تأثیر یک دوره تمرین هوازی و مکمل یاری با پیپرین بر سطوح آنزیم های کبدی موش بزرگ مبتلا به پاراکوات

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه فیزیولوژی ورزش، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

2 مرکز بین المللی یونسکو علوم پایه پزشکی و تغذیه انسانی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران

3 دانشیار فیزیولوژی ورزشی، گروه فیزیولوژی ورزشی، دانشکده علوم ورزشی، دانشگاه حکیم سبزواری، سبزوار، ایران

چکیده

مقدمه و هدف: قرار گرفتن در معرض مزمن پاراکوات علاوه بر فیبروز می‌تواند منجر به آسیب ریه و کبد، نارسایی کلیه و ضایعات پارکینسونی شود. سمیت پاراکوات از طریق تولید بیش از حد رادیکال‌های آزاد رخ می دهد که منجر به استرس اکسیداتیو و آسیب می شود هدف از پژوهش حاضر بررسی تأثیر یک دوره تمرین هوازی و مکمل یاری با پیپرین بر سطوح آنزیم های کبدی موش بزرگ مبتلا به پاراکوات بود.
مواد و روش ها: تعداد 48 سر موش بزرگ به شش گروه مساوی 1) شم، 2) پاراکوات (کنترل منفی)، 3) پاراکوات+تمرین،   4) پاراکوات+تمرین+پیپرین، 5) پاراکوات+مکمل پیپرین، 6) کنترل مثبت پاراکوات+ویتامین E تقسیم شدند. تمرین‌هوازی، به مدت هفت هفته، هرهفته پنج جلسه و هر جلسه به مدت 30 الی 40 دقیقه در روز با سرعت (10 تا 18 متردردقیقه) بود. میزان القای سم پاراکوات به میزان 5 میلی‌گرم/کیلوگرم وزن بدن تهیه و بصورت داخل صفاقی به موش‌های بزرگ تزریق شد. مکمل پیپرین با دوز 10 میلی‌گرم/کیلوگرم وزن بدن روزانه‌گاواژ شد. از آزمون تحلیل واریانس یکطرفه جهت بررسی تفاوت میانگین‎های بین‌گروهی استفاده شد.
نتایج: بین گروه های شم، پاراکوات+تمرین، پاراکوات+پیپرین و پاراکوات+تمرین+پیپرین و کنترل مثبت پاراکوات+ویتامین E، در مقایسه با گروه کنترل منفی-پاراکوات تفاوت معنی داری در سطوح آنزیم های آلانین آمینوترانسفراز (ALT) و آسپارتات آمینوترانسفراز (AST) وجود دارد. سطوح ALT و AST در گروه کنترل منفی نسبت به گروه های شم، پاراکوات+تمرین، پاراکوات+پیپرین و پاراکوات+تمرین+پیپرین و کنترل مثبت پاراکوات+ویتامین E، افزایش معنی داری دیده شد (001/>P).
نتیجه‌گیری: نتایج نشان داد در گروه های تمرین، تمرین همراه با پیپرین و پیپرین به تنهایی منجربه کاهش سطوح آنزیم های ALT و AST در موش‌های بزرگ نسبت به گروه کنترل منفی شد. با این وجود با توجه به مطالعات اندک صورت گرفته در این زمینه، نیاز به پژوهش های بیشتری است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The effect of a period of aerobic exercises and supplementation with piperine on liver enzymes in rats induced with paraquat

نویسندگان [English]

  • Samaneh Baradaran Salmani 1
  • Keyvan Hejazi 1
  • Vahid Reza Askari 2
  • roya askari 3
1 Faculty of Sport Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran
2 International UNESCO Center for Health-Related Basic Sciences and Human Nutrition, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran
3 Associate Professor of Sports Physiology, Department of Sports Physiology, Faculty of Sports Sciences, Hakim Sabzevari University, Sabzevar, Iran
چکیده [English]

Background and Objective: Chronic exposure to paraquat can lead to lung and liver damage, kidney failure, and Parkinsonian lesions in addition to fibrosis. Paraquat toxicity occurs through excessive production of free radicals which results in oxidative stress and damage. The aim of the current study was to evaluate the effect of a period of aerobic exercises and supplementation with piperine on liver enzymes in rats induced with paraquat.
Materials and Methods: 48 adult rats were divided into six groups: 1) Sham, 2) negative control paraquat 3) paraquat + training, 4) paraquat + training + piperine, 5) paraquat + piperine and 6) positive control paraquat + vitamin E. Aerobic exercise training included: seven weeks of walking on treadmill for 5 sessionsper-week 30-40 min per session at a speed of 10 to 18 m/min. The paraquat poison was prepared at dose of 5 mg/kg of rat body weight and was injected intraperitoneally. Daily gavage of piperine supplement was provided at dose of 10 mg/kg of rat body weight. ANOVA statistical test was used to determine the mean difference between groups.
Results: There were significant differences in Alanine Transaminase (ALT) and Aspartate Transaminase (AST) levels between the sham, paraquat+exercise, paraquat+piperine, paraquat+exercise+piperine, and positive control paraquat+vitamin E groups compared to the negative control paraquat-group. Furthermore, significant increase in ALT and AST levels was observed in the negative control group compared to the sham, paraquat+exercise, paraquat+piperine and paraquat+exercise+piperine and positive control paraquat+vitamin E groups (p<0.001).
Conclusion: The results showed that in rats belonging to exercise training, only exercise training with piperine and piperine decreased the ALT and AST levels compared to the negative control group. However, more research is needed to support these findings.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Paraquat
  • Aerobic exercise
  • Alanine aminotransferase
  • Aspartate aminotransferase
  • Piperine

مراجع

  1. Asaduzzaman M, Chando MR, Ahmed N, Rezwanul Islam KM, Alam MMJ, Roy S. Paraquat‐induced acute kidney and liver injury: Case report of a survivor from Bangladesh. Clinical Case Reports 2021;9(11):e05020.
  2. Huang J, Ning N, Zhang W. Effects of paraquat on IL‑6 and TNF‑α in macrophages. Experimental and Therapeutic Medicine 2019;17(3):1783-1789.
  3. Gawarammana IB, Buckley NA. Medical management of paraquat ingestion. British Journal of Clinical Pharmacology 2011;72(5):745-757.
  4. Han J, Zhang Z, Yang S, Wang J, Yang X, Tan D. Betanin attenuates paraquat-induced liver toxicity through a mitochondrial pathway. Food and Chemical Toxicology 2014;70:100-106.
  5. Costa MD, de Freitas ML, Dalmolin L, Oliveira LP, Fleck MA, Pagliarini P, et al. Diphenyl diselenide prevents hepatic alterations induced by paraquat in rats. Environmental Toxicology and Pharmacology 2013;36(3):750-758.
  6. Hu S, Qiao C, Yuan Z, Li M, Ye J, Ma H, et al. Therapy with high‑dose long‑term antioxidant free radicals for severe paraquat poisoning: A pilot study. Experimental and Therapeutic Medicine 2018;16(6):5149-5155.
  7. Zeinvand-Lorestani H, Nili-Ahmadabadi A, Balak F, Hasanzadeh G, Sabzevari O. Protective role of thymoquinone against paraquat-induced hepatotoxicity in mice. Pesticide Biochemistry and Physiology 2018;148:16-21.
  8. Wang J, Yu W, Wu N, Gitonga EN, Shen H. Efficacy of high-dose ambroxol for paraquat poisoning: A meta-analysis of randomized controlled trials. Journal of Research in Medical Sciences: The Official Journal of Isfahan University of Medical Sciences 2020;25:67.
  9. Aguiar CP, Lopes DC, Borges RS. Influence of piperidine ring on stability and reactivity of piperine. Chemical Data Collections 2018;17:138-142.
  10. Gorgani L, Mohammadi M, Najafpour GD, Nikzad M. Piperine—the bioactive compound of black pepper: from isolation to medicinal formulations. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 2017;16(1):124-140.
  11. Quijia CR, Chorilli M. Characteristics, biological properties and analytical methods of piperine: A review. Critical Reviews in Analytical Chemistry 2020;50(1):62-77.
  12. Abdel-Daim MM, Sayed AA, Abdeen A, Aleya L, Ali D, Alkahtane AA, et al. Piperine enhances the antioxidant and anti-inflammatory activities of thymoquinone against microcystin-LR-induced hepatotoxicity and neurotoxicity in mice. Oxidative Medicine and Cellular Longevity Article ID 1309175 | https://doi.org/10.1155/2019/1309175.
  13. Choi S, Jung HJ, Kim MW, Kang J-H, Shin D, Jang Y-S, et al. A novel STAT3 inhibitor, STX-0119, attenuates liver fibrosis by inactivating hepatic stellate cells in mice. Biochemical and Biophysical Research Communications 2019;513(1):49-55.
  14. Mohammadi M, Najafi H, Yarijani ZM, Vaezi G, Hojati V. Piperine pretreatment attenuates renal ischemia-reperfusion induced liver injury. Heliyon 2019;5(8):e02180.
  15. Nikroo H, Nematy M, Sima H, AttarzadeHosseini S, Pezeshki M, Esmaeilzadeh A, et al. Therapeutic effects of aerobic exercise and low-calorie diet on nonalcoholic steatohepatitis. Govaresh 2013;17(4):245-253.
  16. Fathei M, Khairabadi S, Hejazi k. Changes in insulin resistance markers and some liver enzymes and cardiovascular risk factors to aerobic training and green tea supplement consumption. complementary Medicine Journal 2017;6(4):1703-1716.
  17. Hosseini kakhk A, Khalegh zadeh H, Nematy M, Hamedi nia M. The effect of combined aerobic- resistance training on lipid profile and liver enzymes in patients with non-alcoholic fatty liver under nutrition diet. Sport Physiology 2015;7(27):65-84.
  18. Ranjbar A, Asl SS, Firozian F, Dartoti HH, Seyedabadi S, Azandariani MT, et al. Role of cerium oxide nanoparticles in a paraquat-induced model of oxidative stress: emergence of neuroprotective results in the brain. Journal of Molecular Neuroscience 2018;66(3):420-427.
  19. Zhang X-f, Thompson M, Xu Y-h. Multifactorial theory applied to the neurotoxicity of paraquat and paraquat-induced mechanisms of developing Parkinson’s disease. Laboratory Investigation 2016;96(5):496-507.
  20. Roshanbakhsh H, Elahdadi Salmani M, Namvar Ashdash S, Ahmadian sR, Pourabdolhossein F. Piperine pre-treatment has immunomodulatory effects in hippocampal local model of demyelination. Koomesh Journal 2021;23(1):155-165.
  21. Afzalpour ME, Chadorneshin HT, Foadoddini M, Eivari HA. Comparing interval and continuous exercise training regimens on neurotrophic factors in rat brain. Physiology & Behavior 2015;147:78-83.
  22. Lee S, Farrar RP. Resistance training induces muscle-specific changes in muscle mass and function in rat. The Journal of Exercise Physiologyonline 2003;6(2):80-87.
  23. Ye Y, Lin H, Wan M, Qiu P, Xia R, He J, et al. The effects of aerobic exercise on oxidative stress in older adults: A systematic review and meta-analysis. Frontiers in Physiology 2021:12:701151.
  24. Rauscher FM, Sanders RA, Watkins III JB. Effects of piperine on antioxidant pathways in tissues from normal and streptozotocin‐induced diabetic rats. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology 2000;14(6):329-334.
  25. Kawamura T, Muraoka I. Exercise-induced oxidative stress and the effects of antioxidant intake from a physiological viewpoint. Antioxidants 2018;7(9):119.
  26. Ahmad I, Shukla S, Kumar A, Singh BK, Kumar V, Chauhan AK, et al. Biochemical and molecular mechanisms of N-acetyl cysteine and silymarin-mediated protection against maneb-and paraquat-induced hepatotoxicity in rats. Chemico-Biological Interactions 2013;201(1-3):9-18.
  27. Hong S-Y, Yang D-H, Hwang K-Y. Associations between laboratory parameters and outcome of paraquat poisoning. Toxicology Letters 2000;118(1-2):53-59.
  28. Onur B, Çavuşoğlu K, Yalçin E, Acar A. Paraquat toxicity in different cell types of Swiss albino mice. Scientific Reports 2022;12(1):4818.
  29. Lalruatfela P, Saminathan M, Ingole R, Dhama K, Joshi M. Toxicopathology of paraquat herbicide in female Wistar rats. Asian Journal of Animal and Veterinary 2014;9(9):523-542.
  30. Haripriya B, Lakshman M, Sudha V. Influence of Paraquat induced acute toxicity on body weights and haemoto-biochemical parameters in experimental. International Journal of Scientific Research 2017;6(7):396-398.
  31. Zhang Z-D, Yang Y-J, Liu X-W, Qin Z, Li S-H, Li J-Y. The protective effect of aspirin eugenol ester on paraquat-induced acute liver injury rats. Frontiers in Medicine 2020;7:589011.
  32. Hirasa K, Takemasa M. Spice science and technology: CRC Press 1998.
  33. Meghwal M, Devu S, Singh H, Goswami TK. Piperine and curcumin. A Centum of Valuable Plant Bioactives: Elsevier 2021: 589-612.
  34. Sabina EP, Souriyan ADH, Jackline D, Rasool MK. Piperine, an active ingredient of black pepper attenuates acetaminophen–induced hepatotoxicity in mice. Asian Pacific Journal of Tropical Medicine 2010;3(12):971-976.
  35. Mittal R, Gupta R. In vitro antioxidant activity of piperine. Methods and Findings in Experimental and Clinical Pharmacology 2000;22(5):271-274.
  36. Dhanasekaran JJ, Ganapathy M. Hepatoprotective effect of Cassia auriculata L. leaf extract on carbon tetrachloride intoxicated liver damage in Wister albino rats. Asian Journal of Biochemistry 2011;6(1):104-112.
  37. Haq IU, Imran M, Nadeem M, Tufail T, Gondal TA, Mubarak MS. Piperine: A review of its biological effects. Phytotherapy Research 2021;35(2):680-700.
  38. Perseghin G, Lattuada G, De Cobelli F, Ragogna F, Ntali G, Esposito A, et al. Habitual physical activity is associated with intrahepatic fat content in humans. Diabetes Care 2007;30(3):683-688.
  39. Lavoie J-M, Gauthier M-S. Regulation of fat metabolism in the liver: link to non-alcoholic hepatic steatosis and impact of physical exercise. Cellular and Molecular Life Sciences 2006;63(12):1393-1409.
  40. Ruderman N, Park H, Kaushik V, Dean D, Constant S, Prentki M, et al. AMPK as a metabolic switch in rat muscle, liver and adipose tissue after exercise. Acta Physiologica 2003;178(4):435-442.
دانشور پزشکی
دوره 31، شماره 1 - شماره پیاپی 164
فروردین و اردیبهشت 1402
صفحه 67-77

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار