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
عنوان مقاله [English]
Stereological Study of the Effect of Vitamin E on Rat Kidney Tissue Treated with Para-Nonylphenol
چکیده [English]
Aim: Para-Nonylphenol is an environmental pollutant which can generate free radicals causing tissue damage. The aim of this study was to investigate the effect of vitamin E as a strong antioxidant on kidney tissue in rats treated with para-Nonylphenolusing’stereological technique.
Material and Methods: Twenty fourmaleWistar rats with the mean body weight of 198±20 g were randomly divided into 4 groups (n=6), control, vitamin E (100mg/kg/day), Para-Nonylphenol (250mg/kg/day) and Para-Nonylphenol+ vitamin E, and treated orally for 56 days. Finally, the rats were weighted and their right kidneys were taken out, fixed, sectioned, processed and stained using Heidenhain̕& azan method. The kidney tissue was then studied using stereological methods. Data were analyzed using one way ANOVA and means difference was considered significant at p < 0.05.
Results: The mean kidney weight, the total volume of kidney, the volume of cortex and medulla, the volume of proximal and distal tubule lumen, interstitial tissue and the volume of glomerulus and tuft significantly increased in Para-Nonylphenol group compared to the control ones, while the volume of proximal and distal tubules epithelium and the volume of Bowman’s space reduced significantly.
Conclusion: Vitamin E could compensate many adverse effects of Para-Nonylphenol on the kidney tissue. Consequently, vitamin E could be used as a potential antioxidant (supplement) against NP intoxication.
کلیدواژه‌ها [English]
- Kidney
- Para-Nonylphenol
- Vitamin E
- Stereology
- Rat
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.
)