بررسی تغییرات متابولیسم گلوکز (در شرایط in vivo و in vitro) ناشی از کاربرد توام رژیم غذایی پرچرب (چربی داخل شکم گاو) و استرس حاد غیر قابل اجتناب در موشهای صحرایی ماده

دانشگاه علوم پزشكي و خدمات بهداشتي-درماني شهيد بهشتي
شعبه بين‌الملل
طرح پژوهش پايان نامه
1ـ اطلاعات مربوط به دانشجو:
نام خانوادگی: نام: شماره دانشجويی:
مقطع تحصيلي: رشته تحصيلی: سال ورود:
آدرس و تلفن:
2 ـ اطلاعات مربوط به استاد راهنما:
نام خانوادگی: نام: تخصص اصلی:
آخرين مدرک تحصيلی: سال اخذ: رتبه علمي:
آدرس و تلفن:
3 ـ اطلاعات مربوط به اساتيد مشاور:
4 ـ اطلاعات مربوط به پايان نامه:
بسته به حجم مطلب، اندازه قسمت‌ها تنظيم شود.
رژیم های غذایی نامتعادل و موقعیت های پر استرس تعادل متابولیک و هومئوستاز انرژی را بر هم زده و زمینه ساز ایجاد و یا پیشرفت اختلالات متابولیک و هورمونی می شوند. رژیم های غذایی پرچربی که خصوصاً حاوی درصد بالایی از اسیدهای چرب اشباع می باشند و در جوامع امروزی بطور شایع مصرف میشوند موجب اختلال در ترشح انسولین تحریک شده بوسیله گلوکز (1)، چاقی (2)و مقاومت به لپتین و انسولین (3و4و5و6) می شوند که ریسک فاکتورهای اصلی در ایجاد دیابت نوع 2 میباشند. مطالعات گذشته نشان دادند که کاربرد رژیم غذایی پرچرب در موشهای صحرایی تحمل گلوکز را مختل کرده (7و8)و موجب افزایش غلظت گلوکز پلاسما میگردد (9و10) که با کاهش (10) و یا افزایش (9) غلظت انسولین پلاسما همراه میباشد. همچنین مطالعات متعدد افزایش سطح پلاسمایی لپتین را متعاقب مصرف رژیم غذایی پرچرب نشان داده اند در حالیکه این افزایش قادر به جلوگیری از بروز چاقی در حیوانات مورد مطالعه نشد ( 5و11و12 ). با این حال مصرف رژیم غذایی پرچرب حتی کاهش غلظت لپتین پلاسما و در
نتیجه افزایش مصرف غذا و وزن بدن را نیز موجب شده است (13). رژیم غذایی پرچرب همچنین قادر به تغییر پاسخ های متابولیک و هورمونی به استرس می باشد. بعنوان مثال کاربرد توام رژیم غذایی پرچرب واسترس حاد شنا؟ (14) و محدودیت حرکتی (15) غلظت پلاسمایی گلوکز را به میزان بیشتری نسبت به کنترل (رژیم غذایی معمولی+ استرس) افزایش داد. همچنین رژیم غذایی پرچرب در تعامل با استرس مقاومت به انسولین (9) و اختلال تحمل گلوکز (7) شدید تری را نسبت به گروه مصرف کننده رژیم غذایی معمولی، که همان استرس را دریافت میکردند، ایجاد کرد. بالاخره رژیم غذایی پرچرب قادر است میزان ترشح انسولین از جزایر لانگرهانس جدا شده رادر پاسخ به استرس تغییر دهد (16). در مطالعات قبلی این آزمایشگاه، بر خلاف اغلب نتایج حاصل از کاربرد رژیم غذایی پرچرب به تنهایی و یا توام با استرس، مصرف رژیم غذایی پرچرب (67/66% انرژی از چربی) حاوی چربی داخل شکم گاو (21/54 درصد اسیدهای چرب اشباع و 89/44 درصد اسیدهای غیر اشباع)به تنهایی و یا در حضور استرس حاد و یا مزمن شوک الکتریکی در موشهای صحرایی نر نه تنها اختلالی در هومئوستاز گلوکز ایجاد نکرد (17) بلکه قابليت ترشح انسولين از جزاير جدا شده از پانكراس در rat هاي نر تحت استرس حاد شوك الكتريكي را در حضور غلظت بالاي گلوكز (7/16 ميلي مولار) افزايش داده و تحمل گلوکز را در حضور استرس مزمن افزایش داد.
مطالعات متعدد تفاوتهای جنسی را در پاسخ به رژیم غذایی پرچرب و استرس نشان داده اند. به عنوان مثال، از یک سو جنس ماده در برابر مقاومت به انسولین (18و19) ویا اختلال تحمل گلوکز(20) القاء شده بوسیله رژیم غذایی پرچرب نسبت به جنس نر مقاوم تر بوده و از سوی دیگر جنس ماده نسبت به استرس پاسخهای شدیدتری میدهد(21و22).
با توجه به اینکه نیمی از جمعیت فعال کشور را بانوان تشکیل می دهند و همچنین، با توجه به کمبود اطلاعات در رابطه با اثر توام رژیم پرچرب و استرس بر متابولیسم گلوکز در جنس ماده (23)، و در جهت تکمیل مطالعات قبلی در تحقیق حاضر به بررسی تعامل رژیم پرچرب حاوی چربی داخل شکم گاو و استرس حاد شوک الکتریکی در موشهای صحرایی ماده می پردازیم و تغییرات احتمالی ناشی از این تعامل را در ترشح انسولین از جزایر لانگرهانس جدا شده و غلظت های پلاسمایی فاکتورهای متابولیک در گیر در متابولیسم گلوکز مورد بررسی قرار خواهیم داد.
بررسي متون(literatarercview) :در صورت لزوم استفاده از صفحات اضافي و پیوست نمائی): اختلال در ترشح انسولين از جزاير لانگرهانس يكي از دلايل مهم بروز بيماريهاي متابوليك مرتبط با متابوليسم گلوكز از جمله ديابت نوع 2 است (24 و 25).
متابوليسم طبيعي چربي براي ترشح عادي انسولين كاملا ضروري مي باشد و هنگام مواجهه حاد با اسيدهاي چرب آزاد ، ترشح انسولين در حضور گلوكز تحريك مي شود . در صورتيكه مواجهه مزمن با اسيدهاي مذكور موجب كاهش ترشح انسولين مي گردد (26 و 27).
رژيم غذايي پر چرب باعث كاهش تعداد رسپتورهاي انسوليني مي شود كه در نهايت باعث تضعيف اثر انسولين مي گردد(28 و 15) . از سوي ديگر رژيم غذايي پر چرب باعث افزايش اسيدهاي چرب آزاد در دسترس مي گردد كه باعث افزايش توليد ليپو پروتئين با دانسيته كم (VLDL) در كبد مي شود كه با مقاومت انسولين كبدي مرتبط است ( 28و 15) .
استفاده از رژيم پرچرب، مخصوصا چربي اشباع، باعث چاقي فرد مي شود و بيان Glut2 و گلوكوكيناز را كاهش مي دهد و در نتيجه باعث اختلال در ترشح انسولين مي شود (4). رژيم غذايي پر چرب نه تنها باعث كاهش بيان Glut2-mRNA مي گردد بلكه translocation غشاي پلاسمايي را نيز كاهش داده و باعث هيپر گليسمي و هيپر انسولينمي مي شود(28و29و30) .
استفاده از رژيم غذايي پر چرب بمدت طولاني باعث القاء عملي و بيوشيميايي مقاومت به انسولين در هيپوتالاموس مي شود كه مي تواند باعث اختلال در دريافت انرژي ، توليد گلوكز در كبد و سنتز گلوكاگون شده و در پاتوژنز بيماريهاي متابوليك دخالت مي نمايد(31و32).
لپتين يك هورمون پروتئيني است كه بوسيله سلولهاي چربي توليد مي شود و نقش كليدي در تنظيم ميزان ورود و از دست دادن آن و بعبارتي بالانس انرژي دارد بطور كلي بالانس انرژي بوسيله سيگنالهاي محيطي (هورمونها) تنظيم مي شود و لپتين از مهم ترين سيگنالهاي محيطي است كه در بالانس انرژي نقش دارد . لپتين بعنوان يك عامل محيطي مغزرا از ميزان ذخيره انرژي بدن مطلع مي سازد تا مغز با تنظيم ميزان فعاليت دريافت و مصرف انرژي باعث حفظ بالانس و هومئوستاز انرژي شود. استفاده از رژيم پر چرب بمدت طولاني منجر به تعادل انرژي مثبت مي شود كه به مقاومت به لپتين و انسولين ، و هم چنين اختلال در متابوليسم گلوكز مي انجامد و ريسك پيشرفت بيماريهاي متابوليك افزايش مي يابد(31و32). رژيم غذايي پر چرب موجب افزايش سطح ليپتن و افزايش LH و كورتيكوسترون و كاهش سطح گلوكز خون محيطي مي گردد افزايش لپتين به نوبه خود باعث كاهش مصرف غذا و كاهش توليد كبدي گلوكز از طريق كاهش سنتز فسفوانول پيرووات كربوكسي كيناز مي گردد(25و6).
استرس نيز بعنوان يكي از مهمترين عوامل كه موجب ترشح گلوكوكورئيدها از قشر غده فوق كليوي مي شود مطرح است كه مي تواند با تحريك ترشح كورتيكوسترون (در موش) از قشر غده فوق كليوي يا اپي نفرین از قسمت مركزي اين غده باعث افزايش گلوكونئوژتر و گليكوژنوليز شده و همچنين با مهار ترشح انسولين از سلولهاي بتاي جزاير لانگرهانس باعث افزايش غلظت گلوكز پلاسما و اختلال در هومئوستاز گلوكز مي شود (25و27و7).
اثر استرس روي سطح پلاسمايي لپتين ، بر اساس ماهيت و مدت زمان استرس ، متفاوت است اگر استرس منجر به افزايش سطح نوراپي نفرين شود سطح ليپتين پلاسما کاهش مییابد ولي هرگاه محور HPA تحريك شود باعث افزايش سطح كورتيكوسترون و ليپتين پلاسما مي شود(14و32و33و38).
اكثر مطالعات حاكي از آن است كه رژيم غذايي پر چرب بعنوان يك اثر سوء ، باعث افزايش فعاليت محور HPA ، افزايش پاسخ به استرس ، افزايش اختلالات آندوكربني مي شود كه درنتیجه هم سطح پايه فعاليت آدرنوكورتيكال و هم پاسخ نورو آندوكریني به استرس زياد مي شوند (34و35).
از سوي ديگر برخي مطالعات نشانگر كاهش محور HPA به استرس در حضور رژيم غذايي پر چرب بوده اند (35و36و37) .
در ارتباط با اختلال ترشح انسولين از جزاير لانگرهانس جدا شده در حضور استرس و يا كاربرد رژيم غذايي پر چرب نیز مطالعاتي صورت گرفته است (8و1و16).
Yamaguchi در سال 1982 در مطالعه روي جزاير لانگرهانس جدا شده از پانكراس موشهاي صحرايي نر wistar مشاهده كرد كه رژيم غذايي پر چرب (40% كره) بمدت 12 هفته در حضور غلظت 7/16 ميلي مولار گلوكز ترشح انسولين را كاهش مي دهد (16و39).
او همچنين دريافت كه استرس شوك الكتريكي بمدت يك ساعت در روز در 3 هفته آخر آزمايش (در آزمايش 12 هفته اي ) ترشح انسولين از جزاير را در حضور غلظت 7/16 ميلي مولار گلوكز افزايش مي دهد در حاليكه در حضور توام رژيم غذايي پرچرب و استرس ، ترشح انسولين در حضور همان غلظت از گلوكز بطور معني داري نسبت به گروه كنترل كه رژيم غذايي معمولي داشته و استرس دريافت مي كردند كاهش يافت(16).
اين در حالي است كه نتايج حاصل از تحقيقات ما و هچنين برخي تحقيقات قبلي نشان دهنده عدم تاثير (17) و يا بهبود(39) تغييرات متابوليك ناشي از استرس در هنگام استفاده از رژيم غذايي پر چرب با پروفايل متفاوت مي باشد.
از سوی دیگر، مطالعات متعدد تفاوتهای جنسی را در پاسخ به رژیم غذایی پرچرب و استرس نشان داده اند. طبق تحقيقات انجام شده ،رژيم پرچرب ، در rat هاي نر Wistar ، تحمل به گلوكز را تحت تاثير قرارمیدهدوبيان مارکرهای التهابي و حساسيت به انسولين را در rat هاي نر كاهش مي دهد در حاليكه در rat هاي ماده چنين اثري را ايفا نمي كند . بنابراين بنظر مي رسد موشهاي
نر بيشتر مستعد بيماريهاي ناشي از تركيب نا متعادل رژيم غذايي و مخصوصا رژيم پر چرب هستند ولي rat هاي ماده بعلت افزايش قابليت سوخت چربيها كمتر مستعد adiposity هستند و بنابراين حساسيت به انسولين در آنها حفظ مي شود (40و41). در يك تحقيق ديگر موشهاي ماده توانسته بودند خود را در برابر تغييرات متابوليك ايجاد شده بوسيله رژيم پر چرب محافظت نمايند كه اين كار را با حفظ يك محيط ضد التهابی و افزايش جمعيت Tcellها در بافت چربي داخل شكم انجام داده بودند در حاليكه در موشهاي نر كه تحت رژيم پر چرب قرار گرفته بودند پیشرفت روند التهابي ، هيپرتروفي جزاير و هيپرانسولينيسم مشاهده شده بود(41و42).
همچنین واكنش به استرس نيز در دو جنس نر و ماده در انسان و حيوانات متفاوت است و اصولا در جنس ماده شديدتر است .ازجمله اين تفاوتها دررسپتورهای هورمونهاي استرسی مي باشد و از جمله اين هورمونها CRH و گلوكوكورتيكوئيدها قابل ذكرند. درRAT هاي ماده ممكن است ارتباط بيشتر با آميگدال عاملي براي عدم تحمل استرس هنگام رخ دادن يك پديده استرس زا باشد (42و43).
همچنين تفاوتهاي جنسي در سيگنالينگ رسپتورهای CRF وجود دارد كه در ترافيك سيگنالها به مركز arousal در لوكوس سروئولوس تاثير مي گذارند و موجب Hyper arousal در جنس ماده مي شوند(43و44).
از طرفي تفاوتهاي جنسي در رسپتورهاي گلوكو كورتيكوئيدي باعث عدم تعادل در جنس ماده ، متعاقب يك واقعه استرس زا مي شود. مطالعات نشان داده که در جنس ماده نسبت به نر رسپتورهاي گلوکوکورتیکوئیدی كمتري وجود دارد و عمل فيدبك منفي آنها در كنترل واقعه استرس زا تضعيف شده است (45). در رابطه با این تفاوتها بین دو جنس نر و ماده نقش هورمونهای زنانه و رسپتورهای آنها مطرح است. استروژنها بطور قابل ملاحظه ای پاسخ گلوکوکورتیکوئیدها را به استرس حاد در جنس ماده افزایش میدهند (46). استروژنها نقش مهمی در هومئوستاز گلوکز دارند و از طریق رسپتورهای آلفا و بتا ترشح و محتوای انسولین در جزایر لانگرهانس راافزایش داده و موجب تقویت ترشح انسولین در حضور گلوکز میشود(47).
با توجه به اختلافات ذکر شده بین دو جنس نر وماده مطالعه اثر توام رژیم پرچرب و استرس بر پاسخهای متابولیک در جنس ماده به تکمیل مطالعات قبلی ما کمک خواهد کرد.
در این تحقیق اثر رژيم غذايي پرچرب 30 روزه بر فاکتورهای متابولیک (گلوكز، انسولين،كورتيكوسترون و لپتين) و ترشح انسولين از جزاير لانگرهانس جدا شده در موش صحرايي ماده در پاسخ به استرس حاد شوك الكتريكي غیر قابل اجتناب بررسي مي شود. در اين راستا میزان ترشح انسولین از جزایر لانگرهانس جدا شده و غلظتهاي گلوكز ،انسولين، كورتيكوسترون و لپتين پلاسما در پایان رژيم غذايي پرچرب و نيز پس از اعمال استرس سنجيده مي شود. تست تحمل گلوكز نيز بعد از مداخلات ذكر شده، انجام مي شود. همچنین تغییرات میزان خوردن غذا، وزن بدن و چربي داخل شكم اندازه گيري خواهد شد.
2-اهداف و فرضيات پژوهشي پايان نامه (Obgectives Hypotheses):
1-6-هدف كلي (General objectives) :
بررسی تغییرات متابولیسم گلوکز ناشی از کاربرد توام رژیم غذایی پرچرب (چربی داخل شکم گاو) و استرس حاد غیر قابل اجتناب در موشهای صحرایی ماده.
2-6- اهداف اختصاصي (specific objectives) :
بررسي اثر رژيم غذايي پر چرب بر ترشح انسولين تحريك شده بوسيله گلوكز از جزاير لانگرهانس جدا شده از پانکراس حیوانات مصرف کننده این رژیم و مقايسه آن با گروه شاهد (in vitro) .
بررسي اثر رژيم غذايي پر چرب بر ترشح انسولين تحريك شده بوسيله گلوكز از جزاير لانگرهانس جدا شده از پانکراس حیوانات مصرف کننده این رژیم در حضور استرس شوك الكتريكي حاد و مقايسه آن با گروه شاهد (in vitro) .
بررسي تغييرات غلظت گلوكز ،انسولين ، لپتين و کورتیکوسترون پلاسما پس از كاربرد رژيم غذايي پر چرب و مقایسه آن با گروه شاهد (in vivo) .
بررسي تغييرات غلظت گلوكز ،انسولين ، لپتين و کورتیکوسترون پلاسما پس از كاربرد رژيم غذايي پر چرب در حضور استرس شوك الكتريكي حاد و مقایسه آن با گروه شاهد (in vivo) .
بررسي اثر رژيم غذايي پر چرب بر تحمل گلوكز ومقایسه آن با گروه شاهد (in vivo).
بررسي اثر رژيم غذايي پر چرب در حضور استرس شوك الكتريكي حاد بر تحمل گلوكز ومقایسه آن با گروه شاهد (in vivo) .
بررسي تغييرات وزن چربي داخل شكم پس از كاربرد رژيم غذايي پر چرب و مقایسه آن با گروه شاهد.
بررسي تغييرات وزن چربي داخل شكم پس از كاربرد توام رژيم غذايي پر چرب و استرس شوك الكتريكي حاد و مقایسه آن با گروه شاهد.
بررسي تغييرات وزن بدن و میزان خوردن غذا در طول دوره آزمایش در گروههای مصرف کننده رژیم غذایی پرچرب و معمولی.
3-6-اهداف كاربردي (Applied objectives):
تعيين عوامل موثر در بروز بيماري هاي متابوليك
رژيم غذايي پرچرب بر ترشح انسولين تحريك شده با گلوكز بي تاثير مي باشد.
استرس حاد شوک الکتریکی ترشح انسولين تحريك شده با گلوكز را تغییر میدهد.
رژيم غذايي پرچرب بر قابليت ترشح انسولين القا شده بوسيله استرس حاد شوك الكتريكي تاثير دارد.
رژيم غذايي پر چرب سطح پلاسمايي گلوکز، انسولین، لپتين و کورتیکوسترون پلاسما را تغيير مي دهد.
استرس حاد شوک الکتریکی سطح پلاسمايي گلوکز، انسولین، لپتين و کورتیکوسترون پلاسما را تغيير مي دهد.
رژيم غذايي پر چرب اثر استرس حاد شوك الكتريكي بر سطح پلاسمايي گلوکز، انسولین، لپتين و کورتیکوسترون پلاسما را تغيير مي دهد.
رژيم غذايي پر چرب تحمل گلوکز را تغییر نمي دهد.
استرس حاد شوك الكتريكي موجب اختلال تحمل گلوكز مي شود.
رژيم غذايي پر چرب اثر استرس حاد شوك الكتريكي بر تحمل گلوكز را تغيير مي دهد.
رژيم غذايي پر چرب وزن چربی داخل شکم را افزایش مي دهد.
استرس حاد شوك الكتريكي در وزن چربی داخل شکم تغییری ایجاد نمی کند.
رژيم غذايي پر چرب اثر استرس حاد شوك الكتريكي بر وزن چربی داخل شکم را تغيير مي دهد.
رژيم غذايي پر چرب در مقایسه با رژیم غذایی معمولی میزان خوردن غذا را کاهش داده ولی تغییری در وزن بدن ایجاد نمی کند.
اندازه گيري انسولين پلاسما : انسولين با روش الايزا با كيت الايزاي انسولين Rat اندازه گيري مي شود.
اندازه گيري گلوكز پلاسما : گلوكز با روش گلوكز اكسيد از با كيت گلوكز پارس آزمون اندازه گيري مي شود.
اندازه گيري كورتيكوسترون پلاسما: كورتيكوسترون با روش الايزا با كيت الايزاي كورتيكوسترون اندازه گيري مي شود .
اندازه گيري لپتين پلاسما : لپتين با روش الايزا با كيت الايزاي لپتين Rat اندازه گيري مي شوند
حيوانات مورد مطالعه ، موشهاي صحرايي (rat) ماده، نژاد ويستار مي باشند كه در شروع آزمايش با وزن 200-180 گرم مي باشند. حيوانات در دماي 2±22 درجه سانتيگراد در قفس هاي 2 تايي نگه داري مي شوند. سيكل تاريكي و روشنايي ثابت (روشنايي از 7 صبح الي 7 عصر) تامين ميشود. حيوانات به آب و غذا جز در هنگام آزمايش دسترسي دارند.
نمونه گيري به روش تصادفي انجام ميشود تعداد حيوانات در هر گروه 8 سر مي باشد.
Communication Box براي اعمال استرس اين جعبه از 9 اتاقك تشكيل شده است كه حيوانات موجود در اتاقكها مي توانند با يكديگر ارتباط ديداري، شنيداري و بويايي داشته باشند. كف 5 اتاقك مفتول هاي فلزي از جنس استيل زنگ نزن مي باشد كه مفتول به جريان برق متصل بوده و حيوانات موجود در آنها ميتوانند تحت شوكي الكتريكي قرار گيرند .
كف 4 اتاق ديگر از جنس پلكسي گلاس مي باشد و شوك الكتريكي به حيوانات وارد نمي شود ولي حيوان ناظر حركات و اصوات حيوانات تحت شوكي الكتريكي ميباشد لذا اين حيوانات دچار استرس رواني ميشوند . البته در اين تحقيق از اين اتاقهاي عايق شده استفاده نمي شود .
ترازوي ديجيتالي براي توزين حيوانات
ترازوي ديجيتالي براي توزين مواد
استرئو ميكروسكوپ براي جداسازي جزاير لانگرهانس
بن ماري براي انكوباسيون جزاير
Eliza reader براي تعيين غلظت گلوكز،انسولين و كورتيكوسترون پلاسما
سانتريفوژ یخچال دار جهت جداسازي پلاسماي خون موجود در لوله هاي اپندورف
-در مقايسه رژيم هاي مختلف در روزهاي مختلف از آزمون آناليز واريانس دو طرفه با اندازه گيري تكراري به همراه آزمون Bonferroni استفاده مي شود.
– درمقايسه گروههاي مختلف با رژيم هاي مختلف از آزمون آناليز واريانس دو طرفه به همراه آزمون Bonferroni استفاده مي شود.
– در مقايسه گروههاي مختلف در هر رژيم از آزمون آناليز واريانس يك طرفه به همراه آزمون Tukey استفاده مي شود.

فایل : 15 صفحه

فرمت : Word