فرنوش خسروبخش

گیاهان دارویی از گذشته تاکنون در جنبه های مختلف مورد استفاده قرار گرفته‌اند. جنس Thymus از تیره نعنائیان میباشد که دارای 928 گونه در سرتاسر جهان است که از این تعداد 18 جنس معطر آن در ایران می‌روید. گونه T. kotschyanus (آویشن کوهی) دارای مصارف دارویی و غذایی متعددی است که در این تحقیق اکوتیپ هایی از این گونه از منطقه کوسالان استان کردستان جمع آوری شده و بعضی از خواص زیستی آن مورد بررسی قرار گرفته است. پارکینسون دومین بیماری تحلیل رونده عصبی است که با از دست دادن نورون های دوپامینرژیک در توده سیاه مغز مشخص می‌شود. عوامل ارثی و اکتسابی متعددی در ایجاد بیماری نقش دارند که از جمله آنها می‌توان به استرس اکسیداتیو اشاره کرد. استرس اکسیداتیو می‌تواند با جهش در ژن‌های دخیل در پویایی میتوکندری، باعث اختلال در عملکرد آن شود و آپوپتوز ناشی از آنرا افزایش دهد. روتنون یک نوع آفت‌کش است که می‌تواند اثرات مضری را بر سلامت انسان بگذارد. روتنون می‌تواند فعالیت کمپلکس I زنجیره انتقال الکترون را متوقف کند و به این طریق کل زنجیره مختل شده و به تبع آن موجب اختلال فعالیت میتوکندری و افزایش استرس اکسیداتیو و آپوپتوز می‌شود. در این مطالعه توان آنتی‌اکسیدانی عصاره و اسانس گیاه آویشن کوهی در افزایش زنده‌مانی مدل سلولی پارکینسون ایجاد شده با روتنون با روش رنگ سنجی MTT و ایمونوسیتوشیمی مورد بررسی قرار گرفت. همچنین توان ضد باکتریالی عصاره و اسانس نیز بر روی دو سویه باکتریایی Bacillus subtilis و Salmonella typhi توسط تست آنتی‌بیوگرام با روش دیسک دیفیوژن و روش رقت لوله ایی برای محاسبه MIC و MBC مورد ارزیابی قرار گرفت. لازم به ذکر است که آزمون های ارزیابی توان آنتی اکسیدانی عصاره و اسانس با روشهای سنجش میزان کاهندگی آهن و توان مهارکنندگی رادیکال DPPH انجام شد. همچنین محتوای فنل و فلاونویید تام گونه مورد مطالعه به ترتیب با روشهای فولین سیوکالتیو و روش رنگ سنجی کلرید آلومینیوم مورد ارزیابی قرار گرفت. ترکیبات شیمیایی اسانس گونه آویشن کوهی نیز با دستگاه GC-MS آنالیز شد. نتایج به دست آمده نشان داد که این گونه دارای توان کاهندگی و مهار کنندگی رادیکال قابل توجهی است و این می تواند ناشی از محتوای بالای فنل و فلاونویید گیاه باشد. هر چند در مقایسه با استانداردهای اسید آسکوربیک و ترولوکس اختلاف معنی داری به نفع عمکلکرد استانداردها را نشان داد، ولی دارا بودن IC50،557 میکروگرم بر میلی لیتر از عصاره برای مهار رادیکال DPPH نشان از پتانسیل آنتی اکسیدانی بالای این گونه است. محتوای فنل و فلاونویید به ترتیب (38/25 میلی گرم اسید گالیک در گرم عصاره) و (91/58 میلی گرم کوئرسیتین در گرم عصاره) بودند. آزمون مهار رشد و تکثیر سویه های های باکتریایی گرم مثبت (B. subtilis) و گرم منفی (S. typhi) نشان داد که عصاره تنها در غلظت 300 میکروگرم بر میلی لیتر هاله عدم رشد برای سویه B. subtilis ایجاد کند ولی اسانس این گونه در تمامی غلظت ها بر روی هر دو سویه موثر بوده و قطر هاله عدم رشد آن برای هر دو سویه در بالاترین غلظت (300 میکرو لیتر بر میلی لیتر) بیشتر از آنتی بیوتیک (کنترل مثبت) بوده است. نتیجه آزمون رقت لوله ایی تاثیر عصاره و اسانس بر سویه های مورد مطالعه نشان داد که MIC و MBC عصاره برای هر دو سویه به ترتیب (mg/ml 100 و 200) بود و برای اسانس در سویه گرم مثبت (MIC 0.78 µl/ml) و (MBC 1.56 µl/ml) و در سویه گرم منفی (MIC 0.39 µl/ml) و (MBC 0.78 µl/ml) بود که میزان مهارکنندگی و کشندگی بالای گونه مورد مطالعه را در غلظت های پایین برای هر دو سویه نشان می دهد. در بررسی نتایج آزمون MTT مشخص شد که اسانس نتوانست سمیت ناشی از روتنون را کاهش دهد و بالعکس خود عاملی برای کاهش زنده‌مانی سلول ها بود. بررسی میزان زنده مانی سلول های مورد مطالعه تحت تاثیر غلظت های مختلف اسانس نشان داد که، تیمار اسانس قبل از روتنون بیشترین زنده مانی و تیمار بعد از اعمال روتنون کمترین زنده مانی را داشت. در مقابل عصاره توانست در تست‌های پیش تیمار قبل از اعمال روتنون از سمیت این ماده بکاهد و زنده‌مانی سلول ها را افزایش دهد که درصد زنده مانی سلول ها در تست 12 ساعته بیشتر بود. در مورد عصاره نیز همانند اسانس تیمار آن قبل از روتنون بیشترین زنده مانی و تیمار بعد از اعمال روتنون کمترین زنده مانی را داشت. نتایج مربوط به تست ایمنوسیتوشیمی با اعمال روتنون و عصاره نشان داد که در غلظت 50 میکروگرم بر میلی لیتر میزان بیان ژن یا ظهور پروتیین تیروزین هیدروکسیلاز افزایش پیدا کرد که نشان از افزایش پیش ساز دوپامین در مدل سلولی پارکینسونی مورد مطالعه می باشد. از نتایج به دست آمده می توان به این نتیجه گیری رسید که اکوتیپ های گونه T. kotschyanus از منطقه کوسالان استان کردستان می تواند به عنوان یکی از گیاهان دارویی موثر، با دارا بودن خواص آنتی اکسیدانی، ضد باکتریایی بالا معرفی شود. همچنین این گیاه با اثر گذاری بالا بر مهار رشد سلول های پروکاریوت می توانند گزینه ایی مناسب برای مهار رشد و تکثیر سلول های سرطانی نیز باشد.

بیماری پارکینسون یکی از شایع‌ترین بیماری‌های عصبی در جهان است که حدود دو درصد افراد بالای 60 سال به آن مبتلا هستند. کمبود ترشح دوپامین از سلول‌های عصبی دوپامینرژیک در جسم سیاه یکی از اصلی‌ترین دلایل ابتلا به این بیماری است. این بیماری با افزایش توده‌های فیبری مانند از جنس آلفا-سینوکلئین تحت عنوان اجسام لویی به وجود می‌آید که این توده‌ها فرآیندهای درون سلولی از جمله تنفس سلولی، تخریب لیزوزومی، تبادل مواد، پیام‌رسانی و سوخت‌وساز را تحت تاثیر قرار داده، عملکرد طبیعی سلول‌های عصبی را مختل نموده و آن‌ها را به سمت آپوپتوز هدایت می‌کند. یکی از اندامک‌هایی که در سال‌های اخیر در رابطه با این بیماری مورد توجه قرار گرفته میتوکندری است. سلامت و عملکرد صحیح میتوکندری در سلول‌های عصبی بسیار با این بیماری مرتبط است و هرگونه اختلال در عملکرد میتوکندری شرایط را به نفع این بیماری تغییر می‌دهد. سلامت میتوکندری در گرو پویایی آن است که خود شامل شکافت و همجوشی است. این دو فرآیند توسط تعدادی از پروتئین‌ها انجام می‌شود که مقدار آن‌ها بسته به شرایط سلول دچار تغییر می‌شود و هرگونه تغییر در بیان این پرروتئین‌ها شکافت و همجوشی را از حالت تعادل خارج نموده و عملکرد میتوکندری را با مشکل مواجه می‌کند. یکی از عوامل مولکولی تغییر بیان ژن‌ها اثر ریزRNAها بر مهار آن‌هاست. این ریزRNAها با مکمل شدن در یک یا چند ناحیه از ژن از بیان آن جلوگیری می‌کنند. هدف از انجام این پژوهش بررسی بیان ژن Drp1، (مسئول شکافت میتوکندری) و ژن‌های mfn1 و mfn2 (مسئول همجوشی میتوکندری) و همچنین بررسی بیان miR-140-3p و ارتباط آن با دو ژن Drp1 و mfn1 در رده سلولی SH-SY5Y تیمار شده با روتنون به عنوان مدلی برای بیماری پارکینسون است. سلول‌های SH-SY5Y با غلظت‌های مختلف 1/0، 2/0، 5/0 و 1 میکرومولار روتنون در دو مدت زمان 12 و 24 ساعت تیمار شده و اثر سمیت روتنون در سلول‌ها مورد بررسی قرار گرفت. به منظور بررسی بیان ژن‌های Drp1، mfn1، mfn2 و miR-140-3p سلول‌ها به مدت 24 ساعت در معرض غلظت‌های 1/0، 2/0 و 5/0 میکرومولار روتنون قرار گرفته و پس از استخراج RNA و ساخت cDNA، با استفاده از Real-time PCR بیان ژن‌ها مورد ارزیابی قرار گرفت. برای ردیابی پروتئین مرتبط با میکروتوبول (MAP2) و تیروزین هیدروکسیلاز (TH) از آنتی‌‌بادی‌های نشان‌دار در نمونه‌های سلولی تیمار شده با غلظت‌های 5/0 و 1 میکرومولار روتنون استفاده شده و سپس تراکم پروتئین‌ها در هر غلظت بررسی شد. مشخص شد که در غلظت‌های بیشتر از 2/0 میکرومولار روتنون شکل سلول‌ها تغییر کرده و از حالت طبیعی خارج می‌شوند و در غلظت روتنون 1 میکرومولار، سلول‌ها در حال مرگ ناشی از سمیت روتنون هستند. اثر سمیت روتنون توسط MTT نشان داد که تیمار با غلظت‌های 5/0 و 1 میکرومولار روتنون به مدت 24 ساعت برای سلول-ها کشنده بوده و تراکم آن‌ها را کاهش می‌دهد. بیان ژن‌های mfn1 و mfn2 در غلظت‌های بیشتر از 2/0 میکرومولار روتنون کاهش قابل توجهی داشته در حالی که بیان Drp1 در غلظت‌های مختلف روتنون افزایش نسبی داشته است. بیان miR-140-3p به طور کلی در غلظت-های مختلف روتنون کاهش داشته است که این کاهش بیان در غلظت 1/0 میکرومولار روتنون ممکن است با افزایش بیان Drp1 در همین غلظت در ارتباط باشد. میزان پروتئین تیروزین هیدروکسیلاز در نمونه‌های تیمار شده با روتنون نسبت به سلول‌های فاقد تیمار کاهش یافته است که تولید پیش‌ساز دوپامین را کاهش می‌دهد. مقدار پروتئین MAP2 در نمونه‌های کنترل و تیمار شده تغییرات چندانی نداشته است اما در نمونه‌های کنترل، زوائد عصبی سلول‌ها به‌خوبی دیده می‌شود و ظاهر سلول‌ها طبیعی است؛ درصورتی که در نمونه‌های تیمار شده این زوائد عصبی از بین رفته است. مدل پارکینسونی ایجاد شده نشان داد که در این بیماری همجوشی میتوکندری کاهش و شکافت افزایش می‌یابد. از طرفی در سلول‌های عصبی روند تولید دوپامین به‌واسطه آنزیم تیروزین هیدروکسیلاز با بیان کاهش یافته این آنزیم کاهش می-یابد. علاوه بر آن استحکام ساختار سلول‌ها به دلیل اُفت کیفیت پروتئین MAP2 کاهش یافته و شرایط را برای هدایت سلول‌های عصبی به سمت آپوپتوز مهیا می‌کند.

به دلیل ماهیت بافت عصبی، جبران آسیب‌ وارد شده به آن به کندی و اغلب امکان ناپذیر است. سلول‌های بنیادی به دلیل ترشح فاکتورهای مغذی متعدد و نیز با توانایی تبدیل شدن به سلول‌های عصبی از دست رفته و جایگزین شدن به جای آن‌ها به عنوان یک راهکار درمانی بالقوه در ترمیم بافت عصبی مطرح هستند. از سوی دیگر استفاده از بیومواد در زمینه تشخیص به عنوان بیوسنسورها و نیز درمان آسیب‌های وارد به سیستم عصبی امروزه مورد توجه قرار دارند. قطع رگ‌های عصبی که منجر به از دست رفتن عملکرد کلی یک بخش از بدن می شود، به عنوان یک آسیب جدی در بافت عصبی مطرح می‌باشد؛ امروزه می‌توان از بیومواد در جهت جبران بخش از دست رفته عروق عصبی که تحت عنوان آلوگرافت‌های عصبی شناخته می‌شوند، استفاده نمود. در تکنیک‌های جدید علاوه بر بهره مندی از بیومواد می‌توان با کمک سلول‌های بنیادی، به دلیل ترشح مواد مغذی، در جهت تسریع در درمان در آلوگرافت‌های عصبی استفاده کرد. در این مطالعه خواص بیولوژیکی نانوالیاف کیتوزان/P حاوی داروی رزوواستاتین بر روی سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از بافت چربی انسان برای ترمیم بافت عصبی مورد بررسی قرار گرفت. افزایش بقای سلول‌های بنیادی مزانشیمی می‌تواند به عنوان یک عامل موثر در جهت درمان واقع شود؛ به طوری که افزایش بقای سلول‌های بنیادی به منزله‌ی در معرض بیشتر قرار گرفتن بافت آسیب دیده با ترشحات مغذی سلول‌های بنیادی می‌باشد. بارگذاری ترکیبات موثری همچون رزواستاتین در نانوالیاف مورد استفاده در آلوگرافت عصبی می‌تواند عامل مفیدی در این جهت واقع گردد. در این مطالعه پس از استخراج سلول‌های بنیادی مزانشیمی مشتق از چربی انسان و بررسی هویت این سلول‌ها با کمک تکنیک فلوسایتومتری، اثر زنده‌مانی داروی رزوواستاتین بر روی این سلول‌ها با کمک روش آلاماربلو بررسی شد. داده‌های منتج از این قسمت پروژه منتهی به انتخاب دوزهای 0.001، 0.1و 1 میکرومولار از این دارو جهت تهیه نانوالیاف کیتوزان/P حاوی این دارو گردید. سپس با کمک دستگاه الکترواسپینینگ تک نازله جهت ریسیدن نانوالیاف مورد نظر اقدام گردید. در مرحله بعد با کمک تکنیک FTIR به بررسی، تایید و سنجش نانوالیاف تولید شده پرداخته شد که تمامی نانوالیاف تولید شده مورد تایید واقع گردیدند. همچنین جهت بررسی ساختار نانوالیاف ریسیده شده با کمک میکروسکوپ الکترونی تصویر برداری شد و تصاویر با کمک نرم افزار Image j مورد پردازش قرار گرفت که تمامی نانوالیاف در این تست نیز مورد تایید قرار گرفتند. در ادامه جهت بررسی رفتار نانوالیاف در شرایط فیزیولوژیک و بررسی تورم نانوالیاف از تست ظرفیت جذب آب استفاده شد. تمامی نانوالیاف تولید شده در این تست، پایداری و شرایط مناسب در طول مدت 24 ساعت را از خود نشان دادند. پس از سنجش‌های ذکر شده، سمیت نانوالیاف تولید شده بررسی شد. برای این منظور 5 گروه آزمایشی شامل گروه بدون نانوفیبر، گروه نانوفیبرکیتوزان/PEO با غلظت صفر از رزوواستاتین و گروه‌های نانوفیبر کیتوزان/PEO حاوی غلظت های 0.001، 0.1 و1 میکرومولار از رزوواستاتین در نظر گرفته شد. نتایج منتج از این تست نشان داد که نانوالیاف کیتوزان/PEO فاقد اثر سمیت بر روی سلول‌های بنیادی مزانشیمی هستند. همچنین غلظت 0.001 میکرومولار از رزوواستاتین نیز می‌تواند سبب افزایش مثبت رشد و تکثیر سلول‌های بنیادی گردد. سایر غلظت ها نیز با توجه به سرعت رهایش دارو، اثر قابل توجهی بر کاهش زنده‌مانی بر سلول‌های بنیادی نداشتند. بنابراین تمامی غلظت‎ها جهت بررسی در شریط درون تنی و بررسی اثر رزواستاتین بر روی افزایش ترشحات و القای تمایز عصبی بر روی سلول‌های بنیادی پیشنهاد می‌شوند.

ناکارآمدی زنجیره انتقال الکترون میتوکندری باعث آسیب زایی و ایجاد اختلالات عصبی مانند بیماری نوروپاتی بینایی توارثی لِبِر (LHON) می شود. نقص کمپلکس I باعث کاهش عملکرد ATP سنتاز شده و در نتیجه سطح استرس اکسیداتیو افزایش یافته و تخریب حمل و نقل گلوتامات رخ می دهد که همگی منجر به نقص سلول های گانگلیونی شبکیه (RGC) و سرانجام آپوپتوز و مرگ سلول می شود. در بیماری LHON به دلیل اختلال عملکرد سلول های گانگلیونی و در نهایت آتروفی عصب بینایی، کاهش تدریجی دقت بینایی و فقدان دید مرکزی ایجاد می شود. روتنون، یک مهارکننده کمپلکس I میتوکندری است که باعث تخریب شبکیه می شود و برای تولید مدل شیمیایی بیماری LHON استفاده می شود. پروتئین X برناویروس، به ویروس قابلیت حضور در هسته و میتوکندری سلول میزبان را می دهد. پپتید PX3 قسمتی از ساختار پروتئین X است که توالی MPP، جهت عبور اختصاصی پپتید به درون غشا سلولی و به درون میتوکندری، به آن اضافه شده است. هدف مطالعه حاضر، بررسی اثر پپتید PX3 بر روی مدل حیوانی LHON القا شده با روتنون است. در این مطالعه تزریق داخل زجاجیه روتنون در موش های نر نژاد C57BL/6J انجام شد و در داخل زجاجیه موش های کنترل شم، DMSO (حلال روتنون) تزریق شد. 72 ساعت بعد از تزریق روتنون، دقت بینایی با پاسخ اُپتوکینتیک ارزیابی شد. سپس برای بررسی تغییرات ضخامت لایه-های شبکیه در حضور روتنون و پپتید درمانی، مورفومتری شبکیه با رنگ آمیزی DAPI انجام شد. تغییرات تعداد سلول های RGC، پایانه های عصبی آن ها و گلیوز با روش ایمونوهیستوشیمی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این پژوهش نشان داد که کاهش بینایی ایجاد شده در اثر تزریق روتنون در حضور پپتید PX3 بهبود پیدا کرده است. همچنین در موش هایی که همزمان با روتنون، پپتید درمانی را دریافت کردند، کاهش معنی دار تعداد سلول های RGC مشاهده نشد. افزایش گلیوز ایجاد شده در اثر تزریق داخل زجاجیه روتنون، توسط پپتید PX3 کاهش پیدا کرد. در این مطالعه در موش های تیمار شده با روتنون کاهش بیان پروتئین های طبیعی موجود در ساختار دندریت های سلول های RGC مشاهده شد. این کاهش بیان درحضور پپتید PX3 کمتر مشاهده شد. اما افزایش ضخامت لایه OPL در شبکیه موش های دریافت کننده روتنون، در حضور پپتید نیز مشاهده شد. نتایج این مطالعه نشان داد که پپتید مشتق شده از پروتئین X توانسته است جلوی آسیب های بینایی و ساختاری ایجاد شده در چشم موش های مدل بیماری LHON را بگیرد. این نتایج تایید کننده مطالعات قبلی مبنی بر اثر محافظت کنندگی عصبی پروتئین X است.

مقدمه: نوروپاتی بینایی ارثی لبر (LHON) یک بیماری میتوکندریایی و تحلیل برنده عصبی است که عمدتاً سلول های گانگلیونی شبکیه (RGCs) را درگیر می کند. نقص کمپلکس 1 به دلیل جهش DNA میتوکندریایی منجر به نارسایی بینایی می شود. LHON به طور انتخابی RGCها را هدف قرار می دهد، که بر خلاف اکثر سلول های دیگر، به شدت به عملکرد میتوکندری بستگی دارند. پاتولوژی LHON با کاهش ضخامت لایه شبکیه و از دست دادن RGC مشخص می شود. امروزه هیچ درمان قطعی برای بهبود نقص بینایی در LHON وجود ندارد. روتنون، یک مهارکننده کمپلکس 1 میتوکندریایی، از طریق مکانیسم های ناشناخته باعث تخریب شبکیه می شود و برای تولید مدل های القا شده شیمیایی برای LHON استفاده شده است. این سم، یوبیکوینون را مهار می کند و هنگامی که به صورت داخل زجاجیه در موش تزریق می شود، باعث ایجاد نقص های بیوشیمیایی، ساختاری و عملکردی شبکیه مشابه LHON می گردد و به طور قابل توجهی منجر به از دست دادن RGCs و تحلیل رفتن عصب بینایی می شود. روتنون، رادیکال های آزاد میتوکندری و پراکسیداسیون لیپیدی در کشت های اولیه شبکیه موش ها را افزایش می دهد. هدف مطالعه حاضر توسعه یک مدل روتنون بهبود یافته و بسیار تکرارپذیر از LHON است. روش کار: در این مطالعه، تزریق داخل زجاجیه روتنون (2 ul) در حامل ویژه به موش های نر C57BL/6J (7 تا 8 هفته) انجام شد. مدل سازی فقط در یک چشم انجام می گردد و چشم دیگر به عنوان کنترل در نظر گرفته می شود. در قبل از هر تیمار، محلول روتنون به صورت تازه در حلال DMSO تهیه شد. بعد از تزریق روتنون، تست های بینایی و مورفومتریک در چهار بازه زمانی مختلف (1 ساعت، 24 ساعت، 48 ساعت و 7 روز) انجام شد و دقت بینایی با پاسخ اپتوکینتیک (OKR) ارزیابی گردید. همانطور که در بالا بیان شد، LHON با کاهش ضخامت لایه های شبکیه و از دست دادن RGC مشخص می شود؛ بنابراین ضخامت لایه های شبکیه با رنگ آمیزی DAPI و تعداد RGCs با روش ایمونوهیستوشیمی ارزیابی می شود. در نهایت نتایج مقاطع زمانی مختلف با هم مقایسه شدند. نتایج: تصاویر بدست آمده از تست های مورفومتری با نرم افزار ImageJ تجزیه و تحلیل شدند. به طرز عجیبی، نتایج بدست آمده از مورفومتری و تست های بینایی با همدیگر همخوانی داشت. ضخامت لایه های شبکیه و تعداد سلول های شبکیه، 24 ساعت پس از تزریق داخل زجاجیه روتنون نسبت به گروه کنترل به طور معنی داری کاهش یافت.در بازه زمانی 48 ساعت و 7 روز پس از تزریق روتنون، نقص بینایی و شبکیه یسار شدیدتر بوده است. نتایج نشان می دهد که مناسبترین مدل LHON در بازه زمانی 24 ساعت پس از تزریق داخل زجاجیه روتنون در موش ها بوده است. نتیجه گیری: در این مطالعه با تزریق روتنون در داخل چشم موش ها، مدل روتنون ایجاد گردید. در چشم هایی که تزریق روتنون انجام شد، کاهش دید و تغییر در لایه های شبکیه به ویژه در لایه پلکسی فرم داخلی (IPL) به طور قابل توجهی مشاهده گردید. در این پژوهش نشان داده شده است که تزریق روتنون مشابه آنچه در بیماری LHON رخ می دهد، باعث مرگ سلول های شبکیه توسط آپپتوز می گردد. به طور خلاصه، این نسخه از مدل روتنون بسیار قابل تکرار است و می تواند ابزار مناسبی برای بررسی راهکارهای درمانی جدید محافظت کننده عصبی باشد.

مقدمه: نوروپاتی بینایی ارثی لبر نوعی بیماری میتوکندریایی است که در آن سلول های عصبی دژنره می شوند. در این بیماری سلول های گانگلیون شبکیه مورد حمله قرار می گیرند. اختلال در کمپلکس I میتوکندری، منجر به درگیری این سلول ها می شود. روتنون، سمی است که مانع فعالیت زنجیره تنفسی میتوکندری می شود. این سم بر کمپلکس I میتوکندری اثر مخرب خود را اعمال می کند. روتنون در القای بیماری های تحلیل رونده عصبی از جمله لبر، در مدل های سلولی و مدل های حیوانی به کار برده می شود. کشت بافت شبکیه یک بستر ساده سازی شده و فضایی مناسب برای مطالعه سلول های گانگلیون شبکیه به منظور بررسی درمان های مربوط به این بافت را فراهم می کند. هدف تحقیق حاضر مشاهده تاثیر پروتئین ایکس بر مدل ex vivo بیماری لبر است. مواد و روش ها: رتینال اکسپلنت، یک مدل ساده سازی شده در خارج از بدن موجود زنده است. که به ما امکان مطالعه شبکیه و تاثیر دارو بر آن را پیاده سازی می کند. در این تحقیق قابلیت حفاظت از سلول های گانگلیون شبکیه به وسیله پپتید ایکس در برابر روتنون به روش پیش درمانی مود بررسی قرار گرفت. به منظور این هدف، شبکیه جنین 14 روزه موش نژاد C57BL/6 کشت داده شد. پیش درمانی با پپتید ایکس، 24 ساعت و 48 ساعت پس از کشت انجام شد. پس از پیش درمانی، محلول 10 میکرومولار روتنون، به منظور تخریب عملکرد کمپلکس I میتوکندری سلول های شبکیه، به محیط کشت اضافه شد. آکسون سلول های گانگلیون شبکیه با روش ایمونوهیستوشیمی و با استفاده از آنتی بادی بتاتوبولین (نشانگر عصبی) مورد ارزیابی قرار گرفت. در نهایت آنالیز تصاویر با نرم افزار imagej انجام شد. نتایج: نتایج حاصل از رنگ آمیزی آکسون های بافت شبکیه در محیط کشت حاکی از آن است که پپتید ایکس می تواند در برابر اثرات مخرب روتنون نقش محفاظت کنندگی داشته باشد و میزان فرگمنتیشن آکسونی را کاهش دهد. بحث و نتیجه گیری: در حال حاضر درمان موثر برای درمان بیماران مبتلا به لبر وجود ندارد. پروتئین ایکس می تواند به عنوان یک گزینه درمانی برای این بیماری در نظر گرفته شود. مطالعه به منظور یافتن یک درمان جدید برای این بیماری بر روی کشت بافت شبکیه انجام شده است. امیدواریم این پروژه قدمی موثر برای یافتن یک راه کار درمانی برای بیماران لبر و سایر نوروپاتی های بینایی میتوکندریایی باشد.

بیماری کارسینومای سلول های کبدی(HCC) شایع ترین نوع سرطان کبد است و شناسایی استراتژی های درمانی جدید برای آن مورد نیاز است. فرایندهای پویایی میتوکندری در حفظ هومئوستاز میتوکندریایی کبد نقش کلیدی دارد. علاوه بر این بعضی داده های در حال افزایش نقش پویایی میتوکندری را در پیشرفت سرطان نشان می دهند. روتنون سمی است که با اتصال به کمپلکسI میتوکندری، به طور اختصاصی جریان الکترون ها را در زنجیره تنفسی مهار می کند. نشان داده شده است که روتنون باعث القای آپوپتوز وابسته به میتوکندری و تولید گونه فعال اکسیژن در کبد می شود. هدف مطالعه حاضر بررسی بیان ژن های درگیر در فرایند همجوشی غشای میتوکندری در رده سلول های کارسینومای کبد انسان (HepG2) بود. در ابتدای پروژه با روش MTT اثر سمیت روتنون بر روی رشد سلولهای HepG2 ارزیابی شد. سپس بیان ژن های mfn1، mfn2 و opa1 با روش ریل تایم PCR مورد ارزیابی قرار گرفت. داده های به دست آمده از آزمون IC50 در غلظتهای 2.5 و 5 میکرومول روتنون بعد از 24 و 48 ساعت تیمار، کاهش قابل توجهی (50%) را در تعداد سلول های زنده نشان داد. حضور آنتی اکسیدان آلفالیپوئیک اسید توانست بقای سلول های تحت اثر روتنون را بهبود ببخشد. نتایج qPCR کاهش قابل توجهی را در بیان ژن mfn2 و opa1 در حضور 2.5 میکرومول روتنون نشان داد (P˂0.0001). داده های مربوط به بیان ژنmfn2 نشان داد که تفاوت معنی داری بین گروه کنترل و گروه دریافت کننده 2.5 میکرومول روتنون وجود ندارد. در این مطالعه نشان داده شد که سطح mRNA ژن های درگیر در فرایند همجوشی غشای میتوکندری در پاسخ به اثرات سمیت روتنون تغییر کرده است. این نتایج می تواند توضیح دهد که تغییر تعادل بین فرایندهای همجوشی و شکافت میتوکندری در سلول های توموری HepG2 می تواند ناشی از اثرات آپوپتوزی روتنون باشد. به این ترتیب در تایید نتایج مطالعات قبلی پروتئین های درگیر در فرایند همجوشی میتوکندری می توانند در پاتوژنز سرطان کبد و یا در کنترل آن نقش داشته باشند.

پیشینه تحقیق: میتوکندری ها اندامک های کلیدی درون سلول ها با ساختارهایی پویا و دارای غشاء دو لایه و DNA مستقل هستند. پروتئین های مربوط به فرآیندهای پویایی میتوکندریایی همچون همجوشی، شکافت، حمل و نقل و میتوفاژی در بسیاری از بیماری های عصبی مانند پارکینسون، آلزایمر و غیره نقش دارند. طی سال های گذشته از روتنون برای ایجاد مدل سلولی و حیوانی شناخته شده ای برای بیماری پارکینسون استفاده شده است. مطالعات بسیاری استفاده از آنتی اکسیدان ها را برای محافظت در برابر اختلالات تخریب کننده عصبی مانند پارکیسنون پیشنهاد کرده اند. آلفا لیپوئیک اسید (ALA) با کاهش سطح رادیکال-های آزاد اکسیژن به عنوان یک آنتی اکسیدان قوی نشان داده شده است. هدف از این مطالعه، بررسی میزان بقای سلولی و تغییرات بیان ژن های همجوشی میتوکندری mfn1 و mfn2 در سلول های SH-SY5Y تیمار شده با روتنون و ALA بود. روش بررسی: در ابتدای پروژه با روش MTT اثر سمیت روتنون بر روی رشد سلول های SH-SY5Y ارزیابی شد. سپس تاثیر غلظت های مختلف آلفالیپوئیک اسید در بقای سلول های SH-SY5Y تیمار شده به مدت 48 ساعت با روتنون بررسی شد. در ادامه بیان ژن های mfn1 و mfn2 با روش ریل تایم PCR مورد ارزیابی قرار گرفت یافته ها: بر اساس محاسبات IC50 اثر سمیت روتنون در غلظت های بالاتر از 1 میکرومولار مشخص شد. بررسی اثر دو غلظت 2.5 و 5 میکرومولار روتنون به مدت 24 و 48 ساعت روی بقای سلول های SH-SY5Y در شرایط کشت معمولی و بعد از القای تمایز تفاوت معنی داری را در بین گروه های آزمایشی نشان داد. بررسی تاثیر غلظت های مختلف آلفالیپوئیک اسید بر بقای سلول های SH-SY5Y تمایز نیافته و تمایز یافته، پس از 48 ساعت تیمار با روتنون نشان داد که تفاوتی بین گروه دریافت کننده ی روتنون با گروه های دریافت کننده روتنون و آنتی اکسیدان مشاهده نشد. این نتایج نشان داد که حضور آنتی اکسیدان آلفالیپوئیک اسید تاثیری در بهبود سمیت ناشی از روتنون در بقای سلول های SH-SY5Y ندارد. مطالعه کمی بیان ژن های mfn1 و mfn2 با استفاده از روش Real time-PCR انجام شد. نتایج qPCR نشان داد که در سلول های کشت داده شده در محیط کشت معمولی ، بیان ژن های mfn1 و mfn2 در حضور 5 میکرومولار روتنون کاهش معنی داری را نشان می دهد (P<0.001). همچنین در این سلول ها بیان ژن های mfn1 و mfn2 در حضور آلفالیپوئیک اسید و روتنون در مقایسه با گروه دریافت کننده روتنون به تنهایی افزایش یافته است (P<0.0001). در سلول های تمایز یافته بیان ژن mfn1 تغییر معنی داری را نشان نداد، اما سطح بیان ژن mfn2 افزایش معنی داری را نسبت به بقیه گروه ها نشان داد (P=0.014). نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان داد که سطح mRNA ژن های mfn1 و mfn2 در پاسخ به اثر سمیت روتنون تغییر کرده است. به این ترتیب تغییر بیان ژن های شکافت میتوکندری می تواند در پیشرفت بیماری پارکینسون و یا در کنترل آن نقش داشته باشد.

پیشینه تحقیق: بیماری پارکینسون دومین بیماری شایع تحلیل رونده عصبی است که با از دست دادن نورون دوپامینرژیک در جسم سیاه سلول های عصبی مغز تعریف می شود. در مدل های آزمایشی و همچنین در نمونه های بیماران مبتلا به پارکینسون (PD) ، نشان داده شده است که شکافت میتوکندری به عنوان یک مرحله اولیه در طی این فرایندهای تخریب عصبی رخ می دهد. روتنون سمی است که با اتصال به کمپلکسI میتوکندری، به طور اختصاصی جریان الکترون ها را در زنجیره تنفسی مهار می کند. نشان داده شده است که روتنون باعث القای آپوپتوز وابسته به میتوکندری و تولید گونه فعال اکسیژن در سلول های عصبی می شود. هدف مطالعه حاضر بررسی بیان دو ژن fis1و drp1 (دو فاکتور درگیر در پویایی میتوکندری) در رده سلولی نوروبلاستومای انسان، SH-SY5Y، بود. روش بررسی: در ابتدای پروژه با روش MTT اثر سمیت روتنون بر روی رشد سلول های SH-SY5Yارزیابی شد. سپس تاثیر غلظت های مختلف آلفالیپوئیک اسید در بقای سلول های SH-SY5Y تیمار شده به مدت 48 ساعت با روتنون بررسی شد. در ادامه بیان ژن های fis1 و drp1با روش ریل تایم PCR مورد ارزیابی قرار گرفت. یافته ها: بر اساس محاسبات IC50 اثر سمیت روتنون در غلظت های بالاتر از 1 میکرومولار مشخص شد. بررسی اثر دو غلظت 2.5 و 5 میکرومولار روتنون به مدت 24 و 48 ساعت روی بقای سلول های SH-SY5Y در شرایط کشت معمولی و بعد از القای تمایز تفاوت معنی داری را در بین گروه های آزمایشی نشان داد. بررسی تاثیر غلظت های مختلف آلفالیپوئیک اسید بر بقای سلول های SH-SY5Y تمایز نیافته و تمایز یافته، پس از 48 ساعت تیمار با روتنون نشان داد که تفاوتی بین گروه دریافت کننده ی روتنون با گروه های دریافت کننده روتنون و آنتی اکسیدان مشاهده نشد. این نتایج نشان داد که حضور آنتی اکسیدان آلفالیپوئیک اسید تاثیری در بهبود سمیت ناشی از روتنون در بقای سلول های SH-SY5Y ندارد. نتایج qPCR تغییر بیان ژن drp1 در گروه تیمار شده با روتنون و آلفالیپوئیک اسید با غلظت 10 میکرومولار را نشان داد. همچنین در سلول های تمایز یافته با استفاده از رتینوئیک اسید، افزایش بیان ژن drp1 در گروه دریافت کننده ی روتنون و آلفالیپوئیک اسید با غلظت 20 میکرومولار مشخص شد (P<0.0001). در محیط کشت معمولی آنالیز مقایسه ای داده های مربوط بیان ژن fis1 نشان می دهد که گروه های دریافت کننده آنتی اکسیدان بدون روتنون و گروه دریافت کننده روتنون و آنتی اکسیدان با غلظت 20 میکرومولار افزایش معنی داری را در بیان ژن fis1 نشان می دهند (P<0.002). نتایج بررسی بیان ژن fis1 در سلول های تمایز یافته در محیط کشت حاوی رتینوئیک اسید تفاوت معنی داری را نشان داد (P<0.001). این تفاوت بین نمونه تیمار شده با 5 میکرومولار روتنون و بقیه گروه های آزمایشی بود که نشان دهنده افزایش بیان ژن است. نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان می دهد که بیان ژن های fis1 وdrp1 در سلول های SH-SY5Y تیمار شده با روتنون و آنتی اکسیدان آلفالیپوئیک اسید در شرایط کشت معمولی و بعد از القای تمایز تغییر می کند. به این ترتیب تغییر بیان ژن های شکافت میتوکندری می تواند در پیشرفت بیماری پارکینسون و یا در کنترل آن نقش داشته باشد.

Hepatocellular carcinoma (HCC) is the most prevalent primary liver cancer and the identification of novel therapeutic strategies is required. Mitochondrial dynamic processes have emerged as key processes in the maintenance of liver mitochondrial homeostasis. In addition, some data are accumulating on the role played by mitochondrial dynamics during cancer development. Rotenone is a toxicant that specifically inhibits the flow of electrons through the mitochondrial respiratory chain by binding with mitochondrial complex-I. It has been suggested mitochondria-mediated apoptosis and reactive oxygen species induced by rotenone in liver. Present investigation was aimed to study the effect of rotenone on mff and mid49 (mief2) genes expression, two actors involved in mitochondrial dynamics, in human hepatocellular carcinoma cells (HepG2). At the first part of the study the effect of rotenone toxicity on cell growth of HepG2 cells using MTT method was evaluated. Quantitative study of mff and mief2 gene expression was performed by Real-time PCR. The data obtained for IC50 values showed a significant decrease (50%) in the number of viable cells at concentrations of 2.5- and 5-μM of rotenone for 24 and 48 hours. The results of qPCR showed that a significant decrease (P = 0.018) of mff gene expression in presence of 5μM rotenone. Data obtained from mief2 gene expression showed that there was evidence (p < 0.001) of a difference between the control and the group that they receive 2.5μM rotenone. In this study, we investigated for the first time, the effect of rotenone on relative gene expression level of the genes involved in mitochondrial dynamic. Our results indicted the mRNA level of mff and mief2 genes was altered in response of toxicity effect of rotenone. These results can be explained by altered balance between mitochondrial fusion and fission in HepG2 tumor cells due to apoptotic effect of rotenone.

فعالیت ورزشی منظم و مصرف ویتامین D هر دو برای بیماران مبتلا به سرطان مفید است. این مطالعه اثرات تمرینات ورزشی تناوبی و/یا مکمل ویتامین D را بر بیان ژن های درگیر در عملکرد میتوکندری بافت قلب، اندازه تومور و ظرفیت تام آنتی اکسیدانی در موش های مدل سرطان پستان بررسی کرد. در این تحقیق 40 موش سوری ماده با سن تقریبی 5-4 هفته با میانگین وزنی 1/4±20 گرم از نژاد NMRI بطور تصادفی به پنج گروه مساوی(8=n) تقسیم شدند. گروه ها شامل؛ گروه کنترل سالم، گروه کنترل سرطان، گروه سرطان با ویتامین D، گروه سرطان با ورزش، و گروه سرطان با ورزش همراه با مصرف ویتامین D بودند. بدنبال 6 هفته تمرین هوازی تناوبی و مکمل ویتامین D و 48 ساعت پس از مداخلات درمانی، حیوانات را بیهوش کرده و برای مطالعات بیشتر، بافت قلب و سرم خون جداسازی شد. نتایج نشان داد که کمترین میانگین وزن بدن در پایان مداخله مربوط به گروه کنترل سرطان بود (001/0=P). اعمال مداخله ویتامین D به تنهایی رشد حجم تومور را نسبت به گروه کنترل سرطان تقریباً 23٪ افزایش داده است. در مقابل، در مقایسه با گروه کنترل سرطان مداخلات همزمان تمرین ورزشی تناوبی و ویتامین D رشد تومور را تقریباً 12٪ در موش ها کاهش داد(001/0=P). سطوح ظرفیت تام آنتی اکسیدانی در گروهی که ویتامین D و تمرین ورزشی دریافت کرده بودند بیشتر از سایر گروه های مداخله بود(001/0=P). همچنین، در بافت قلب، درمان با ویتامین D باعث افزایش قابل توجه بیان ژن های Pgc-1α ، Mfn-1 و Drp-1 در سطح mRNA شد(001/0=P). این مطالعه بیش بیانی ژن ها ناشی از مداخله ویتامین D در موش های ماده و اثرات هم افزایی تمرین ورزشی تناوبی همراه با ویتامین D بر کنترل کاهش وزن، ضد تومورزایی، بهبود دفاع آنتی اکسیدانی و تعدیل بیان ژن را نشان داد. پاسخ های هم افزایی احتمالاً با افزایش همجوشی میتوکندری و ظرفیت تام آنتی اکسیدانی برای کنترل استرس اکسیداتیو همراه بود. توصیه می شود مطالعات بیشتری در مورد پویایی میتوکندری و بیوژنز با تمرکز بر عوامل خطر بیماری-های قلبی عروقی (CVD) در بیماران مبتلا به سرطان پستان(BC) انجام شود.

زمینه و هدف: سرطان بیماریی است که با تکثیر سلولی نامناسب، چرخه سلولی کنترل نشده و نقص در آپوپتوز شناخته می شود. میتوکندری به عنوان یک اندامک فوق العاده پویا شناخته می شود که در سلول های سالم به طور پیوسته تقسیم شده و مجددا با هم ترکیب می شوند تا تشکیل یک شبکه به هم پیوسته پویا را بدهند. این دو فرایند شکافت و همجوشی غشای میتوکندری، پویایی میتوکندری نامیده می شوند. پویایی میتوکندری در سازوکارهای چرخه سلولی و آپوپتوز درگیر است. در مطالعات گذشته ارتباط فرآیندهای همجوشی و شکافت میتوکندری با پیشرفت انواع مختلف سرطان ها نشان داده شده است. پستانداران دارای دو پروتئین mfn1 و mfn2 هستند که در مسیر همجوشی غشای میتوکندری دخیل هستند. هدف این مطالعه بررسی میزان بیان ژن های mfn1 و mfn2 در نمونه های بافتی بیماران مبتلا به سرطان سینه در ایران است. روش بررسی: در این مطالعه نمونه گیری از بافت تومور و بافت حاشیه ی غیرتوموری سینه ی مربوط به 50 بیمار مبتلا به سرطان به منظور بررسی های هیستوپاتولوژی و بررسی کمی میزان بیان ژن های mfn1 و mfn2 با روش Real time-PCR انجام شد. یافته ها: نتایج مطالعات بافت شناسی از مقاطع بافتی تهیه شده از تومور، نکروز بافت چربی و شرایط التهابی را نشان داد در حالی که در مقاطع بافتی تهیه شده از حاشیه، در اکثر موارد حالت طبیعی مشاهده شد. نتایج بیان ژن در این مطالعه افزایش معنادار بیان ژن mfn1 در بافت های توموری نسبت به گروه های کنترل را نشان داد (P=0.001) ولی سطح mRNA ژن mfn2 از نظر آماری تغییر معنی داری را نشان نداد (P=0.63). نتیجه گیری: نتایج این مطالعه نشان می دهد که تغییر در بیان ژن های mfn1 در بیماری سرطان سینه دیده می شود و این مطالعه اولین بار است که در ایران گزارش شده است. به این ترتیب تغییر بیان ژن های همجوشی میتوکندری می تواند در کنترل یا پیشرفت بیماری سرطان سینه نقش داشته باشد.

زمینه و هدف: میتوکندری یکی از اندامک های سلولی است که نقش های مهمی را در سلول شامل: ساخت مولکول های پرانرژی، مرگ برنامه ریزی شده، هوموئستازی کلسیم، بیوسنتز آهن و... ایفا می کند. میتوکندری ها مدام در حال تغییر شکل بین دو حالت همجوشی و شکافت هستند که اصطلاحا به آن پویایی میتوکندری گفته می شود. این پویایی برای زندگی و مرگ سلول ها بسیار مهم است. پیشگیری از سرطان یکی از کارهای اصلی آپوپتوز است. در بسیاری از موارد اختلال در پویایی میتوکندری منجر به بیماری می شود. سرطان پستان یکی از بیماری های شایع در انسان و به خصوص در زنان است. بررسی ها نشان داده است که در اغلب سرطان ها ازجمله سرطان پستان، در پویایی میتوکندری اختلال وجود دارد. دو ژن mff و drp1 از جمله ژن هایی هستند که در شکافت میتوکندری نقش دارند. نقص در بیان و عملکرد هرکدام از این دو ژن باعث توقف و یا اختلال در پویایی میتوکندری می شود. در این مطالعه، ژن های drp1 و mff در نمونه های بافت توموری و نمونه های بافت حاشیه تومور که از بیماران مبتلا به سرطان سینه گرفته شده بود، بررسی شد. هدف از این مطالعه، بررسی میزان بیان ژن های drp1 و mff در نمونه های تومور و حاشیه تومور می باشد. روش بررسی: در این پژوهش، نمونه های بافتی بیماران مبتلا به سرطان پستان در ایران از دو شهر سنندج و اهواز جمع آوری گردید و محتوی RNA آن استخراج شد و سطح بیان ژن های drp1 و mff با روش Real time-PCR مورد بررسی قرار گرفت. بحث و نتیجه گیری: نتایج این بررسی نشان داد که میزان بیان ژن drp1 در تومور افزایش معنی داری نسبت به بافت حاشیه داشته است. اما تغییرات مشخصی در بیان ژن mff صورت نگرفته است. به این ترتیب می توان نتیجه گرفت که تغییرات پویایی میتوکندری در سلول ها کاملا محسوس بوده است. به علت محدودیت نمونه ها، و نبود اطلاعات کافی در مورد شرح حال بیماران و متاستازی یا غیر متاستازی بودن نمونه ها، نمی توان به طور قطع، افزایش بیان ژنdrp1 را در نمونه های متاستازی تایید کرد.

زمینه و هدف: اندامک میتوکندری مرکز تولید انرژی سلول است و نقش مهمی در حفظ بقا، مرگ و هومئوستازی متابولیکی سلول دارد. پویایی میتوکندری (تعادل چرخه ی شکافت- همجوشی) یک ویژگی کلیدی برای تعامل میتوکندری با دیگر اندامک های درون سلول و فاکتور مهمی برای حفظ بقای تمامیت میتوکندری است. بیوژنز میتوکندری به فرآیندی گفته می شود که به وسیله ی آن، سلول توده ی میتوکندریایی اش را افزایش می دهد. تعداد و مورفولوژی میتوکندری ها توسط تعادل بین همجوشی (fusion) و شکافت (fission) و نیز تعادل بیوژنز و میتوفاژی کنترل می شود. این رخدادها برای تنظیم و تعدیل فرآیندهایی همچون متابولیسم سلول و تولید انرژی، سیگنالینگ کلسیم، تولید گونه های واکنشگر اکسیژن (ROS)، آپوپتوز و روند پیری حیاتی هستند. اکثر عملکردهای میتوکندری شامل تولید ATP، تنظیم آپوپتوز و هومئوستازی Ca2+ به مورفولوژی میتوکندری و پویایی آن وابسته است. کلستاز یا انسداد جریان صفرا در محل مجرای مشترک صفرا موجب تجمع اسیدهای صفراوی در کبد و پلاسما می شود. تجمع نمک های صفراوی در کبد آپوپتوز را در این اندام تحریک می کند. انسداد مجرای صفراوی موجب کلستاز و آسیب کبد و به دنبال آن التهاب و آسیب به دیگر اندام ها از جمله پانکراس می شود. آپوپتوز به وسیله ی تعامل پروتئین های ضدآپوپتوزی و پروتئین های پیش آپوپتوزی خانواده BCL-2 تنظیم می شود. پروتئین سلولی bnip3 یک پروتئین پیش آپوپتوزی از خانواده BCL-2 است و در پیش برد میتوفاژی نیز نقش دارد. در این مطالعه اثر کلستاز بر تغییرات سطح بیان ژن bnip3 در کبد و پانکراس رت مورد بررسی قرار گرفت. روش بررسی: در این مطالعه از موش های بزرگ آزمایشگاهی نر نژاد ویستار در محدوده ی وزنی 25±320 گرم در سه گروه کنترل (بدون جراحی)، شم (جراحی بدون انسداد مجرای صفراوی) و کلستاز (جراحی همراه با انسداد مجرای صفراوی) استفاده شد. در روز 24ام پس از انسداد مجرای صفراوی، حیوانات توزین شده و سپس نمونه گیری از بافت کبد و پانکراس جهت بررسی شاخص های هیستوپاتولوژیک و همچنین ارزیابی سطح بیان ژن bnip3 انجام شد.

زمینه و هدف: در بیماری کلستاز انسداد جریان صفرا منجر به تجمع اسیدهای صفراوی در کبد و بروز نارسایی های متابولیکی شده و در نهایت منجر به مرگ نکروزی و آپوپتوزی سلول های کبدی می شود. میتوکندری ها اندامک های درون سلولی هستند که بیش ترین منبع تولید انرژی سلولی بوده و به طور پیوسته تقسیم و مجدداً با هم ترکیب می شوند. این فرایندهای پویا را شکافت و همجوشی غشایی می نامند. تغییر پویایی میتوکندری در بیماری کبدی کلستاز مشاهده شده است. ژنهای mfn1 و fis1 از جمله ژن-های دخیل در مسیر شکافت و همجوشی غشای میتوکندری می باشند و در بروز آپوپتوز نقش دارند. در این مطالعه اثر کلستاز بر تغییرات بیان ژن های mfn1 و fis1 در کبد موش های صحرایی مورد بررسی قرار گرفت. روش بررسی: در این مطالعه موش های بزرگ آزمایشگاهی نر نژاد ویستار (وزن 25±320 گرم) در سه گروه کنترل (بدون جراحی)، شم (جراحی بدون انسداد مجرای صفراوی) و کلستاز (جراحی همراه با انسداد مجرای صفراوی) استفاده شد. در روز 24ام پس از انسداد مجرای صفراوی، حیوانات توزین و به منظور بررسی سطح بیلی روبین و آنزیم های عملکردی کبد از آنها خون گیری انجام شد. سپس نمونه گیری از بافت کبد جهت بررسی شاخص های هیستوپاتولوژیک و همچنین ارزیابی سطح بیان ژن های mfn1 و fis1 انجام شد. یافته ها: نتایج این مطالعه افزایش سطوح سرمی بیلی روبین کل و آنزیم های کبدی آلانین آمینوترانسفراز، آسپارتات آمینوترانسفراز و آلکالین آمینوترانسفراز را در گروه کلستاز نسبت به گروه های شم و کنترل نشان داد (P<0.0001 و P<0.001). نتایج بررسی شاخص های بافتی در گروه کلستاز، افزایش مجاری صفراوی، نکروز بافت کبد و گسترش بافت فیبروزی را نشان داد. نتایج RT-PCR کاهش معنادار بیان ژن mfn1 و افزایش معنادار بیان ژن fis1 کبد گروه کلستاز را نسبت به گروه های شم و کنترل نشان داد (P<0.0001). نتیجه گیری: کلستاز منجر به تغییر بیان ژن های fis1 و mfn1 دخیل در پویایی می شود و احتمالا آسیب ناشی از کلستاز از طریق این تغییر بیان ژن میانجیگری شده است.

زمینه و هدف: کلستاز با کاهش جریان صفرا ایجاد می شود که منجر به تجمع اسیدهای صفراوی و دیگر مواد شیمیایی در کبد و خون می شود. کلستاز یکی از مهمترین و شایع ترین رویدادهای ویرانگر در میان بیماری های ارثی و اکتسابی کبدی محسوب می شود که در نهایت موجب صدمات کبدی همچون فیبروز، سیروز کبدی و حتی مرگ می شود. در روند بیماری کلستاز، تجمع اسیدهای صفراوی آبگریز منجر به نکروز و آپوپتوز هپاتوسیت ها می گردد. مکانیسم درگیر در این فرایند اختلال در عملکرد میتوکندری و استرس اکسیداتیو می باشد. میتوکندری به عنوان یک اندامک فوق العاده پویا شناخته می شود که در سلول های سالم به طور پیوسته تقسیم شده ومجددا با هم ترکیب می شوند تا تشکیل یک شبکه به هم پیوسته پویا راب دهند. این دو فرایند شکافت و همجوشی میتوکندری نامیده می شوند. یکی از مولکول های دخیل در شکافت غشای میتوکندری، پروتئین Dynamin related protein1می باشد و نقش مهمی در آپوپتوز بر عهده دارد. در این تحقیق بیان ژن Drp1در کبد موش های صحرایی کلستازی بررسی شد. مواد و روش ها: در این تحقیق از موش های نر نژاد ویستار در سه گروه شاهد (بدون جراحی)، شم (جراحی بدون انسداد مجرای صفراوی) و کلستاز (جراحی شده همراه با انسداد مجرای صفراوی) استفاده شد. در روز 24 پس از انسداد مجرای صفراوی، موش های صحرایی وزن شده، کشته شدند و نمونه های خون برای بررسی بیوشیمیایی سرم جمع آوری شدند و یک قطعه از کبد هر موش صحرایی برای ارزیابی بیان ژن Drp1توسط تکنیک RT-PCRنیمه کمی جداسازی شد. یافته ها: نتایج این تحقیق افزایش معنادار سطوح سرمی بیلی روبین و سه آنزیم کبدی آلانین آمینوترانسفراز، آسپارتات آمینوترانسفراز و آلکالین آمینوترانسفراز در گروه کلستازی در مقایسه با گروه شم و کنترل نشان داد (P<0/001). نتایج بافت شناسی کبد حضور هایپرپلازی مجاری صفراوی و حضور سلول های التهاب در اطراف مجاری کبد و نکروز سلول های کبدی را نشان می دهند. نتایج فوق نشان می دهد که افزایش بیان ژن Drp1 در کبد موش های صحرایی کلستازی می تواند مربوط به تاثیر افزایش میزان اسیدهای صفراوی و آسیب ناشی از آن ها بر روی میتوکندری سلول های کبدی و نهایتا بروز آپوپتوز باشد.

میتوکندری یک اندامک پویای دو غشایی است. پویایی میتوکندری، ریخت زایی و عملکرد میتوکندری را کنترل می کند. mfn2 (میتوفیوزین 2)، یکی از پروتئین هایی است که در ادغام غشاهای خارجی میتوکندری نقش دارد. کلستاز یکی از شایعترین و جدی ترین بیماری های کبدی است که ناشی از انسداد یا اختلال در جریان صفرا از کبد به روده و تجمع اسیدهای صفراوی و بیلی روبین در کبد و پلاسما است. هدف مطالعه حاضر بررسی بیان ژن mfn2 در سطح mRNA و همچنین بررسی تغییرات و آسیب های بافتی در کبد موش های صحرایی کلستاز شده و سیروزی بود. در این تحقیق موش های صحرایی با وزن 20±350 گرم بعد از بیهوشی جراحی شدند و مجرای صفراوی آنها با دو گره بسته شد. 21 روز بعد از جراحی در گروه های شم، کلستاز و 30 روز در گروه سیروز، سطح بیلی روبین سرمی و آنزیم آلکالین فسفاتاز اندازه گیری شدند. از بافت کبد نمونه گیری شد. علاوه بر این تغییرات هیستوپاتولوژی در بافت های کبد گروه های مختلف نیز بررسی شد. نتایج نشان داد با بررسی آسیب های بافتی در موش های کلستاز شده و سیروزی، ضایعات فیبروزی مشاهده شد. از طرف دیگر سطح بیان ژن mfn2 در بافت کبد موش های صحرایی کلستازی و سیروزی در مقایسه با گروه های کنترل و شم افزایش معنی داری را نشان داد. از مطالعه حاضر می توان نتیجه گرفت که بیان ژن mfn2 در بافت کبد موش های صحرایی کلستازی و سیروزی تحت تاثیر قرار گرفته است. تغییر بیان ژن mfn2 می تواند نقش این پروتئین را در کنترل متابولیسم و در مسیر پاتوژنز عارضه کلستاز و سیروز نشان دهد و نتایج همچنین نشان داد که انسداد مجرای صفرا و تجمع شدید اسیدهای صفراوی، در ایجاد ضایعات و بیماری های کبدی (فیبروز و سیروز کبدی) می تواند نقش موثر داشته باشد.

زمینه و هدف: کلستاز از شایع ترین علل بیماری های کبدی ارثییا اکتسابی مزمن می باشد که در صورت استمرار منجر به افزایش صدمات کبدی، فیبروز کبدی پیشرفته، سیروز و مرگ می شود. بیماری کلستاز نتیجه تجمع درون سلولی اسیدهای صفراوی در اثر معیوب شدن مجرای صفراوی است که موجب مرگ هپاتوسیت ها و اختلال در عملکرد میتوکندری می شود.میتوکندری به عنوان یک اندامک فوق العاده پویا شناخته می شود که به طور مداوم دچار فرایند شکافت یا همجوشی غشایی می شود. OPA1 یکی از ژن های دخیل در هم جوشی میتوکندری می باشد. در این تحقیق بیان ژن OPA1 در کبد رت های کلستازی بررسی شد. مواد و روش ها: در این تحقیق از موش های صحرایی نر نژاد ویستار در سه گروه کنترل، شم ( تحت عمل جراحی بدون بستن مجرای صفراوی ) و کلستاز ( تحت عمل جراحی همراه با بستن مجرای صفراوی ) استفاده شد. در ادامه کار، میزان بیان ژن OPA1 توسط تکنیک RT-PCRنیمه کمی در بافت کبدی رت های کنترل، شم و کلستازی بررسی شد. یافته ها: در رت های کلستازی بیان ژن OPA1 نسبت به گروه کنترل افزایش نشان داد. نتیجه گیری: با توجه به تخریب هپاتوسیت ها و با توجه به نقش ضد آپوپتوزی OPA1، به نظر می رسد افزایش بیان OPA1 یک مکانیسم جبرانی در راستای مقابله با آپوپتوز هپاتوسیت ها می باشد.

شواهد زیادی در دست است که استرس اکسیداتیو نقش مهمی در بروز و پیشرفت بیماری پارکینسون دارد. نقش آنتی اکسیدانی ان- استیل سیستئین از طریق تقویت گلوتاتیون که یکی از سیستم های آنتی اکسیدانی اصلی درون بدن است، به اثبات رسیده است. از این رو مطالعه ما با هدف بررسی تاثیر ان- استیل سیستئین بر مدیریت و کنترل بیماری پارکینسون به انجام رسید. به این منظور موش های نر نژاد ویستار (10 تا 12 ماهه) روتنون را mg/kg/48h, sc) 5/2(دریافت نمودند تا مدل بیماری پارکینسون القا شود. پیش تیمار با ان- استیل سیستئین (mg/kg/48h, ip 25 یا 50) یک ساعت قبل از تزریق روتنون صورت گرفت. سه تست رفتاری روتارود، ریرینگ و بار برای ارزیابی عملکرد حرکتی اجرا شد. به علاوه بیان پروتئینDrp1 با روش وسترن بلات مورد ارزیابی قرار گرفت. تمامی داده ها در نرم افزار SPSS تجزیه و تحلیل شد. نتایج تست های رفتاری حاکی از ایجاد اختلالات حرکتی معنی دار در گروه دریافت کننده روتنون بود. از این رو می توان فهمید که مدل بیماری پارکینسون با موفقیت ایجاد شده است. از سوی دیگر نتایج تست های رفتاری و بررسی های وسترن بلاتنشان داد که ان- استیل سیستئین به طور معنی داری از القای مدل پارکینسون جلوگیری نمود کهاین اثرات ممکن است ناشی از خواص آنتی اکسیدانی ثابت شده این دارو باشد.

کلستاز یکی از بیماریهای کبدی است که به معنی انسداد مجرای صفراوی می باشد. افزایش میزان اوپیوئیدهای آندوژن در رت های کلستاز شده گزارش شده است. در این تحقیق، تغییرات بیان ژن گیرنده های μ- اوپیوئیدی در هیپوتالاموس و کبد در رت های کلستاز شده بررسی شد. کلستاز در رت های نر نژاد ویستار، با وزن تقریبی 250 تا 300 گرم با انسداد مجرای صفراوی ایجاد شد. بعد از مدت زمان 21 روز از انجام کلستاز وزن کل بدن، وزن کبد و نسبت وزن کبد به وزن کل بدن در گروه های مورد نظر اندازه گیری شد. سپس، جداسازی ناحیه هیپوتالاموس و کبد در گروه های آزمایشی کنترل، شم کنترل و کلستاز شده 21 روز پس از کلستاز انجام گرفت و بیان ژن گیرنده های μ- اوپیوئیدی در سطح mRNA با استفاده از روش RT-PCR نیمه کمی بررسی گردید. نتایج نشان داد که در گروه کلستاز شده وزن کل بدن تفاوت معناداری در مقایسه با گروه شم کنترل نداشت، البته با بررسی میانگین وزن در هر گروه، کاهش وزن در گروه کلستاز شده مشاهده گردید. نتایج همچنین نشان داد که وزن کبد و نسبت وزن کبد به کل بدن افزایش معناداری داشت. نتایج بررسی تغییرات بیان ژن در سطح mRNA ی گیرنده های μ- اوپیوئیدی، پس از القای کلستاز در روز 21 در هیپوتالاموس و کبد کاهش معناداری در مقایسه با گروه شم کنترل نشان داد. بنابراین می توان نتیجه گیری کرد که گیرنده های μ- اوپیوئیدی در هیپوتالاموس و کبد در اثر انسداد مجرای صفراوی تحت تاثیر قرار گرفته و ممکن است در عملکردهای فیزیولوژیکی بدن مانند کنترل درد از طریق مهار آزاد شدن نوروترانسمیترها و تنظیم رفتارهای مربوط به خوشی و لذت از غذا خوردن و حفظ ثبات بدن نقش مهمی داشته باشند.