تا ثیر تمرین استقامتی شنا و مکمل سیلیمارین بر تغییرات شاخص آپوپتوزي کبد موشهاي صحرایی باردار در معرض مسمومیت کادمیوم

Transcript

1 مقاله پژوهشی ٧٠٥-٧١٤ ١٣٩٣ ١٣ تا ثیر تمرین استقامتی شنا و مکمل سیلیمارین بر تغییرات شاخص آپوپتوزي کبد موشهاي صحرایی باردار در معرض مسمومیت کادمیوم شادمهر میردار هریجانی نرگس موسوي غلامرضا حمیدیان حسین علی اصغرزاده اولیایی دریافت مقاله: 92/9/23 چکیده ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 92/11/16 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 93/6/12 پذیرش مقاله: 93/6/19 زمینه و هدف: تنظیم نا بهنجار مرگ برنامهریزي شده سلول (آپوپتوز) باعث پیشروي فرایندهاي آسیبشناختی در جفت زنان باردار شده و بر فرایند رشد جنین تا ثیر میگذارد. هدف پژوهش حاضر بررسی تا ثیر تمرین شناي استقامتی و مصرف سیلیمارین بر تغییرات شاخص آپوپتوزي کبد ناشی از مسمومیت با کادمیوم در موشهاي صحرایی باردار بود. مواد و روشها: این مطالعه تجربی روي 72 سر موش صحرایی ماده در 9 گروه قرار انجام شد. برنامه تمرین شامل شناي استقامتی از روز اول بارداري تا روز زایمان بود. کادمیوم کلراید به میزان 400 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن در لیتر به صورت محلول در آب خوراکی داده شد و سیلیمارین نیز به میزان 100 میلیگرم بر کیلوگرم وزن بدن به صورت زیرپوستی 3 بار در هفته تزریق شد. براي تعیین شاخص آپوپتوزي کبد از روش ایمونوهیستوشیمی TUNEL به روش غیر رادیواکتیو نشاندار کردن انتهایی در جاي خود استفاده شد. براي تجزیه و تحلیل یافتهها از آزمونهاي آنالیز واریانس یک طرفه و گردید. (LSD) تعقیبی یافتهها: کادمیوم به طور معنیداري شاخص آپوپتوزي کبد موشهاي مادر را افزایش داد (0/001=p) اما تمرین شنا تغییر معنیداري ایجاد نکرد (0/424=p). تمرین شنا و تزریق سیلیمارین شاخص آپوپتوزي کبد را نسبت به گروه کادمیوم به طور معنیداري کاهش دادند (0/001=p). نتیجهگیري: تمرین شنا و مکمل سیلیمارین در ترکیب باهم میتواند به میزان قابل توجهی با آپوپتوز القا شده توسط کادمیوم در بافت کبد موشهاي باردار مقابله کنند. واژههاي کلیدي: شاخص آپوپتوزي موش صحرایی باردار سیلیمارین کادمیوم تمرین شنا 1- (نویسنده مسي ول) دانشیار فیزیولوژي ورزش دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه مازندران بابلسر ایران تلفن: دورنگار: پست الکترونیکی: shadmehr.mirdar@gmail.com 2- کارشناس ارشد فیزیولوژي ورزشی دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه مازندران بابلسر ایران 3- استادیار بافت شناسی گروه علوم پایه دانشکده دامپزشکی دانشگاه تبریز تبریز ایران 4- کارشناس ارشد فیزیولوژي ورزشی واحد تربیت بدنی اداره آموزش و پرورش شهرستان بابل مازندران ایران

2 98 تا ثیر تمرین استقامتی شنا و مکمل سیلیمارین بر تغییرات شاخص... مقدمه در طی تغییرات متابولیکی در دوران بارداري تماس مادر با فلزات سنگین براي عملکرد جفت و سلامت جنین بسیار مهم تلقی شده و گفته شده است که کادمیوم (Cadmium) اثرات سمی بر رویان و جنین دارد [1]. کادمیوم یک فلز سمی سنگین با عملکردهاي زیستی ویژه است که در انسان و حیوان از طریق آب و غذا وارد بدن شده و ابتدا در کبد و کلیه انباشته میشود و موجب اثرات زیان بار بر این دو اندام و سایر اندامهاي بدن میگردد. این ماده سمی به طور موثر موجب عدم تعادل وضعیت اکسیدان-آنتیاکسیدان بدن میگردد [2]. همچنین پژوهشها نشان دادهاند تجمع کادمیوم در جفت مادران سیگاري در طی سه ماهه اول دوره بارداري شروع شده [1] و میتواند باعث القاء مرگ برنامهریزي شده سلول (Apoptosis).[3] مرگ سلولی آپوپتوزي در اندامهاي مختلف موش صحرایی شود (Apoptotic cell death) یک فرایند طبیعی در کنترل جمعیت سلولها و حذف سلولهاي آسیب دیده است [4]. از سوي دیگر اثرات مفید تمرین استقامتی شنا و عدم نیاز به تحمل وزن بر سازوکارهاي دفاع آنتیاکسیدانی در بافتهاي مختلف بررسی شده و این اثرات در موشهاي شناگر موشهاي سالم دونده روي نوارگردان و موشهاي دیابتی تمرین کرده مشاهده شده است [5]. اما اکنون سو ال این است که آیا تمرین شنا میتواند القاي آپوپتوز ناشی از مسمومیت با کادمیوم را کاهش دهد در همین راستا تنها یک پژوهش یافته شده است که گزارش کرده است غلظت بالاتر کادمیوم در خون و ادرار پس از فعالیت ورزشی در دوندگان مرد سیگاري نشان دهنده تا ثیر مثبت فعالیت ورزشی بر دفع کادمیوم میباشد [6]. به نظر میرسد در این زمینه پژوهشهاي اندکی وجود دارد علاوه بر این که هیچ پژوهشی بر روي موشهاي باردار در معرض مسمومیت کادمیوم نیز مشاهده نشده است. از سوي دیگر پژوهشهاي بالینی بر روي مواد مسمومکننده سلولهاي کبدي نشان داده است که سیلیمارین از ترکیبات مشتق از گیاه خارمریم (Silymarin) یکی testile) (Milk به عنوان عامل محافظت از سلولهاي کبدي اعمال چندگانهاي دارد [7-8]. ویژگیهاي محافظت کنندگی کبد سیلیمارین شامل جلوگیري از تخلیه گلوتاتیون (Glutathione- GSH) تخریب و انهدام رادیکالهاي آزاد حفظ سنتز پروتي ین کبدي از طریق فعالسازي RNA و محافظت از عملکرد انتقال میتوکندریایی است [9]. با توجه به اثرات سمی کادمیوم و نظر به اثرات آنتیاکسیدانی سیلیمارین هدف پژوهش حاضر این است که نقش حفاظتی سیلیمارین و تمرین استقامتی شنا را بر مسمومیت ناشی از کادمیوم خوراکی و تا ثیر آن بر القاي آپوپتوز کبد در موشهاي صحرایی که در دوران بارداري در معرض مسمومیت با کادمیوم قرار گرفتهاند بررسی نماید. روش انجام آزمایش آزمودنیها: این مطالعه تجربی روي 72 سر موش صحرایی ماده نژاد ویستار با میانگین وزنی 200±20 گرم به منظور سازگاري با محیط و تمرین شنا به مدت یک هفته در مکانی ویژه با دماي کنترل شده 23±2 درجه

3 707 شادمهر میردارهریجانی و همکاران 12 سانتیگراد با شرایط 12 ساعت روشنایی و ساعت آب ریخته شد و به صورت 24 ساعته در اختیار شان قرار تاریکی به همراه آب و غذاي کافی قرار گرفتند. در طی گرفت. این یک هفته موشهاي صحرایی تمرینات کوتاه مدت شنا را انجام دادند. سپس هر دو موش صحرایی ماده با یک موش صحرایی نر جهت جفتگیري در یک قفس قرار گرفته و پس از 48 ساعت با بررسی توده واژینال روز اول بارداري مشخص شد. سپس موشهاي صحرایی به 9 گروه 8 تایی: کنترل حلال کادمیوم تمرین سیلیمارین سیلیمارین - تمرین سیلیمارین - کادمیوم کادمیوم- تمرین کادمیوم- سیلیمارین - تمرین تقسیم شدند. موشهاي صحرایی باردار گروه تمرین یک بار در روز و پنج روز در هفته در استخر ویژهاي به ابعاد سانتیمتر که توسط Mirdar و همکاران در دانشکده تربیت بدنی دانشگاه مازندران ساخته شده بود به شنا پرداختند. برنامه اصلی تمرین شنا در دوران بارداري با 30 دقیقه آغاز شد که این مدت با افزایش پنج دقیقه روزانه به زمان تمرین در هفته دوم به 60 دقیقه رسید. زمان 60 دقیقه تا پایان هفته سوم ثابت بود. اضافه بار تمرینی از طریق تنظیم قدرت و سرعت آب هنگام شنا انجام میشد براي تهیه سیلیمارین ابتدا 1/6 گرم پودر سیلیمارین در 4 میلی لیتر اتانول مطلق حل شده و سپس با آب مقطر به حجم 16 میلی لیتر رسانده شد. دوز سیلیمارین 100 میلیگرم براي هر کیلوگرم وزن بدن موشهاي صحرایی بود که هفتهاي 3 روز در طول دوران بارداري به صورت زیرپوستی تزریق میشد [12]. حلال سیلیمارین هم به همان صورت تهیه (4 میلی لیتر اتانول مطلق با 12 میلی لیتر آب مقطر) و به آزمودنیهاي گروه حلال تزریق شد. موشهاي صحرایی ماده دو روز پس از زایمان با زایلازین (13 میلیگرم بر کیلوگرم) و کتامین (Xylazine) (87 میلیگرم بر کیلوگرم ( بیهوش و آسان (Ketamine) کشی شده و سپس کبد آنها خارج شد [13]. جهت تشخیص سلولهاي آپوپتوزي هسته این سلولها با استفاده از روش غیر رادیواکتیو نشاندار کردن انتهایی در جاي خود (In situ end labeling) رنگ شده و شناسایی گردید. در این روش مقاطع تهیه شده به ضخامت 3 میکرومتر سازگاري با در هفته که تمرین هفتههاي در ثابت بود. ابتدا با استفاده از دو ظرف زایلول پارافین زدایی شده و 60 دوران بارداري طی در تمرین زمان ماندن ثابت با سپس با غلظتهاي نزولی الکل آبدهی و در نهایت سه 15 دقیقه سرعت و قدرت جریان 7 در لیتر به از آب مرتبه با محلول بافر فسفات عاري از نوکلي از شستشو دقیقه افزایش مییافت [10]. شدند. جهت از بین بردن پراکسیدازهاي درونزاد مقاطع کادمیوم کلراید به صورت محلول به میزان 400 میلی با پراکسید هیدروژن %0/3 در متانول به مدت 30 دقیقه و گرم بر کیلوگرم وزن بدن در لیتر از طریق آب آشامیدنی در دماي درجه سانتیگراد انکوبه شدند. سپس به موشهاي صحرایی داده شد [11]. بر این اساس میزان مقاطع بعد از شستشو با بافر فسفات عاري از نوکلي از با لیتر آب کاملا حل و در ظروف ویژه کمک پروتي ین کیناز تیمار شدند. کیت آزمایشگاهی K 2 گرم کادمیوم در 5 مورد استفاده در این تحقیق کیت تشخیص مرگ سلولی

4 708 تا ثیر تمرین استقامتی شنا و مکمل سیلیمارین بر تغییرات شاخص... (ساخت شرکت Roche آلمان) بود که تمامی ناشی از مسمومیت با کادمیوم را به میزان قابل توجهی POD مراحل آن مطابق با دستورالعمل همراه کیت انجام (%38) کاهش دادند. شکل 1 و نمودار 1 شاخص آپوپتوزي پذیرفت. براي تعیین شاخص آپوپتوزي در هر مقطع 10 میدان دید میکروسکوپی با بزرگنمایی بالا ( به 100 (بزرگنمایی طور تصادفی انتخاب شده و هستههاي Terminal Deoxynucleotidyl Transferase mediated) (Deoxyuridine Triphosphate Nick-End Labeling- TUNEL یکنواخت ( و مثبت (هستههایی به رنگ قهوهاي تیره و TUNEL منفی مورد شمارش قرار گرفت. سپس شاخص آپوپتوزي با استفاده از رابطه LI= a/(a+b) 100 محاسبه گردید که در آن "a" TUNEL مثبت و "b" تعداد هستههاي در هر میدان دید میکروسکوپی میباشد [14]. تعداد هستههاي منفی TUNEL کلیه مراحل تمرین و اجراي پژوهش مطابق با دستورالعمل موسسه سلامت و تغذیه در مورد مراقبت و استفاده از حیوانات آزمایشگاهی و کمیته اخلاق دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه مازندران انجام شد. براي تجزیه و تحلیل یافتههاي این پژوهش از آزمون آنالیز واریانس یک طرفه و آزمون تعقیبی در سطح خطاي (0/05 α) LSD استفاده شد. تمامی محاسبات با استفاده از نرمافزار SPSS نسخه 21 انجام گرفت. نتایج بیشترین افزایش شاخص آپوپتوزي در گروه کادمیوم را در گروههاي مختلف نشان میدهد. نمودار 1- شاخص آپوپتوزي کبد موشهاي صحرایی مادر. علامت * نشانه معناداري نسبت به گروه کنترل (001 = /0 p) و علامت # نشانه معناداري نسبت به گروه کادمیوم (001 = /0 p) است. در مقایسه با گروه کنترل) رخ داده است (شکل %437) 1). همچنین شاخص آپوپتوزي کبد موشهاي مادر گروه سیلیمارین کاهش معنیداري به میزان %43/24 را نسبت به گروه کنترل نشان داد. تمرین شناي استقامتی و سیلیمارین در ترکیب با یکدیگر شاخص آپوپتوزي کبد شکل 1- تصویر میکروسکوپیک کبد در گروههاي مختلف (TUNEL, X40)

5 ج( 709 شادمهر میردارهریجانی و همکاران هستههاي قهوهاي تیره هستههاي TUNEL مثبت بوده سیتوزولى ایفا میکند. در واقع آزادسازى سریع 2+ Ca از و بیانگر میزان القاء آپوپتوز در سلولهاي کبدي در گروههاي تمرین (الف ) تمرین-سیلیمارین (ب) حلال ) کنترل (د) سیلیمارین-کادمیوم (ه) سیلیمارین (و) تمرین کادمیوم (ز) کادمیوم (ح) و سیلیمارین- کادمیوم- تمرین (ط) را نشان میدهد. بحث نتایج پژوهش حاضر نشان داد کادمیوم باعث القاي معنیدار 4 برابري آپوپتوز کبد موشهاي صحرایی باردار در مقایسه با گروه کنترل شد. این یافته با نتایج پژوهش Ye و همکاران و Pham و همکاران (2006) مطابقت دارد.[15-16] یافته مهم این پژوهش حاکی از این است که تمرین و سیلیمارین در ترکیب با یکدیگر شاخص آپوپتوزي ناشی از مسمومیت با کادمیوم را به طور معنیداري کاهش دادند. القاي آپوپتوز توسط کادمیوم احتمالا از طریق هدفگیري میتوکندري صورت میگیرد و آپوپتوز وابسته به میتوکندري نیز حداقل از دو مسیر متفاوت میانجیگري میشود. (Caspases) مسیر اصلی مبتنی بر فعالیت کاسپازها است که توسط آزادسازي مداوم سیتوکروم C میتوکندریایی فعالیت کاسپاز- 9 آغازگر و کاسپاز- 3 مجري و گسستگی نهایی سوبستراهاي خاص میانجیگري میشود [17]. به دنبال استرسهاى مختلفى که منجر به رها شدن یون کلسیم (Ca 2+ ) از شبکه اندوپلاسمى میشوند میتوکندرى نقش مهمى در جمعآورى این کلسیمهاى لومن شبکه اندوپلاسمى باعث القاى نفوذپذیرى غشاى میتوکندرى و تحریک پاسخهاى آپوپتوزى میشود [17]. در سلولهاى سالم میتوکندرى و شبکه اندوپلاسمى جایگاههاى تماس زیادى دارند که انتقال Ca 2+ را بین این دو اندامک تسهیل مىکند. هرگونه تغییر در مورفولوژى شبکه اندوپلاسمى و یا قطعه قطعه شدن میتوکندرى مىتواند باعث زایل شدن نقاط تماس بین این دو اندامک و ممانعت از تعامل بین آنها گردد [18]. از آنجایی که میتوکندري یک اندامک کلیدي در کنترل آپوپتوز است و دپلاریزاسیون غشاي آن باعث رها شدن عوامل پروآپوپتوزي میشود پژوهشگران در توجیه کاهش میزان آپوپتوز در اثر تمرین استقامتی با شدت متوسط پیشنهاد کردند نیتریکاکساید (Nitric Oxide- NO) در غلظتهاي فیزیولوژیکی به صورت معکوس سیتوکروم اکسیداز (کمپلکس IV از زنجیره انتقال الکترونی) را مهار میکند که منجر به هایپرپلاریزاسیون غشاي میتوکندري میگردد و بنابراین از آپوپتوز جلوگیري میکند. همچنین انواع مولکولهاي آنتیآپوپتوزي مستقیم و غیرمستقیم NO توسط تحت تنظیم افزایشی قرار میگیرند [19]. پروتي ینهاي مختلف آنتیآپوپتوزي درونسلولی مانند نیتریک اکساید سنتاز القایی (Inducible nitric oxide inos) synthase- لوسمی سلول میلوي یدي یا مغز استخوانی Mcl-1) (Myeloid cell leukemia-1- پروتي ین تنظیم شده به وسیله گلوکز 78 (Glucose-regulated protein 78- Grp78) و اینترلوکین- 8 در طی تمرین با شدت متوسط تحت تنظیم افزایشی قرار میگیرند و پس

6 710 تا ثیر تمرین استقامتی شنا و مکمل سیلیمارین بر تغییرات شاخص... از بیتمرینی نیز در مقادیر بالا باقی میمانند. سطوح میباشد. تحریک DNA پلیمراز توسط سیلیمارین موجب Mcl- به عنوان میانجی آنتیآپوپتوزي سیگنال NO به دلیل افزایش ریبوزومی RNA و در نتیجه بازسازي سلولهاي 1 تخلیه مولکول اصلی پایین دست سیگنال گوانوزین مونوفسفات حلقوي یعنی NO (Cyclic-Guanosine cgmp) monophosphate- سقوط میکند. به محض فعالسازي سیگنال بافتهاي بدن افزایش بیان NO-cGMP برخی Mcl-1 را حفظ کرده و روند آپوپتوز را کند میسازند. بنابراین پیشنهاد میشود فعالیت ورزشی استقامتی با شدت متوسط از طریق تنظیم افزایشی مسیر inos-no-cgmp-mcl-1 روند آپوپتوز را کند سازد [19]. به خوبی نشان داده شده است تمرینات ورزشی منظم وضعیت آنتیاکسیدانی را در بسیاري از بافتها از جمله کبد بهبود میبخشند [20]. شکل 1 مربوط به سلولهاي آپوپتوزي کبد موشهاي صحرایی گروههاي تمرین - کادمیوم و تمرین - سیلیمارین - کادمیوم در پژوهش حاضر نیز نشان میدهد که تمرین شناي استقامتی توانسته است آپوپتوز ناشی از مسمومیت با کادمیوم را کاهش دهد. این یافته در راستاي نتایج پژوهش Milnerowicz و همکاران میباشد که پیش از این کبدي میشود. افزایش غلظت سلولی نیز موجب GSH تثبیت سوپراکساید دیسموتاز و گلوتاتیون پراکسیداز سلولی میگردد که همگی از آنزیمهاي آنتیاکسیدانی مهم هستند [21]. احتمالا سیلیمارین عدم تعادل بین بقا و مرگ سلولی آپوپتوزي را به واسطه مداخله در بیان تنظیمکنندهها و پروتي ینهاي چرخه سلولی درگیر در آپوپتوز تعدیل میکند [22]. ویژگی آنتیاکسیدانی و عملکردهاي بازسازي سلولی به عنوان نتیجه افزایش سنتز پروتي ینها مهمترین ویژگی سیلیمارین است. خاصیت تعدیل کنندگی دستگاه ایمنی ضدالتهابی ضد تکثیري و ضد ویروسی سیلیمارین ممکن است وابسته به دوز مصرفی و شکل مولکولی آن باشد [7]. بنابراین سیلیمارین در یک الگوي وابسته به دوز ممکن است در کاهش آبشاري التهاب مزمن در مدلهاي حیوانی مو ثر باشد [23]. در پژوهش حاضر نیز در اثر تزریق سیلیمارین در سرتاسر دوران بارداري شاخص آپوپتوزي کبد موشهاي تا ثیر دویدن با شدت متوسط را بر دفع کادمیوم از طریق صحرایی ماده به طور معنیداري کاهش یافت. کاهش ادرار نشان داده بودند [6]. علاوه بر تمرین شنا سیلیمارین نیز با مکانیسمهاي شاخص آپوپتوزي کبد با اجراي تمرین شناي استقامتی به همراه مصرف سیلیمارین بسیار چشمگیرتر از تمرین به متعدد از جمله تحریک DNA پلیمراز تثبیت غشاي تنهایی یا مصرف سیلیمارین به تنهایی بوده است و این سلولی مهار رادیکالهاي آزاد و افزایش غلظت ) نشان دهنده تا ثیر مثبت این دو فاکتور در ترکیب با GSHگلوتاتیون احیا شده) سلولی اثر محافظت کبدي از یکدیگر جهت کنترل القاي آپوپتوز ناشی از کادمیوم در خود نشان داده است [21] که کاهش القاي آپوپتوز ناشی بافت کبد میباشد. از کادمیوم در گروه سیلیمارین- کادمیوم نیز گواه این ادعا

7 711 شادمهر میردارهریجانی و همکاران نتیجهگیري پژوهش حاضر نشان داد محلول آشامیدنی کادمیوم در طی بارداري باعث افزایش معنیدار آپوپتوز کبدي موشهاي صحرایی مادر شد که میتواند براي آن و چه بسا براي جنین خطرناك باشد. اما تمرین شناي استقامتی به همراه مصرف سیلیمارین جهت کنترل شرایط زیانآور کادمیوم در کبد موشهاي صحرایی مادر اثربخش بوده است. نتایج پژوهش حاضر مختص موشهاي صحرایی مادر میباشد و بنابراین محقق پژوهشهاي بیشتر را در رابطه با شاخص آپوپتوزي کبد نوزادان این مادران پیشنهاد میکند. References [1] Kantola M, Purkunen R, Kroger P, Tooming A, Juravskaja J, Pasanen M, et al. Accumulation of cadmium, zinc, and copper in maternal blood and developmental placental tissue: differences between Finland, Estonia, and St. Petersburg. Environ Res Sect 2000; 83(1): [4] [5] Queira J. Basic histology: text and atlas. 12th ed Oztasan N, Taysi S, Gumustekin K, Altinkaynak K, Aktas O, Timur H, et al. Endurance training attenuates exercise-induced oxidative stress in erythrocytes in rat. Eur J Appl Physiol 2004; 91(5- [2] Jihen EH, Sfar S, Hammouda F. Interrelationships between cadmium, zinc and antioxidants in the liver of the rat exposed orally to relatively high doses of cadmium and zinc. Ecotoxicol Environ Saf 2011; 74: [3] Waisberg M, Joseph P, Hale B and Beyersmann D. Molecular and cellular mechanisms of cadmium carcinogenesis. Toxicol 2003; 192(2-3): ): [6] Milnerowicz H, Nowak P, Wielogorska D, Wochynski Z, Sobiech K. Effects of moderate physical exercise on blood and urine concentrations of cadium and metallothionein in runners. Biol Sport 2004; 21(1): [7] Hale Z. Toklu T, Ayliz V, Feriha E, Nursal G, Meral K, Goksel S. Silymarin, the Antioxidant Component of Silybum marianum, Prevents Sepsis-

8 712 تا ثیر تمرین استقامتی شنا و مکمل سیلیمارین بر تغییرات شاخص... Induced Acute Lung and Brain Injury. J Surg Res 2008; 145: hormonal modulation. Neoplasma 2004; 51(4): [8] Lidia R and Cybulski W. Application of silymarin in human and animal medicine. J Pre-Clin & Clin Res 2007; 1(1): [9] La Grange L, Wang M, Watkins R, Ortiz D, Sanchez M E, Konst J, et al. Protective effects of the flavonoid mixture, silymarin, on fetal rat brain and liver. J Ethnopharmacol 1999; 65(1): [10] Mirdar S, Arab A, hedayati M and Hajizade A. The effect of pregnant rat swimming on hypoxiainducible factor-1α levels of neonatal lung. Tehran Univ Med J 2012; 69: [11] Barański B, Stetkiewicz I, Trzcinka Ochocka M, Sitarek K and Szymczak W. Teratogenicity, fetal toxicity and tissue concentration of cadmium administered to female rats during organogenesis. J Appl Toxicol 1982; 2(5): [12] Fraschini F, Demartini G and Esposti D. Pharmacology of silymarin. Clin Drug Invest 2002; 22(1): [13] Van Pelt L. Ketamine and xylazine for surgical anesthesia in rats. J Am Vet Med Assoc 1977; 171(9): 842. [14] Melen-Mucha G, Balcerczak E, Mucha S, Panczyk M, Lipa S, Mirowski M. Expression of p65 gene in experimental colon cancer under the influence of 5- fluorouracil given alone and in combination with [15] Ye J L, Mao W P, Wu A L, Zhang N N, Zhang C, Yu Y J, et al. Cadmium-induced apoptosis in human normal liver L-02 cells by acting on mitochondria and regulating Ca(2+) signals. Environ Toxicol Pharmacol 2007; 24(1): [16] Pham T N, Marion M, Denizeau F and Jumarie C. Cadmium-induced apoptosis in rat hepatocytes does not necessarily involve caspase-dependent pathways. Toxicol In Vitro 2006; 20(8): [17] Anthony L, claudie M, nathalie A, olivier F, and laurent V. Cadmium induces caspase-independent apoptosis in liver hep3b cells: role for calcium in signaling oxidative stress-related impairment of mitochondria and relocation of endonuclease g and apoptosis-inducing factor. Free Radical Biol Med 2004; 36: [18] Montazeri F, Rahgozar S and Ghaedi K. Apoptosis and cytosolic organelles. Genet in 3rd Millennium 2011; 9(1): [19] Su S-H and Chen H-I. NO signaling in exercise training-induced anti-apoptotic effects in human neutrophils. Biochem Biophys Res Commun 2011; 405: [20] Mallikarjuna K, Shanmugam K R, Nishanth K, Wu M C, Hou C W, Kuo C H, et al. Alcohol-induced deterioration in primary antioxidant and glutathione

9 713 شادمهر میردارهریجانی و همکاران family enzymes reversed by exercise training in the liver of old rats. Alcohol 2010; 44(6): [21] Falah Hosseini H, Hemati A and Alavian S. A review of herbal medicine: Silybum marianum. J Med Plants 2004; 3(11): [22] Ramasamy K and Agarwal R. Multitargeted therapy of cancer by silymarin. Cancer Lett 2008; 269 (2): [23] Kasim Z A, Intesar N, Saad H. Dose-dependent anti-inflammatory effect of silymarin in experimental animal model of chronic inflammation. Afr J Pharm & Pharmacol 2009; 3(5):

10 714 تا ثیر تمرین استقامتی شنا و مکمل سیلیمارین بر تغییرات شاخص... Effect of Endurance Swimming Training and Silymarin Treatment on Changes in Liver Apoptotic Index in Pregnant Rats Exposed to Cadmium Sh. Mirdar Harijani 1, N. Musavi 2, Gh.R. Hamidian 3 H.A. oliaei 4 Received: 14/12/2013 Sent for Revision: 05/02/2014 Received Revised Manuscript: 03/09/2014 Accepted: 10/09/2014 Background and Objective: Abnormal regulation of apoptosis causes progressive pathological processes in the placenta of pregnant women and affects on fetal growth. The aim of this study was to investige the effects of endurance swimming training and silymarin treatment during pregnancy on cadmium exposure -induced liver apoptotic index in pregnant rats. Materials and Methods: In this expremental study 72 female rats divided into 9 groups. Training program consisted of endurance swimming, from the first day of pregnancy until delivery. Cadmium chloride (CdCl 2 ) was given as drinking water (400 mg/kg/l). Silymarin was injected subcutaneously (100 mg/kg) 3 times a week. Apoptotic index was determined by nonradioactive in situ end labeling method using TUNEL immunocytochemical technique. The ANOVA and post hoc LSD (Least Significant Difference) tests were used to analyze the findings of study. Results: Cadmium significantly increased liver apoptotic index (p=0.001). Swimming training induced no significant change in liver apoptotic index (p=0.424). Swimming training and silymarin treatment significantly decreased liver apoptotic index compared to cadmium (p=0.001). Conclusion: Endurance swimming training in combination with silymarin treatment during pregnancy can significantly counteract with cadmium-induced apoptotic index apoptosis in the liver of the pregnant rats. Keywords: Apoptotic index, Pregnant rat, Silymarin, Cadmium, Swimming training Funding: This research was funded by Mazandaran University, Faculty of Physical Education and Sport Sciences. Conflict of interest: None declared. Ethical approval: The Ethics Committee of Mazandaran University, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, approved the study. How to cite this article: Mirdar Harijani Sh, Musavi N, Hamidian GhR, oliaei HA. Effect of Endurance Swimming Training and Silymarin Treatment on Changes in Liver Apoptotic Index in Pregnant Rats Exposed to Cadmium. J RafsanjanUniv Med Sci 2014; 13(8): [Farsi] 1- Associate Prof., Dept. of Exercise Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran (Corresponding Author): Tel: (0112) , Fax: (0112) , Shadmehr.mirdar@gmail.com 2- MSc in sport physiology Dept. of Physical Education and Sport Science Sport physiology, University of Mazandaran, Babilsar, Iran 3- Assistant Prof., of Comparative Histology (Ph.D), Dep t. of Basic Sciences, Faculty of Veterinary Medicine University of Tabriz, Tabriz, Iran 4- MSc in Sport Physiology Physical Education and Sport Science Sport physiolog., Dept. of Education, Babol, Mazandaran, Babolsar, Iran