اثر مکمل‌یاری ویتامین E بر میزان لیپیدها و لیپوپروتئین‌های سرم در موش صحرایی نر تغذیه شده با رژیم پُرکلسترول

نوع مقاله: علمی پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم پایه، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران

2 گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران

3 دانش آموخته دامپزشکی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران

چکیده

     هیپرکلسترولمی یکی از ریسک‌ فاکتورهای بیماری‌های قلبی- عروقی است. افزایش کلسترول خون سلامت عمومی را تحت تأثیر قرار داده و میزان مرگ‌ومیر ناشی از بیماری‌های قلبی- عروقی را افزایش می‌دهد. تغذیه نامناسب با کلسترول بالا باعث افزایش میزان LDL و هم‌چنین کاهش فعالیت گیرنده‌های LDL در کبد می‌شود. اکسیداسیون لیپوپروتئین LDL عروق، پیشرفت بیماری آتروسکلروز را افزایش می‌دهد. نتایج مطالعات قبلی حاکی از این است که مصرف آنتی‌اکسیدان‌ها، هیپرکلسترولمی را کاهش می‌دهد. این مطالعه به بررسی اثر مکمل‌یاری ویتامین E بر میزان لیپیدهای خون در موش‌های صحرایی تغذیه شده با کلسترول بالا می‌پردازد. در این مطالعه تجربی، سه گروه موش صحرایی نر (10=n برای هر گروه) مورد استفاده قرار گرفت. گروه کنترل جیره پایه و دو گروه بعدی، یکی جیره با کلسترول 1% و دیگری جیره گروه دو به‌علاوه ویتامین E (  IU/kg2500 ماده خشک جیره) را به‌صورت مکمل به‌ مدت یک ماه دریافت کردند. پس از تعیین غلظت TC، LDL، VLDL، HDL و TG نتایج نشان داد که در موش‌های گروه کلسترول 1% به غیر از HDL و VLDL بقیه لیپیدها افزایش معنی‌داری در مقایسه با گروه کنترل داشتند (01/0>p). اثر مکمل‌یاری ویتامین‌ E ، غلظت TC و LDL را به ‌طور معنی‌داری (01/0>p) نسبت به گروه کلسترول 1% کاهش داد. این اثر ویتامین E ممکن است به اثر آنتی‌اکسیدانی و اثر مهاری روی مسیر سنتز لیپوپروتئین‌ها مرتبط باشد. البته صحت این موضوع در انسان نیاز به بررسی‌های بیشتری دارد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of vitamin E supplementation on serumic levels of lipids and lipoproteins in cholesterol-fed male rat

نویسندگان [English]

  • M.H Khayat Nouri 1
  • M Mashayekhi 2
  • R Jafari 3
  • M.R Nasirzade 1
  • J Rahmani 2
1 Department of Basic Science, Faculty of Veterinary Medicine, Islamic Azad University, Tabriz Branch, Tabriz, Iran
2 گروه علوم درمانگاهی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تبریز، تبریز، ایران
3 Graduate of Veterinary Medicine, Islamic Azad University, Tabriz Branch, Tabriz, Iran
چکیده [English]

     Hypercholesterolemia is one of the risk factors of cardiovascular diseases. High blood cholesterol affects the general health and increases the mortality rate of cardiovascular diseases. High levels of cholesterol in the diet increases LDL levels and decreases the activity of LDL receptors in the liver. Oxidation of vascular LDL lipoproteins increases the development of atherosclerosis. Previous studies have indicated that consumption of antioxidants decreases hypercholesterolemia. This study evaluates the effect of vitamin E supplementation on blood lipid levels in high cholesterol-fed rats. In this experimental study, three groups of male rats (n=10 for each group) were used. The control group received basic diet and one of the other two groups received a diet containing one percent cholesterol and while the other received the same diet plus vitamin E supplement (2500 IU/kg in dry matter of the diet) for one month. After determining the values of TC, LDL, VLDL, HDL and TG the results indicated that in rats fed with 1% cholesterol apart from HDL and VLDL the other lipids had increased significantly compared with the control group (p<0.01). Supplementation with vitamin E significantly decreased the TC and LDL levels in comparison with the 1% cholesterol fed group (p<0.01). This effect of vitamin E may be related to its antioxidant and inhibitory effects on lipoprotein synthesis pathway. The validity of these points in humans needs further investigations.
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Hypercholesterolemia
  • vitamin E supplementation
  • Male rat

مقدمه    

 

     هیپرکلسترولمی یکی از علل اصلی مرگ و میر ناشی از  بیماری‌های قلبی- عروقی بوده و افزایش کلسترول خون سلامت عمومی را به مخاطره می‌اندازد (1 و 16). هیپرکلسترولمی بیشتر در جوامع صنعتی مشاهده می‌شود که علّت اصلی آن تغذیه نامناسب با مواد غذایی حاوی چربی‌های اشباع و کلسترول بالا است. با توجه به‌این‌که در کشور ما بیماری‌های قلبی- عروقی ناشی از هیپرکلسترولمی شایع است، تحقیق در این مورد امری ضروری به‌نظر می‌رسد. تغذیه نامناسب با کلسترول بالا باعث افزایش میزان کلسترول تام (TC)، لیپوپروتئین با دانسیته پائین (LDL) و تری گلیسرید (TG) می‌شود. از طرف دیگر هیپرکلسترولمی فعالیّت گیرنده‌های LDL را در کبد کاهش می‌دهد. نتایج مطالعات قبلی حاکی از این است که افزایش تری‌گلیسیرید و کلسترول خون میزان لیپوپروتئین با دانسیته بالا (HDL) را کاهش می‌دهد (8). افزایش LDL و کاهش HDL سرم، یکی از فاکتورهای اصلی دخیل در بیماری‌های قلبی- عروقی به‌خصوص آتروسکلروز است، که باعث توسعه التهاب و کاهش عملکرد آندوتلیوم و بروز ضایعات گسترده در عروق می‌شود (11). اکسیداسیون لیپوپروتئین LDL عروق، پیشرفت بیماری‌های قلبی- عروقی را افزایش می‌دهد. افزایش HDL سرم (بر خلاف LDL) می‌تواند از هیپرکلسترولمی و پیشرفت بیماری‌های قلبی- عروقی جلوگیری کند (4). از سوی دیگر، مشخص شده است که مصرف آنتی‌اکسیدان‌های مختلف وقوع بیماری‌های قلبی- عروقی ناشی از هیپرکلسترولمی را در حیوانات آزمایشگاهی کاهش می‌دهد (2، 12 و 14).

ویتامین E (آلفاتوکوفرول) آنتی‌اکسیدان طبیعی است که نقش به‌سزایی در مهار اکسیداسیون لیپیدها دارد. بدن انسان قادر به سنتز این ویتامین‌ نبوده و نشان داده‌اند که کمبود این ویتامین‌ باعث ایجاد بیماری‌های مختلف از جمله بیماری‌های قلبی- عروقی به‌خصوص آتروسکلروز، هیپرتانسیون و کاردیومیوپاتی می‌شود (1، 6،10 و 17). اولین سد دفاعی بدن در مقابل پراکسیداسیون لیپیدها ویتامین E می‌باشد و تحقیقات مختلف در مورد اثر این ویتامین‌ و ارزش تغذیه‌ای آن صورت گرفته است (4، 6، 13، 17 و 18). در یک مطالعه بر روی خرگوش، مکمل‌یاری با ویتامین E (آنتی‌اکسیدان لیپوفیلیک) مقدار کلسترول خون را کاهش داده و از پیشرفت ضایعات آتروسکلروتیک جلوگیری کرده است (6 و 17). در مطالعه‌ای مشابه بر روی موش صحرایی تجویز طولانی مدت ویتامین E تغییرات بافتی ناشی از استرس اکسیداتیو را کاهش داده است (9). با توجه به این‌که تا به حال گزارشی از اثر مکمل‌یاری ویتامین E بر روی هیپرکلسترولمی در موش صحرایی ارائه نشده است، و از طرف دیگر به دلیل اهمیّت تنوع گونه‌ای در تأثیر داروها، در مطالعه حاضر اثر مکمل‌یاری ویتامین E بر میزان کلسترول، LDL، HDL، VLDL و تری گلیسرید در موش‌های دریافت کننده جیره با کلسترول بالا بررسی شده است.

مواد و روش‌کار

     در این مطالعه از تعداد 30 سر (10=n برای هر گروه) موش صحرایی نر نژاد Wistar با وزن 300-250 گرم استفاده گردید. موش‌ها از موسسه واکسن و سرم سازی رازی خریداری شده و در اتاقی با دما، نور و رطوبت ثابت نگه‌داری شدند. ویتامین E (آلفاتوکوفرول استات)، کلسترول و دی‌اتیل‌اتر از شرکت مرک آلمان خریداری شد. برای اندازه‌گیری پروفایل لیپیدی از کیت‌های آنزیماتیک شرکت زیست‌شیمی استفاده گردید. حیوانات در 3 گروه قرار گرفتند. موش‌های گروه کنترل فقط جیره پایه و دو گروه بعدی یکی با جیره با کلسترول بالا (1 درصد به ازای جیره پایه) (7 و 15)، و دیگری جیره گروه دو به‌علاوه ویتامین E (  IU/kg2500 ماده خشک جیره) به مدّت یک ماه دریافت کرد. بعد از یک ماه موش‌ها (با در نظر گرفتن شانزده ساعت ناشتایی) توسط دی‌اتیل‌اتر بیهوش شده و نمونه خون از دهلیز چپ قلب اخذ گردید (7). سرم توسط سانتریفوژ جدا شده و غلظت TC، HDL و TG به روش آنزیماتیک اندازه‌گیری شد و LDL و VLDL به‌ترتیب با استفاده از فرمول Friedwald [LDL=TC-HDL-TG/5] (5) و Delong [VLDL=TG/6.5] (3) به‌ صورت mg/dl محاسبه گردید. جهت تجزیه و تحلیل داده‌ها از آنالیز واریانس یک طرفه (ANOVA) و به‌دنبال آن تست‌های مقایسه‌ای چندگانه Tukey استفاده گردید. مقدار 05/0>p  برای تعیین سطح معنی‌داری بین گروه‌ها در نظر گرفته شد.

 

 

 


نتایج

     اندازه‌گیری غلظت سرمی TC، LDL، VLDL، HDL و  TGدر گروه‌های مورد آزمایش نشان می‌دهد که غلظت TC و LDL در گروه دریافت کننده کلسترول بالا افزایش معنی‌دار (001/0>p)، غلظت TG افزایش معنی‌دار (01/0>p) و مقدار HDL و VLDL به‌ترتیب کاهش و افزایش غیرمعنی‌دار می‌یابد (جدول 1). در موش‌های دریافت کننده کلسترول بالا همراه با مکمل‌یاری ویتامینE مقدار TC و LDL در مقایسه با گروه کلسترول 1% کاهش معنی‌دار (001/0>p)، مقدار TG، HDL و VLDL کاهش غیر‌معنی‌دار نشان می‌دهد، ولی این کاهش تا حد گروه کنترل نمی‌رسد (جدول 1).

 

.

 

 

جدول 1- سطح سرمی لیپیدها و لیپوپروتئین‌های سرم (بر اساس میلی‌گرم بر دسی‌لیتر).

 

جیره

TC

LDL

VLDL

HDL

TG

کنترل

44/2±8/112

61/2±2/48

41/0±15/10

1±4/51

72/2±66

کلسترول 1%

a32/2±8/200

a39/2±6/136

3/0±92/11

25/1±7/48

a2±5/77

کلسترول 1%+ویتامین E

ab67/3±5/165

ab92/1±7/102

29/0±79/11

09/1±55/47

a93/1±65/76

       داده‌ها به صورت میانگین ± انحراف معیار از میانگین ارائه شده است (10= n برای هر گروه).

a       : 01/0>p در مقایسه با گروه کنترل ؛ b: 01/0>p در مقایسه با گروه کلسترول 1% است

 

 

 


بحث و نتیجه‌گیری

     در این مطالعه اثر مکمل‌یاری ویتامین E بر روی هیپرکلسترولمی ناشی از جیره با کلسترول بالا در موش‌های صحرائی نر، مورد بررسی قرار گرفت. همان‌طور‌که از نتایج بر‌می‌آید، کلسترول 1% در ماده خشک جیره به مدّت یک ماه، می‌تواند غلظت لیپیدهای خون را تغییر دهد. اضافه کردن کلسترول به جیره غذایی موش‌ها، غلظت TC، LDL و TG را به شدّت افزایش و مقدار HDL و VLDL را به‌ترتیب کاهش و افزایش داد. این نتایج با نتایج Gorinstein و همکاران (1998) و Vaskonen و همکاران (2002) که نشان دادند مقدار TC و LDL در موش‌های هیپرکلسترولمیک افزایش می‌یابد (7 و 15 ) همخوانی دارد. این عامل وسیعاً برای ایجاد مدل‌های حیوانی هیپرکلسترولمی ناشی از جیره با کلسترول بالا به‌کار برده می‌شود، که زمینه‌ای را برای مقایسه ماهیّت مواد مختلف فراهم می‌کند.

در این مطالعه ویتامین E مقدار TC و LDL را کاهش داد و بر غلظت HDL، TG و VLDL اثر معنی‌داری نداشت. این یافته‌ها با نتایج Schwenke و همکاران (2002) که نشان دادند مصرف آلفاتوکوفرول در خرگوش‌های سفید نیوزلندی میزان LDL سرم و ضایعات ناشی از آتروسکلروز را کاهش می‌دهد، مطابقت دارد (13). هم‌چنین در مطالعات مشابه روی خرگوش‌های دریافت کننده جیره با کلسترول بالا به همراه مکمل‌یاری با ویتامین E با دز مشابه این تحقیق، نشان داده‌اند که ویتامین E پیشرفت آتروسکلروز را مهار می‌کند (6، 13 و

 

18). هیپرکلسترولمی اکسیداسیون LDL را تسریع می‌کند (11 و 12). از طرف دیگر چندین مطالعه نشان داده است که آلفاتوکوفرول ممکن است اثر تنظیمی روی فعالیّت آنزیم Cholesterol ester exchange protein در مسیر سنتز لیپوپروتئین‌ها و پروتئین کیناز C و SR-B1 در مسیر پیام‌رسانی آنتی‌اکسیدانی داشته باشد (13). آنزیم Cholesterol ester exchange protein در پلاسمای خون پستانداران، نقش کلیدی در بازگرداندن استرهای کلسترول جهت کاتابولیسم در کبد را دارد. همچنین پروتئین کیناز C با فعّال کردن پیام‌های سلولی باعث هیدرولیز لیپیدها شده و موجب عملکرد بد عروق و در نتیجه آتروسکلروز می‌شود. SR-B1 نیز یک مولکول کلیدی در جذب کلسترول توسط HDL می‌باشد و با افزایش آن برداشت کلسترول توسط HDL افزایش می‌یابد (13). از آنجائی‌که ویتامین E به عنوان اولین سد دفاعی در برابر پراکسیداسیون لیپیدها عمل می‌کند و هم‌چنین اثر تنظیمی بر فعالیّت پروتئین کیناز C و SR-B1 دارد، کاهش غلظت TC و LDL توسط این ویتامین به دور از انتظار نیست.

نتایج این مطالعه نشان می‌دهد که تجویز ویتامین E همراه جیره با کلسترول بالا، هیپرکلسترولمی ناشی از این جیره را در موش صحرایی نیز کاهش می‌دهد و شاید استفاده از مدل حیوانی موش صحرایی برای مطالعات تأثیرات رژیم‌های درمانی در فرایند هیپرکلسترولمی به علّت ارزان بودن موش صحرایی در مقایسه با خرگوش مناسب‌تر باشد. البتّه نقش این ویتامین‌ و مکانیسم‌های آن برای جلوگیری از هیپرکلسترولمی انسان نیاز به بررسی‌های بیشتر دارد.

  1. Anonymous (2001): Executive summary of the third report of national cholesterol education program (NCEP). Expert panel on detection, evaluation, and treatment of high blood cholesterol in adults (adult treatment panel III). J. Am. Med. Assoc., 285: 2486-2497.
  2. Berliner, J.A., Navab, M., Fogelman, A.M., Frank, J.S., Demer, L.L., Edwards, P.A., Waston, A.D. and Lusis, A.J. (1995): Atherosclerosis: basic mechanisms: oxidation, inflammation and genetics. Circulation, 91: 2488-2496.
  3. Delong, D.M., Delong, E.R., Wood, P.D., Lippel, K. and Rifkind, B.M. (1996): A comparison of methods for the estimation of plasma low-and very low-density lipoprotein cholesterol. The Lipid Research Clinics Prevalence Study. JAMA, 256(17): 2372-2377.
  4. Devlin, T.M. (1991): Text Book of Biochemistry with Clinical Correlations. 3rd ed., New York, John Wiley, pp: 256-258.
  5. Friedwald, W.T., Levy, R.I. and Fredrickson, D.S. (1992): Estimation of the concentration of low-density lipoprotein cholesterol in plasma without use of preparative ultracentrifuge. Clin. Chem., 18: 499-502.
  6. Godfried, S.L., Combs, G.F., Saroka, J.M. and Dillingham, L.A. (1989): Potenitiation of atherosclerosis lesions in rabbits by a high dietary level of vitamin-E. Brj. Nutr., 61: 607-617.
  7. Gorinstein, S., Bartnikowska, E., Kulasek, G., Zemser, M. and Trakhtenberg, S. (1998): Dietary persimmon improves lipid metabolism in rats fed diets containing cholesterol. J. Nutr., 128: 2023-2027.
  8. Grundy, S.M. and Denke, M.A. (1990): Dietary influences on serum lipids and lipoproteins. J. Lipid Res., 31: 1149-1172.
  9. Kunz, F., Pechlener, C., Erhart, R. and Muhberger, V. (1994): HDL and plasma phospholipids in coronary heart disease. Atheroscle. Thromb., 14: 1146-1150.
  10. Prasad, K. and Katra, J. (1993): Oxygen frees radicals and hypercholesterolemia atherosclerosis: effect of vitamin E. Am. Heart J., 125: 958-973.
  11. Ross, R. (1993): The pathogenesis of atherosclerosis: a perspective for the 1990s. N. Engl. J. Med., 362: 801-809.
  12. Ross, R. (1999): Atherosclerosis an inflammatory disease. N. Engl. J. Med., 340: 115-126.
  13. Schwenke, D.C., Rudel, L., Sorci, T. and Thomas, M.J. (2002): a-Tocapherol protects against diet induced atherosclerosis in New Zealand white rabbits. JLR, 43: 1927-1938.
  14. Steinberg, D., Parthasarathy, S., Carew, T.E., Khoo, J.C. and Witztum, J.L. (1989): Beyond cholesterol: modifications of low-density lipoprotein that increase its atherogenicity. N. Engl. J. Med., 320: 915-924.
  15. Vaskonen, T., Mervaala, E., Krogerus, L. and Karppanen, H. (2002): Supplementation of plant sterols and minerals benefits obese Zucker rats fed on atherogenic diet. J. Nutr., 132: 231-237.
  16. Verschuren, W.M., Jacobs, D.R., Bloemberg, B.P., Kromhout, D., Menotti, A., AraVanis, C., Blackbum, H., Buzina, R., Dontas, A.S. and Fidanz, F. (1995): Serum total cholesterol and long-term coronary heart disease mortality in different cultures. Twenty-five-year follow-up of the seven countries study. J. Am. Med. Assoc., 274: 131-136.
  17. Williams, R.J., Motteram, J.M., Sharp, C.H. and Gallagher, P.J. (1992): Dietary vitamin-E and the attenuation of early lesion development in modified Watanabe rabbits. Atherosclerosis, 94: 153-159.
  18. Wojcicki, J., Rozewika, L., Barcew-Wiszniewski, S., Samochowiec, L., Juzwiak, S., Kadlubowska, D., Tustanowski, S. and Juzyszyn, Z. (1992): Effect of selenium and vitamin E on the development of experimental atherosclerosis in rabbits. Atherosclerosis, 94: 153-159.