بررسي اثر كلستاز بر بيان ژن پروتيين مربوط به دينامين- 1 دركبد موش بزرگ آزمايشگاهي

چكيده زمينه و هدف: در بيماري كلستاز انسداد جريان صفرا منجر به تجمع اسيدهاي صفراوي در كبد و بروز نارسايي‏هاي متابوليكي شده و در نهايت منجر به مرگ نكروزي و آپوپتوزي سلولهاي كبدي مي‏شود. ميتوكندري‏ها اندامكهاي درون سلولي هستند كه بيشترين منبع توليد انرژي سلولي بوده و به‏طور پيوسته تقسيم و مجدداً با هم تركيب مي‌شوند. اين فرآيندهاي پويا را شكافت و هم‏جوشي غشايي مي‏نامند. تغيير پويايي ميتوكندري در بيماري كبدي كلستاز مشاهده شده است. ژن پروتيين مربوط به دينامين نوع -1 از جمله پروتيينهاي دخيل در مسير شكافت غشاي ميتوكندري است و در بروز آپوپتوز نقش دارد. در اين مطالعه اثر كلستاز بر تغييرات بيان ژن Drp1 در كبد موش‏هاي صحرايي مورد بررسي قرار گرفت. روش بررسي: در اين مطالعه تجربي موش‌هاي بزرگ آزمايشگاهي نر نژاد ويستار (وزن 25±290گرم) در سه گروه كنترل (بدون جراحي)، شم (جراحي بدون انسداد مجراي صفراوي) و كلستاز (جراحي همراه با انسداد مجراي صفراوي) استفاده شد. در روز 28ام پس از انسداد مجراي صفراوي، حيوانات توزين و به منظور بررسي‏ سطح بيلي روبين و آنزيم‏هاي عملكرد كبدي از آنها خون گيري انجام شد. سپس نمونه‏گيري از بافت كبد جهت بررسي شاخص‏هاي هيستوپاتولوژيك و همچنين ارزيابي سطح بيان ژن پروتيين مربوط به دينامين نوع -1 انجام شد. يافته‌ها: نتايج اين مطالعه افزايش سطوح سرمي بيلي روبين كل و آنزيم‏هاي كبدي آلانين آمينوترانسفراز ، آسپارتات آمينوترانسفراز و آلكالين آمينوترانسفراز را در گروه كلستاز نسبت به گروه‏هاي شم و كنترل نشان داد (001/0P < و 001/0P < ). نتايج بررسي شاخص هاي بافتي در گروه كلستاز، افزايش مجاري صفراوي، نكروز بافت كبد و گسترش بافت فيبروزي را نشان داد. نتايج RT-PCR افزايش معنادار (001/0P < ) بيان ژن Drp1 كبد گروه كلستاز را نسبت به گروه‏هاي شم و كنترل نشان داد. نتيجه‏گيري: اين نتايج نشان مي‏دهد كه افزايش بيان ژن Drp1 در كبد موش‌هاي بزرگ آزمايشگاهي كلستازي مي‌تواند مربوط به نقش پويايي ميتوكندري درآسيب‏شناسي نارسايي كلستاز باشد. كليد واژه‏ها: كبد، كلستاز، پويايي ميتوكندري، ژن پروتيين مربوط به دينامين نوع -1

ABSTRACT Background and Aim: Cholestasis is characterized by impaired bile flow, which can cause accumulation of bile acids in the liver and development of metabolic disorders, resulting in hepatocellular necrosis and apoptosis. Mitochondria are a critical cellular organelle that produces most of the cellular energy. Mitochondrial morphology varies from an interconnected filamentous network to isolated dots. This processes are called mitochondrial fission and fusion. Disrupted mitochondrial morphology has been observed in cholestatic liver disease. Dynamin related protein 1 is one of the genes involved in mitochondrial fission and plays a role in apoptosis. In this study we investigated Drp1 gene expression in the liver of cholestatic rats. Materials and Methods: In this experimental study, male Wistar rats (290±25g) were divided into three groups of control (non-operated), sham (operated without common bile duct ligation) and BDL (operated with common bile duct ligation). On the 28th day of BDL, rats were weighed and sacrificed. Biochemical assays for measurement of bilirubin level and liver enzymes, and also dissection of liver tissue for histopathological analysis were performed. Drp1 gene expression was evaluated by semi-quantitative RT-PCR technique. Results: The results showed that serum levels of total bilirubin and liver enzymes (ALT, AST, ALK) were significantly increased in BDL group compared to those in the control and sham operation groups (P < 0.0001 and P < 0.001). Histological examination revealed bile ductular hyperplasia, focal liver necrosis and fibrous tissue expansion in BDL group. The result of RT-PCR indicated significant increase of Drp1 gene expression in the liver of the rats in BDL group compared to that in the other groups (P < 0.001). Conclusion: In this study we found that liver cholestasis increased expression of Drp1 gene which led to increased mitochondrial-mediated apoptotic effect with resultant liver cell death. Keywords: Liver, Cholestasis, Mitochondrial dynamics, Dynamin related protein-1 gene