بررسی سمیت ترکیب مت‏ آمفتامین ‏در میتوکندری‏های ایزوله شده از قلب رت و بررسی نقش کلسی تریول در مهار سمیت آن

خلاصه فارسی

مقدمه: دینامیک مینوکندریایی به بقای شرایط عادی و هموئوستاز سلولی کمک میکند و به هم خوردن نظم میتوکندری و بروز اختلال در عملکرد طبیعی آن، می تواند به شرایط پاتولوژیک شدیدی مثل سمیت قلبی منجر شود. شواهد زیادی وجود دارد مبنی بر اینکه سمیت قلبی ناشی از مت‏آمفتامین ‏مستقیما میتوکندری را هدف قرار میدهد. در این مطالعه تلاش کردیم این فرضیه را که آیا مت ‏آمفتامین ‏میتواند بطور مستقیم و با مسیر‏های مرتبط با استرس اکسیداتیو باعث ایجاد اختلال در عملکرد میتوکندری شود و همچنین آیا کلسی تریول که بعنوان ماده ای که نقش مهمی در عملکرد طبیعی میتوکندری دارد و همچنین ماده ای آنتی اکسیدانت است میتواند اثرات مخرب مت‏ آمفتامین ‏را بر روی میتوکندری‏های قلبی ایزوله و جدا شده از قلب موش را تا حدودی خنثی کند یا خیر. مواد و روش ها: میتوکندری‏های قلبی توسط لیز مکانیکی و سانتریفیوژ از قلب موش تهیه شد. میتوکندری‏های ایزوله شده با غلظت 250 میکرومولار مت‏ آمفتامین ‏و همچنین غلظت‏های مختلف کلسی تریول (1، 2.5 و 5 میکرومولار) به مدت یک ساعت در دمای 37 درجه سانتی گراد مواجهه داده شدند. پارامتر‏های مختلف سمیت میتوکندریایی از جمله افت پتانسیل غشای میتوکندری یا MMP (Mitochondrial membrane potential)، میزان تورم میتوکندری ها، میزان فعالیت آنزیم سوکسینات دهیدروژناز میتوکندریایی، میزان تولید گونه‏های فعال اکسیژن (ROS) و پراکسیداسیون لیپید‏ها مورد بررسی قرار گرفتند. ما سعی کردیم در این مطالعه این احتمال را بررسی کنیم که آیا مت‏ آمفتامین ‏میتواند بطور مستقیم و بواسطه مسیر‏های مرتبط با استرس اکسیداتیو باعث بروز سمیت میتوکندریایی شود و همچنین کلسی تریول که بعنوان یک ماده مورد نیاز میتوکندری برای داشتن فعالیت هادی تلقی میشود، میتواند این سمیت مربوط به مت‏ آمفتامین ‏را در میتوکندری‏های ایزوله شده قلب موش تا حدودی کاهش دهد یا خیر. یافته ها: نتایج مطالعه نشان داد مت‏ آمفتامین ‏با غلظت 250 میکرومولار باعث تغییرات چشمگیری در عملکرد میتوکندری‏های ایزوله شد و میزان تولید گونه ‏های فعال اکسیژن را افزایش داد و باعث افت پتانسیل غشای میتوکندری، ایجاد تورم، افزایش استرس اکسیداتیو و افزایش پراکسیداسیون لیپید‏های میتوکندری‏ها شد. همچنین در این مطالعه به وضوح مشخص شد که کلسی تریول با غلظت 5 میکرومولار میتواند آسیب‏های نامبرده را در میتوکندری‏های ایزوله شده کم کند. در مجموع نتیجه ای که از این مطالعه بدست آمد نشانگر این بود که مت‏ آمفتامین ‏میتواند بطور مستقیم و با افزایش استرس اکسیداتیو، در عملکرد میتوکندری‏های ایزوله شده قلبی اختلال ایجاد کند و ماده کلسی تریول بعنوان یک ماده آنتی اکسیدان میتواند این اثرات مخرب را تا حدودی مهار نماید. بحث و نتیجه گیری: در مجموع، نتایج مطالعات ما نشان داد مت‏ آمفتامین ‏یک ترکیب کاردیوتوکسیک است و میتواند از مسیر‏های مختلفی باعث آسیب رسانی به میتوکندری شود و کلسی تریول نیز به واسطه اثرات آنتی اکسیدانی که دارد میتواند این سمیت را تا حدودی کاهش دهد.

عنوان انگليسی

Investigating of toxicity of methamphetamine on isolated mitochondria obtained from rat heart and examining the role of calcitriol in inhibiting its toxicity

خلاصه انگلیسی

Introduction: Mitochondrial dynamics help to the maintenance of cellular homeostasis, and its dysfunction involves pathological situations such cardiotoxicity. Collectively, multiple lines of evidence strongly suggest that the cardiotoxicity of methamphetamine involves direct mitochondria-related toxicity. Here, we investigated this hypothesis that methamphetamine could directly cause mitochondrial dysfunction through oxidative stress-related pathways and calcitriol as main regulator of mitochondrial functions and antioxidant agent could reduce the adverse effects in isolated cardiac mitochondria obtained from rat heart. Materials and Method: The isolated cardiac mitochondria obtained from rat heart and got prepared with mechanical lysis and differential centrifugation. The mitochondria were cotreated with 3 calcitriol (1, 2.5 and 5 μM) and methamphetamine (250 μM) for 60 minutes at 37 °C. Then the mitochondrial toxicity parameters such as mitochondrial membrane potential (MMP) collapse, mitochondrial swelling, succinate dehydrogenase (SDH) activity, reactive oxygen species (ROS) production and lipid peroxidation was measured. Here, we investigated this hypothesis that methamphetamine could directly cause mitochondrial dysfunction through oxidative stress-related pathways and calcitriol as main regulator of mitochondrial functions and antioxidant agent could reduce the adverse effects in isolated cardiac mitochondria obtained from rat heart. Results: The data indicated that 250 μM methamphetamine caused a deleterious alteration in mitochondrial functions, ROS production, MMP collapse, mitochondrial swelling, oxidative stress and lipid peroxidation. While our study results clearly indicate that calcitriol (5 μM) can reduce methamphetamine-induced changes in isolated cardiac mitochondria. Altogether, the results of the current study showed that methamphetamine directly induce mitochondrial dysfunction through oxidative stress in isolated cardiac mitochondria, which were ameliorated by calcitriol with its antioxidant potential. Discussion: Altogether, the results of the current study showed that methamphetamine is a potent cardiotoxic substance and it can cause serious damages to the mitochondria and the calcitriol can ameliorate these damages by it’s antioxidant activity.

Document Downloads