مطالعه استریولوژیکی اثرویتامین E بر بافت کلیه رت پس از تیمار با پارا نونایل‏فنل

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

-

چکیده

هدف: پار انونایل‌فنل یک آلاینده زیست محیطی است که با توان تولید رادیکال آزاد می‌تواند موجب تخریب بافت شود. هدف این مطالعه بررسی اثر ویتامین E به عنوان یک آنتی آکسیدانت قوی بر بافت کلیه در رت‏های تیمار شده با پارا نونایل فنل با استفاده از تکنیک استریولوژی بود.
مواد و روش‏ها: برای انجام این آزمایش تعداد 24 سر رت نر نژاد ویستار بامیانگین وزنی20±198 گرم به طور تصادفی  به 4 گروه (6n=)  کنترل، ویتامینE (mg/kg/day 100)، پارا‌نونایل‌فنل (mg/kg/day 250) و پارا‌نونایل‌فنل + ویتامین‌E تقسیم شد. پس از 56 روز تیمار دهانی با گاواژ وزن رت‌ها تعیین، کلیه راست خارج و فیکس شد. پس از انجام برش‌گیری، پاساژ بافتی و رنگ‌آمیزی هایدن‌هاین‌آزان، مقاطع بافت کلیه مورد ارزیابی استریولوژیک قرار گرفت. داده‌ها با روش آنالیز واریانس یکطرفه تجزیه و تحلیل و تفاوت میانگین‌ها درسطح 05/0P< معنی‌دار در نظرگرفته شد.
نتایج: در این پژوهش میانگین وزن کلیه، حجم کل کلیه، حجم کورتکس و مدولا،حجم لومن لوله‌های دور و نزدیک، حجم بافت بینابینی، حجم گلومرولوس و تافت در گروه پارانونایل‏فنل نسبت به گروه کنترل افزایش معنی‌داری نشان داد.کاهش معنی‌داری در حجم اپی‌تلیوم لوله‌های دور و نزدیک و همچنین فضای بومن در گروه پارا نونایل‏فنل نسبت به گروه کنترل مشاهده گردید.
نتیجه گیری: ویتامینE  توانست بسیاری از اثرات نامطلوب پارا نونایل‏فنل بر بافت کلیه را جبران کند. بنابراین می‌توان از ویتامینE  به عنوان یک مکمل در مسمویت‌های ناشی از پارانونایل فنل استفاده کرد.
 

کلیدواژه‌ها


مقدمه

آلکیل فنل‌ها گروه کوچکی از دسته موادی است که به عنوان مواد تقلیدکننده عمل هورمونی شناخته شده و دارای خاصیت استروژنی ضعیفی می باشند (1). این مواد همچنین دارای اثرات سمی و استروژنی هستند و تحت پروسه تخریب،مشتقاتی با زنجیره کوتاه، مانند نونایل‏فنلرا تولید می‌کنند (2). درنتیجه این واکنش، از خاصیت هیدروفیلیک آلکیل فنول‏ها کاسته شدهونونایل‏فنل دارای خاصیت لیپوفیلیک می‌شود.به علت خصوصیات فیزیکی شیمیایی‏ نونایل‏فنل، مثلا قابلیتانحلال پایین و هیدروفوبیک بالا این ماده در رسوبات رودخانه‌ها وفاضلاب تجمع می‌یابد و موجب آلوده شدن محیط زیست می‌شود (3).این آلاینده سال‏ها است که در صنعت برای تولید دترجنت‌ها، امولسیون کننده‌ها، آفت کش‌ها، رنگ‌ها، وسایل آرایشی ،حشره کش‌ها، اجناس پلاستیکی و اسپرم کش‌ها کاربرد دارد(2و4). این ماده نه تنها از طریق غذا و آب آلوده بلکه از طریق پوست و استنشاق نیز می‌تواند جذب شود (5). نونایل‌فنل باعث تولیدROS(Reactive Oxygen Species)،کاهش فعالیت آنزیم‏های آنتی اکسیدانتی و در نهایت باعث ایجاد استرس اکسیداتیو  می‌شود (2).

نونایل‏فنل در اندام‏های مختلف آسیب‏های متفاوتی را ایجاد می‏کند. به دلیل اینکه نونایل‏فنل و مشتقات آن از طریق کلیه دفع می‏شوند کلیه جز مهم‏ترین اندام‌ هدف برای سمیت ‏ نونایل‏فنل است (6) و در حضور این آلاینده زیست محیطی، این اندام دچار آسیب‌های ساختاری و فیزولوژیکشده که به نوبه خود منجر به افزایش وزن، ایجاد پلی­کیستی در کلیه و به دنبال آن هیدرونفروزیز و تجمع مایعات در لوله‏های کلیوی می­باشد (7و8). همچنین نونایل‏فنل موجب کاهش فیلتراسیون گلومرولی شده و از طریق آسیب­هایی که به لوله­های کلیوی وارد می­کند باز جذب آب را کاهش داده و باعث افزایش حجم ادرار و کاهش کراتینین در ادرار می­شود (6). نکروز سلولی، اتساع و آماس لوله‎های کلیوی و تخریب حاشیه مسواکی لوله‏های نزدیک از جمله تغییرات هیستوپاتولوژیکی کلیه در حضور نونایل‏فنل می­باشند (9).

ویتامینE یکی از عوامل پاک سازی سلول از رادیکال‏های آزاد می‌باشد که باعث حفاظت ارگانیسم‌ها در برابر عوامل سمی و آسیب‏های رادیکال‏های آزاد می‌شود و به عنوان یکScavengerبرای جذب رادیکال‏های آزاد و کاهش ROS  عمل می‌کند (10). ویتامینE باعث بهبود فعالیت آنزیم‏های آنتی اکسیدانتی در بافت کلیه می‌شود (11). هدف از این پژوهش، بررسی اثر ویتامینE بعنوان یک آنتی اکسیدانت قوی در کاهش و جبران اثرات نامطلوب پارانونایل‏فنل بر بافت کلیه رت با استفاده از روش‏های استریولوژیک بود.

 

مواد و روش‌ها

برای انجام اینمطالعه تجربی 24 سر رت نر بالغ از نژاد ویستار  با میانگین وزنی20±198گرم از انیستیتو پاستور ایران خریداری شد و در خانه حیوانات دانشگاه اراک در شرایط استاندارد (دمای2±21 درجه سانتی‏گراد و نور با شرایط 12 ساعت تاریکی و 12 ساعت روشنایی) و دسترسی آزاد به آب و غذا نگهداری و برای ادامه مطالعه بر روی آن‏ها کلیه موازین اخلاقی کار با حیوانات آزمایشگاهی رعایت شد. رت‏ها به طور تصادفی به 4گروه(6=n): کنترل، تیمار با پارا نونایل‏فنل mg/kg/day) 250) (9)، تیمار با ویتامینEmg/kg/day) 100( (12) و پارا نونایل فنل + ویتامینEتقسیم شد. تیمار دهانی به مدت 56روزو با استفاده از گاواژ انجام گرفت. در پایان دوره تیمار ابتدا رت‏ها توسط دی اتیل اتر بیهوش و بعد از تشریح، کلیه راست آن‏ها خارج وپس از وزن کردن و تعیین حجم به روشImmersion  (13) در فیکساتیو بوئن فیکس شده و با استفاده از روش orientator برش‏های IUR تهیه شد(14و15). پس از انجام مراحل پاساژ بافتی و تهیه بلوک پارافینی، با استفاده از میکروتوم برش‏های 5 میکرونی تهیه و به روش هایدن هان آزان رنگ آمیزی شد. به منظور محاسبه میزان چروکیدگی با استفاده از تروکار از سه برش ایجاد شده به روش IUR ، سه قطعه تهیه ودر هر یک دو قطر عمود برهم اندازه گیری و سپس میانگین شعاعآنها محاسبهوبه عنوان rbefor در نظر گرفته شد. بعد از مراحل پاساژ بافتی ورنگ آمیزی، مجددادو قطر عمودبر هم در سه قطعه مذکور، اندازه گیری و میانگین شعاع آن‏ها به صورت rafter محاسبه شد. آنگاه با استفاده از فرمول زیر میزان چروکیدگی بافت محاسبه گردید (14).

 

 

با استفاده از فرمول 1- Shirinkage، حجم نهائی محاسبه وسپس با ضرب آن در حجمی که به روش Immersion به دست آمده بود حجم واقعی کلیه تعیین گردید.

برای محاسبه حجم کورتکس و حجم مدولا با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی منظم بطور میانگین 15 میدان دید از هر اسلاید 5 میکرونی با قراردادن پروب نقطه‏ای روی هر فیلد مورد بررسی قرار گرفت.کل نقاط برخورد کرده ازپروب با کل میدان دید انتخاب شده با ، نقاط برخورد کرده با کورتکس با  و نقاط برخورد کرده با مدولا با نشان داده شد. دانسیته حجمی با استفاده ازفرمول‏های زیر برای کورتکس و مدولا محاسبه گردید (16).

 

 

سپس حجم کورتکس و مدولا به طور جداگانه از طریق ضرب کردن دانسیته حجمی هر یک در حجم کل کلیه در هر رت محاسبه شد.

Vv medulla×Vtotal= Vmedullaو  

Vv cortex×Vtotal= Vcortex

برای محاسبه حجم اجزای کورتکس (لوله‌های نزدیک و دور به همراه لومن و اپی‌تلیوم آن‏ها، گلومرولوس و بافت بینابینی) نیز با استفاده از روش نمونه گیری تصادفی منظم بطور میانگین 15 میدان دید از هر اسلاید 5 میکرونی با قراردادن پروب نقطه‌ای روی هر فیلد مورد بررسی قرار گرفت.کل نقاط برخورد کرده ازپروب با کل میدان دید انتخاب شده با ونقاط برخورد کرده با هر کدام از اجزاء با  نشان داده شدودانسیته حجمی با استفاده ازفرمول زیرمحاسبه شد. که x می‌تواند نشان دهنده لوله‌ها، لومن و اپی‌تلیوم آن‏ها، بافت بینابینی و گلومرولوس باشد(17و18).

 

سپس با استفاده از فرمول زیر حجم لوله‌ها، لومن و اپی‌تلیوم آن‏ها، بافت بینابینی و یا گلومرولوس به طور جداگانه از طریق ضرب کردن دانسیته حجمی هر کدام در حجم کورتکس محاسبه شد:

 

در فرمول فوق Xمی‌تواند نشان دهنده لوله‌ها، لومن و اپی‌تلیوم آن‏ها، بافت بینابینی و گلومرولوس باشد.

  برای محاسبه حجم اجزای گلومرولوس نقاط برخورد کرده با این اجزاء با ونقاط برخورد کرده با گلومرولوس با نشان داده شد و دانسیته حجمی گلومرولوس با استفاده ازفرمول زیرمحاسبه گردید.x نشان دهنده هر کدام از اجزا گلومرولوس یعنی تافت،کاپیلاری،کپسول بومن و فضای بومن است.

 

سپس حجم تافت،کاپیلاری،کپسول بومن و فضای بومن نیز از طریق ضرب کردن دانسیته حجمی هر کدام از اجزا در حجم گلومرولوس به شکل زیر محاسبه شد:

 

که در آن X می‌تواند نشان دهنده هر کدام از اجزا گلومرولوس یعنی تافت،کاپیلاری،کپسول بومن و فضای بومن باشد(18).

محاسبه طول لوله‌های نزدیک و دور: برای محاسبه طول لوله‌های نزدیک و دور نیز بطور تصادفی تعداد 15 تا 20 میدان دید از برشهای 5 میکرونی بافت کلیه باعدسی 40 و روش تصادفی منظم انتخاب شد و با استفاده از فرمول زیر طول لوله‏های دور و نزدیک محاسبه گردید:

 

که در آن  مجموع لوله‌های انتخاب شده،  سطح فریم مورد نظر در مقیاس بافت و مجموع نقاط برخوردکننده با بافت کلیه می‌باشد. برای محاسبه طول مطلق لوله‌ها، با استفاده از فرمول زیردانسیته طولی در حجم نهائی کلیه ضرب شد (14و15):

 

تجزیه و تحلیل آماری داده ها: داده‏های بدست آمده توسط نرم افزار Spss16 و روش آنالیز واریانس یک طرفه ( Oneway ANOVA)و تست آماری Tukey’s مورد تجزیه و تحلیل آماری قرار گرفت و تفاوت میانگین‏ها در سطح 05/0>P معنی‌دار درنظر گرفته شد.

نتایج

تغییرات هیستوپاتولوژیک کلیه

ساختمان طبیعی بافت کلیه به همراه لوله‌ها و اپی‌تلیوم‌های منظم و مستقر بر روی غشاء پایه، فضای لومن و همچنین گلومرول‏های طبیعی در گروه‌های کنترل (شکل‏های 1 و 2،A) و ویتامینE  (شکل‏های 1 و 2،D) مشاهده شد. اما در گروه تیمار با پارا نونایل‏فنل لومن لوله‌ها متسع و اپی‌تلیوم آن‏ها دچار نکروز شد، علاوه بر این حاشیه مسواکی لوله‌های نزدیک تخریب و گلومرول‏ها دچار هایپرتروفی گردید (شکل‏های 1و2، B). سلول‏های تقریبا طبیعی همراه با حاشیه مسواکی و لومن مشخص، همچنین گلومرولوس شبیه به گروه کنترل در گروه پارا نونایل فنول+ ویتامین E دیده شد (شکل‏های 1 و 2، C).

 

 

شکل 1:تصاویر میکروسکوپی از بافت کلیه رت‏های نر بالغ تیمار شده با پارا نونایل‏فنل و ویتامینE (برش‏های 5 میکرونی،رنگ آمیزی هایدن-هاین آزان، بزرگنمایی ×400 ) نشان دهنده تغییرات هیستوپاتولوژیک لوله‏های کلیوی:

(A) لوله‌های کلیوی با آرایش منظم سلول‏های اپی‏تلیومی همراه با حاشیه مسواکی (پیکان) و فضای لومن مشخص(نوک پیکان) درگروه کنترل

 (B)لوله‌های کلیوی با سلول‏های اپی‏تلیومی آتروفی شده و تخریب حاشیه مسواکی (پیکان و نوک پیکان) همراه با اتساع لومن (ستاره) در گروه تیمار با پارا نونایل‏فنل

 (C)لوله‌های کلیوی باسلول‏های اپی‏تلیومی تقریبا طبیعی(پیکان) و فضای لومن مشخص به همراه حاشیه مسواکی(نوک پیکان) در گروه تیمار با پارا نونایل‏فنل + ویتامینE    

(D) بافت و لوله‌های طبیعی کلیه (پیکان) با ظاهری شبیه به گروه کنترل در گروه تیمار با ویتامین E

 

شکل 2: تصاویر میکروسکوپی از بافت کلیه رت‏های نر بالغ تیمار شده با پارا نونایل‏فنل و ویتامینE (برش‏های 5 میکرونی، رنگ آمیزی هایدن- هاین از آن،گلومرولوس =G،بزرگنمایی ×400 ) نشان دهنده تغییرات هیستوپاتولوژیک ایجاد شده در ساختمان گلومرولوس:

 (A)گلومرولوس با اجزا و ساختار و اندازه طبیعی (نوک پیکان نشان دهنده فضای بومن) در گروه کنترل

 (B)گلومرولوس دچار هایپرتروفی و کاهش فضای بومن(نوک پیکان) در گروه تیمار با پارا نونایل‏فنل

 (C)گلومرولوس با ظاهری شبیه گروه کنترل در گروه پارا نونایل‏فنل + ویتامین E

 (D)گلومرولوس با ظاهری طبیعی و شبیه گروه کنترل در گروه تیمار با ویتامینE

 


حجم کل کلیه، حجم کورتکس و مدولا

میانگین حجم کل کلیه در پایان دوره تیمار در گروه پارا نونایل‏فنل در مقایسه با سایر گروه‏ها افزایش معنی‌داری (002/0P<) را نشان داد (جدول 1). افزایش معنی‌دار حجم کورتکس و مدولا (04/0P<) در گروه پارا نونایل‏فنل نسبت به گروه‏های کنترل، ویتامینEو پارا نونایل‏فنل + ویتامینE مشاهده شد (جدول1). میانگین حجم لوله‌های نزدیک و دور در گروه‏های مختلف رت تفاوت معنی‌داری را نشان نداد (05/0<P). حجم اپی‏تلیوم لوله‌های نزدیک و دوردر گروه پارا نونایل‏فنل نسبت به گروه‏های کنترل و گروه ویتامینE کاهشمعنی‌داری (02/0P<) را نشان داد، اما نسبت به گروه پارا نونایل‏فنل + ویتامین Eمعنی‌دار نبود(05/0<P). حجم لومن لوله‌های نزدیک و دور در گروه پارا نونایل‏فنل نسبت به هر سه گروه کنترل، ویتامینE و پارا نونایل‏فنل +ویتامینE افزایش معنی‌داری(001/0P <) را نشان داد (جدول2).

حجم گلومرولوس در گروه پارانونایل‏فنل نسبت به گروه‏های کنترل و ویتامین E افزایش معنی‏داری (01/0P <) و نسبت به گروه پارا نونایل‏فنل + ویتامین Eافزایش معنی‌داری (05/0P<)نشان داد (جدول 3). حجم تافت در گروه پارا نونایل‏فنل نسبت به هر سه گروه افزایش معنی‌داری (001/0P<) را نشان داد (جدول 3).

حجم کاپیلاری و کپسول بومن در بین گروه‏های مختلف رت اختلاف معنی داری (05/0 P>) را نشان نداد، اما میانگین حجم فضای بومن در گروه پارانونایل‏فنل نسبت به دیگرگروه‏ها کاهش معنی داری(01/0P<) را نشان داد (جدول3). همچنین افزایش معنی‌داری در حجم بافت بینابینی در گروه پارا نونایل‏فنل نسبت به سایر گروه‌ها مشاهده شد (01/0P<).

میانگینطول لوله‌های نزدیک و دوردر بین گروه‏های مختلف تفاوت معنی‌داری (05/0 P>) را نشان نداد (جدول2).

از مقایسه میانگین وزن رت پس از اتمام دوره تیمار در بین گروه‏های مختلف اختلاف معنی‌داری مشاهده نشد (05/0 P>).علاوه بر آن میانگین وزن کلیه در پایان دوره تیمار در گروه پارا نونایل‏فنل در مقایسه با سایر گروه‏ها افزایش معنی‌داری (002/0> P)را نشان داد (جدول 4).

 

جدول 1: مقایسه میانگین حجم کل کلیه،حجم کورتکس، مدولا و حجم بافت بینابینی (میلی متر مکعب) در گروه‏های مختلف رت نر بالغ پس از 8 هفته تیمار با پارا نونایل‏فنل (mg/kg/day250) و ویتامین E (mg/kg/day100). مقادیر بصورت means ±sd می باشد. میانگین‌های با کد حرف‏های متفاوت، دارای تفاوت معنی‌دار  می‌باشد ) 05/0 P<)، .ANOVA, Tukey’s test

حجم بافت بینابینی

حجم مدولا

حجم کورتکس

حجم کل کلیه

گروه ها

50±9a

52±4a

70±4b

59±5 a

167±26 a

164±30 a

228±57 b

165±23 a

510±41a

502±40a

568±22b

508±‌21a

678± 54a

667± 49a

796± 62b

674± 18a

کنترل

ویتامین‌E

پارا نونایل فنل

‌پارا نونایل فنل + ویتامین E

 

جدول 2: مقایسه میانگین حجم لوله‌های نزدیک و دور، حجم لومن و اپی‌تلیوم (میلی متر مکعب) و طول آن‏ها (متر) در گروه‏های مختلف رت نر بالغ پس از 8 هفته تیمار با پارا نونایل‏فنل (mg/kg/day250) و ویتامین E (mg/kg/day100). مقادیر بصورت means ±sd می‌باشد. میانگین‌های با کد حرف‏های متفاوت، دارای تفاوت معنی‌دار  می‌باشد) 05/0 (P<،ANOVA, Tukey’s test

طول لوله‌ها  (m)

حجم لوله دور   (mm3)

حجم لوله نزدیک (mm3)

لوله دور

لوله نزدیک

حجم لومن

حجم اپی تلیوم

حجم کل

حجم لومن

حجم اپی تلیوم

حجم کل

گروه ها

178±13a

178±34a

188±23a

170±20a

381±54a

320±41a

339±29a

349±21a

a 5±21

23±2 a

54±9 b

30±7 a

58±12 a

57±2 a

39±9 b

49±11 a b

79±15 a

81±4 a

94±13 a

79±14 a

82±13 a

70±8 a

144±23 b

86±14 a

275±31 a

276±32 a

231±11 b

259±16 a b

357±41 a

346±37 a

375±20 a

345±19 a

کنترل

ویتامین‌E

پارا نونایل فنل

پارا نونایل فنل + ویتامینE

 

 

جدول 3: مقایسه میانگین حجم گلومرولوس، حجم تافت، حجم کاپیلاری،حجم کپسول بومن و حجم فضای بومن (میلی متر مکعب) در گروه‏های مختلف رت نر بالغ پس از 8 هفته تیمار با پارا نونایل‏فنل (mg/kg/day250) و ویتامین E (mg/kg/day100). مقادیر بصورت means ±sd می‌باشد. میانگین‌های با کد حرف‏های متفاوت، دارای تفاوت معنی‌دار می‌باشد) 05/0 (P<،.ANOVA, Tukey’s test

حجم فضای بومن

حجمکپسولبومن

حجمکاپیلاری

حجم تافت

حجم گلومرولوس

گروه‏ها

3±0/7 a

2±0/2 a

4±1 a

12±./4 a

23±1 a

کنترل

3±0/4 a

2±0/6 a

4±0/5 a

12±1 a

22±2 a

ویتامین‌ E

1±0/2 b

3±0/9 a

4±0/5 a

17±1 b

27±2 b

پارا نونایل فنل

2±0/3 a

3±0/5 a

4±0/7 a

12±1 a

24±1 a

پارانونایل‏فنل+ویتامینE

 

 

جدول4: مقایسه میانگین وزن رت و وزن کلیه (گرم) در گروه‏های مختلف رت نر بالغ پس از 8 هفته تیمار با پارا نونایل‏فنل (mg/kg/day250) و ویتامین E (mg/kg/day100)، مقادیر بصورت means ±sd می باشد. میانگین‌های با کد حرف‏های متفاوت، دارای تفاوت معنی‌دار می‌باشد ( 05/0 P< .ANOVA, Tukey’s test

میانگین وزن کلیه رت (گرم)

میانگین وزن رت درپایان تیمار(گرم)

میانگین وزن رت قبل از

شروع تیمار(گرم)

گروه‏ها

93/0 ±08/0  a

90/0 ±0/04 a

282±20a

195±10 a

کنترل

313±30 a

198±14a

ویتامین‌ E

112/0±0/08 b

287±28  a

205±17 a

پارا نونایل‏فنل

95/0  ±0/01 a

289±20 a

197±16 a

پارانونایل‏فنل+ویتامینE

 

بحث

نتایج مطالعه حاضر نشان داد در رت‏هایی که پارانونایل‏فنل دریافت کردند، افزایش در حجم کورتکس ومدولا،اتساع در لومن توبولهای دور و نزدیک، هیپرتروفی گلومرول‏ها و افزایش در حجم بافت بینابینی و وزن کلیه  مشاهده شد. نونایل‏فنل به عنوان یک آلاینده زیست محیطی باعث آسیب به بافت‌های مختلف بدن می‏شود به طوری که در تعدادی اندام‌ها باعث کاهش وزن ودر برخی دیگر موجب افزایش آن می‌شود. در این خصوص، کلیه از جمله اندام‌هایی است که در حضورنونایل‏فنل دچار افزایش وزن می‌شود (9) طبق دیگر مطالعات، پارانونایل‏فنلباعث ایجاد پلی کیستی کلیه می‌شود وبه دلیل خاصیت استروژنی که دارد نرها را بیشتر تحت تاثیر قرار می‏دهد (7). مشخص شده است در انسان وحیوانات آزمایشگاهی کلیه دارای گیرنده استروژن می‏باشد (19 و 20) و از آنجایی که رسپتورهای استروژن تکثیر سلول‌های اپی‏تلیال را میانجی‌گری می‌کنند، می‌توانند به عنوان پتانسیلی برای ایجاد کیست در کلیه باشند (20). به دلیل شباهت ساختاری نونایل‏فنل به استروژن، اتصالش به گیرنده‏های استروژن اپی‏تلیال در کلیه می‏تواند باعث فعال شدن این گیرنده‌ها وبه دنبال آن افزایش تکثیر سلولی،ایجاد کیست و انسداد لوله‌های کلیوی شود.همچنین استرس اکسیداتیو ایجاد شده توسط نونایل‏فنلاز جمله عوامل دیگری است که می‌تواند در ایجاد کیست‌های کلیوی نقش داشته باشد(7).

لوله‌های کلیوی به خصوص لوله نزدیک از جمله قسمت‌هایی هستند که بسیار تحت تاثیر سمیت نونایل فنل قرار می‌گیرند (6). طبق نتایج این مطالعه و دیگر مطالعات پارانونایل‏فنل باعث اتساع وآماس لوله‌های کلیوی در کورتکس و مدولا می‌شود (8 و21) و می تواند از طریق ایجاد استرس اکسیداتیو در کلیه باعث افزایش حجم کلیه واجزای آن شود (6 و7). همچنین ایجاد کیست و انسداد در لوله‌های کلیوی می‌تواند باعث اتساع و افزایش حجم در لومن لوله‌ها و افزایش حجم و تورم درکل کلیه گردد. به دلیل آسیب‏هایی که پارانونایل‏فنل به کلیه وارد می‌کند، می‌تواند باعث کاهش واحدهای عملکردی در کلیه گردد (6 و7) که می‌تواند به شکل جبرانی موجب هیپرتروفی نفرون‌های سالم باقی مانده و لوله‌های جمع کننده شده و باعث افزایش حجم کلیهگردد.

یکی دیگـر از اثـرات سوء نونایل‏فنل بـر کلیه، نکـروز سلـول‌های

اپی‌تلیال در لوله‌های کلیوی می‌باشد. مشخص شده است که در رت‏هایی که نونایل فنل را دریافت می‌کنند سلول های اپی‌تلیال در لوله‌های کلیوی نزدیک، دور و جمع کننده دچار نکروز می‌شوند(9). علاوه بر این برخی مطالعات نشان داده است که COX-1آنزیمی است که در تبدیل آراشیدونیک اسید به پروستاگلاندین نقش مهمی را ایفا می‌کند و پروستاگلاندین از نکروز لوله‌های کلیوی جلوگیری می‌کند. این در حالی است که نونایل فنل می‌تواند به طور انتخابی فعالیت COX-1 را مهار کند در این صورت می‌توان نتیجه گرفت که نونایل‏فنل از طریق مهار تولید پروستاگلاندین، به طور غیر مستقیم باعث نکروز لوله‌های کلیوی می‌شود (22).

در مطالعات دیگر مشخص شده است که نونایل‏فنل می‌تواند باعث ایجاد خونریزی در بین لوله‌های کلیوی شود (23) و این می‌تواند یکی از علل افزایش حجم در بافت بینابینی کلیه باشد. از آنجایی که نونایل‏فنل باعث تولید ROS و رادیکال‏های آزاد ‌شود، می‌تواند باعث التهاب و افزایش حجم در بافت بینابینی کلیه گردد (24).

در این مطالعه افزایش حجم گلومرول‏ها در گروه تیمار با پارانونایل‏فنل نیز مشاهده شد که می‌تواند به منظور جبران عملکرد گلومرول‏های از دست رفته باشد و از سوی دیگر به منظور تطابق با شرایط جدید و دفع مواد سمی از بدن صورت گرفته باشد. پلی‌کیستی می‌تواند منجر به کاهش فیلتراسیون گلومرولی شود (25)وگلومرول‎ها برای کنترل شرایط و حفظ فیلتراسیون دچار هیپرفیلتراسیون می‌شوند و این امر منجر به افزایش حجم گلومرول‏ها می‌گردد (26). این پژوهش نشان داد که پارانونایل‏فنل باعث افزایش حجم تافت می‌شود و افزایش در حجم تافت، خود می‌تواند یکی از علل افزایش حجم گلومرول باشد.

همانطور که بیان شد پارانونایل‏فنل باعث تولید رادیکال‏های آزاد از جمله ROS و در نهایت سبب ایجاد استرس اکسیداتیو و افزایش پراکسیداسیون لیپیدی و کاهش فعالیت آنزیم‌های آنتی اکسیدانت می‌شود (2). گلومرول‏ها از دیگر قسمت‏های نفرون نسبت به استرس اکسیداتیو حساس تر هستند (27) .استرس اکسیداتیو و افزایش ROS می‌تواند با تحریک سیتوکاین‌ها وکموکاین‌ها، موجب عوامل التهابی و در نهایت آسیب به گلومرول شود (28). مولکول‏هایی که ایجاد التهاب می‌کنند می‌توانند توسط سلول‏های مزانشیمیال واندوتلیال گلومرول تولید و منجر به التهاب گلومرول شوند (29).

در این مطالعه تیمار همزمان ویتامین E با پارا نونایل‏فنل در گروه پارا نونایل‏فنل+ویتامین E توانست اثرات سوء پارا نونایل‏فنل بر بافت کلیه را تا حد زیادی جبران کند. همچنان‎که مطالعه حاضر نشان می‌دهد و طبق نتایج مطالعات قبلی، ویتامین E به عنوان یک آنتی اکسیدانت قوی می‌تواند سطح  ROSرا در کلیه کاهش دهد (11) و در برطرف کردن تاثیرات سوء پارانونایل‏فنل بر بافت کلیه نقش عمده‌ای را ایفا نماید.

با توجه به اینکه ویتامین E به عنوان یک آنتی اکسیدانت قوی اولین خط دفاعی در مقابل پراکسیداسیون اسیدهای چرب غیر اشباع در فسفولیپید غشاهای زیستی است، با انتقال هیدروژن فنولیک به پروکسیل رادیکال آزاد اسیدهای چرب غیر اشباع پراکسیده شده، باعث شکسته شدن واکنش‏های زنجیره ای رادیکال آزاد می شود به این ترتیب از آسیب‏های ایجاد شده به‏وسیله رادیکال آزاد تولید شده توسط پارا نونایل فنل در سلول‏ها جلوگیری می‏کند (30). علاوه بر اینMalondialdehyde (MDA) به عنوان شاخص پراکسیداسیون لیپیدی درحضور ویتامین E بسیار کاهش می‎یابد (12) .همچنین ویتامین E به عنوان یک آنتی اکسیدانت قوی نفوذ پذیری و سیالیت غشای زیستی را حفظ می کند و از تخریب آن جلوگیری می‏نماید(12). ویتامینE باعث افزایش بیانE-cadherin  در بافت کلیه می گردد و تخریب غشای پایه لوله های کلیوی می تواند توسط آن بهبود یابد (31). طبق نتایج این مطالعه و دیگر مطالعات وجود آنتی اکسیدانت‌هایی مانند tochopherol-α می‌تواند آسیب‏های ناشی از استرس اکسیداتیو وارد شده به بافت بینابینی را در کلیه اصلاح کند و آن‏ها را کاهش دهد (12و32). همچنین در شرایط استرس اکسیداتیو آنتی اکسیدانت‏ها از جمله ویتامین E می توانند هیپرتروفی گلومرول را کاهش دهند (33). ویتامین E علاوه بر اینکه می تواند موجب افزایش فیلتراسیون گلومرولی شود (34) تولید سیتوکاین‏ها و عوامل پیش‏ساز التهاب مانند اینترلوکین-1β، اینترلوکین-6 و کموکاین  IL-8را در بیماری‏های کلیوی کاهش دهد (12) و به این ترتیب می‏تواند آسیب‏های وارد شده به گلومرول از جمله التهاب را کاهش دهد. Carboxyethyl-hydroxychromans (CEHC)متابولیت‏های محلول در آب ویتامین E می باشند که دارای خاصیت ضد التهابی و آنتی اکسیدانتی هستد. این متابولیت‏ها در بیماری‏های پیشرونده کلیوی افزیش می یابند و باعث بهبودی عملکرد کلیه می شوند (12). با توجه به نقش حفاظتی ویتامین E در برابر آسیب‏های اکسیداسیون در کلیه (10) و نتایج مطالعات دیگر مشخص شده است که ویتامین E با خصوصیت آنتی اکسیدانتی خود باعث بهبود فعالیت سوپر اکسید دیسموتاز،گلوتاتیون پراکسیداز و یا حتی افزایش میزان کاتالاز در بافت کلیه می‌شود (11) و با توجه به اینکه این آنزیم‏ها مسئول دفاع بدن در مقابل رادیکال‏های آزاد هستند (10)، ویتامین E توانسته است اثرات مخرب ناشی از القا استرس اکسیداتیو ایجاد شده توسط پارا نونایل فنل در بافت کلیه را تا حد زیادی خنثی و جبران کند.

 

نتیجه گیری

نتایج حاصل از این تحقیق، نشان می‌دهد که ویتامینE می‌تواند اثرات نامطلوب ناشی از تیمار با پارا نونایل‏فنل را روی بافت کلیه رت جبران کند. بنابراین با توجه به وجود این آلاینده در مواد مصرفی روزمره و اینکه انسان به ناچار ممکن است در معرض این آلاینده زیست محیطی قرار گیرد، توصیه می‏شود به مصرف این ویتامین در برنامه غذایی توجه بیشتری شود.

 

تشکر و قدردانی

این کار در آزمایشگاه تحقیقاتی و استریولوژی گروه زیست‎شناسی دانشکده علوم پایه دانشگاه اراک انجام گردیده و نویسندگان بر خود لازم می دانند که از کمک‏های ارزشمند خانم منیره محمودی و همچنین آقای مهدی نوده فراهانی تشکر و سپاسگزاری نمایند.

 

1. Watanabe H, Suzuki A, Goto M, Lubahn DB, et al. Tissue-specific estrogenic and non-estrogenic effects of a xenoestrogen, nonylphenol . Jornal of Molecular Endocrinology.2004; 33: 243-52.

2. Gülcan A, Cevdet U, Ismail B, Metin E, et al. Effects of Nonylphenol on growth parameters and antioxidant defense system in Japanese quails (Coturnix japonica) .Kafkas univ vet fak derg.2010; 16(4):537-546.

3. Soares A,Guieysseb B, Jeffersona B, Cartmella E, et al. Nonylphenol in the environment : A critical review on occurrence, fate, toxicity and treatment in wastewaters. Invironment international. 2008; 34(7):1033-1049.

4. Zgola-Grzeskowiak A, Grzeskowiaka T, Rydlichowskia R, Lukaszewskia Z. Determination of nonylphenol and short-chained nonylphenol

 

ethoxylate in drain water from an agricultural area.Chemosphere. 2009; 75(4):513-518.

5. Karafakioglu and Aslan R. Taurine prevents Nonylphenol – induced oxidative stress in rats.jornal of animal and veterinary. 2010; 9(1): 37-43.

6. Cooper  S, Latendresse JR, Doerge DR, Twaddle  NC, et al. Dietary Modulation of p-Nonylphenol-Induced Polycystic Kidneys in Male Spragu DawleyRats.Toxsci advance access published; 2006.

7. Latendresse JR, Newbold RR, Weist CC, DelclosK B. Polycystic kidney disease induced in F1 sprague-dawley rats fed para-Nonylphenol in a soyfree,casein containingdiet.Toxicologi calScinces. 2001; 62: 140-147.

8. Chapin RE, Delaney JWang Y, Lanning L, et al. The effects of 4-Nonylphenol in rats: A multigeneration reproduction study. Toxicological Scinces. 1999; 52(1):80-9.

9. Nagao T, Wada  K, Marumo H, Yoshimura S, et al. Reproductiveeffects of nonylphenol in rats after gavage administration: a two-generation study.ReprodToxicol15. 2001; 293-315.

10. Jalili SH, Ilkhanipour M, Heydari R, Farshid AA, et al. The effects of vitamin E on endosulfan-induced oxidative stress in rat heart.Pakistan Jornal of Nutrition. 2007; 6(4): 375-380.

11. Derakhshanfar A, Bidadkosh A, Kazeminia S. Vitamin E protections against  gentamicin-induced nephrotoxicity in rats: a biochemical and histhological study.Iranian Journal of Veterinary Research. 2007; 8(3):20.

12. Thabet MA, James CM. Vitamin E in renal therapeutic regimens.Pediatornephrol. 2006; 21: 1790-1801.

13. Mandarim-de-Lacerda CA. Stereological tools in biomedical research. An Acad Bras Cienc. 2003; 75: 469-486.

14. Hoseini L, Roozbeh J, Sagheb M, Karbalay-Doust S, et al. Nandrolone decanoate increases the volume but not the length of the proximal and distal convoluted tubules of the mouse kidney.Micron. 2009; 40(2): 226-230.

15. Howard C, Reed M. Unbiased Stereology: Three DimentionMeasurment in Microscopy. Bios Scientific Publishers, Oxford, UnnitedKindom. 1998; 1-98.

16. Pazvant G, Sahin B, Gunes H, Gezerince N,et al. The volume fraction method for the evaluation of kidney: A stereological study. Ankara Univ Vet FakDerg. 2009; 56: 233-239.

17. Nyengaard JR, Flyvbjerg A, Rasch R. The impact of renal growth, regression and re-growth in experimental diabetes mellitus on number and size of proximal and distal tubular cells in the rat kidney.Diabetologia. 1993; 36: 1126-131.

18. Dezfoolian  A, Panahi M, Farideh feizi. Stereological Evaluation of Renal Glomeruli in Offspring of Diabetic Female Rats. Yakhteh Medical Journal. 2008; 11(1):17-22.

19. Li JJ, Li SA. Estrogen carcinogenesis in the hamster kidney:a hormone driven, multistep  process.In Cellular and Molecular Mechanisms of Hormonal Carcinogenesis. 1996; 255-268.

20. Concolino G, Lubrano C, Ombers M, Santonati A, et al.Acquired cystic kidney disease: the hormonal hypothesis. Urology. 1993; 41: 170-175.

21. Woo GH , Shibutani M, chiki T, Hamamura M, et al. A repeated 28-day oral dose toxicity study of nonylphenol in rats, based on the ‘Enhanced OECD Test Guideline 407’ for screening of endocrine-disrupting chemicals Arch toxicol. 2007; 81: 77-88.

22. Fujimoto Y, Sakuma S, Inoue T, Uno E, et al. The endocrine disruptor nonylphenol preferentiallyblocks cyclooxygenase-1.Life Sciences. 2002; 70: 2209-2214.

23. Sarita M, Rinoy KSH. Protective Action of an Anti-oxidant (Vitamin-C) Against Bisphenol-toxicity in Cirrhinus mrigala (Ham.).Turkish Journal of Fisheries and Aquatic Sciences. 2011; 11: 25-29.

24. Klahr S. Urinary tract obstruction.Semin. Nephrol. 2001; 21: 133-145.

25. Tanner GA, Tielker MA, Connors BA, Philips CL, et al.Atubular glomeruli in a rat model of polycystic kidney disease. Kidney International. 2002; 62: 1947-1957.

26. Wu M, Arcaro A, Varga Z, Vogetseder A, et al. Puls mTOR inhibitor treatment effectively controls cyst growth but leads to severe parenchymal and glomerular hypertrophy in rat polycystic kidney disease. Articles in PresS. Am J Physiol Renal Physiol. 2009.

27. Sakatsume M, Kadomura M, Sakata I, Imai N, et al. Novel glomerular lipoprotein deposits associated with apolipoprotein E2homozygosity. Kidney Int. 2001; 59: 1911-1918.

28. Takemura T, Yoshioka K, Murakami K, Akano N, et al. Cellular localization of inflammatory cytokines in human glomerulonephritis. Virchows Arch. 1994; 424(5): 459-464.

29. Rovin  BH, Phan  LT. Chemotactic factors and renal inflammation.Am. J. Kidney Dis.1998;31:1065-1084.

30. Yesim H, Muberra U. Structural Effect Of Vitamin E on Proximal Tubule and Interstitium in a Rat Model of Cyclosporin A Nephrotoxicity. Pakistan Journal of Biological Science. 2005; 8(12): 1712-1719.

31. Wang Q-L, Yuan J-L, Tao Y-Y, Zhang Y, et al.Fuzheng Huayu recipe and vitamin E reverse renal interstitial fibrosis through counteracting TGF-β1-induced epithelial-to-mesenchymal transition.Journal of Ethnopharmacology. 2010; 127: 631-640.

32. Iqbal M, Athar M. Attenuation of iron-nitrilotriacetate (Fe-NTA)-mediated renaloxidative stress, toxicity and hyperproliferative response bythe prophylactic treatment of ratswith garlic oil. Food Chem. Toxicol. 1998; 36: 485-495.

33. Jin L, Beswick RA, Yamamoto T, Palmer T, et al. Increased reactive oxygen species contributes to kidney injury in mineralocorticoid hypertensive rats.Jornal of Physiology and Pharmacology. 2006; 57(3): 343-357.

34. Sahin A, Algin C, Sezgin C, Ihtiyar E. Effect of vitamin E on kidney preservation using isolated perfused dog kidney.Turk J Med Sci. 2004; 34: 161-164.