اثرات تعاملی دو شیوه تمرین و مکمل نانوکورکومین بر مسمومیت کبدي ناشی از دوکسوروبیسین

Transcript

1 807 اثرات تعاملی دو شیوه تمرین و مکمل نانوکورکومین بر مسمومیت کبدي ناشی از مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران بهمن 1395 دوره 74 شماره 11 صفحههاي 807 تا 816 مقاله اصیل اثرات تعاملی دو شیوه تمرین اجباري و اختیاري و مکمل نانوکورکومین بر مسمومیت کبدي ناشی از سید کمال سادات حسینی * ولیاالله دبیدي روشن گروه فیزیولوژي ورزشی دانشکده تربیت بدنی دانشگاه مازندران بابلسر ایران. * نویسنده مسي ول: بابلسر خیابان پاسداران دانشگاه مازندران تلفن: vdabidiroshan@yahoo.com در سالمندي القا شده بهوسیله دي گالاکتوز چکیده زمینه و هدف: یکی از رایجترین داروهاي شیمیدرمانی است که با کاهش آنتیاکسیدانها و القاي آپوپتوز منجر به سمیت کبدي میشود. پژوهش کنونی با هدف بررسی اثرات تعاملی دو شیوه تمرین اجباري و اختیاري و مکمل نانوکورکومین بر آسیب بافت کبد آزمودنیهاي مدل سالمندي انجام شد. روش بررسی: این پژوهش تجربی در آزمایشگاه جانوري گروه فیزیولوژي ورزش دانشگاه مازندران در فروردین 1393 انجام شد. 80 سر رت نر نژاد ویستار 9 هفته بهصورت روزانه در معرض تزریق 100 میلیگرم به ازاي هر کیلوگرم وزن بدن دي گالاکتوز بهصورت زیر صفاقی قرار گرفتند و بهصورت تصادفی به 10 گروه تقسیم شدند. تمرین اجباري نوارگردان بهصورت پیشرونده دقیقه در روز سرعت متر در دقیقه پنج جلسه در هفته و بهمدت شش هفته و تمرین اختیاري چرخ دوار بهمدت شش هفته بود. 15 روز روزانه 1 mg/kg بهصورت زیر صفاقی تزریق شد. نانوکورکومین 14 روز بهصورت روزانه 100 mg/kg بهصورت گاواژ خورانده شد. سطوح سوپراکسید دیسموتاز (SOD) و فاکتور محرك آپوپتوز (AIF) بهروش الایزا اندازهگیري شد. یافتهها: اجراي تمرینات اجباري و اختیاري بههمراه نانوکورکومین بهترتیب منجر به کاهش و افزایش غیرمعنادار SOD در مقایسه با اجراي این تمرینات بهتنهایی شد (0/955=P و 0/99=P). بهدنبال اجراي این تمرینات بههمراه نانوکورکومین AIF کاهشی غیر معنادار نسبت به اجراي این تمرینات بهتنهایی داشت (0/99=P و 0/99=P). نتیجهگیري: هر چند اجراي این تمرینات بههمراه نانوکورکومین تا حدودي منجر به تعدیل اثرات جانبی ناشی از میشود لیکن این سطح از مداخلات جهت حفاظت در مقابل سمیت کبدي ناشی از کافی نیست. کلمات کلیدي: کبد ورزش کورکومین نانوذرات. دریافت: 1395/07/08 ویرایش: 1395/11/18 پذیرش: 1395/11/29 آنلاین: 1395/11/30 میشود آنتراسایکلین بسیار مو ثري بهنام (Doxorubicin) با نام تجاري آدریامایسین است. این دارو بهتنهایی و یا در ترکیب با سایر داروها براي درمان تومورهاي Neoplasm 2 لیکن تولید گونههاي فعال اکسیژنی مختلف تجویز میشود. species) (Reactive oxygen و القاي مرگ برنامهریزيشده (Apoptosis) در اندامهاي سالم بدن بهویژه کبد در طی درمان با استفاده از این داروي با اهمیت را در مداخلات مقدمه طی چند دهه اخیر شیمیدرمانی بهعنوان یکی از رایجترین روشهاي درمان سرطان بخش وسیعی از مداخلات درمانی را به خود اختصاص داده است. اما متا سفانه اثرات جانبی داروهاي مورد استفاده در این روش موفقیت درمان و کاربرد بالینی آنرا محدود 1 یکی از داروهایی که بیشتر در شیمیدرمانی استفاده ساخته است. Tehran Univ Med J (TUMJ) 2017 February;74(11):

2 سید کمال سادات حسینی و همکاران این در است. درمانی محدود و با مشکلات زیادي روبهرو کرده است. حالی است که برخی یافتهها نشان میدهند که احتمال ابتلا به سرطان 4 در حقیقت همراه با افزایش سن بهصورت تصاعدي افزایش مییابد. شیوع سرطان مانند سایر بیماريهاي انحطاطی وابسته به سن در بین سالمندان افزایش چشمگیري یافته است. ازآنجاییکه فرآیند سالمندي همراه با افزایش تولید گونههاي فعال اکسیژنی و مرگ برنامهریزيشده سلول است بهنظر میرسد که بیماران سالمند مبتلا به سرطان در معرض خطر بیشتر عوارض داروهاي ضد توموري بهویژه 5 قرار دارند. ازاینرو با توجه به آثار زیانبار ناشی از درمان بهوسیله بهویژه در جمعیت سالمندان نیاز به اقدامات تشخیصی پیشگیرانه و درمانی در این زمینه بیش از پیش به چشم میخورد. در این راستا تاکنون پژوهشگران جهت شناسایی پیشگیري و درمان سمیتهاي سلولی ناشی از درمان بهوسیله پژوهشهاي بسیاري انجام دادهاند. نتایج حاصل از این پژوهشها بهطور کلی دو راهبرد استفاده از تمرینات ورزشی و دارو درمانی را 6-11 جهت حل این مشکل پیشنهاد کردهاند. یافتههاي پژوهشی نشاندهنده اثرات مثبت مدلهاي مختلف تمرینی از جمله تمرینات اجباري (استقامتی) و همچنین تمرینات اختیاري (چرخدوار) در مقابل مسمومیت ناشی از 6-8 است. از سوي دیگر نتایج سایر پژوهشها استفاده از برخی داروها و مکملهاي آنتی اکسیدانتی و نهایت در گیاهان دارویی را براي گسترده شدن رویکردهاي درمانی داروهاي ضد سرطان پیشنهاد 9-11 کردهاند. در همین راستا نتایج نشان میدهد که کوروکومین بهعنوان یکی از این مکملهاي گیاهی میتواند بهعنوان یک تنظیمکننده بهمنظور افزایش موفقیت و اثرگذاري درمانهاي رایج در بیماران مبتلا به سرطان و همچنین بهبود کیفیت زندگی بیماران 12 سرطانی مورد استفاده قرار گیرد. همچنین اثرات مثبت این داروي گیاهی در ترکیب با در چند رده سلول سرطانی موجب شده است که پژوهشگران آنرا بهعنوان یک مکمل مناسب در 13 کنار درمان با پیشنهاد کنند. لیکن آب گریز بودن (نامحلول بودن) جذب و توزیع بافتی پایین در کنار فعالیت کم و متابولیسم سریع و غیر فعال بودن محصولات حاصل در بدن تجویز کورکومین را بهعنوان یک دارو با مشکل و محدودیت روبهرو کرده بهمنظور رفع این مشکل خوشبختانه در این زمینه نیز تلاشهایی صورت گرفته است و در این میان کاربرد نانو ذرات در زمینه رسانش داروهاي مختلف بهویژه کورکومین بهسبب افزایش زیست ماندگاري (Bioavailability) دارو و امکان هدفمند نمودن آن بهتازگی توجه پژوهشگران را به خود جلب نموده است. چراکه نشان داده شده است استفاده از نانوذرات زیست تخریب پذیر جهت انتقال داروهاي نامحلول در آب مانند کورکومین موجب افزایش پایداري و 15 انحلال آبی دارو در بدن میشود. نتایج حاکی از آن است که نانوکورکومین بهعنوان یک حامل مناسب بیشتر از کورکومین بر 16 کاهش اثرات سمیت برخی داروها تا ثیرگذار است. با وجود دادههاي گفتهشده اثر حفاظتی و همزمان تمرینات منظم استقامتی و چرخدوار اختیاري همراه با مکمل نانوکورکومین بهعنوان یک راهبرد کمک درمانی پیش و در طول درمان با در آزمودنیهاي مدل سالمندي دیدگاه تازهاي است که تاکنون مورد توجه پژوهشگران قرار نگرفته است. از طرفی گزارش شده است که تزریق طولانیمدت محلول دي گالاکتوز (D-galactose) موجب آسیب اکسیداتیو از دست دادن حافظه و بهطور کلی یک فرایند شبیه به سالمندي طبیعی در موشهاي صحرایی میشود. بر این اساس از جوندگانی که تحت تزریق طولانیمدت دي گالاکتوز قرار گرفتهاند بهعنوان یک مدل سالمندي حیوانات براي پژوهشهاي ضد پیري 17 استفاده میشود. با عنایت به موارد گفتهشده پژوهش کنونی با هدف بررسی اثرات دو روش تمرینی اجباري نوارگردان استقامتی و چرخدوار اختیاري بههمراه مکمل نانوکورکومین پیش و حین درمان با بر سطوح فاکتور محرك آپوپتوز factor) (Apoptosis inducing بهعنوان یک فاکتور آپوپتوزي و سوپراکسید دیسموتاز dismutase) (Superoxide بهعنوان یک آنزیم ضد اکسایشی در بافت کبد آزمودنیهاي مدل سالمندي انجام شد. روش بررسی کنونی پژوهش بهصورت تجربی در آزمایشگاه جانوري و فیزیولوژي ورزش دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه مازندران در سال 1393 انجام گرفت. این پژوهش بر روي 80 سر مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران بهمن 1395 دوره 74 شماره تا 816

3 809 اثرات تعاملی دو شیوه تمرین و مکمل نانوکورکومین بر مسمومیت کبدي ناشی از موش صحرایی نر نژاد ویستار 10 هفتهاي با میانگین وزن اولیه 250 g تهیه شده از مرکز انستیتو پاستور آمل انجام شد. آزمودنیها پس از انتقال به محیط آزمایشگاه و آشنایی با محیط جدید وزنکشی شده و با اختلاف 10 وزنی تصادفی در قفسهاي بهطور g تایی چهار بهصورت مقدماتی دستهبندي شدند. از آنجاییکه انتقال حیوانات باعث القاي استرس به آنها و در نتیجه تا ثیر بر نتایج آزمایش میشود حیوانات پس از انتقال به آزمایشگاه جانوري دانشگاه مازندران ابتدا بهمدت دو هفته تحت شرایط جدید نگهداري شدند و سپس با توجه به هدف پژوهش مدلسازي سالمندي بر روي تمامی آنها اجرا شد. در مرحله دوم براي دستهبندي در قالب گروههاي مختلف پژوهش کنونی بهصورت تصادفی از هر قفس با مقادیر وزنی نزدیک به هم (اختلاف وزنی 10) g یک آزمودنی انتخاب شده و بهطور تصادفی در گروههاي مربوطه تقسیم شدند. کنترل+ بر این اساس آزمودنیها بهطور تصادفی در قالب 10 گروه شامل سالین نانوکورکومین+ سالین (C+S) کنترل+ (C+D) (NaCu+S) نانوکورکومین+ (NaCu+D) تمرین نوارگردان+ سالین (TM+S) تمرین نوارگردان+ تمرین چرخدوار+ (TM+D) تمرین چرخدوار+ سالین (WR+S) (WR+D) تمرین تا 45 نوارگردان+ نانوکورکومین+ (TM+NaCu+D) تمرین چرخدوار+ نانوکورکومین+ (WR+NaCu+D) تقسیم شدند. هر گروه شامل هشت سر موش بود که بهصورت چهار سر موش در هر قفس پلیکربنات شفاف و در محیطی با دماي C 20 تا 24 رطوبت شدند. تاریکی به روشنایی چرخه و %55 ساعته نگهداري 12:12 در طی دوره پژوهش آزمودنیها از غذاي استاندارد پلت ساخت شرکت بهپرور استفاده کردند که بهصورت آزاد در اختیار آنها قرار گرفت. همچنین آب مورد نیاز حیوان نیز بهصورت آزاد و از طریق بطريهاي 500 ml ویژه حیوانات آزمایشگاهی در دسترس آزمودنیها قرار داده شد. کلیه اصول اخلاقی پژوهش کنونی مطابق با اصول کار با حیوانات آزمایشگاهی مصوب گروه فیزیولوژي ورزش دانشکده تربیت بدنی و علوم ورزشی دانشگاه مازندران انجام گرفت. براي ایجاد مدل سالمندي از دي گالاکتوز Co., (Sigma-Aldrich USA) St. Louis, MO, محلول در سالین (سدیم کلراید استفاده شد. بدینصورت که روزانه 100 mg/kg وزن بدن محلول دي 17 گالاکتوز بهصورت درون صفاقی و بهمدت 9 هفته تزریق شد. برنامههاي تمرینی از هفته چهارم مدلسازي سالمندي شروع شده و بهصورت همزمان با روند مدلسازي سالمندي تا پایان هفته نهم ادامه یافت. پیش از اجراي برنامه تمرینی نوارگردان استقامتی بهمنظور آشنایی آزمودنیها با نحوه انجام تمرین بر روي نوارگردان برنامه آشناسازي بهصورت پنج جلسه راه رفتن و دویدن با سرعت 5-8 متر در دقیقه بدون شیب و بهمدت پنج تا 10 دقیقه انجام شد. سپس برنامه تمرینی اصلی پژوهش شامل دویدن روي نوارگردان بدون شیب ویژهي جوندگان انجام شد. این برنامه تمرینی که شامل دویدن روي نوارگردان با مدت فزاینده و با رعایت اصل اضافه بار از 25 دقیقه به 54 دقیقه و سرعت تمرین نیز از 15 به 20 متر در دقیقه است بهصورت پنج جلسه در هفته و در مجموع بهمدت شش هفته 7 اجرا شد. براي گرم کردن نیز آزمودنیها در ابتداي هر جلسه تمرینی بهمدت سه دقیقه با سرعت هفت متر در دقیقه دویده و سپس براي رسیدن به سرعت موردنظر در هر دقیقه دو متر در دقیقه به سرعت نوارگردان افزوده شد. براي سرد کردن بدن در انتهاي هر جلسه تمرینی نیز سرعت نوارگردان بهطور معکوس کاهش یافت تا به سرعت اولیه برسد. کل برنامه تمرینی روي نوارگردان بدون شیب انجام شد. تمرین اختیاري چرخدوار نیز شامل شش هفته بود که بهروش تمرین اختیاري بر روي چرخدوار اجرا شد. بدینصورت که گروههاي تمرینی در قفسهاي مجهز به چرخدوار (ساخت دانشکده تربیت بدنی دانشگاه مازندران) بهصورت انفرادي نگهداري شدند و بهطور آزادانه به چرخدوار دسترسی داشتند. این دستگاه مجهز به یک شمارشگر بوده که مسافت پیمودهشده را ثبت مینمود. مسافت طیشده توسط هر یک از آزمودنیها (در مدت 24 ساعت) رأس ساعت مقرر (صبح هر روز) توسط پژوهشگر یادداشت میشد. سپس از هفته پنجم برنامه تمرینی که همزمان با هفته هشتم مدلسازي سالمندي بود آزمودنیها در گروههاي بهمدت 15 روز و همزمان با مدلسازي سالمندي و برنامههاي تمرینات ورزشی در معرض پروتکل تزریق درون صفاقی داروي هیدروکلراید (Doxorubicin hydrochloride) ساخت شرکت فایزر (%0/9 استرالیا (Pfizer (Pert) Pty Limited 15 Brodie Hall Drive, Bentley Tehran Univ Med J (TUMJ) 2017 February;74(11):

4 سید کمال سادات حسینی و همکاران 810 MAL A) WA 6102 Australia. SIN10566P. با یک دوز تجمعی 15 mg/kg وزن بدن بهصورت روزانه 1 mg/kg وزن بدن 17 قرار گرفتند. جهت تهیه دوز موردنظر با توجه به دستورکار سازنده دارو با محلول سدیم کلراید %0/9 ترکیب شد (%50 %50 سدیم کلراید %0/9) و در نهایت به ازاي هر 100 g وزن آزمودنی یک واحد انسولینی از محلول حاصل تزریق شد. همچنین جهت یکسانسازي شرایط همه آزمودنیها و با در نظر گرفتن اثرات استرسی احتمالی ناشی از تزریق در گروههاي دریافتکننده دارو به آزمودنیها در گروههاي سالین یک واحد انسولینی سالین (سدیم کلراید %0/9) به ازاي هر 100 g وزن بدنشان بهصورت زیر صفاقی تزریق شد. مرحله بعد تهیه و مکملگیري نانوکوکومین شامل دو هفته بود که همزمان با دو هفته آخر برنامه تمرینی تزریق و مدلسازي سالمندي به اجرا در آمد. در این مرحله گروههاي دریافتکننده نانوکورکومین بهمدت 14 روز مکمل نانوکورکومین Nanomicellar curcumin soft gels Iran) (SinaCurcumin, Exir Nano Sina, Tehran, را بهصورت روزانه 16 و با دوز 100 mg/kg وزن بدن بهصورت گاواژ دریافت کردند. جهت تهیه محلول نانوکورکومین ابتدا 1 g نانوکورکومین بهوسیله ترازو وزن شد و در ظرف مدرج قرار گرفت. سپس 10 ml آب مقطر به آن اضافه شد. در نهایت به ازاي هر 100 g وزن آزمودنی یک واحد انسولینی بهصورت گاواژ خورانده شد. در پایان تمام گروهها 48 ساعت پس از آخرین تزریق در شرایط یکسان استاندارد و در حالت استراحت و ناشتا با کتامین و زایلازین با نسبت دو به پنج بیهوش و سپس بافت کبد از ناحیه ناف جدا و پس از شستشو بلافاصله در مایع نیتروژن قرار داده شد و تا زمان هموژنیزه شدن در دماي C 80- ذخیرهسازي شد. جهت سنجش سطوح سوپراکسید دیسموتاز و فاکتور محرك آپوپتوز بافت کبد ابتدا بافت کبد با استفاده از مایع نیتروژن پودر شد و سپس 100) mg) 0/1 g از پودر ساخته شده با 1 ml بافر فسفات سالین حاوي NaCl 8 g 800 ml و KH2PO4 0/244 g Na2HPO4 1/419 g KCl 0/201 g آب مقطر (PH=7/4) هموژنیزه شد و سپس محلول بهدستآمده از آن بهمدت پنج دقیقه با سرعت 5000 دور در دقیقه در دماي C 2-8 سانتریفوژ شد و براي سنجش شاخصهاي موردنظر با استفاده از یخ خشک به آزمایشگاه منتقل شد. براي تعیین سطوح سوپراکسید دیسموتاز و فاکتور محرك آپوپتوز از روش الایزا با استفاده از کیتهاي ساخت شرکت شرکت سازنده استفاده شد. آلمان ZellBio و با توجه به دستورکار پس از جمعآوري دادههاي خام از آمار توصیفی براي دستهبندي و تعیین شاخصهاي پراکندگی استفاده شد. از Kolmogorov- Smirnov test نیز براي بررسی طبیعی بودن دادهها استفاده شد. براي تجزیه و تحلیل یافتههاي پژوهش از آزمون تحلیل One-way ANOVA و براي مقایسه بین گروههاي مختلف از Tukey's test استفاده شد. کلیه محاسبات آماري با استفاده از SPSS software, version 21 (IBM USA) SPSS, Armonk, NY, و در سطح معناداري 0/05 P انجام شد. یافتهها یافتههاي مربوط به مقادیر میانگین انحرافمعیار و سطوح سوپراکسید دیسموتاز و فاکتور محرك آپوپتوز بافت کبد در گروههاي مختلف پژوهش کنونی در جدول 1 و نتایج حاصل از آزمون تحلیل واریانس یکطرفه در نمودارهاي 1 و 2 نشان داده شده است. همچنین میانگین مسافتهاي ثبتشده در طول دوره تمرین اختیاري چرخدوار بهترتیب 692/1±129/89 m براي گروه تمرین چرخدوار+ سالین 2208/4±587/4 m براي گروه تمرین چرخدوار+ و 1957/9±751/5 m براي گروه تمرین چرخدوار+ نانوکورکومین+ بود. با توجه به نتایج بهدستآمده میانگین مقادیر سوپراکسید دیسموتاز در گروه کنترل+ کاهش غیرمعناداري بهمیزان %16/1 نسبت به گروه کنترل+ سالین داشته است (0/913=P). همچنین دریافت مکمل نانوکورکومین در گروه نانوکورکومین+ نیز منجر به افزایش غیرمعنادار بهترتیب 6/3 و 30/32 درصدي سطوح سوپراکسید دیسموتاز نسبت به گروههاي کنترل+ و نانوکورکومین+ سالین شده است (بهترتیب 0/99=P و 0/343=P). از سوي دیگر اجراي شش استقامتی در گروه تمرین نوارگردان+ افزایش غیرمعنادار سطوح هفته تمرین اجباري نوارگردان سوپراکسید دیسموتاز منجر به بهترتیب بهمیزان 2/94 و %0/01 نسبت به گروههاي کنترل+ و تمرین مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران بهمن 1395 دوره 74 شماره تا 816

5 811 اثرات تعاملی دو شیوه تمرین و مکمل نانوکورکومین بر مسمومیت کبدي ناشی از جدول 1: میانگین و انحرافمعیار مقادیر سوپراکسید دیسموتاز و فاکتور محرك آپوپتوز بافت کبد در گروههاي مختلف گروهها نمودار 1: مقایسه میانگین و انحرافمعیار سطوح سوپراکسید دیسموتاز بافت کبد در گروههاي مختلف پژوهش کنونی C+S (کنترل+ سالین) C+D (کنترل+ ) NaCu+S (نانوکورکومین+ سالین) NaCu+D (نانوکورکومین+ TM+S (DOX (تمرین نوارگردان+ سالین) TM+D (تمرین نوارگردان+ ) WR+S (تمرین چرخدوار+ سالین) WR+D (تمرین چرخدوار+ ) TM+NaCu+D (تمرین نوارگردان+ نانوکورکومین+ ) WR+NaCu+D (تمرین چرخدوار+ نانوکورکومین+ ). نمودار 2: مقایسه میانگین و انحرافمعیار سطوح سوپراکسید دیسموتاز بافت کبد در گروههاي مختلف پژوهش کنونی متغیرها فاکتور محرك آپوپتوز (ng/ml) سوپراکسید دیسموتاز (U/ml) 74/21±9/65 58 /37±13/ 08 کنترل+ سالین 68/38±8/23 50 /28±8/ 13 کنترل+ 78/83±18/02 41 /03±5/ 5 نانوکورکومین+ سالین 68/52±5/9 53 /47±5/ 5 نانوکورکومین+ 82/75±11/3 51 /73±9/ 8 تمرین نوارگردان+ سالین 76/97±10/7 51 /78±5/ 3 تمرین نوارگردان+ 66/76±6/95 52 /10±14/ 06 تمرین چرخدوار+ سالین 70/45±7/24 39 /27±2/ 78 تمرین چرخدوار+ 75/77±4/4 44 /38±8/ 1 تمرین نوارگردان+ نانوکورکومین+ 66/58±5/7 40 /30±4/ 2 تمرین چرخدوار+نانوکورکومین+ C+S (کنترل+ سالین) C+D (کنترل+ ) NaCu+S (نانوکورکومین+ سالین) TM+D نوارگردان+ سالین) (تمرین TM+S ) (نانوکورکومین+ NaCu+D (تمرین نوارگردان+ ) WR+S (تمرین چرخدوار+ سالین) WR+D (تمرین چرخدوار+ ) TM+NaCu+D (تمرین نوارگردان+ نانوکورکومین+ ) WR+NaCu+D (تمرین چرخدوار+ نانوکورکومین+ ). نوارگردان+ سالین شد (بهترتیب 0/99=P و 0/99=P). همچنین سطوح سوپراکسید دیسموتاز متعاقب شش هفته تمرین اختیاري در گروه تمرین چرخدوار+ کاهش غیرمعناداري نسبت به گروههاي تمرین چرخدوار+ سالین و کنترل+ و 0/293=P %28 داشت (بهترتیب و 32/7 بهترتیب بهمیزان.(P=0/545 سطوح این فاکتور در گروه تمرین نوارگردان+ نانوکورکومین+ کاهش غیرمعناداري نسبت به گروههاي تمرین Tehran Univ Med J (TUMJ) 2017 February;74(11):

6 و 6 سید کمال سادات حسینی و همکاران 812 نوارگردان+ بهترتیب بهمیزان و 16/67 و نانوکورکومین+ %20/48 داشت (بهترتیب و 0/955=P 0/817=P). یافتهها در رابطه با سطوح سوپراکسید دیسموتاز در گروه تمرین چرخدوار+ نانوکورکومین+ نشان میدهد که سطوح این فاکتور نسبت به گروه تمرین چرخدوار+ افزایش اندك و غیرمعناداري بهمیزان %2/62 و نسبت به گروه نانوکورکومین+ کاهش غیرمعناداري بهمیزان %32/68 داشته است (بهترتیب 0/99=P و 0/256=P). دادههاي بهدستآمده مربوط به سطوح نشان میدهند که القاي فاکتور محرك آپوپتوز در گروه کنترل+ منجر به کاهش غیرمعنادار %8/5 در سطوح فاکتور آپوپتوز محرك بافت کبد نسبت به گروه کنترل+ سالین شد (0/99=P). دریافت مکمل نانوکورکومین در گروه نانوکورکومین+ منجر به کاهش غیرمعنادار سطوح فاکتور محرك آپوپتوز نسبت به گروههاي نانوکورکومین+ سالین بهمیزان %15 شد.(P=0/908) اجراي شش هفته تمرین اجباري نوارگردان استقامتی در گروه تمرین نوارگردان+ منجر به کاهش غیرمعنادار سطوح فاکتور محرك آپوپتوز %7/51 بهمیزان نسبت به گروه تمرین نوارگردان+ سالین و افزایش غیرمعناداري بهمیزان %12/56 نسبت به گروه کنترل+ شد (بهترتیب 0/99=P و 0/978=P). همچنین اجراي شش هفته تمرین اختیاري در گروه تمرین چرخدوار+ منجر به افزایش غیرمعنادار 5/5 و %3 سطوح چرخدوار+ فاکتور محرك آپوپتوز سالین و کنترل+ بهترتیب نسبت به گروههاي تمرین شده است (بهترتیب 0/99=P و 0/99=P). سطوح فاکتور محرك آپوپتوز در گروه تمرین نوارگردان+ نانوکورکومین+ غیرمعناداري نسبت به گروه کاهش اندك و تمرین نوارگردان+ بهمیزان %1/6 (0/99=P) و افزایشی غیرمعنادار نسبت به گروههاي کنترل+ و نانوکورکومین+ بهترتیب بهمیزان سطوح 10/8 نانوکورکومین+ %10/6 و داشت (بهترتیب فاکتور محرك آپوپتوز و گروه نانوکورکومین+ و P=0/994.(P=0/995 در گروه تمرین چرخدوار+ نسبت به گروه تمرین چرخدوار+ کاهشی غیرمعنادار بهترتیب بهمیزان 5/81 و %2/91 داشته است (بهترتیب و.(P=0/99 P=0/99 بحث بر اساس یافتههاي پژوهش کنونی تزریق تجمعی منجر به بر هم خوردن تعادل سیستم اکسیدانتی- آنتیاکسیدانتی بافت کبد میشود. همچنین بهنظر میرسد که مداخلات صورت گرفته مانند مکملدهی نانوکورکومین و شش هفته تمرین اجباري نوارگردان استقامتی هر کدام بهتنهایی میتوانند تا حدودي اثرات منفی بر تعادل سیستم اکسیدانتی- آنتیاکسیدانتی و مسیر مرگ برنامهریزيشده سلولی غیر وابسته به کاسپاز بافت کبد را از طریق افزایش اندك سطوح دیسموتاز و کاهش اندك سطوح سوپراکسید فاکتور محرك آپوپتوز تعدیل نمایند. این در حالی است که شش هفته تمرینات اختیاري چرخدوار بهتنهایی نمیتواند چنین انتظاراتی را برآورده کند. سایر یافتهها نشان داد که اجراي همزمان تمرینات اجباري نوارگردان استقامتی بههمراه مکمل نانوکورکومین اثر مثبتی بر سطوح آنزیم ضد اکسایشی سوپراکسید دیسموتاز ندارد لیکن تاحدودي منجر به کاهش سطوح عامل آپوپتوزي فاکتور محرك آپوپتوز میشود. همچنین اجراي تمرینات اختیاري چرخدوار در کنار مکملگیري نانوکورکومین منجر به افزایش اندك سطوح سوپراکسید دیسموتاز و کاهش سطوح فاکتور محرك آپوپتوز نسبت به اعمال هر کدام از این مداخلات بهتنهایی شده است. بهوسیله تاکنون راهبردهاي زیادي در مقابل عوارض کبدي مرتبط با درمان ارایه شده است. یکی از این راهبردها اجراي تمرینات ورزشی و فعالیت بدنی است که بهعنوان یک راهکار غیردارویی در برابر آسیب کبدي توصیه شده 7 است. پژوهشهاي اخیر سودمندي اثرات پیشگیرانه تمرینات استقامتی حاد طولانیمدت میانمدت و کوتاهمدت را بر سمیت کبدي ناشی از درمان درمان با گزارش نمودهاند. 18 این نتایج تا حدودي همسو با نتایج پژوهش کنونی است. از طرفی یافتهها نشان میدهند که اجراي تمرینات اختیاري چرخدوار اثر مثبت و معناداري بر سمیت ایجاد شده بهوسیله ندارد که با نتایج سایر مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران بهمن 1395 دوره 74 شماره تا 816

7 813 اثرات تعاملی دو شیوه تمرین و مکمل نانوکورکومین بر مسمومیت کبدي ناشی از پژوهشگران متناقض است. هرچند بر اساس دانش کنونی ما دادههاي پژوهشی راجع به اثرات تمرین ورزشی چرخ دوار اختیاري بر سمیت 6 ناشی از بر بافت کبد بسیار اندك است. با این وجود در ارتباط با پاسخ آنزیمهاي ضداکسایشی نسبت به فعالیتهاي بدنی پژوهشهاي پیشین چنین فرضیهاي را مطرح کردهاند که بهاحتمالی همراه با افزایش تولید رادیکالهاي آزاد سازگاريهایی در میزان تولید و فعالیت سیستم آنتیاکسیدانتی آنزیمی 19 سلولها رخ میدهد که آثار نامطلوب آن را خنثی میکند. هر چند که مسیر سیگنالینگ این وقایع تا حدودي ناشناخته باقی مانده است. با این وجود برخی معتقدند که در سیستم جذب اکسیژن سوپراکسید دیسموتاز بهعنوان آنزیمی کلیدي در اولین حذف مرحلهي رادیکالهاي آزاد نقش دارد. افزایش مصرف اکسیژن به بیش از بیست برابر حالت استراحتی و بالا رفتن جریان اکسیژن به داخل زنجیرهي انتقال الکترون در زمان فعالیت بدنی موجب سوپراکسیداز این زنجیره میشود. دراین رهاسازي زمان آنزیم رادیکال سوپراکسید دیسموتاز این رادیکال را به رادیکال (H2O2) آزاد ضعیفتري بهنام پراکسید هیدروژن تبدیل میکند. براي این عمل سوپراکسید دیسموتاز سیتوپلاسمی نیز در دسترس است. هیدروژن پراکسیدهاي تولید شده را سیستم آنزیمی گلوتاتیون پراکسیداز شامل گلوتاتیون و دو آنزیم دیگر احیا خواهد تمرینات ورزشی اکسایشی جلوگیري میکند. 19 و 20 کرد. بهاحتمالی از عوارض ناشی از ازاینرو بهنظر میرسد که اجراي از طریق تنظیم مثبت درمان بهوسیله ضد آنزیمهاي از سوي دیگر پژوهشگران راهبرد استفاده از مکملهاي گیاهی همراه با شیمیدرمانی را توصیه کردهاند. پژوهشها نشان دادند که مصرف کورکومین موجب کاهش عوارض سوء شیمیدرمانی بهویژه 20 و 21 عوارض جانبی ناشی از درمان بهوسیله میشود. با این وجود مشکلات فارماکوکینتیک کورکومین نظیر جذب خوراکی و فراهم زیستی خیلی پایین در کنار غلظت پلاسمایی خیلی ناچیز (در حد نانوگرم یا نانومولار) و دفع سریع از طریق بافتهایی مانند موکوس معده و کبد (پیش از ورود به جریان خون عمومی) بهعنوان یک مانع چالش برانگیز در راستاي استفاده دارویی از آن محسوب میشود. ازاینرو پژوهشگران سعی کردهاند که با استفاده از حاملهاي پلیمري و غیر پلیمري سامانههاي دارویی در ابعاد نانو این 22 مشکل را مرتفع نمایند. یکی از انواع سامانههاي نانو که در پژوهشهاي اخیر مورد مطالعه قرار گرفته است میسلها هستند که تاکنون توانایی آنها در مورد داروها بررسی شده است. تهیه تهیه سامانه دارورسانی بسیاري از بهنسبت سادهتر و غیر وابسته به دستگاه انعطافپذیري در طراحی پلیمرهاي دوگانه دوست با در نظر گرفتن ویژگیهاي دارو و نحوه عملکرد سامانه دارورسانی از جمله ویژگیهاي این سامانهها است. این سامانهها سبب افزایش حضور دارو در محل اثر و همچنین افزایش حلالیت داروهاي داراي حلالیت 23 آبی پایین میگردند. با عنایت به نتایج پیشین در پژوهشهاي پژوهش کنونی از نانو میسلهاي حاوي کورکومین ساخت شرکت اکسیر نانو سینا ایران استفاده شده است. این میسلها انبوههایی از مولکولهاي سورفکتانت بوده که داراي سر آب دوست و انتهاي آبگریز بوده و قادر به محلولسازي کورکومین هستند. نتایج پژوهش کنونی در تا یید نتایج پیشین و همسو با آنها نشان داد که استفاده از مکمل نانوکورکومین میتواند تا حدودي منجر به افزایش اندك سطوح سوپراکسید دیسموتاز و کاهش اندك سطوح فاکتور محرك آپوپتوز شود. از طرفی عدم معناداري مقادیر گفتهشده هم در رابطه با اثر تمرینات نوارگردان استقامتی و هم مکملگیري نانوکورکومین امري قابل توجه است که در این زمینه میتوان چنین تبیین کرد که این مسي له با مقدار مکملگیري نانوکورکومین شدت مدت و فواصل استراحتی تمرین و از همه مهمتر با پدیده سالمندي مرتبط است. چرا که در پژوهش کنونی جهت القاي سالمندي به آزمودنیها از دي گالاکتوز محلول در سالین بهمدت 9 هفته بهصورت روزانه استفاده شد. نشان داده شده است که تزریق طولانیمدت این محلول منجر به یک فرایند شبیه به سالمندي طبیعی بهاحتمالی از طریق افزایش آسیب اکسیداتیو 17 سلولی میشود. پیش از این نیز نشان داده شده است افزایش سن موجب افزایش قرارگیري در معرض عوامل محیطی که منجر به ایجاد استرس اکسایشی شده و در نتیجه موجب آسیب به DNA و تنظیم افزایشی پاسخهاي التهابی میشود. افزون بر این پیري سلولی و افزایش سطوح سایتوکینهایی نظیر IL-6 (Cellular senescence) بههمراه روند سالمندي در بروز التهاب شرکت میکند که این مسي له خطر پیشرفت سرطان را از طریق مسیر NF-κB و Signal transducer 24 (STAT3) and activator of transcription 3 افزایش میدهد. Tehran Univ Med J (TUMJ) 2017 February;74(11):

8 سید al. کمال S.K. et سادات حسینی Hoseini و Sadat همکاران 814 مهمترین هدف پژوهش کنونی بررسی اثرات احتمالی هر دو شیوه تمرین اجباري نوارگردان استقامتی و چرخدوار اختیاري در ترکیب با نانوکورکومین بر سطوح سوپراکسید دیسموتاز و فاکتور محرك آپوپتوز بود. در این زمینه یافتهها نشان داد که ترکیب تمرینات اجباري نوارگردان استقامتی با مکمل نانوکورکومین منجر به کاهش سطوح آنزیم ضد اکسایشی سوپراکسید دیسموتاز و کاهش سطوح عامل آپوپتوزي فاکتور محرك آپوپتوز میشود. این نتایج تا حدودي همسو با نتایج پژوهشهاي پیشین است که نشان میدهند تمرین منظم استقامتی یکی از عوامل محافظتکننده در کاهش اختلال در میتوکندري و آپوپتوز غیر وابسته به کاسپاز در آزمودنیهاي سالمند 25 هر است. چند کاهش سطوح آنزیم ضد اکسایشی سوپراکسید دیسموتاز نشاندهنده افزایش اندك استرس اکسایشی ناشی از اجراي این تمرینات است و بهنظر میرسد تقویت سیستم آنتیاکسیدانتی آزمودنیهاي سالمند پژوهش کنونی مستلزم زمان بیشتري باشد. ازاینرو پیشنهاد میشود که در مطالعات آتی تغییراتی در مدت و شدت نسبت زمانهاي فعالیت به استراحت در برنامه تمرین اجباري نوارگردان استقامتی شود. اعمال از سوي دیگر اجراي تمرینات اختیاري چرخدوار بههمراه مکملگیري نانوکورکومین منجر به افزایش اندك سطوح سوپراکسید دیسموتاز و کاهش سطوح فاکتور محرك آپوپتوز شده است. این یافته نشاندهنده این است که استفاده از مکمل نانوکورکومین در کنار تمرینات اختیاري نسبت به انجام تمرینات اختیاري بهتنهایی اثرات بهتر و بیشتري بر پیگیري و کاهش عوارض ناشی از درمان بهوسیله دارد. سایر مطالعات نیز تمرینات اختیاري چرخدوار را بهدلیل تناسب شدت و حجم تمرین با شرایط بدنی آزمودنیهاي تحت درمان 26 پیشنهاد کردهاند. اساس دادههاي اما بر کنونی تاکنون پژوهشی مشابه که اثرات این نوع تمرین در کنار مکملگیري ناوکورکومین را در مقابل اثرات منفی بر بافت کبد بررسی کرده باشد جهت مقایسه با نتایج پژوهش کنونی یافت نشد. با این وجود اثرات اندك و غیرمعنادار این مداخلات قابل اغماض نیست ازاینرو پیشنهاد میشود جهت حصول نتایج واضحتر در پژوهشهاي آتی تغییراتی در مقدار مکملگیري طول دوره تمرینی و شدت وارده بر چرخ گردان اعمال شود. همچنین از آنجا که شواهد پژوهشی اندکی در ارتباط با اثرات توأم این مداخلات بر سمیت ناشی از در بافت کبد وجود دارد پیشنهاد میشود که جهت حصول نتایج واضحتر پژوهشهاي بیشتري در این زمینه با استفاده از دوزها و دورههاي مختلف مکمل درمانی در کنار تمرینات ورزشی با طول دوره تمرین و شدت متفاوت انجام شود. در یک جمعبندي کلی نتایج پژوهش کنونی نشان میدهد که اجراي شش هفته تمرین اجباري نوارگردان استقامتی و مکملگیري نانوکورکومین هر کدام بهتنهایی تا حدودي قادر به کاهش اثرات منفی بر بافت کبد هستند. همچنین اجراي هر دو مدل تمرینی اجباري نوارگردان استقامتی و چرخدوار اختیاري بههمراه مکمل نانوکورکومین میتوانند تا حدودي اثراتی منفی بر تعادل سیستم اکسیدانتی- آنتیاکسیدانتی و مسیر مرگ برنامهریزيشده سلولی غیر وابسته به کاسپاز در بافت کبد را تعدیل نمایند. لیکن بهنظر میرسد که این حجم از مداخلات جهت پیشگیري و محافظت از بافت کبد در برابر اثرات سمی کافی نیست. سپاسگزاري: این پژوهش بخشی از پایاننامه تحت عنوان "اثرات پیشگیرانه دو روش تمرینی با و بدون مکملدهی نانوکورکومین بر سطوح فاکتور محرك آپوپتوز و سوپراکسید دیسموتاز بافت کبد در سمیت کبدي ناشی از دوکسوربیسین در موشهاي مدل سالمندي" در مقطع کارشناسی ارشد فیزیولوژي ورزش در سال 1395 و کد رهگیري است که با حمایت دانشگاه مازندران اجرا شده است. References 1. Minghua Li, Zhi-Gang X. Ion channels as targets for cancer therapy. Int J Physiol Pathophysiol Pharmacol 2011;3(2): Ascensão A, Oliveira PJ, Magalhães J. Exercise as a beneficial adjunct therapy during Doxorubicin treatment--role of mitochondria in cardioprotection. Int J Cardiol 2012;156(1): Nagai K, Fukuno S, Oda A, Konishi H. Protective effects of taurine on doxorubicin-induced acute hepatotoxicity through suppression of oxidative stress and apoptotic responses. Anticancer Drugs 2016;27(1): Campisi J. Aging, cellular senescence, and cancer. Annu Rev Physiol 2013;75: مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران بهمن 1395 دوره 74 شماره تا 816

9 815 Effects of two exercise training method and Nanocurcumin supplement on doxorubicin-induced hepatotoxicity 5. Fu C, Wang T, Wang Y, Chen X, Jiao J, Ma F, et al. Metabonomics study of the protective effects of green tea polyphenols on aging rats induced by d-galactose. J Pharm Biomed Anal 2011;55(5): Lien CY, Jensen BT, Hydock DS, Hayward R. Short-term exercise training attenuates acute doxorubicin cardiotoxicity. J Physiol Biochem 2015;71(4): Zolfagharzadeh F, Roshan VD. Pretreatment hepatoprotective effect of regular aerobic training against hepatic toxicity induced by Doxorubicin in rats. Asian Pac J Cancer Prev 2013;14(5): Ascensão A, Lumini-Oliveira J, Machado NG, Ferreira RM, Gonçalves IO, Moreira AC, et al. Acute exercise protects against calciuminduced cardiac mitochondrial permeability transition pore opening in doxorubicin-treated rats. Clin Sci (Lond) 2011;120(1): Kelishomi RB, Ejtemaeemehr S, Tavangar SM, Rahimian R, Mobarakeh JI, Dehpour AR. Morphine is protective against doxorubicin-induced cardiotoxicity in rat. Toxicology 2008;243(1-2): Mokni M, Hamlaoui S, Kadri S, Limam F, Amri M, Marzouki L, et al. Efficacy of grape seed and skin extract against doxorubicin-induced oxidative stress in rat liver. Pak J Pharm Sci 2015;28(6): Kopalli SR, Won YJ, Hwang SY, Cha KM, Kim SY, Han CK, et al. Korean red ginseng protects against doxorubicin-induced testicular damage: An experimental study in rats. J Funct Foods 2016;20: Sadzuka Y, Nagamine M, Toyooka T, Ibuki Y, Sonobe T. Beneficial effects of curcumin on antitumor activity and adverse reactions of doxorubicin. Int J Pharm 2012;432(1-2): Hosseinzadeh L, Behravan J, Mosaffa F, Bahrami G, Bahrami A, Karimi G. Curcumin potentiates doxorubicin-induced apoptosis in H9c2 cardiac muscle cells through generation of reactive oxygen species. Food Chem Toxicol 2011;49(5): Anand P, Kunnumakkara AB, Newman RA, Aggarwal BB. Bioavailability of curcumin: problems and promises. Mol Pharm 2007;4(6): Ghalandarlaki N, Alizadeh AM, Ashkani-Esfahani S. Nanotechnology-applied curcumin for different diseases therapy. Biomed Res Int 2014;2014: Sankar P, Gopal Telang A, Kalaivanan R, Karunakaran V, Manikam K, Sarkar SN. Effects of nanoparticle-encapsulated curcumin on arsenic-induced liver toxicity in rats. Environ Toxicol 2015;30(6): Lee J, Cho JY, Kim WK. Anti-inflammation effect of Exercise and Korean red ginseng in aging model rats with diet-induced atherosclerosis. Nutr Res Pract 2014;8(3): Jamali N, Dabidi Roshan V, Sadat-Hoseini SK. Hepatic damage and oxidative Stress induced by acute administration various dosages of doxorubicin: pretreatment effect of six weeks regular aerobic exercise. Urmia Med J 2016;27(4): Zolfagharzadeh F, Roshan VD, Hajizadeh Moghaddam A. Pretreatment effect of three and six weeks aerobic exercise on acute doxorubicin-induced hepatic stress. Modern Olympic 2015: [Persian] 20. El-Sayed EM, El-azeem AS, Afify AA, Shabana MH, Ahmed HH. Cardioprotective effects of Curcuma longa L. extracts against doxorubicin-induced cardiotoxicity in rats. J Med Plants Res 2011;5(17): Mohamad RH, El-Bastawesy AM, Zekry ZK, Al-Mehdar HA, Al-said MG, Aly SS, et al. The role of Curcuma longa against doxorubicin (Adriamycin)-induced toxicity in rats. J Med Food 2009;12(2): Letchford K, Burt H. A review of the formation and classification of amphiphilic block copolymer nanoparticulate structures: micelles, nanospheres, nanocapsules and polymersomes. Eur J Pharm Biopharm 2007;65(3): Torchilin VP. Micellar nanocarriers: pharmaceutical perspectives. Pharm Res 2007;24(1): Rahman I, Bagchi D, editors. Inflammation, Advancing Age and Nutrition. Burlington, MA: Elsevier Academic Press; Courtney SM, Kim JH, Macias BR, Canon CN, Lawler JM. The effects of exercise on caspase-independent mitochondrial proteins in regards to age-related apoptosis. Int J Exerc Sci Conf Proc 2009;2(1): Hydock DS, Lien CY, Schneider CM, Hayward R. Exercise preconditioning protects against doxorubicin-induced cardiac dysfunction. Med Sci Sports Exerc 2008;40: Tehran Univ Med J (TUMJ) 2017 February;74(11):

10 816 Tehran University Medical Journal, February 2017; Vol. 74, No. 11: Original Article The interactive effects of two forced and voluntary exercise training method and Nanocurcumin supplement on doxorubicin-induced hepatotoxicity in aging induced by D-galactose Saied Kamal Sadat-Hoseini M.Sc. Student Valiollah Dabidi Roshan Ph.D. * Department of Sport Physiology, Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Mazandaran, Babolsar, Iran. * Corresponding author: University of Mazandaran (UMZ), Pasdaran St., Babolsar, Iran. Tel: vdabidiroshan@yahoo.com Abstract Received: 29 Sep Revised: 06 Feb Accepted: 17 Feb Available online: 18 Feb Background: Doxorubicin (DOX) is a commonly used chemotherapeutic agent that causes hepatotoxicity via depletion of anti-oxidants and activation of apoptosis. Present study was aimed to investigate the interactive effects of two forced treadmill running and voluntary wheel running exercise training method and Nanocurcumin supplement on hepatic damage, in aging model subjects. Methods: This experimental research was performed in animals and exercise physiology laboratory of Faculty of Physical Education and Sport Sciences, University of Mazandaran, Iran, in April, The statistical population was eighty Wistar male rats that, received a daily injection of D-galactose solution for nine weeks (100 mg/kg body weight per day, i.p.) and then, they randomly assigned to 10 groups. The forced treadmill running protocol was progressively between 25 to 54 min/day at the intensity of 15 to 20 m/min for 5 days per week for six weeks and voluntary wheel running exercise was six weeks. DOX was administrated for 15 days (1 mg/ml/kg body weight per day, i.p.). Nanocurcumin supplement was administrated for 14 days (100 mg/kg body weight per day. orally). Superoxide dismutase and apoptosis inducing factor levels were measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method. Results: Implementation of two forced treadmill running and voluntary wheel running exercise with Nanocurcumin supplement, respectively led to insignificant decrease and increase in superoxide dismutase levels in comparison with the implementation of this exercise methods alone (P= and P= 1.000, respectively). Apoptosis Inducing Factor levels following these two training method with Nanocurcumin supplement, has insignificant decrease in comparison with the implementation of this exercise methods alone (P= and P= 1.000, respectively). Conclusion: Our findings suggest that, however implementation of these training methods with Nanocurcumin supplement, partly mitigates the side effects of doxorubicin, but this level of intervention is not sufficient to protect against doxorubicin-induced hepatotoxicity in aging model rats. Keywords: curcumin, doxorubicin, exercise, liver, nanoparticles. مجله دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران بهمن 1395 دوره 74 شماره تا 816