بررسی تأثیر آهن و رژیم غذایی پر کلسترول بر آپوپتوز در شکنج دندانه‌دار از تشکیلات هایپوکامپ

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، گروه علوم تشریحی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه فیزیولوژی، دانشکده‌ی پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

3 دانشجوی پزشکی، دانشکده‌ی پزشکی و کمیته‌ی تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: برخی مطالعات بیانگر تأثیر افزایش غیر طبیعی آهن و کلسترول در مغز در پاتوژنز بیماری‌های نورودژنراتیو همچون آلزایمر می‌باشد، اما مطالعات انجام گرفته در این زمینه اندک و نتایج آن‌ها با یکدیگر متناقض است. از آن جایی که شیوع این بیماری‌ها، به ویژه آلزایمر در حال افزایش می‌باشد، مطالعه‌ی حاضر با هدف تعیین تأثیر آهن و رژیم غذایی پر کلسترول بر آپوپتوز در شکنج دندانه‌دار از تشکیلات هایپوکامپ به انجام رسید.روش‌ها: رت‌های نر نیوزلندی به گروه‌های شاهد، آهن (رژیم mg/kg 50)، گروه کلسترول (رژیم حاوی کلسترول 2 درصد) و گروه کلسترول و آهن تقسیم شدند. سطح سرمی کلسترول، LDL (Low-density lipoprotein) و HDL (High-density lipoprotein) قبل و بعد از رژیم 6 هفته‌ای بررسی و اندازه‌گیری شد و سپس میزان آپوپتوز سلول‌های عصبی در تشکیلات هایپوکامپ آن‌ها با استفاده از رنگ‌آمیزی ایمونوهیستوشیمیایی TUNEL test (Terminal deoxynucleotidyl transferase biotin–dUTP nick end labeling) مورد بررسی قرار گرفت.یافته‌ها: پس از استفاده از رژیم غذایی پرکلسترول، سطح سرمی کلسترول، LDL و HDL در گروه‌های دریافت کننده‌ی کلسترول به طور معنی‌داری افزایش یافت (05/0 > P). همچنین، آپوپتوز سلول‌های عصبی در شکاف دندانه‌دار هیپوکامپ در گروه دریافت کننده‌ی رژیم پرکلسترول در مقایسه با گروه شاهد افزایش معنی‌داری داشت (05/0 > P). استفاده از آهن به تنهایی یا همراه با کلسترول، تأثیری بر میزان آپوپتوز سلول‌های عصبی نداشت.نتیجه‌گیری: نتایج مطالعه نشان داد که تجویز رژیم غذایی پر کلسترول بر سطح آپوپتوز سلولی تأثیر معنی‌دار دارد؛ به طوری که تجویز رژیم حاوی کلسترول تنها و رژیم آهن و کلسترول، سطح آپوپتوز سلولی را افزایش می‌دهد. اما تجویز آهن، تأثیر قابل ملاحظه و معنی‌داری در افزایش یا کاهش آپوپتوز ندارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The Effect of Iron and Cholesterol on Neuronal Apoptosis in Dentate Gyrus of Hippocampus in Rabbits Fed with High-Cholesterol Diet

نویسندگان [English]

  • Gholam Reza Dashti 1
  • Bahman Rashidi 1
  • Parham Reisi 2
  • Leila Rah-Afrouz 3
1 Associate Professor, Department of Anatomical Sciences, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Physiology, School of Medicine, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
3 Student of Medicine, School of Medicine AND Student Research Committee, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Some of the studies showed that abnormal high level of iron and cholesterol in the brain had neurodegenerative effects such as in Alzheimer's disease. But, the previous studies in this field were not enough and had controversy in results. As the prevalence of Alzheimer's disease is increasing, this study aimed to evaluate the effect of iron and cholesterol on the level of neuronal apoptosis in dentate gyrus of hippocampal formation.Methods: Male New Zealand white rabbits were divided into the control, the iron (50 mg/kg; gavage), the high-cholesterol diet (containing 2% cholesterol), and the high-cholesterol diet plus iron groups. Serum levels of total cholesterol, high-density lipoprotein (LDL), and low-density lipoprotein (HDL), before and after the regimen for 6 weeks, were measured. Then, the rabbits for immunohistochemical staining via TUNEL test (Terminal deoxynucleotidyl transferase biotin–dUTP nick end labeling) and evaluation of neuronal apoptosis in dentate gyrus of hippocampal formation were anesthetized and brains were dissected.Findings: After the regimens, serum levels of total cholesterol, LDL, and HDL in the cholesterol-receiving groups increased significantly compared to the control group (P < 0.05 for all). Histological results demonstrated that neuronal apoptosis in the dentate gyrus of the high-cholesterol diet group increased significantly (P < 0.05) comparing to the control group. Iron had not significant effect when used alone or with cholesterol on neuronal apoptosis in the dentate gyrus in rabbits.Conclusion: Our recent results showed that high-level cholesterol diet had significant effect on the neuronal apoptosis in the dentate gyrus in rabbits; but use of iron alone or with high-level cholesterol diet had not significant effect on it.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Apoptosis
  • Alzheimer's disease
  • Cholesterol
  • Iron

مراجع

  1. Bostanci MO, Bas O, Bagirici F. Alpha-tocopherol decreases iron-induced hippocampal and nigral neuron loss. Cell Mol Neurobiol 2010; 30(3): 389-94.
  2. Gerlach M, Ben-Shachar D, Riederer P, Youdim MB. Altered brain metabolism of iron as a cause of neurodegenerative diseases? J Neurochem 1994; 63(3): 793-807.
  3. Samudralwar DL, Diprete CC, Ni BF, Ehmann WD, Markesbery WR. Elemental imbalances in the olfactory pathway in Alzheimer's disease. J Neurol Sci 1995; 130(2): 139-45.
  4. Qian Z, Wang Q, Pu Y. Brain iron and neurological disorders. Chin Med J (Engl) 1997; 110(6): 455-8.
  5. Bosco DA, Fowler DM, Zhang Q, Nieva J, Powers ET, Wentworth P, et al. Elevated levels of oxidized cholesterol metabolites in Lewy body disease brains accelerate alpha-synuclein fibrilization. Nat Chem Biol 2006; 2(5): 249-53.
  6. Crisby M, Rahman SM, Sylven C, Winblad B, Schultzberg M. Effects of high cholesterol diet on gliosis in apolipoprotein E knockout mice. Implications for Alzheimer's disease and stroke. Neurosci Lett 2004; 369(2): 87-92.
  7. Fuentes F, Lopez-Miranda J, Sanchez E, Sanchez F, Paez J, Paz-Rojas E, et al. Mediterranean and low-fat diets improve endothelial function in hypercholesterolemic men. Ann Intern Med 2001; 134(12): 1115-9.
  8. Jansen S, Lopez-Miranda J, Castro P, Lopez-Segura F, Marin C, Ordovas JM, et al. Low-fat and high-monounsaturated fatty acid diets decrease plasma cholesterol ester transfer protein concentrations in young, healthy, normolipemic men. Am J Clin Nutr 2000; 72(1): 36-41.
  9. Corrigan FM, Van Rhijn AG, Macintyre F, Skinner ER, Horrobin DF. Dietary supplementation with zinc sulphate, sodium selenite and fatty acids in early dementia of Alzheimer's type. II: Effects on Lipids. Journal of Nutritional Medicine 1991; 2(3): 265-71.
  10. Yanagisawa K. Cholesterol and amyloid beta fibrillogenesis. Subcell Biochem 2005; 38: 179-202.
  11. Ghribi O, Golovko MY, Larsen B, Schrag M, Murphy EJ. Deposition of iron and beta-amyloid plaques is associated with cortical cellular damage in rabbits fed with long-term cholesterol-enriched diets. J Neurochem 2006; 99(2): 438-49.
  12. Lindqvist A, Mohapel P, Bouter B, Frielingsdorf H, Pizzo D, Brundin P, et al. High-fat diet impairs hippocampal neurogenesis in male rats. Eur J Neurol 2006; 13(12): 1385-8.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 33، شماره 349 - شماره پیاپی 349
مهر و آبان 1394
صفحه 1459-1467

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 23 اردیبهشت 1394
  • تاریخ بازنگری: 12 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار