عنوان

تأثیر آستاگزانتین بر تغییرات ساختار بافت شناسی، استریولوژیک، شاخص های عملکردی و استرس اکسیداتیو بافت کبد در موش های آزمایشگاهی نر متعاقب تجویز پاکلی تاکسل

پ۲۷۲۱۰

per

تأثیر آستاگزانتین بر تغییرات ساختار بافت شناسی، استریولوژیک، شاخص های عملکردی و استرس اکسیداتیو بافت کبد در موش های آزمایشگاهی نر متعاقب تجویز پاکلی تاکسل

مریم خلقی

علوم طبیعی

۱۴۰۰

۱۱۷ص.

سی دی

کارشناسی ارشد

زیست شناسی جانوری گرایش فیزیولوژی جانوری

۱۴۰۰/۰۶/۳۰

مقدمه : داروی پاکلی¬تاکسل یک آلکالوئید گیاهی از خانواده taxane است که به عنوان یکی از مهمترین داروهای کاربردی ضد سرطان در کلینیک به شمار می¬رود. مطالعات گذشته نشان می¬دهد که تجویز داروهای شیمی درمانی بالاخص داروهای خانواده تاکسان موجب آسیب ساختاری و عملکردی به بافت کبد می¬شود. همچنین مشخص شده است که یکی از مکانیسم¬های درگیر در عوارض ناشی از پاکلی¬تاکسل در بافت¬های مختلف، شکل¬گیری گونه¬های واکنش¬گر اکسیژن (ROS) میتوکندریایی و القاء مرگ سلولی است. آستاگزانتین نیز یک اکسی¬کاروتنوئید با خاصیت آنتی اکسیدان فوق¬العاده قوی می¬باشد که اثرات ضد التهابی، تنظیم کننده سیستم ایمنی آن به خوبی شناخته شده است. با توجه به عدم وجود اطلاعات مستند از اثر محافظتی آستاگزانتین بر عوارض ناشی از تجویز پاکلی¬تاکسل، مطالعه حاضر با هدف بررسی اثر آستاگزانتین بر تغییرات ساختار بافت شناسی، استریولوژیک، شاخص¬های عملکردی و استرس اکسیداتیو بافت کبد در موش¬های آزمایشگاهی نر متعاقب تجویز پاکلی¬تاکسل صورت گرفت.روش¬ها: در تحقیق حاضر 50 سر موش آزمایشگاهی نر بالغ با دامنه وزنی یکسان به طور تصادفی به 5 گروه 10 تایی شامل گروه کنترل، پاکلی¬تاکسل، پاکلی¬تاکسل + آستاگزانتین 50، پاکلی¬تاکسل + آستاگزانتین 100 و پاکلی¬تاکسل + آستاگزانتین 150 تقسیم شد که پاکلی¬تاکسل را به میزان mg/kg 4/12، یک بار در هفته به مدت 4 هفته به صورت داخل صفاقی و آستاگزانتین را نیز به صورت گاواژ دهانی به طور روزانه به میزان mg/kg 50، 100 و 150 دریافت کردند. در پایان دوره پس از توزین و خونگیری، حیوانات بیهوش شده و قطعه¬ای از بافت کبد پس از انجماد در ازت مایع تا زمان ارزیابی شاخص¬های استرس اکسیداتیو در فریزر 80- نگهداری شدند. بقیه بافت کبد نیز جهت مطالعات هیستولوژی و استریولوژی در فرمالین بافر 10 درصد تثبیت شد. مطالعات استریولوژیک با استفاده از نرم افزار استرئو-اینوستیگیتور نسخه شماره 9 و تکنیک اپتیکال دایسکتور انجام شد. سرم جدا شده از حیوانات نیز جهت اندازه گیری آنزیم¬های عملکردی بافت کبد (AST، ALP و ALT) در فریز منفی 80 نگهداری شد. در نهایت تمامی داده¬ها با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 22 و آزمون آنالیز واریانس یک طرفه و پس¬آزمون توکی در گروه¬های مختلف مورد مقایسه قرار گرفت.یافته¬ها: مطالعه حاضر نشان داد که تجویز پاکلی تاکسل با دوز 4/12 میلی گرم به ازای وزن بدن به طور هفتگی و به مدت 4 هفته می تواند باعث کاهش وزن بدن و وزن کبد شود، در حالی که تجویز آستاگزانتین در این حیوانات به صورت وابسته به دوز باعث مهار اثر کاهشی پاکلی تاکسل می¬گردد. همچنین بررسی نتایج آنزیم های عملکردی کبد نشان داد که تجویز هفتگی پاکلی تاکسل می تواند میزان سرمی آنزیم¬های کبدی از جمله ALT،AST و ALP را در طی 28 روز افزایش دهد که تجویز خوراکی آستاگزانتین به شکل وابسته به دوز و معنی داری میزان این آنزیم ها را کاهش می دهد و می تواند اثرات پاکلی تاکسل را در دوزهای بالا جبران کند. همچنین این مطالعه نشان داد که از نظر ساختاری و بافت شناسی تجویز 28 روزه پاکلی تاکسل می تواند باعث تغییرات پاتولوژیک در بافت کبد شود؛ از جمله پرخونی سیاهرگ مرکزی و سینوزوئید ها و اتساع سینوزوئید ها و نکروز پراکنده و پینکوزه شدن هسته هپاتوسیت ها که در گروه های تیمار شده با آستاگزانتین عوارض ساختاری پاکلی تاکسل به صورت وابسته به دوز کاهش یافته و بهترین اثر در دوز 150 میلی گرم مشاهده می¬شود. نتایج بررسی استریولوژیک بافت کبد در این مطالعه نشان داد که تجویز روزانه پاکلی تاکسل به مدت 28 روز به میزان 4/12 میلی گرم می تواند باعث کاهش حجم کبد، کاهش حجم کل سلول¬های کبدی که همان کاهش پارانشیم عملکردی کبد می¬باشد، افزایش حجم کل سنوزوئیدهای کبدی، افزایش حجم کل بافت همبندی، کاهش حجم کل سیاهرگ باب، کاهش معنی دار حجم کل سرخرگ کبدی، کاهش حجم کل مجاری صفراوی، افزایش حجم کپسول کبدی، کاهش تعداد سلول های کبدی، افزایش تعداد سلول¬های کبدی دو هسته¬ای و در نهایت کاهش معنی دار میانگین حجم سلول¬های کبدی شود، که تجویز خوراکی آستاگزانتین می تواند در هر کدام از این موارد تغییرات ایجاد شده توسط پاکلی تاکسل را جبران کند.در نهایت نتایج بررسی شاخص¬های استرس اکسیداتیو بافت کبد در این مطالعه نشان داد که پاکلی تاکسل با تجویز هفتگی در مدت زمان 4 هفته می¬تواند میزان مالون دی آلدئید در بافت کبد را افزایش دهد که مصرف خوراکی آستاگزانتین این افزایش را مهار کرد. همچنین سطح آنزیم¬های سوپر اکسید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز) و همچنین ظرفیت تام آنتی اکسیدانی بافت کبد با تجویز پاکلی تاکسل کاهش می¬یابد که با مصرف خوراکی آستاگزانتین تا حدود زیادی بهبود می یابد.نتیجه گیری: بر اساس نتایج بدست آمده از تحقیق حاضر در مجموع می¬توان چنین نتیجه گیری کرد که تجویز پاکلی¬تاکسل با القاء استرس اکسیداتیو در بافت کبد و تخریب ساختاری آن باعث افزایش سرمی آنزیم-های عملکردی کبد و در نهایت تخریب و نارسایی عملکردی این اندام می¬شود. همچنین می¬توان گفت که استفاده همزمان از آستاگزانتین می¬تواند با مکانیسم مهار استرس اکسیداتیو یک استراتژی درمانی مناسب جهت پیشگیری از عوارض ناخواسته درمان با پاکلی¬تاکسل در کبد شود.

AbstractIntroduction: Paclitaxel is a plant alkaloid from the taxane family, which is considered as one of the most important anti-cancer drugs in the clinic. Past studies have shown that the administration of chemotherapy drugs, especially taxan family , causes structural and functional damage to liver tissue. It has also been shown that one of the mechanisms involved in the complications of paclitaxel in various tissues is the formation of mitochondrial reactive oxygen species (ROS) and the induction of cell death. Astaxanthin is also an extremely powerful antioxidant oxicarotenoid that is well-knowned for anti-inflammatory effects and regulating immune system. Due to the lack of documented information on the protective effect of astaxanthin on the side effects of paclitaxel, The aim of this study was to evaluate the effect of astaxanthin on changes in histological structure, stereology, functional indices and oxidative stress of liver tissue in male mice following paclitaxel administration:Methods: In the present study, 50 adult male mice with the same weight range were randomly divided into 5 groups of 10 including control group, paclitaxel, paclitaxel + astaxanthin 50, paclitaxel + astaxanthin 100 and paclitaxel + astaxanthin 150 They received paclitaxel at a dose of 12.4 mg / kg once a week for 4 weeks intraperitoneally and astaxanthin as oral gavage daily at 50, 100 and 150 mg / kg. At the end of the period after weighing and blood sampling, the animals were anesthetized and a piece of liver tissue after freezing was kept in liquid nitrogen until the evaluation of oxidative stress indices in the -80 freezer. The rest of the liver tissue was fixed in 10% formalin buffer for histology and stereology studies. Stereological studies were performed using stereo-investigator software version 9 and optical dissector technique. Serum isolated from animals was also stored in freeze-80 to measure liver tissue functional enzymes (AST, ALP and ALT). Finally, all data were compared using SPSS software version 22 and one-way analysis of variance and Tukey test in different groups.Findings: The present study showed that administration of paclitaxel at a dose of 12.4 mg per body weight weekly for 4 weeks can reduce body weight and liver weight, while administration of astaxanthin in these animals depended on The dose inhibits the decreasing effect of paclitaxel. Also, the results of liver function enzymes showed that weekly administration of paclitaxel can increase the serum levels of liver enzymes including ALT, AST and ALP within 28 days. Oral administration of astaxanthin is dose-dependent and significant. Reduces enzymes and can compensate for the effects of paclitaxel in high doses. This study also showed that structurally and histologically, 28-day administration of paclitaxel can cause pathological changes in liver tissue; Including central venous and sinus hyperemia and sinusoidal dilatation and diffuse necrosis and pinchosis of hepatocyte nuclei in astaxanthin-treated groups and The best effect is observed at a dose of 150 mg . The results of stereological examination of liver tissue in this study showed that daily administration of paclitaxel for 28 days at a rate of 12.4 mg can reduce liver volume, reduce the volume of total liver cells, which is the same as reducing the functional parenchyma of the liver. Increase in total volume of hepatic sinusoids, increase in total volume of connective tissue, decrease in total volume of portal vein, significant decrease in total volume of hepatic artery, decrease in total volume of bile ducts, increase in volume of liver capsule, decrease in number of liver cells, increase in number of double liver cells Nucleation and eventually a significant reduction in the average volume of liver cells, that Oral administration of astaxanthin can compensate for the changes caused by paclitaxel in any of these cases. Finally, the results of the study of oxidative stress indices of liver tissue in this study showed that paclitaxel with weekly administration for 4 weeks can increase the amount of malondialdehyde in liver tissue, which oral inhibition of astaxanthin inhibited this increase. Also, the levels of superoxide dismutase and glutathione peroxidase enzymes) as well as the total antioxidant capacity of liver tissue are reduced by administration of paclitaxel, which is greatly improved by oral administration of astaxanthin.Conclusion: Based on the results of the present study, it can be concluded that the administration of paclitaxel by inducing oxidative stress in liver tissue and its structural degradation increases the serum of functional liver enzymes and ultimately degradation and functional insufficiency of this organ. It can also be said that the concomitant use of astaxanthin with the mechanism of inhibition of oxidative stress can be a suitable therapeutic strategy to prevent the side effects of treatment with paclitaxel in the liver.

The effect of astaxanthin on changes in histological, stereological, functional indices and oxidative stress of liver tissue in male mice following paclitaxel administration

‏خلقی،

‏مریم

تهيه کننده

‏خلیل زاده،

‏بانان خجسته،

‏حمیدیان،

‏محمد

‏سید مهدی

‏غلامرضا

استاد مشاور

استاد راهنما

استاد راهنما

تبریز