بررسی تأثیر بربرین بر روی آسیب­های عملکردی و بافتی بیضه ناشی از نارسایی حاد کلیوی القاء شده توسط ایسکمی ری­پرفیوژن در رت­های نر

آسیب اندام دوردست نوعی استرس اکسیداتیو است كه ممكن است در اندام­های مختلف دور از بافت در معرض قرار گرفته با آسیب ایسکمی/ ری­پرفیوژن (I/R) دیده شود. درجه آسیب به مدت ایسکمی بستگی دارد .لیكن در طی دوره ری­پرفیوژن كه با آغاز كردن واكنش التهابی با دخالت رادیكال­های آزاد اکسیژن آسیب را تشدید می­نماید، آشكار می­ شود بربرین، یک آلکالوئید ایزوکوئینولین مهم، مهارکننده قوی التهاب است. هدف از این تحقیق بررسی تغییرات عملکرد تولید­مثلی ناشی از نارسایی حاد کلیوی ایسکمیک و اثر بربرین بر آسیب­های القاء شده در بیضه رت بود. رت­های نر نژاد ویستار (300-260 گرم) به چهار گروه (7n=) تقسیم شدند، كه در آن رت­ها به مدت 7 روز قبل از القاء ایسكمی، بربرین را به میزان mg/kg/day15 در گروه I/R+Ber و آب مقطر در گروهI/R ، به صورت خوراكی دریافت می­كردند. در گروه­های Sham و Sham+Ber شریان­های كلیوی مسدود نمی­شدند و به مدت 7 روز قبل از جراحی به ترتیب آب مقطر و بربرین دریافت می­كردند. ایسکمی کلیوی با انسداد هر دو شریان کلیوی به مدت 45 دقیقه ایجاد گردید كه به دنبال آن 24 ساعت ری­پرفیوژن صورت گرفت. نمونه­های خونی جهت اندازه ­گیری غلظت پلاسمایی کراتینین، نیتروژن اوره، تستوسترون، هورمون لوتئینی (LH) و هورمون محرک فولیکول (FSH) جمع­آوری گردید. سپس هردو بیضه جدا و جهت بررسی­های بعدی هیستولوژیک (رنگ امیزی هماتوكسیلین و ائوزین) حفظ شدند. ایسکمی/­ ری­پرفیوژن باعث کاهش معنی دار عملکرد کلیه که با افزایش غلظت کراتینین و نیتروژن اوره پلاسما مشخص شد، کاهش غلظت تستوسترون و افزایش غلظت LH و FSH پلاسما و نیز آسیب­های بافت بیضه گردید. تیمار با بربرین افزایش سطح پلاسمایی کراتینین و نیتروژن اوره، کاهش غلظت تستوسترون و نیز افزایش LH و FSH پلاسما را معکوس نمود. همچنین، آسیب های هیستولوژیک بیضه را تا حدودی کاهش داد. این نتایج نشان می­ دهند كه نارسایی حاد کلیوی ایسکمیک اختلالات عملکردی و آسیب­های بافتی را در بیضه رت القاء می­ کند، که با بهره گرفتن از بربرین این آسیب­ها کاهش می­یابند.

      لغات کلیدی: نارسایی حاد کلیوی ایسکمیک ، بربرین، بیضه، هورمون لوتئینی، هورمون محرک فولیکول

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                                صفحه

1-1- مقدمه واهداف… 2

1-2- نارسایی حادکلیوی.. 5

1-2-1-تعریف… 5

1-2-2-اتیولوژی.. 5

1-3- پاتوفیزیولوژی نارسایی حاد کلیوی.. 5

1-4- سیستم تولید مثلی در جنس نر. 6

1-4-1- هیستولوژی بیضه. 6

1-4-2- محور هیپوتالاموس_هیپوفیز_بیضه. 7

1-4-3- تنظیم عمل سلول­های لایدیگ…. 8

1-4-4- تنظیم عمل سلول سرتولی.. 8

1-5- اثرات نارسایی کلیوی بر تولیدمثل جنس نر. 9

1-6- بربرین.. 10

1-6-1- اثرات درمانی بربرین.. 11

1-6-2- اثرات بربرین بر روی بیضه. 11

1-6-3- اثرات بربرین بر روی کلیه. 12

1-7-هدف… 13

2– 1- مواد مورد نیاز 15

2–2- وسایل مورد نیاز 16

2-3- گروه­های آزمایشی.. 16

2-4- روش آماده سازی حیوانات… 17

2-5- پروتکل آزمایش…. 18

2-6– اندازه ­گیری غلظت­های کراتینین و اوره پلاسما 19

2-7- اندازه ­گیری غلظت هورمون­های جنسی و بررسی هیستوپاتولوژی بیضه. 19

2-8- روش آماده سازی جهت رنگ آمیزی با هماتوكسیلین-ائوزین.. 20

2-9- روش های آماری.. 20

نتایج.. 22

3-1- مقایسه یافته های پلاسمایی.. 22

3-1-1- کراتینین پلاسما (بر حسب میلی­گرم در دسی­لیتر) 22

3-1-2- نیتروژن اوره پلاسما (بر حسب میلی­گرم در دسی­لیتر) 24

3-1-3-تستوسترون پلاسما (بر حسب نانوگرم در میلی­لیتر) 25

3-1-4- هورمون لوتئینی ( (LHپلاسما (بر حسب نانوگرم در میلی­لیتر) 27

3-1-5- هورمون محرک فولیکولی (FSH) پلاسما (بر حسب نانوگرم درمیلی­لیتر) 28

3-2- مقایسه یافته­ های هیستوپاتولوژی.. 30

4-1- بحث… 36

4-2- نتیجه گیری.. 39

4-3- پیشنهادات برای مطالعات آینده 39

منابع.. 40

فهرست جدول

عنوان                                                                                                                صفحه

جدول 3-1 مقادیر کراتینین پلاسما در گروه­های مختلف… 23

جدول 3-2 مقادیر نیتروژن اوره پلاسما در گروه­های مختلف… 24

جدول 3-3 مقادیر تستوسترون پلاسما در گروه­های مختلف… 26

جدول 3-4 مقادیر LHپلاسما در گروه­های مختلف… 27

جدول 3-5 مقادیر FSHپلاسما در گروه­های مختلف… 29

فهرست تصاویر

عنوان                                                                                                                                      صفحه

شکل 1-1 ساختار بیضه. 7

شکل 1-2 محور هیپوتالاموس_هیپوفیز_بیضه. 9

شکل 1-3 ساختار شیمیایی بربرین.. 11

شکل 2-1 جداسازی شریان و ورید کلیه جهت کلامپ کردن شریان.. 18

شکل 3-1- مقایسه وضعیت توبول ها و سلول های لایدیگ و فضای بینابینی توبول­های سمینیفر بیضه در گروه­هایI/R+BBR(D, I/R(C , Sham+BBR(B , Sham(A… 32

شکل 3-2- مقایسه ضخامت غشای پایه توبول­های سمینیفر بیضه در گروه­های.. 33

I/R+BBR(D , I/R(C , Sham+BBR(B , Sham(A… 33

شکل 3-3 مقایسه درصد اسپرماتوژنز توبول­های سمینیفر بیضه در گروه­های.. 34

I/R+BBR(D , I/R(C , Sham+BBR(B , Sham(A… 34

فهرست نمودار

عنوان                                                                                                                                      صفحه

نمودار 3-1 مقایسه مقادیر کراتینین پلاسما 23

نمودار 3-2 مقایسه مقادیر نیتروژن اوره پلاسما 25

نمودار 3-3 مقایسه مقادیر تستوسترون پلاسما 26

نمودار 3-4 مقایسه مقادیر LHپلاسما 28

نمودار 3-5 مقایسه مقادیرFSH پلاسما 29

جدول 3-6 درصدحجمی لومن توبول سمینیفر(درصد اسپرماتوژنز) در گروه­های مختلف… 31

فصل اول

مقدمه

1-1- مقدمه واهداف

یکی از علل شایع نارسایی حاد کلیوی [1]((ARF ایسکمی است که اگر به مدت کافی باقی بماند باعث ایجاد آسیب در توبول­های کلیوی می­ شود و در نهایت اختلال در عملکرد جذبی و ترشحی توبول­ها و توانایی تغلیظ کنندگی ادراری کلیه، ایجاد التهاب و آسیب سلول­های اندوتلیالی عروق اطراف توبول­های ناحیه مدولای خارجی که خود موجب کاهش جریان خون و احتقان عروق این ناحیه می­ شود. همچنین کاهش در فیلتراسیون گلومرولی از اختلالات همودینامیکی کلیه می­باشد ]1 .[

شواهد بالینی اخیر نشان می­دهد که آسیب حاد کلیوی تنها شاخصی برای شدت بیماری نیست بلکه از طریق مکانیزم­ های التهابی شامل مهاجرت نوتروفیل­ها، بیان سایتوکاین­ها و افزایش استرس اکسیداتیو باعث ایجاد اختلال عملکرد در چند اندام دیگر از جمله کبد، مغز، قلب، ریه ها و روده­ها نیز می­ شود ]2[.

آسیب ایسکمی باعث افزایش بیان مولکول­های چسبندگی و تولید واسطه­های التهابی مثل سایتوکاین­ها و کموکاین­ها توسط اندوتلیوم عروق و توبول­ها شده که منجر به جذب لوکوسیت ها به کلیه می­شوند. مولکول­های چسبندگی سلولی [2](CAMs) مولکول­هایی هستند که بافت های بدن را در کنار هم نگه می­دارد و در اتصال لوکوسیت­ها به سلول­های اندوتلیال نقش دارند. مولکول­های چسبندگی مثل اینتگرین و سلکتین در امتداد سایتوکاین­های پیش التهابی آسیب سلولی را افزایش می­ دهند ]6،4،3 .[

سایتوکاین­ها گروهی از پروتئین­ها که توسط گلبول­های سفید و یا دیگر سلول­ها در پاسخ به برخی محرک­ها ترشح می­شوند و در یک پاسخ ایمنی موثر برهم کنش پیچیده بین سلول­های لنفاوی و التهابی و خون­ساز را بر عهده دارند. شامل چند زیر گروه اینترلوکین­ها، کموکاین­ها، اینترفرون­ها وTNF[3] هستند. مولدین اصلی سایتوکاین­ها سلول­های لنفوسیت  Tکمکی (Th )، سلول­های دندرتیک و ماکروفاژها هستند ]5 [.

کموکاین­ها، پلی پپتیدهای کوچک اند که به طور انتخابی چسبندگی کموتاکسی و فعال سازی بسیاری از جمعیت­های لکوسیتی را کنترل می­ کنند. در واقع تنظیم کننده­ های اصلی عبور و مرور لکوسیتی­اند. با فعالیت­های سایتوکاین­های التهابی مثل TNF-α عرضه کموکاین­های التهابی افزایش یافته و از طریق القای چسبندگی لوکوسیت­ها به اندوتلیوم عروق موجب حرکت آنها به داخل بافت می­شوند. برخی سایتوکاین­ها نظیر TNF_α و اینترلوکین-1 (IL_1)  که در پاسخ التهابی حاد و مزمن شرکت می­ کنند باعث افزایش القاء عرضه مولکول­های چسبندگی اندوتلیوم عروق می­شوند. به عنوان مثال TNF-α عرضه سلکتین E، IL_1 و بیان ICAM_1 و VCAM_1 را تحریک می­ کنند. حال لوکوسیت­های در گردش این مولکول­ها را روی دیواره عروق شناسایی و به آنها متصل می­شوند و از خلال دیواره عروق به سمت فضاهای بافتی مهاجرت می­ کنند. در مراحل اولیه پاسخ التهابی اکثریت سلول­های نفوذ یافته به بافت آسیب دیده نوتروفیل­ها می­باشند ] 5.[

از مهمترین فاکتورهایی که در توسعه آسیب ایسکمی ری پرفیوژن کلیوی نقش دارد می­توان به گونه­ های واکنشگر اکسیژن [4](ROS) اشاره کرد. رادیکال­های آزاد اکسیژن یکپارچگی بافت را از طریق لیپیدپراکسیداسیون که ساختار­های سلولی، پروتئین ها، لیپید ها و اسید­های نوکلئیک را تخریب کرده و با آسیب رساندن به غشا­های سلولی باعث آزادشدن اجزای سلولی شده و در نتیجه آسیب بافتی ناشی از ایسکمی را تشدید می­ کند ]4[.

لوکوسیت­ها با کموکاین­ها (که با  ROSافزایش می­یابند) و با سایتوکاین­های پیش التهابی نظیر TNF-α و اینترلوکین -1 (IL-1) و … فعال می­شوند ]5.[

در ایسکمی ری­پرفیوژن کلیوی بیان لیپواکسیژنازها (LOXs) و سیکلواکسیژنازها (COXs) به ویژهCOX2  بر سلول­های اندوتلیال تشدید می­یابد. همچنین مالونیل­دی­آلدهید (MDA) محصول آخر لیپیدپراکسیداسیون افزایش و سوپراکسید دسموتاز (SOD) جاروب کننده رادیکال­های اکسیژن که در واقع محافظ سلول­ها بر علیه آسیب هستند کاهش می­یابد ]21 .[