید پلاسما و لیپوپروتئین با چگالی پایین و همچنین کاهش سطح کلسترول لیپوپروتئین با چگالی بالا مرتبط است. لیپیدها باعث آسیب به سلول‌های گلومرولی و توبولی می‌شوند که منجر به پیشرفت بیماری‌های کلیوی می‌شود [5].
استاتین‌ها گروهی از داروهای کاهنده کلسترول خون هستند که با مهار آنزیم هیدروکسی متیل‌گلوتاریل کوآنزیم آ ردوکتاز عمل می‌کنند. استاتین‌ها معمولاً در پیشگیری از بروز بیماری‌های قلبی‌عروقی ناشی از افزایش چربی استفاده می‌شوند. آنزیم هیدروکسی متیل‌گلوتاریل کوآنزیم آ ردوکتاز آنزیمی است که در سلول‌ها تبدیل HMG-CoA را به موالونات کاتالیز می‌کند. این آنزیم در مسیر سوخت‌و‌ساز کلسترول آنزیم تعیین‌کننده سرعت واکنش‌هاست [6].
بر اساس مطالعات قبلی، درمان با استاتین‌ها در مدیریت سطح لیپیدها در بیماری‌های مزمن کلیوی توصیه شده است. چندین مطالعه نشان داده‌اند که درمان با استاتین‌ها می‌تواند پروتئین‌وری را کاهش داده و عملکرد کلیه را مستقل از سایر متغیرها حفظ کند [7]. در بیماران کلیوی که دیالیز نمی‌شوند، استاتین‌ها می‌توانند پروتئین‌وری را کاهش داده و کاهش سرعت پالایش گلومرولی را تعدیل کند. درمان با استاتین‌ها به وضوح خطر بروز بیماری‌های قلبی‌عروقی و مرگ‌و‌میر در بیماران مبتلا به بیماری‌های مزمن کلیوی را کاهش می‌دهد [8].
با توجه به تأثیر استاتین‌ها، در این مطالعه سنتز داروهای کاهنده هیپرکلسترولمی از خانواده آتورواستاتین‌ها با گروه مشتقات عاملی جدید و با عوارض جانبی کمتر، شروع اثر سریع‌تر و اثربخشی بهتر بررسی شد. بدین منظور اثرات مشتقات جدید داروی آتورواستاتین بر پارامترهای سرمی مربوط به عملکرد کلیه و کبد و همچنین بافت‌شناسی کبد و کلیه در حضور این مشتقات که دارای گروه‌های عاملی جدیدتری نسبت به نسل‌های قبلی بوده است، می‌پردازیم.
مواد و روش‌ها
این مطالعه از نوع اکسپریمنتال و انیمال ترایال است. آتورواستاتین از شرکت داروسازی رها (اصفهان، ایران) تهیه شد. تمام مواد شیمیایی از کارخانه سیگما (St. Louis, MO, USA) تهیه شدند و همگی از نوع خالص آزمایشگاهی بودند. کیت‌های آزمایشگاهی برای اندازه‌گیری آنزیم‌های کبدی (SGOT، SGPT و ALP) از شرکت پارس آزمون تهیه شدند. سطوح سرمی تری گلیسیرید، کلسترول تام، لیپوپروتئین با چگالی بالا و لیپوپروتئین با چگالی پایین با استفاده از کیت‌های آزمایشگاهی شرکت پارس آزمون و با دستگاه اتوآنالایزر Biolis 24i (توکیو، ژاپن) آنالیز شد.
ساخت مشتقات آسیله آتورواستاتین
به منظور ساخت مشتقات آسیله آتورواستاتین، 2/0 گرم آتورواستاتین (ساختار 1) با کلرید آلومینیوم (07/0 گرم) در دی کلرومتان خشک (10 میلی‌لیتر) مخلوط شد. سپس 1/0 گرم از ترکیبات آسیل کلرید (M1) شامل استیل کلرید (ساختار 2)، پروپیونیل کلرید (ساختار 3) و پروپارژیل کلرید (ساختار 4) به صورت قطره‌ای اضافه شد و مخلوط به مدت 24 ساعت در دمای 45 درجه سانتی‌گراد هم زده شد. سپس مخلوط به آرامی روی یخ (30 گرم) و آب (20 میلی‌لیتر) ریخته شد. سپس فاز آبی حاصل با اتیل استات (3×10 میلی‌لیتر) استخراج شد. این مرحله 3 بار تکرار شد. سپس لایه آلی با 5 میلی‌لیتر آب شسته شد و لایه اتیل استات توسط TLC با استفاده از chl/MeOH (1/9:0/1) به عنوان فاز متحرک برای خالص‌سازی ترکیبات S1 ،S2 و S3 استفاده شد (تصویر شماره 1) [9].
حیوانات آزمایشگاهی، شرایط نگهداری و رژیم غذایی
در این پروژه از خرگوش نر نژاد نیوزیلند 4تا 6 هفته با وزن ابتدایی 7/1 تا 2 کیلوگرم استفاده شد. این حیوانات از سرم‌سازی کرج خریداری و به لانه حیوانات دانشگاه آزاد اسلامی واحد فلاورجان انتقال داده شدند. پس از انتقال به لانه حیوانات، به منظور جلوگیری از مبتلا شدن حیوانات به عفونت، قبل از انتقال به قفس‌های مربوطه، همه قفس‌ها پس از شست‌وشو با محلول 5 درصد فنول ضد عفونی شدند. دمای اتاق حیوانات در حدود 25 درجه سانتی‌گراد بود. حیوانات در شرایط 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی نگهداری شدند. ظروف آبخوری حیوانات از ظروف فلزی تهیه شد.
خرگوش‌ها با رژیم غذایی پرچرب شرح داده‌شده در جدول شماره 1، حاوی پودر کلسترول، روغن کلزا و یک رژیم غذایی آزمایشگاهی استاندارد به مدت 30 روز تغذیه شدند.
برای آزمایشات درون‌تنی حیوانات به 6 گروه 5 تایی تقسیم شدند.
گروه ١: شامل گروه کنترل که تحت شرایط استاندارد از قبیل آب و رژیم غذایی معمولی قرار گرفتند.
گروه ۲: شامل 5 خرگوش که از رژیم غذایی پرچرب و به میزان 1 درصد با غذای روزانه آن‌ها مخلوط می‌شد، دریافت می‌کردند.
گروه ٣: شامل 5 خرگوش که از رژیم غذایی پرچرب و به میزان 1 درصد با غذای روزانه آن‌ها مخلوط می‌شد به همراه آتورواستاتین (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم) دریافت می‌کردند.
گروه ۴: شامل 5 خرگوش که از رژیم غذایی پرچرب و به میزان 1 درصد با غذای روزانه آن‌ها مخلوط می‌شد به همراه ترکیب آزمایشی S3 (10 میلی‌گرم بر کیلوگرم) دریافت می‌کردند.
گروه ۵: شامل 5 خرگوش که از رژیم غذایی پرچرب و به میزان 1 درصد با غذای روزانه آن‌ها مخلوط می‌شد به همراه ترکیب آزمایشی S3 (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم) دریافت می‌کردند.
گروه ۶: شامل 5 خرگوش که از رژیم غذایی پرچرب و به میزان 1 درصد با غذای روزانه آن‌ها مخلوط می‌شد به همراه ترکیب آزمایشی S3 (40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) دریافت می‌کردند.
دارو به صورت پودر خالص بوده و به میزان لازم در Tween 80 و سرم فیزیولوژی حل شد. هر روز ساعت 9:30 صبح به صورت گاواژ به حیوانات داده می‌شد. بعد از گذشت 30 روز حیوانات با استفاده از کتامین گزیلین (7/0 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن) بیهوش شده و بلافاصله عمل خون‌گیری با استفاده از روش خون‌گیری مستقیم از قلب با استفاده از سرنگ 10 سی‌سی انجام شد. نمونه‌ها در rpm 2000 به مدت 20 دقیقه سانتریفیوژ شده و به وسیله سمپلر 1000 میکرولیتر، سرم جدا شد.
به منظور بررسی اثر دارو بر بافت کبد و کلیه خرگوش‌ها، برش‌های کبد و کلیه در فرمالین 10 درصد در دمای اتاق برای بررسی بافت‌شناسی بیشتر تثبیت شدند. بافت کبد و کلیه در پارافین جداسازی و به بخش‌هایی به ضخامت 3 تا 4 میکرومتر بریده شد و روی لام‌های شیشه‌ای قرار گرفتند. برش‌ها با هماتوکسیلین و ائوزین رنگ‌آمیزی شدند.
محاسبات آماری
برای آنالیز تمام داده‌ها و انجام تست‌های آماری از نرم‌افزار SPSS نسخه 20 استفاده شد. برای بررسی تفاوت معنادار بین میانگین‌ها از آنالیز واریانس یک‌طرفه استفاده شد و برای بررسی تفاوت‌های معنادار هر یک از میانگین‌ها نسبت به هم از آزمون تعقیبی (LSD) و تست دانکن استفاده شد. نمودار‌ها با استفاده از برنامه نرم‌افزاری
9 Graphpad Prism رسم شدند. تمام آزمایشات بالینی برای هر گروه 3 مرتبه تکرار شدند. اختلاف‌ها هنگامی معنادار در نظر گرفته شدند که 05/0P< است.
یافته‌ها
سطح لیپوپروتئین‌ها
برای بررسی اثر غلظت ترکیب S3 روی سطح لیپوپروتئین‌ها، 3 غلظت مختلف (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم، 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم و 40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) ارزیابی شد (جدول شماره 2). این مطالعه نشان داد تمام غلظت‌های S3 سبب کاهش کلسترول، لیپوپروتئین با چگالی پایین، کلسترول بد یا لیپوپروتئین با چگالی بسیار کم و تری‌گلیسیرید شدند، در عین حال منجر به افزایش لیپوپروتئین با چگالی بالا در خرگوش‌ها شد. سطح تری گلیسرید در گروه هیپرکلسترولمیک نسبت به همه گروه‌ها به‌طور معناداری افزایش یافت (001/P<0) (تصویر شماره 2).
سایر گروه‌های دریافت‌کننده مشتقات آتورواستاتین کاهش معناداری در سطح تری‌گلیسیرید در مقایسه با گروه کنترل و هیپرلیپیدمیک نشان دادند. غلظت 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم داروی سنتز‌شده در مقایسه با داروی استاندارد اثر مشابهی را در کاهش لیپوپروتئین با چگالی پایین نشان داد. درمان با غلظت 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم از S3 سطوح لیپوپروتئین با چگالی پایین را تا حد گروه کنترل کاهش داد.
آنزیم‌های کبدی
رایج‌ترین نشانگرهای استفاده‌شده در بررسی آسیب سلول‌های کبدی شامل آنزیم‌های : گلوتامیک اگزالواستیک ترانس آمیناز ، :گلوتامیک پیروویک آمینوترانسفراز و آلکالین فسفاتاز هستند. تصویر شماره 3، میانگین فعالیت آنزیم‌های SGOT ،SGPT و ALP را در خرگوش‌های دریافت‌کننده غلظت‌های مختلف ترکیب S3 در مقایسه با گروه کنترل تیمار‌نشده و خرگوش‌های تحت درمان با آتورواستاتین را نشان می‌دهد. همان‌طور که در تصویر شماره 4 مشخص است، درمان با S3 (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم و 40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) به طور معناداری SGOT و SGPT را نسبت به گروه هیپرلیپیدمیک کاهش داده است (001/0>P). سطح SGPT در گروه دریافت‌کننده آتورواستاتین افزایش یافت و در گروه دریافت‌کننده S3 با غلظت40 میلی‌گرم بر کیلوگرم نسبت به گروه کنترل کاهش معناداری نشان داد. کاهش معناداری در مقدار ALP در گروه هیپرلیپیدمیک در مقایسه با سایر گروه‌ها مشاهده شد (001/0>P).
پارامترهای مربوط به عملکرد کلیه
جدول شماره 3، میانگین مقادیر اوره، کراتینین و اسید اوریک را در خرگوش‌های دریافت‌کننده غلظت‌های مختلف ترکیب S3 در غلظت‌های مختلف نشان می‌دهد. مقادیر اوره، کراتینین و اسید اوریک در گروه هیپرلیپیدمیک در مقایسه با گروه کنترل افزایش معناداری داشتند (001/P<0). همان‌طور که در جدول شماره 3 مشخص است، درمان با S3 (10 میلی‌گرم بر کیلوگرم) به طور معناداری مقادیر اوره، کراتینین و اسید اوریک را نسبت به گروه هیپرلیپیدمیک کاهش داده است (001/P<0).
ارزیابی هیستوپاتولوژیک کبد و کلیه
بررسی هیستوپاتولوژیک بافت کبد در تصویر شماره 3 آمده است. طبق یافته‌ها، گروه کنترل دارای سلول‌های کبدی نرمال بود و دژنراسیون چربی وجود نداشت. گروه غذای پرچرب تغییرات بافتی کبدی قابل توجهی را نشان داد. در مقایسه با گروه کنترل، گروه هیپرکلسترولمی هسته و غشا را از دست داده بود. رژیم غذایی با کلسترول بالا سبب آسیب به سلول‌های کبدی به صورت تخریب چربی در نواحی وریدی مرکزی شده بود. گروه آتورواستاتین و S3 (10 میلی‌گرم بر کیلوگرم و 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم) دژنراسیون خفیف چربی داشتند. دژنراسیون چربی در این گروه‌ها کمتر از گروه HFD بود. درمان با ترکیب S3 (40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) به مدت 30 روز، دژنراسیون چربی سلول‌های کبدی را در مقایسه با گروه رژیم غذایی با کلسترول بالا کاهش داد.
بافت کلیه خرگوش‌های گروه کنترل از لحاظ ساختمان کورتکس و مدولا طبیعی بود (تصویر شماره 4). در گروه هیپرکلسترولمی، گلومرول‌ها آتروفی شده بود. همچنین تکثیر غیر‌طبیعی سلول‌های مزانشیال که معمولاً از علائم مربوط به گلومرونفریت است، دیده شد. تجمع سلول‌های التهابی (نوتروفیل‌ها و بازوفیل‌ها)، تجمعات شبه هیالینی معمولاً مربوط به نفوذ ائوزینوفیل‌ها در بخش قشری کلیه گروه هیپرکلسترولمی دیده شد. خون‌ریزی و تجمع مواد شبه هیالینی، نکروزه شدن اپی تلیال جداره توبول‌های هنله و جمع‌کننده در مدولا نیز در این گروه مشاهده شد. در گروه دریافت‌کننده آتورواستاتین ساختار بافت در بخش قشری نرمال بود. در بخش مدولا بیشتر نقاط وضعیت نرمال داشت و در حدود 10 درصد مقاطع تخریب و لیز شدن جداره هنله ضخیم و توبول‌های جمع‌کننده مشاهده شد.
در گروه S3 (10 میلی‌گرم بر کیلوگرم) اختلالات در مدولا بسیار کاهش یافته و به وضعیت نرمال رسیده است. در کورتکس آتروفی گلومرول‌ها با شدت کمتر و تجمع سلول‌های التهابی با شدت کمتر نسبت به گروه هیپرکلسترولمی مشاهده شد. در گروه S3 (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم) خون‌ریزی نسبتاً شدید در کورتکس و خون‌ریزی و هیالینه شدن در اثر فعالیت ائوزینوفیل‌ها در مدولا و لیز شدن جداره توبول‌ها در برخی نقاط مشاهده شد. گروه S3 (40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) شدت اختلالات شبیه گروه 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. در مدولا نکروزه شدن جدار توبول‌ها و تخریب و لیز شدن شدید آن‌ها مشاهده شد، در حالی که خون‌ریزی کمتری دیده شد. با این حال، آسیب‌ها در این گروه‌ها کمتر از گروه HFD بود.
بحث
در دهه‌های گذشته، تغییر سبک زندگی و کاهش میزان فعالیت بدنی سبب افزایش بروز برخی بیماری‌ها و پیامدهایی در جوامع بشری شده است که بیماری‌های متابولیکی مانند دیابت و انواع هیپرلیپیدمی از آن جمله هستند. هیپرلیپیدمی درکنار هزینه‌های درمانی می‌تواند زمینه‌ساز بروز برخی بیماری‌های دیگر همچون دیابت، پرفشاری خونی و نارسایی‌های قلبی، نارسایی‌های کبدی و کلیوی شود [10]. هر چند داروهای کارآمدی برای کنترل هیپرلیپیدمی مانند استاتین‌ها و فیبرات‌ها وجود دارد، ایجاد مشتقات دارویی جدید در جهت افزایش عملکرد و کاهش اثرات جانبی پیشنهاد شده است.
این مطالعه با هدف سنتز مشتقات جدید آتورواستاتین کاتالیز‌‌شده توسط واکنشFerethel-Craft انجام شد. نتایج تجزیه‌و‌تحلیل FTIR و 1H-NMR تأیید کرد که مشتقات سنتزی آتورواستاتین ترکیباتی کاملاً جدید هستند که قبلاً گزارش نشده بودند. سازوکار اثر تمام استاتین‌ها یکسان است، اما از نظر ساختار شیمیایی، خواص فارماکوکینتیک و فارماکودینامیک متفاوت هستند و ساختار شیمیایی خاص آن‌ها بر فرایندهای متابولیکی مصرف، توزیع و دفع آن‌ها تأثیر می‌گذارد [11].
در بخش مطالعات درون‌تنی، خرگوش‌ها در معرض غذای پرکلسترول قرار گرفتند و درمان با داروی کنترل (آتورواستاتین) و مشتق S3 به مدت 30 روز انجام شد و پارامترهای سرمی مربوط به عملکرد کبد و کلیه و همچنین وضعیت بافت‌ها بررسی شدند. این مطالعه نشان داد مشتقات آتورواستاتین قادر به کاهش سطح کلسترول پلاسما با مهار فعالیت HMG-COA ردوکتاز هستند. در مقایسه با داروهای کنترل، مشتقات آتورواستاتین صناعی سبب مهار HMG-COA ردوکتاز در مطالعات آزمایشگاهی شدند. رژیم غذایی با کلسترول بالا در خرگوش‌ها سبب هیپرکلسترولمی شد که تیمار با ترکیب S3 سبب کاهش هیپرکلسترولمی شد. پس از 30 روز، ترکیب S3 به‌طور قابل توجهی سطح کلسترول تام و لیپوپروتئین با چگالی پایین را کاهش داده، در حالی که لیپوپروتئین با چگالی بالا را افزایش داد.
ترکیب S3 به‌طور قابل توجهی سطوحAPO-B ،ABO-A و APO-B/APO-A را در مقایسه با گروه هیپرلیپیدمیک کاهش داد. تحقیقات قبلی نشان داد نسبتapoB/apoA1 به عنوان یک عامل پیش‌بینی‌کننده بروز CVD است [12]. ApoB در بیشتر لیپوپروتئین‌های بالقوه آتروژنیک، از جمله کلسترول بد یا لیپوپروتئین با چگالی بسیار کم، لیپوپروتئین با چگالی پایین و لیپوپروتئین با چگالی بالا یافت می‌شود. لیپوپروتئین با چگالی پایین و کم (SdLDL) تقریباً 90 درصد از کل apoB را تشکیل می‌دهد. علاوه بر این، تصور می‌شود که لیپوپروتئین با چگالی پایین و کم نسبت به ذرات بزرگ لیپوپروتئین با چگالی پایین آترواسکلروتیکتر است.apoA1 آپولیپوپروتئین اصلی موجود در ذرات لیپوپروتئین با چگالی بالا است. در نتیجه، apoA1 خواص ضد آتروژنیک را نشان می‌دهد [13].
در مقایسه با لیپیدها و لیپوپروتئین‌های معمول، نسبت apoB/apoA1 بهترین ریسک فاکتور مرتبط با لیپیدهاست. افزایش نسبت apoB/apoA1 نشان‌دهنده افزایش احتمال رسوب در شریان‌ها و در نتیجه، آتروژنز است. نتایج افزایش نسبت apoB/apoA1 در مطالعه حاضر با مطالعات قبلی هم‌خوانی داشتند [14]. در یک مطالعه تصادفی، دوسوکور روی 9 نمونه هیپرکلسترولمی و هیپرتری گلیسریدمی نشان داد آتورواستاتین در غلظت 20 میلی‌گرم در روز با کاهش قابل توجهی در مقادیر لیپوپروتئین با چگالی پایین و LDL apoB-100 همراه بوده است [15].
آسیب به بافت‌ها باعث افزایش میزان آنزیم‌های کبدی در گردش خون می‌شود؛ بنابراین اندازه‌گیری سطح سرمی آنزیم‌ها یک بیومارکر مناسب برای تشخیص آسیب بافتی است. سطوح ALP ،SGOT و SGPT نشانگرهای زیستی بیماری‌های کبدی هستند [16]. در نتیجه، در مطالعه حاضر مقادیر سرمی آنزیم‌های SGOT ،SGPT و ALP به منظور ارزیابی سمیت ترکیب S3 سنجیده شدند. علاوه بر این، این بخش برای درک اثرات رژیم غذایی با کلسترول بالا بر کبد خرگوش انجام شد. مطالعات قبلی نشان داده‌اند رژیم غذایی با کلسترول بالا باعث افزایش سطح SGOT و SGPT می‌شود که شاخص‌های لیز سلول‌های کبدی هستند. در صورت تخریب سلول‌های کبدی، آنزیم‌های SGPT و SGOT وارد گردش خون می‌شوند و غلظت هر دو آنزیم در خون افزایش می‌یابد. سطوح بالای SGOT و SGPT نشان‌دهنده شدت نکروز و آسیب شدید کبدی است [17، 18].
بر اساس نتایج مطالعه حاضر، ترکیب S3 را می‌توان یک داروی کاهش‌دهنده کلسترول بی‌خطر در نظر گرفت، زیرا درمان خرگوش‌های هیپرکلسترولمیک با S3 هیچ آسیب کبدی را نشان نداد. علاوه بر این، پس از 30 روز درمان، مرگ‌و‌میر خرگوش‌ها مشاهده نشد که نشان‌دهنده بی‌خطر بودن ترکیب آزمایشی است. این نتایج نشان داد ترکیب S3 به عنوان یک عامل ضد هیپرلیپیدمیک می‌تواند استفاده شود. استئاتوز ساده مرحله اولیه کبد چرب است که باعث فیبروز شدید، سیروز کریپتوژنیک، استئاتوهپاتیت و سرطان کبد می‌شود. هپاتوسیت‌ها و سلول‌های کوپفر بیشتر عناصر ساختاری بافت کبد را تشکیل می‌دهند. مطالعات قبلی نشان داده‌اند حیوانات تغذیه‌شده با HFD تغییرات بافت‌شناسی شدیدی نشان می‌دهند که مشابه نتایج قبلی گزارش شده بود. این در حالی است که مصرف استاتین‌ها سبب کاهش این اثرات شده بودند [19، 20].
نتایج بافت‌شناسی کلیه نشان داد در گروه هیپرکلسترولمی گلومرول‌ها دچار آتروفی شده بودند که ترکیب S3 سبب کاهش این اثرات شده بود. جولز و همکاران در رَت‌های هیپرکلسترولمی و هیپرتری گلیسیریدمی مشاهده کردند افزایش لیپدهای پلاسما سبب آسیب پودوسیت همراه با آسیب سلول‌های توبول بینابینی، بدون تکثیر سلول‌های مزانژیال و در نهایت، آسیب کلیوی می‌شود [21].
ساموئلسون و همکاران در مطالعه‌ای روی 73 فرد مبتلا به بیماری کلیوی غیر دیابتی دریافتند افزایش لیپوپروتئین با چگالی پایین، نرخ تغییر فیلتراسیون گلومرولی را مستقل از پروتئین‌وری پیش‌بینی می‌کند [22]. در مدل‌های حیوانی بیماری کلیوی، درمان با استاتین‌ها باعث کاهش پروتئین‌وری و بهبود آسیب پاتولوژیک می‌شود. همچنین استاتین‌ها سبب کاهش هیپرسلولیتی، از جمله ماکروفاژها، کاهش بیان مارکرهای التهابی (به عنوان مثال، اینترلوکین-6، پروتئین جذب‌کننده شیمیایی مونوسیت-1، فاکتور رشد تبدیل‌کننده-b و مولکول چسبندگی داخل سلولی-1) و کاهش فیبروز می‌شوند [23-25].
به نظر می‌رسد چندین سازوکار مولکولی، از جمله تولید گونه‌های فعال اکسیژن، آسیب اندامک‌های متعدد، آزادسازی عوامل پیش‌التهابی و آپوپتوز ناشی از چربی، سبب اختلال عملکرد سلولی و آسیب ناشی از تجمع لیپید در بخش‌های کلیه باشند [8]. مطالعه اخیر نشان داده است رژیم غذایی پرچرب می‌تواند باعث اختلال در عملکرد سیستم لیزوزومی و تغییر متابولیسم لیپیدها شود که با تجمع کلسترول و فسفولیپید در سلول‌های اپیتلیال لوله‌های کلیه مشخص می‌شود. HMG-CoA ردوکتاز در مجاری جمع‌آوری‌کننده و در سلول‌های اپی تلیال لوله‌های پروگزیمال بیان می‌شود و بیان آن را تا حد زیادی با رژیم غذایی پرچرب افزایش می‌یابد که نشان‌دهنده نقش بالقوه سلول‌های اپی تلیال در تنظیم کلسترول در کلیه است [26].
نتیجه‌گیری
مطالعه حاضر در جهت تولید مشتقات جدید آتورواستاتین با حداقل عوارض جانبی متمرکز بود. ترکیب S3 نقش قابل توجهی در اثربخشی درمانی و کاهش سمیت کبدی و کلیوی نشان داد. نتایج نشان داد ترکیب S3 یک درمان مناسب برای هیپرلیپیدمی با محدودیت عوارض جانبی است. با این حال، تحقیقات بیشتری برای مشخص شدن سایر گروه‌های عاملی الکترون کشنده برای تولید مشتقات آتورواستاتین که به‌طور مؤثر HMG-COA ردوکتاز را مهار کنند، نیاز است. این یافته‌ها می‌تواند بینش‌هایی را برای تحقیقات آینده در کاربردهای بالینی ارائه کند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
آزمایشات حیوانی مطابق با کمیسیون علوم زیستی مصوب کمیته اخلاقی دانشگاه نجف‌آباد مرجع شماره IR.IAU.NAJAFABAD.REC.1398.125 انجام شد.
حامی مالی
این پژوهش هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان‌های دولتی، خصوصی و غیر‌انتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
مشارکت نویسندگان در این مقاله یکسان است.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
تشکر و قدردانی
از زحمات جناب آقای دکتر علی نوری و سرکار خانم دکتر هاجر سیروس که دراین پروژه با بنده کمال همکاری را داشتند تشکر می‌کنم.
هیپرلیپیدمیا (چربی خون بالا) و افزایش لیپیدهای پلاسما، از جمله تری گلیسیرید، کلسترول، استروئیدهای کلسترول، فسفولیپیدها یا لیپوپروتئین‌ها در نتیجه اختلال در متابولیسم لیپیدها، نقص ژنتیکی، جذب بی‌رویه کلسترول یا به دلیل عوامل محیطی و سبک زندگی به وجود می‌آید [1].
هیپرلیپیدمیا یک اختلال بسیار شایع در سراسر جهان است [2]. هیپرلیپیدمی و کلسترول بالا با خطر بیشتر بیماری‌های قلبی‌عروقی مرتبط است که می‌تواند شامل بیماری عروق کرونر قلب، سکته مغزی و بیماری عروق محیطی باشد. افزایش کلسترول با دیابت و فشار خون بالا نیز مرتبط است. علاوه بر سیستم قلبی‌عروقی، سطوح غیر‌طبیعی لیپیدها باعث ایجاد اختلال در عملکرد کلیه و کبد می‌شود [3].
کبد به دلیل ارتباط نزدیک آن در متابولیسم لیپید به شدت تحت تأثیر هیپرلیپیدمیا قرار می‌گیرد. کبد با ساخت، ذخیره و انتقال متابولیت‌های لیپیدی نقش مهمی در متابولیسم لیپید ایفا می‌کند؛ بنابراین ناهنجاری در سطح لیپیدها می‌تواند منجر به تغییر در متابولیسم کبد شود و به بافت کبد آسیب رساند. هیپرلیپیدمی یک عامل خطر شناخته‌شده در نفوذ چربی به کبد است، وضعیتی که به سیروز و نارسایی کبد منجر می‌شود [4].
همچنین هیپرلیپیدمی با ایجاد اختلالات چربی در کلیه، نقش مهمی در پیشرفت آسیب‌های کلیوی ایفا می‌کند. بروز بیماری‌های مزمن کلیوی با افزایش سطح تری گلیسیرید پلاسما و لیپوپروتئین با چگالی پایین و همچنین کاهش سطح کلسترول لیپوپروتئین با چگالی بالا مرتبط است. لیپیدها باعث آسیب به سلول‌های گلومرولی و توبولی می‌شوند که منجر به پیشرفت بیماری‌های کلیوی می‌شود [5].
استاتین‌ها گروهی از داروهای کاهنده کلسترول خون هستند که با مهار آنزیم هیدروکسی متیل‌گلوتاریل کوآنزیم آ ردوکتاز عمل می‌کنند. استاتین‌ها معمولاً در پیشگیری از بروز بیماری‌های قلبی‌عروقی ناشی از افزایش چربی استفاده می‌شوند. آنزیم هیدروکسی متیل‌گلوتاریل کوآنزیم آ ردوکتاز آنزیمی است که در سلول‌ها تبدیل HMG-CoA را به موالونات کاتالیز می‌کند. این آنزیم در مسیر سوخت‌و‌ساز کلسترول آنزیم تعیین‌کننده سرعت واکنش‌هاست [6].
بر اساس مطالعات قبلی، درمان با استاتین‌ها در مدیریت سطح لیپیدها در بیماری‌های مزمن کلیوی توصیه شده است. چندین مطالعه نشان داده‌اند که درمان با استاتین‌ها می‌تواند پروتئین‌وری را کاهش داده و عملکرد کلیه را مستقل از سایر متغیرها حفظ کند [7]. در بیماران کلیوی که دیالیز نمی‌شوند، استاتین‌ها می‌توانند پروتئین‌وری را کاهش داده و کاهش سرعت پالایش گلومرولی را تعدیل کند. درمان با استاتین‌ها به وضوح خطر بروز بیماری‌های قلبی‌عروقی و مرگ‌و‌میر در بیماران مبتلا به بیماری‌های مزمن کلیوی را کاهش می‌دهد [8].
با توجه به تأثیر استاتین‌ها، در این مطالعه سنتز داروهای کاهنده هیپرکلسترولمی از خانواده آتورواستاتین‌ها با گروه مشتقات عاملی جدید و با عوارض جانبی کمتر، شروع اثر سریع‌تر و اثربخشی بهتر بررسی شد. بدین منظور اثرات مشتقات جدید داروی آتورواستاتین بر پارامترهای سرمی مربوط به عملکرد کلیه و کبد و همچنین بافت‌شناسی کبد و کلیه در حضور این مشتقات که دارای گروه‌های عاملی جدیدتری نسبت به نسل‌های قبلی بوده است، می‌پردازیم.
مواد و روش‌ها
این مطالعه از نوع اکسپریمنتال و انیمال ترایال است. آتورواستاتین از شرکت داروسازی رها (اصفهان، ایران) تهیه شد. تمام مواد شیمیایی از کارخانه سیگما (St. Louis, MO, USA) تهیه شدند و همگی از نوع خالص آزمایشگاهی بودند. کیت‌های آزمایشگاهی برای اندازه‌گیری آنزیم‌های کبدی (SGOT، SGPT و ALP) از شرکت پارس آزمون تهیه شدند. سطوح سرمی تری گلیسیرید، کلسترول تام، لیپوپروتئین با چگالی بالا و لیپوپروتئین با چگالی پایین با استفاده از کیت‌های آزمایشگاهی شرکت پارس آزمون و با دستگاه اتوآنالایزر Biolis 24i (توکیو، ژاپن) آنالیز شد.
ساخت مشتقات آسیله آتورواستاتین
به منظور ساخت مشتقات آسیله آتورواستاتین، 2/0 گرم آتورواستاتین (ساختار 1) با کلرید آلومینیوم (07/0 گرم) در دی کلرومتان خشک (10 میلی‌لیتر) مخلوط شد. سپس 1/0 گرم از ترکیبات آسیل کلرید (M1) شامل استیل کلرید (ساختار 2)، پروپیونیل کلرید (ساختار 3) و پروپارژیل کلرید (ساختار 4) به صورت قطره‌ای اضافه شد و مخلوط به مدت 24 ساعت در دمای 45 درجه سانتی‌گراد هم زده شد. سپس مخلوط به آرامی روی یخ (30 گرم) و آب (20 میلی‌لیتر) ریخته شد. سپس فاز آبی حاصل با اتیل استات (3×10 میلی‌لیتر) استخراج شد. این مرحله 3 بار تکرار شد. سپس لایه آلی با 5 میلی‌لیتر آب شسته شد و لایه اتیل استات توسط TLC با استفاده از chl/MeOH (1/9:0/1) به عنوان فاز متحرک برای خالص‌سازی ترکیبات S1 ،S2 و S3 استفاده شد (تصویر شماره 1) [9].
حیوانات آزمایشگاهی، شرایط نگهداری و رژیم غذایی
در این پروژه از خرگوش نر نژاد نیوزیلند 4تا 6 هفته با وزن ابتدایی 7/1 تا 2 کیلوگرم استفاده شد. این حیوانات از سرم‌سازی کرج خریداری و به لانه حیوانات دانشگاه آزاد اسلامی واحد فلاورجان انتقال داده شدند. پس از انتقال به لانه حیوانات، به منظور جلوگیری از مبتلا شدن حیوانات به عفونت، قبل از انتقال به قفس‌های مربوطه، همه قفس‌ها پس از شست‌وشو با محلول 5 درصد فنول ضد عفونی شدند. دمای اتاق حیوانات در حدود 25 درجه سانتی‌گراد بود. حیوانات در شرایط 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی نگهداری شدند. ظروف آبخوری حیوانات از ظروف فلزی تهیه شد.
خرگوش‌ها با رژیم غذایی پرچرب شرح داده‌شده در جدول شماره 1، حاوی پودر کلسترول، روغن کلزا و یک رژیم غذایی آزمایشگاهی استاندارد به مدت 30 روز تغذیه شدند.
برای آزمایشات درون‌تنی حیوانات به 6 گروه 5 تایی تقسیم شدند.
گروه ١: شامل گروه کنترل که تحت شرایط استاندارد از قبیل آب و رژیم غذایی معمولی قرار گرفتند.
گروه ۲: شامل 5 خرگوش که از رژیم غذایی پرچرب و به میزان 1 درصد با غذای روزانه آن‌ها مخلوط می‌شد، دریافت می‌کردند.
گروه ٣: شامل 5 خرگوش که از رژیم غذایی پرچرب و به میزان 1 درصد با غذای روزانه آن‌ها مخلوط می‌شد به همراه آتورواستاتین (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم) دریافت می‌کردند.
گروه ۴: شامل 5 خرگوش که از رژیم غذایی پرچرب و به میزان 1 درصد با غذای روزانه آن‌ها مخلوط می‌شد به همراه ترکیب آزمایشی S3 (10 میلی‌گرم بر کیلوگرم) دریافت می‌کردند.
گروه ۵: شامل 5 خرگوش که از رژیم غذایی پرچرب و به میزان 1 درصد با غذای روزانه آن‌ها مخلوط می‌شد به همراه ترکیب آزمایشی S3 (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم) دریافت می‌کردند.
گروه ۶: شامل 5 خرگوش که از رژیم غذایی پرچرب و به میزان 1 درصد با غذای روزانه آن‌ها مخلوط می‌شد به همراه ترکیب آزمایشی S3 (40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) دریافت می‌کردند.
دارو به صورت پودر خالص بوده و به میزان لازم در Tween 80 و سرم فیزیولوژی حل شد. هر روز ساعت 9:30 صبح به صورت گاواژ به حیوانات داده می‌شد. بعد از گذشت 30 روز حیوانات با استفاده از کتامین گزیلین (7/0 میلی‌گرم به ازای هر کیلوگرم وزن بدن) بیهوش شده و بلافاصله عمل خون‌گیری با استفاده از روش خون‌گیری مستقیم از قلب با استفاده از سرنگ 10 سی‌سی انجام شد. نمونه‌ها در rpm 2000 به مدت 20 دقیقه سانتریفیوژ شده و به وسیله سمپلر 1000 میکرولیتر، سرم جدا شد.
به منظور بررسی اثر دارو بر بافت کبد و کلیه خرگوش‌ها، برش‌های کبد و کلیه در فرمالین 10 درصد در دمای اتاق برای بررسی بافت‌شناسی بیشتر تثبیت شدند. بافت کبد و کلیه در پارافین جداسازی و به بخش‌هایی به ضخامت 3 تا 4 میکرومتر بریده شد و روی لام‌های شیشه‌ای قرار گرفتند. برش‌ها با هماتوکسیلین و ائوزین رنگ‌آمیزی شدند.
محاسبات آماری
برای آنالیز تمام داده‌ها و انجام تست‌های آماری از نرم‌افزار SPSS نسخه 20 استفاده شد. برای بررسی تفاوت معنادار بین میانگین‌ها از آنالیز واریانس یک‌طرفه استفاده شد و برای بررسی تفاوت‌های معنادار هر یک از میانگین‌ها نسبت به هم از آزمون تعقیبی (LSD) و تست دانکن استفاده شد. نمودار‌ها با استفاده از برنامه نرم‌افزاری
9 Graphpad Prism رسم شدند. تمام آزمایشات بالینی برای هر گروه 3 مرتبه تکرار شدند. اختلاف‌ها هنگامی معنادار در نظر گرفته شدند که 05/0P< است.
یافته‌ها
سطح لیپوپروتئین‌ها
برای بررسی اثر غلظت ترکیب S3 روی سطح لیپوپروتئین‌ها، 3 غلظت مختلف (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم، 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم و 40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) ارزیابی شد (جدول شماره 2). این مطالعه نشان داد تمام غلظت‌های S3 سبب کاهش کلسترول، لیپوپروتئین با چگالی پایین، کلسترول بد یا لیپوپروتئین با چگالی بسیار کم و تری‌گلیسیرید شدند، در عین حال منجر به افزایش لیپوپروتئین با چگالی بالا در خرگوش‌ها شد. سطح تری گلیسرید در گروه هیپرکلسترولمیک نسبت به همه گروه‌ها به‌طور معناداری افزایش یافت (001/P<0) (تصویر شماره 2).
سایر گروه‌های دریافت‌کننده مشتقات آتورواستاتین کاهش معناداری در سطح تری‌گلیسیرید در مقایسه با گروه کنترل و هیپرلیپیدمیک نشان دادند. غلظت 10 میلی‌گرم بر کیلوگرم داروی سنتز‌شده در مقایسه با داروی استاندارد اثر مشابهی را در کاهش لیپوپروتئین با چگالی پایین نشان داد. درمان با غلظت 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم از S3 سطوح لیپوپروتئین با چگالی پایین را تا حد گروه کنترل کاهش داد.
آنزیم‌های کبدی
رایج‌ترین نشانگرهای استفاده‌شده در بررسی آسیب سلول‌های کبدی شامل آنزیم‌های : گلوتامیک اگزالواستیک ترانس آمیناز ، :گلوتامیک پیروویک آمینوترانسفراز و آلکالین فسفاتاز هستند. تصویر شماره 3، میانگین فعالیت آنزیم‌های SGOT ،SGPT و ALP را در خرگوش‌های دریافت‌کننده غلظت‌های مختلف ترکیب S3 در مقایسه با گروه کنترل تیمار‌نشده و خرگوش‌های تحت درمان با آتورواستاتین را نشان می‌دهد. همان‌طور که در تصویر شماره 4 مشخص است، درمان با S3 (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم و 40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) به طور معناداری SGOT و SGPT را نسبت به گروه هیپرلیپیدمیک کاهش داده است (001/0>P). سطح SGPT در گروه دریافت‌کننده آتورواستاتین افزایش یافت و در گروه دریافت‌کننده S3 با غلظت40 میلی‌گرم بر کیلوگرم نسبت به گروه کنترل کاهش معناداری نشان داد. کاهش معناداری در مقدار ALP در گروه هیپرلیپیدمیک در مقایسه با سایر گروه‌ها مشاهده شد (001/0>P).
پارامترهای مربوط به عملکرد کلیه
جدول شماره 3، میانگین مقادیر اوره، کراتینین و اسید اوریک را در خرگوش‌های دریافت‌کننده غلظت‌های مختلف ترکیب S3 در غلظت‌های مختلف نشان می‌دهد. مقادیر اوره، کراتینین و اسید اوریک در گروه هیپرلیپیدمیک در مقایسه با گروه کنترل افزایش معناداری داشتند (001/P<0). همان‌طور که در جدول شماره 3 مشخص است، درمان با S3 (10 میلی‌گرم بر کیلوگرم) به طور معناداری مقادیر اوره، کراتینین و اسید اوریک را نسبت به گروه هیپرلیپیدمیک کاهش داده است (001/P<0).
ارزیابی هیستوپاتولوژیک کبد و کلیه
بررسی هیستوپاتولوژیک بافت کبد در تصویر شماره 3 آمده است. طبق یافته‌ها، گروه کنترل دارای سلول‌های کبدی نرمال بود و دژنراسیون چربی وجود نداشت. گروه غذای پرچرب تغییرات بافتی کبدی قابل توجهی را نشان داد. در مقایسه با گروه کنترل، گروه هیپرکلسترولمی هسته و غشا را از دست داده بود. رژیم غذایی با کلسترول بالا سبب آسیب به سلول‌های کبدی به صورت تخریب چربی در نواحی وریدی مرکزی شده بود. گروه آتورواستاتین و S3 (10 میلی‌گرم بر کیلوگرم و 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم) دژنراسیون خفیف چربی داشتند. دژنراسیون چربی در این گروه‌ها کمتر از گروه HFD بود. درمان با ترکیب S3 (40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) به مدت 30 روز، دژنراسیون چربی سلول‌های کبدی را در مقایسه با گروه رژیم غذایی با کلسترول بالا کاهش داد.
بافت کلیه خرگوش‌های گروه کنترل از لحاظ ساختمان کورتکس و مدولا طبیعی بود (تصویر شماره 4). در گروه هیپرکلسترولمی، گلومرول‌ها آتروفی شده بود. همچنین تکثیر غیر‌طبیعی سلول‌های مزانشیال که معمولاً از علائم مربوط به گلومرونفریت است، دیده شد. تجمع سلول‌های التهابی (نوتروفیل‌ها و بازوفیل‌ها)، تجمعات شبه هیالینی معمولاً مربوط به نفوذ ائوزینوفیل‌ها در بخش قشری کلیه گروه هیپرکلسترولمی دیده شد. خون‌ریزی و تجمع مواد شبه هیالینی، نکروزه شدن اپی تلیال جداره توبول‌های هنله و جمع‌کننده در مدولا نیز در این گروه مشاهده شد. در گروه دریافت‌کننده آتورواستاتین ساختار بافت در بخش قشری نرمال بود. در بخش مدولا بیشتر نقاط وضعیت نرمال داشت و در حدود 10 درصد مقاطع تخریب و لیز شدن جداره هنله ضخیم و توبول‌های جمع‌کننده مشاهده شد.
در گروه S3 (10 میلی‌گرم بر کیلوگرم) اختلالات در مدولا بسیار کاهش یافته و به وضعیت نرمال رسیده است. در کورتکس آتروفی گلومرول‌ها با شدت کمتر و تجمع سلول‌های التهابی با شدت کمتر نسبت به گروه هیپرکلسترولمی مشاهده شد. در گروه S3 (20 میلی‌گرم بر کیلوگرم) خون‌ریزی نسبتاً شدید در کورتکس و خون‌ریزی و هیالینه شدن در اثر فعالیت ائوزینوفیل‌ها در مدولا و لیز شدن جداره توبول‌ها در برخی نقاط مشاهده شد. گروه S3 (40 میلی‌گرم بر کیلوگرم) شدت اختلالات شبیه گروه 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم بود. در مدولا نکروزه شدن جدار توبول‌ها و تخریب و لیز شدن شدید آن‌ها مشاهده شد، در حالی که خون‌ریزی کمتری دیده شد. با این حال، آسیب‌ها در این گروه‌ها کمتر از گروه HFD بود.
بحث
در دهه‌های گذشته، تغییر سبک زندگی و کاهش میزان فعالیت بدنی سبب افزایش بروز برخی بیماری‌ها و پیامدهایی در جوامع بشری شده است که بیماری‌های متابولیکی مانند دیابت و انواع هیپرلیپیدمی از آن جمله هستند. هیپرلیپیدمی درکنار هزینه‌های درمانی می‌تواند زمینه‌ساز بروز برخی بیماری‌های دیگر همچون دیابت، پرفشاری خونی و نارسایی‌های قلبی، نارسایی‌های کبدی و کلیوی شود [10]. هر چند داروهای کارآمدی برای کنترل هیپرلیپیدمی مانند استاتین‌ها و فیبرات‌ها وجود دارد، ایجاد مشتقات دارویی جدید در جهت افزایش عملکرد و کاهش اثرات جانبی پیشنهاد شده است.
این مطالعه با هدف سنتز مشتقات جدید آتورواستاتین کاتالیز‌‌شده توسط واکنشFerethel-Craft انجام شد. نتایج تجزیه‌و‌تحلیل FTIR و 1H-NMR تأیید کرد که مشتقات سنتزی آتورواستاتین ترکیباتی کاملاً جدید هستند که قبلاً گزارش نشده بودند. سازوکار اثر تمام استاتین‌ها یکسان است، اما از نظر ساختار شیمیایی، خواص فارماکوکینتیک و فارماکودینامیک متفاوت هستند و ساختار شیمیایی خاص آن‌ها بر فرایندهای متابولیکی مصرف، توزیع و دفع آن‌ها تأثیر می‌گذارد [11].
در بخش مطالعات درون‌تنی، خرگوش‌ها در معرض غذای پرکلسترول قرار گرفتند و درمان با داروی کنترل (آتورواستاتین) و مشتق S3 به مدت 30 روز انجام شد و پارامترهای سرمی مربوط به عملکرد کبد و کلیه و همچنین وضعیت بافت‌ها بررسی شدند. این مطالعه نشان داد مشتقات آتورواستاتین قادر به کاهش سطح کلسترول پلاسما با مهار فعالیت HMG-COA ردوکتاز هستند. در مقایسه با داروهای کنترل، مشتقات آتورواستاتین صناعی سبب مهار HMG-COA ردوکتاز در مطالعات آزمایشگاهی شدند. رژیم غذایی با کلسترول بالا در خرگوش‌ها سبب هیپرکلسترولمی شد که تیمار با ترکیب S3 سبب کاهش هیپرکلسترولمی شد. پس از 30 روز، ترکیب S3 به‌طور قابل توجهی سطح کلسترول تام و لیپوپروتئین با چگالی پایین را کاهش داده، در حالی که لیپوپروتئین با چگالی بالا را افزایش داد.
ترکیب S3 به‌طور قابل توجهی سطوحAPO-B ،ABO-A و APO-B/APO-A را در مقایسه با گروه هیپرلیپیدمیک کاهش داد. تحقیقات قبلی نشان داد نسبتapoB/apoA1 به عنوان یک عامل پیش‌بینی‌کننده بروز CVD است [12]. ApoB در بیشتر لیپوپروتئین‌های بالقوه آتروژنیک، از جمله کلسترول بد یا لیپوپروتئین با چگالی بسیار کم، لیپوپروتئین با چگالی پایین و لیپوپروتئین با چگالی بالا یافت می‌شود. لیپوپروتئین با چگالی پایین و کم (SdLDL) تقریباً 90 درصد از کل apoB را تشکیل می‌دهد. علاوه بر این، تصور می‌شود که لیپوپروتئین با چگالی پایین و کم نسبت به ذرات بزرگ لیپوپروتئین با چگالی پایین آترواسکلروتیکتر است.apoA1 آپولیپوپروتئین اصلی موجود در ذرات لیپوپروتئین با چگالی بالا است. در نتیجه، apoA1 خواص ضد آتروژنیک را نشان می‌دهد [13].
در مقایسه با لیپیدها و لیپوپروتئین‌های معمول، نسبت apoB/apoA1 بهترین ریسک فاکتور مرتبط با لیپیدهاست. افزایش نسبت apoB/apoA1 نشان‌دهنده افزایش احتمال رسوب در شریان‌ها و در نتیجه، آتروژنز است. نتایج افزایش نسبت apoB/apoA1 در مطالعه حاضر با مطالعات قبلی هم‌خوانی داشتند [14]. در یک مطالعه تصادفی، دوسوکور روی 9 نمونه هیپرکلسترولمی و هیپرتری گلیسریدمی نشان داد آتورواستاتین در غلظت 20 میلی‌گرم در روز با کاهش قابل توجهی در مقادیر لیپوپروتئین با چگالی پایین و LDL apoB-100 همراه بوده است [15].
آسیب به بافت‌ها باعث افزایش میزان آنزیم‌های کبدی در گردش خون می‌شود؛ بنابراین اندازه‌گیری سطح سرمی آنزیم‌ها یک بیومارکر مناسب برای تشخیص آسیب بافتی است. سطوح ALP ،SGOT و SGPT نشانگرهای زیستی بیماری‌های کبدی هستند [16]. در نتیجه، در مطالعه حاضر مقادیر سرمی آنزیم‌های SGOT ،SGPT و ALP به منظور ارزیابی سمیت ترکیب S3 سنجیده شدند. علاوه بر این، این بخش برای درک اثرات رژیم غذایی با کلسترول بالا بر کبد خرگوش انجام شد. مطالعات قبلی نشان داده‌اند رژیم غذایی با کلسترول بالا باعث افزایش سطح SGOT و SGPT می‌شود که شاخص‌های لیز سلول‌های کبدی هستند. در صورت تخریب سلول‌های کبدی، آنزیم‌های SGPT و SGOT وارد گردش خون می‌شوند و غلظت هر دو آنزیم در خون افزایش می‌یابد. سطوح بالای SGOT و SGPT نشان‌دهنده شدت نکروز و آسیب شدید کبدی است [17، 18].
بر اساس نتایج مطالعه حاضر، ترکیب S3 را می‌توان یک داروی کاهش‌دهنده کلسترول بی‌خطر در نظر گرفت، زیرا درمان خرگوش‌های هیپرکلسترولمیک با S3 هیچ آسیب کبدی را نشان نداد. علاوه بر این، پس از 30 روز درمان، مرگ‌و‌میر خرگوش‌ها مشاهده نشد که نشان‌دهنده بی‌خطر بودن ترکیب آزمایشی است. این نتایج نشان داد ترکیب S3 به عنوان یک عامل ضد هیپرلیپیدمیک می‌تواند استفاده شود. استئاتوز ساده مرحله اولیه کبد چرب است که باعث فیبروز شدید، سیروز کریپتوژنیک، استئاتوهپاتیت و سرطان کبد می‌شود. هپاتوسیت‌ها و سلول‌های کوپفر بیشتر عناصر ساختاری بافت کبد را تشکیل می‌دهند. مطالعات قبلی نشان داده‌اند حیوانات تغذیه‌شده با HFD تغییرات بافت‌شناسی شدیدی نشان می‌دهند که مشابه نتایج قبلی گزارش شده بود. این در حالی است که مصرف استاتین‌ها سبب کاهش این اثرات شده بودند [19، 20].
نتایج بافت‌شناسی کلیه نشان داد در گروه هیپرکلسترولمی گلومرول‌ها دچار آتروفی شده بودند که ترکیب S3 سبب کاهش این اثرات شده بود. جولز و همکاران در رَت‌های هیپرکلسترولمی و هیپرتری گلیسیریدمی مشاهده کردند افزایش لیپدهای پلاسما سبب آسیب پودوسیت همراه با آسیب سلول‌های توبول بینابینی، بدون تکثیر سلول‌های مزانژیال و در نهایت، آسیب کلیوی می‌شود [21].
ساموئلسون و همکاران در مطالعه‌ای روی 73 فرد مبتلا به بیماری کلیوی غیر دیابتی دریافتند افزایش لیپوپروتئین با چگالی پایین، نرخ تغییر فیلتراسیون گلومرولی را مستقل از پروتئین‌وری پیش‌بینی می‌کند [22]. در مدل‌های حیوانی بیماری کلیوی، درمان با استاتین‌ها باعث کاهش پروتئین‌وری و بهبود آسیب پاتولوژیک می‌شود. همچنین استاتین‌ها سبب کاهش هیپرسلولیتی، از جمله ماکروفاژها، کاهش بیان مارکرهای التهابی (به عنوان مثال، اینترلوکین-6، پروتئین جذب‌کننده شیمیایی مونوسیت-1، فاکتور رشد تبدیل‌کننده-b و مولکول چسبندگی داخل سلولی-1) و کاهش فیبروز می‌شوند [23-25].
به نظر می‌رسد چندین سازوکار مولکولی، از جمله تولید گونه‌های فعال اکسیژن، آسیب اندامک‌های متعدد، آزادسازی عوامل پیش‌التهابی و آپوپتوز ناشی از چربی، سبب اختلال عملکرد سلولی و آسیب ناشی از تجمع لیپید در بخش‌های کلیه باشند [8]. مطالعه اخیر نشان داده است رژیم غذایی پرچرب می‌تواند باعث اختلال در عملکرد سیستم لیزوزومی و تغییر متابولیسم لیپیدها شود که با تجمع کلسترول و فسفولیپید در سلول‌های اپیتلیال لوله‌های کلیه مشخص می‌شود. HMG-CoA ردوکتاز در مجاری جمع‌آوری‌کننده و در سلول‌های اپی تلیال لوله‌های پروگزیمال بیان می‌شود و بیان آن را تا حد زیادی با رژیم غذایی پرچرب افزایش می‌یابد که نشان‌دهنده نقش بالقوه سلول‌های اپی تلیال در تنظیم کلسترول در کلیه است [26].
نتیجه‌گیری
مطالعه حاضر در جهت تولید مشتقات جدید آتورواستاتین با حداقل عوارض جانبی متمرکز بود. ترکیب S3 نقش قابل توجهی در اثربخشی درمانی و کاهش سمیت کبدی و کلیوی نشان داد. نتایج نشان داد ترکیب S3 یک درمان مناسب برای هیپرلیپیدمی با محدودیت عوارض جانبی است. با این حال، تحقیقات بیشتری برای مشخص شدن سایر گروه‌های عاملی الکترون کشنده برای تولید مشتقات آتورواستاتین که به‌طور مؤثر HMG-COA ردوکتاز را مهار کنند، نیاز است. این یافته‌ها می‌تواند بینش‌هایی را برای تحقیقات آینده در کاربردهای بالینی ارائه کند.
ملاحظات اخلاقی
پیروی از اصول اخلاق پژوهش
آزمایشات حیوانی مطابق با کمیسیون علوم زیستی مصوب کمیته اخلاقی دانشگاه نجف‌آباد مرجع شماره IR.IAU.NAJAFABAD.REC.1398.125 انجام شد.
حامی مالی
این پژوهش هیچ‌گونه کمک مالی از سازمان‌های دولتی، خصوصی و غیر‌انتفاعی دریافت نکرده است.
مشارکت نویسندگان
مشارکت نویسندگان در این مقاله یکسان است.
تعارض منافع
بنابر اظهار نویسندگان، این مقاله تعارض منافع ندارد.
تشکر و قدردانی
از زحمات جناب آقای دکتر علی نوری و سرکار خانم دکتر هاجر سیروس که دراین پروژه با بنده کمال همکاری را داشتند تشکر می‌کنم.
نوع مطالعه: مقاله پژوهشي |
موضوع مقاله:
بیوشیمی بالینی-عمومی
دریافت: 1402/1/25 | پذیرش: 1402/3/16 | انتشار: 1402/5/10
دریافت: 1402/1/25 | پذیرش: 1402/3/16 | انتشار: 1402/5/10
فهرست منابع
1. Han JB, Shu QH, Zhang YF, Yi YX. Predictive value of inflammation biomarkers in patients with portal vein thrombosis. J Clin Transl Hepatol. 2021; 9(3):384-91. [DOI:10.1038/s41366-018-0020-6] [PMID] [PMCID] [DOI:10.1038/s41366-018-0020-6]
2. Alarcon G, Roco J, Medina M, Medina A, Peral M, Jerez S. High fat diet-induced metabolically obese and normal weight rabbit model shows early vascular dysfunction: Mechanisms involved. Int J Obes. 2018; 42(9):1535-43. [DOI:10.1038/s41366-018-0020-6] [PMID] [DOI:10.1038/s41366-018-0020-6]
3. Bonaterra GA, Bender K, Wilhelm B, Schwarzbach H, Metz S, Kelber O, et al. Effect of cholesterol re-supplementation and atorvastatin on plaque composition in the thoracic aorta of New Zealand white rabbits. BMC Cardiovasc Disord. 2020; 20(1):420. [DOI:10.1186/s12872-020-01703-x] [PMID] [DOI:10.1186/s12872-020-01703-x]
4. Dong J, Yang S, Zhuang Q, Sun J, Wei P, Zhao X, et al. The associations of lipid profiles with cardiovascular diseases and death in a 10-year prospective cohort study. Front Cardiovasc Med. 2021; 8:745539. [DOI:10.3389/fcvm.2021.745539] [PMID] [DOI:10.3389/fcvm.2021.745539]
5. Gesto DS, Pereira CMS, Cerqueira NMFS, Sousa SF. An atomic-level perspective of HMG-CoA-reductase: The target enzyme to treat hypercholesterolemia. Molecules. 2020; 25(17):3891. [DOI:10.3390/molecules25173891] [PMID] [DOI:10.3390/molecules25173891]
6. Komukai K, Kubo T, Kitabata H, Matsuo Y, Ozaki Y, Takarada S, et al. Effect of atorvastatin therapy on fibrous cap thickness in coronary atherosclerotic plaque as assessed by optical coherence tomography: The EASY-FIT study. J Am Coll Cardiol. 2014; 64(21):2207-17. [DOI:10.1016/j.jacc.2014.08.045] [PMID] [DOI:10.1016/j.jacc.2014.08.045]
7. Schonewille M, de Boer JF, Mele L, Wolters H, Bloks VW, Wolters JC, et al. Statins increase hepatic cholesterol synthesis and stimulate fecal cholesterol elimination in mice. J Lipid Res. 2016; 57(8):1455-64. [DOI:10.1194/jlr.M067488] [PMID] [DOI:10.1194/jlr.M067488]
8. Bobulescu IA. Renal lipid metabolism and lipotoxicity. Curr Opin Nephrol Hypertens. 2010; 19(4):393-402. [DOI:10.1097/MNH.0b013e32833aa4ac] [PMID] [DOI:10.1097/MNH.0b013e32833aa4ac]
9. Heravi MM, Zadsirjan V, Saedi P, Momeni T. Applications of friedel-crafts reactions in total synthesis of natural products. RSC Adv. 2018; 8(70):40061-3. [DOI:10.1039/C8RA07325B] [PMID] [DOI:10.1039/C8RA07325B]
10. Vernon H, Wehrle CJ, Sampson K. Alia V, Kasi A. Anatomy, abdomen and pelvis: Liver. Treasure Island: StatPearls Publishing; 2022. [Link]
11. Vogel AI, Furniss BS, Smith PW, Tatchell AR. Vogel's textbook of practical organic chemistry, including qualitative organic analysis. Wilmington: Longman; 1986. [Link]
12. Lu M, Lu Q, Zhang Y, Tian G. ApoB/apoA1 is an effective predictor of coronary heart disease risk in overweight and obesity. J Biomed Res. 2011; 25(4):266-73. [DOI:10.1016/S1674-8301(11)60036-5] [PMID] [DOI:10.1016/S1674-8301(11)60036-5]
13. Kaneva AM, Potolitsyna NN, Bojko ER, Odland JØ. The apolipoprotein B/apolipoprotein A-I ratio as a potential marker of plasma atherogenicity. Dis Markers. 2015; 2015:591454.[DOI:10.1155/2015/591454] [PMID] [DOI:10.1155/2015/591454]
14. Marston NA, Giugliano RP, Melloni GEM, Park JG, Morrill V, Blazing MA, et al. Association of apolipoprotein B-containing lipoproteins and risk of myocardial infarction in individuals with and without atherosclerosis: Distinguishing between particle concentration, type, and content. JAMA Cardiol. 2022; 7(3):250-6. [DOI:10.1001/jamacardio.2021.5083] [PMID] [DOI:10.1001/jamacardio.2021.5083]
15. Zhan X, Chen Y, Yan C, Liu S, Deng L, Yang Y, et al. Apolipoprotein B/apolipoprotein A1 ratio and mortality among incident peritoneal dialysis patients. Lipids Health Dis. 2018; 17(1):117. [DOI:10.1186/s12944-018-0771-z] [PMID] [DOI:10.1186/s12944-018-0771-z]
16. Giannini EG, Testa R, Savarino V. Liver enzyme alteration: A guide for clinicians. CMAJ. 2005; 172(3):367-79. [DOI:10.1503/cmaj.1040752] [PMID] [DOI:10.1503/cmaj.1040752]
17. Jeong WI, Jeong DH, Do SH, Kim YK, Park HY, Kwon OD, et al. Mild hepatic fibrosis in cholesterol and sodium cholate diet-fed rats. J Vet Med Sci. 2005; 67(3):235-42. [DOI:10.1292/jvms.67.235] [PMID] [DOI:10.1292/jvms.67.235]
18. Basaranoglu M, Neuschwander-Tetri BA. Nonalcoholic fatty liver disease: Clinical features and pathogenesis. Gastroenterol Hepatol. 2006; 2(4):282-91. [PMID] [PMCID]
19. Abo-Zalam HB, El-Denshary ES, Abdelsalam RM, Khalil IA, Khattab MM, Hamzawy MA. Therapeutic advancement of simvastatin-loaded solid lipid nanoparticles (SV-SLNs) in treatment of hyperlipidemia and attenuating hepatotoxicity, myopathy and apoptosis: Comprehensive study. Biomed Pharmacother. 2021; 139:111494. [DOI:10.1016/j.biopha.2021.111494] [PMID] [DOI:10.1016/j.biopha.2021.111494]
20. Gao M, Ma Y, Liu D. High-fat diet-induced adiposity, adipose inflammation, hepatic steatosis and hyperinsulinemia in outbred CD-1 mice. Plos One. 2015; 10(3):e0119784. [DOI:10.1371/journal.pone.0119784] [PMID] [DOI:10.1371/journal.pone.0119784]
21. Joles JA, Kunter U, Janssen U, Kriz W, Rabelink TJ, Koomans HA, et al. Early mechanisms of renal injury in hypercholesterolemic or hypertriglyceridemic rats. J Am Soc Nephrol. 2000; 11(4):669-83. [DOI:10.1681/ASN.V114669] [PMID] [DOI:10.1681/ASN.V114669]
22. Samuelsson O, Mulec H, Knight-Gibson C, Attman PO, Kron B, Larsson R, et al. Lipoprotein abnormalities are associated with increased rate of progression of human chronic renal insufficiency. Nephrol Dial Transplant. 1997; 12(9):1908-15. [DOI:10.1093/ndt/12.9.1908] [PMID] [DOI:10.1093/ndt/12.9.1908]
23. Li C, Lim SW, Choi BS, Lee SH, Cha JH, Kim IS, et al. Inhibitory effect of pravastatin on transforming growth factor beta1-inducible gene h3 expression in a rat model of chronic cyclosporine nephropathy. Am J Nephrol. 2005; 25(6):611-20. [DOI:10.1159/000089905] [PMID] [DOI:10.1159/000089905]
24. Li C, Yang CW, Park JH, Lim SW, Sun BK, Jung JY, et al. Pravastatin treatment attenuates interstitial inflammation and fibrosis in a rat model of chronic cyclosporine-induced nephropathy. Am J Physiol Renal Physiol. 2004; 286(1):F46-57. [DOI:10.1152/ajprenal.00428.2002] [PMID] [DOI:10.1152/ajprenal.00428.2002]
25. Sun BK, Li C, Lim SW, Choi BS, Lee SH, Kim IS, et al. Blockade of angiotensin II with losartan attenuates transforming growth factor-beta1 inducible gene-h3 (betaig-h3) expression in a model of chronic cyclosporine nephrotoxicity. Nephron Exp Nephrol. 2005; 99(1):e9-16. [DOI:10.1159/000081793] [PMID] [DOI:10.1159/000081793]
26. Declèves AE, Zolkipli Z, Satriano J, Wang L, Nakayama T, Rogac M, et al. Regulation of lipid accumulation by AMP-activated kinase [corrected] in high fat diet-induced kidney injury. Kidney Int. 2014; 85(3):611-23. [DOI:10.1038/ki.2013.462] [PMID] [DOI:10.1038/ki.2013.462]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
حق تالیف (کپی رایت) برای مولفان محفوظ است.
صاحب امتیاز: دانشگاه علوم پزشکی قم
ناشر: انتشارات دانشگاه علوم پزشکی قم
شاپا چاپی: 7799-1375
شاپا الکترونیک: 1375-2008
ایمیل مجله: journal@muq.ac.ir
j.muq.ac@gmail.com
