اثر فلاونوئید کوئرستین بر پتانسیل غشای میتوکندری و انفیلتراسیون نوتروفیلی به دنبال آسیب بیضه القا شده توسط متوترکسات در موش‌ بزرگ آزمایشگاهی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه شاهد، تهران، ایران

2 گروه فیزیولوژی، دانشکده پزشکی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران

3 مرکز تحقیقات نوروفیزیولوژی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران

چکیده

مقدمه و هدف: متوترکسات به‌عنوان داروی شیمی‌درمانی سبب آسیب و ایجاد استرس اکسیداتیو در بافت بیضه می‌شود. کوئرستین یک فلاونوئید با خواص آنتی‌اکسیدانی و ضدالتهابی است. هدف از این پژوهش بررسی اثر فلاونوئید کوئرستین بر پتانسیل غشای میتوکندری و انفیلتراسیون نوتروفیلی به دنبال آسیب بیضه براثر متوترکسات در موش‌های بزرگ آزمایشگاهی بود.
مواد و روش ها: تعداد 40 سر موش به 5 گروه: کنترل، تحت تیمار با کوئرستین، متوترکسات و دو گروه متوترکسات تیمار شده با کوئرستین با دوزهای 10 و 50 میلی‌گرم بر کیلوگرم به‌صورت تصادفی تقسیم شدند. متوترکسات با دوز 20 میلی‌گرم بر کیلوگرم به‌طور داخل صفاقی تزریق گردید. کوئرستین به‌طور روزانه از یک روز قبل از تزریق متوترکسات تا دو هفته بعد آن با استفاده از گاواژ تجویز شد. در پایان کار، بیضه‌ها جدا و فعالیت آنزیم میلوپراکسیداز به‌عنوان مارکر اختصاصی انفیلتراسیون نوتروفیلی و میزان پتانسیل غشای میتوکندری در هموژنه بافت بیضه سنجش شد. برای آنالیز آماری از آنووای یکطرفه و تست تعقیبی توکی استفاده شد.
نتایج: پتانسیل غشای میتوکندری گروه متوترکسات نسبت به گروه کنترل کاهش معنی‌داری نشان داد (p=0.001). و کوئرستین با دوز 50 میلی‌گرم بر کیلوگرم توانست موجب بهبود میزان پتانسیل غشا میتوکندری در مقایسه با گروه متوترکسات شود (p=0.081). میزان میلوپراکسیداز گروه متوترکسات نسبت به گروه کنترل افزایش معنی‌داری نشان داد (p=0.027) و کوئرستین با دوز 50 میلی‌گرم بر کیلوگرم بر روی کاهش انفیلتراسیون نوتروفیلی نسبت به گروه متوترکسات تاحدی اثر کاهنده از خود نشان داد (p=0.093).
نتیجه‌گیری: نتایج این تحقیق به‌طور خلاصه نشان داد که تیمار با کوئرستین برخی از عوارض متوترکسات را در بافت بیضه ازجمله تغییرات نامطلوب پتانسیل غشای میتوکندری و تا حدی انفیلتراسیون نوتروفیلی را کاهش ‌می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Effect of the flavonoid quercetin on mitochondrial membrane potential and neutrophilic infiltration following methotrexate-induced testicular injury in rats

نویسندگان [English]

  • Ensyie Joneidi 1
  • Manizheh Karami 1
  • Fatemeh Taleahmad 2
  • Narges HadadZadeh 2
  • Mehrdad Roghani 3
1 Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Shahed University, Tehran, Iran
2 Department of Physiology, Faculty of Medicine, Shahed University, Tehran, Iran
3 Neurophysiology Research Center, Shahed University, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background and Objective: Methotrexate as a chemotherapeutic drug causes damage and oxidative stress in testicular tissue. Quercetin is a flavonoid with antioxidant and anti-inflammatory properties. The aim of this study was to evaluate the effect of quercetin flavonoid on mitochondrial membrane potential and neutrophil infiltration following testicular damage due to methotrexate in rats.
Materials and Methods: 40 rats were randomly divided into 5 groups: control, treated with quercetin, methotrexate and two groups of methotrexate treated with quercetin at doses of 10 and 50 mg/kg. Methotrexate was injected intraperitoneally at a dose of 20 mg/kg. Quercetin was administered daily by gavage from one day before methotrexate injection until two weeks later. At the end of the test, the testes were isolated and myeloperoxidase activity was measured as a specific marker of neutrophil infiltration and the potential of mitochondrial membrane in testicular homogenization. One-way ANOVA and Tukey post hoc test were used for statistical analysis.
Results: The mitochondrial membrane potential of methotrexate group showed a significant decrease compared to the control group (p=0.001). Quercetin at a dose of 50 mg/kg could improve the mitochondrial membrane potential compared to the methotrexate group (p=0.081). The level of myeloperoxidase in methotrexate group showed a significant increase compared to the control group (p=0.027) and quercetin at a dose of 50 mg/kg showed a somewhat reducing effect on the reduction of neutrophil infiltration compared to the methotrexate group (p=0.093).
Conclusion: The results of this study briefly showed that quercetin treatment reduces some of the side effects of methotrexate in testicular tissue, including adverse changes in mitochondrial membrane potential and, to some extent, neutrophilic infiltration.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Quercetin
  • Mitochondrial membrane potential
  • Neutrophilic infiltration
  • Testis
  • Methotrexate

مراجع

  1. Bedoui Y, Guillot X, Sélambarom J, Guiraud P, Giry C, Jaffar-Bandjee MC, et al. Methotrexate an old drug with new tricks. International Journal Of Molecular Sciences 2019;20(20):5023.
  2. Schafranski M, Merlini A, Araújo E, Camargo N, Arruda P. Methotrexate: Update on Pharmaclology, Clinical Applications and Warmings. Nova Science Publishers, New York; 2012.
  3. Afshar P, Shokrzadeh M, ROOZBEH NL, Ghorbani HA, Naghizadeh RS, Alimi M. Antioxidants protective effects on oxidative stress damage induced by mycotoxins: A Review. 2020.
  4. Nicholls SJ, Hazen SL. Myeloperoxidase and cardiovascular disease. Arteriosclerosis, thrombosis, and vascular biology. 2005;25(6):1102-11.
  5. Shrestha S, Dhungel S, Saxena A, Bhattacharya S, Maskey D. Effect of methotrexate (MTX) administration on spermatogenesis: an experimental on animal model. Nepal Medical College Journal 2007;9(4):230-3.
  6. Saxena A, Dhungel S, Bhattacharya S, Jha C, Srivastava A. Effect of chronic low dose of methotrexate on cellular proliferation during spermatogenesis in rats. Archives of Andrology 2004;50(1):33-5.
  7. Riccardi R, Vigersky RA, Barnes S, Bleyer WA, Poplack DG. Methotrexate levels in the interstitial space and seminiferous tubule of rat testis. Cancer Research 1982;42(5):1617-9.
  8. Padmanabhan S, Tripathi D, Vikram A, Ramarao P, Jena G. Cytotoxic and genotoxic effects of methotrexate in germ cells of male Swiss mice. Mutation Research/Genetic Toxicology and Environmental Mutagenesis 2008;655(1-2):59-67.
  9. Badri S, Vanithakumari G, Malini T. Studies on methotrexate effects on testicular steroidogenesis in rats. Endocrine Research 2000;26(2):247-62.
  10. Ozgen S, Kilinc OK, Selamoğlu Z. Antioxidant activity of quercetin: a mechanistic review. Turkish Journal of Agriculture-Food Science and Technology 2016;4(12):1134-8.
  11. Batiha GE-S, Beshbishy AM, Ikram M, Mulla ZS, El-Hack MEA, Taha AE, et al. The pharmacological activity, biochemical properties, and pharmacokinetics of the major natural polyphenolic flavonoid: quercetin. Foods 2020;9(3):374.
  12. Li X, Wang R, Zhou N, Wang X, Liu Q, Bai Y, et al. Quercetin improves insulin resistance and hepatic lipid accumulation in vitro in a NAFLD cell model. Biomedical Reports 2013;1(1):71-6.
  13. Bahadoran Z, Mirmiran P, Azizi F. Dietary polyphenols as potential nutraceuticals in management of diabetes: a review. Journal of Diabetes & Metabolic Disorders 2013;12(1):1-9.
  14. Maalik A, Khan FA, Mumtaz A, Mehmood A, Azhar S, Atif M, et al. Pharmacological applications of quercetin and its derivatives: a short review. Tropical Journal of Pharmaceutical Research 2014;13(9):1561-6.
  15. Doğan Z, Kocahan S, Erdemli E, Köse E, Yılmaz I, Ekincioğlu Z, et al. Effect of chemotherapy exposure prior to pregnancy on fetal brain tissue and the potential protective role of quercetin. Cytotechnology 2015;67(6):1031-8.
  16. Yang S, Cao C, Chen S, Hu L, Bao W, Shi H, et al. Serum metabolomics analysis of quercetin against acrylamide-induced toxicity in rats. Journal of Agricultural and Food Chemistry 2016;64(48):9237-45.
  17. Daggulli M, Dede O, Utangac MM, Bodakci MN, Hatipoglu NK, Penbegul N, et al. Protective effects of carvacrol against methotrexate-induced testicular toxicity in rats. International Journal of Clinical and Experimental Medicine 2014;7(12):5511.
  18. Khosravi Z, Sedaghat R, Baluchnejadmojarad T, Roghani M. Diosgenin ameliorates testicular damage in streptozotocin-diabetic rats through attenuation of apoptosis, oxidative stress, and inflammation. International Immunopharmacology 2019;70:37-46.
  19. Samie A, Sedaghat R, Baluchnejadmojarad T, Roghani M. Hesperetin, a citrus flavonoid, attenuates testicular damage in diabetic rats via inhibition of oxidative stress, inflammation, and apoptosis. Life Sciences 2018;210:132-9.
  20. Jamali B, Jamali S. The histopathological evaluation of healing effects of vitamin C administered on testicular injury induced by methotrexate. Turkish Journal of Urology 2018.
  21. Sarihan KK, Yilmaz MY, Eraldemir FC, Yazir Y, Acar E. Protective effects of apocynin on damaged testes of rats exposed to methotrexate. Turkish Journal of Medical Sciences 2020;50(5):1409-20.
  22. Gökçe A, Oktar S, Koc A, Yonden Z. Protective effects of thymoquinone against methotrexate-induced testicular injury. Human & Experimental Toxicology 2011;30(8):897-903.
  23. Oktar S, Gökçe A, Aydin M, Davarci M, Meydan S, Oztürk OH, et al. Beneficial effect of erdosteine on methotrexate-induced testicular toxicity in mice. Toxicology and industrial Health 2010;26(7):433-8.
  24. Papież MA, Krzyściak W. The antioxidant quercetin protects HL-60 cells with high myeloperoxidase activity against pro-oxidative and apoptotic effects of etoposide. Acta Biochimica Polonica 2014;61(4).
  25. Borghi SM, Pinho-Ribeiro FA, Fattori V, Bussmann AJ, Vignoli JA, Camilios-Neto D, et al. Quercetin inhibits peripheral and spinal cord nociceptive mechanisms to reduce intense acute swimming-induced muscle pain in mice. PLoS One 2016;11(9):e0162267.
  26. Pečivová J, MačIčková T, Sviteková K, Nosáľ R. Quercetin inhibits degranulation and superoxide generation in PMA stimulated neutrophils. Interdisciplinary Toxicology 2012;5(2):81.
  27. Yu X, Xu Y, Zhang S, Sun J, Liu P, Xiao L, et al. Quercetin attenuates chronic ethanol-induced hepatic mitochondrial damage through enhanced mitophagy. Nutrients 2016;8(1):27.
  28. Lee K-M, Kang H-S, Yun C-H, Kwak H-S. Potential in vitro protective effect of quercetin, catechin, caffeic acid and phytic acid against ethanol-induced oxidative stress in SK-Hep-1 cells. Biomolecules & Therapeutics 2012;20(5):492.
  29. Kalagatur NK, Abd_Allah EF, Poda S, Kadirvelu K, Hashem A, Mudili V, et al. Quercetin mitigates the deoxynivalenol mycotoxin induced apoptosis in SH-SY5Y cells by modulating the oxidative stress mediators. Saudi Journal of Biological Sciences 2021;28(1):465-77.
  30. Vanani AR, Mahdavinia M, Shirani M, Alizadeh S, Dehghani MA. Protective effects of quercetin against oxidative stress induced by bisphenol-A in rat cardiac mitochondria. Environmental Science & Pollution Research 2020;27(13).
دانشور پزشکی
دوره 30، شماره 2 - شماره پیاپی 159
خرداد و تیر 1401
صفحه 74-82

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار