اثرات مهاری ویتامینEبرتغییرات ناشی از میدان های الکترومغناطیسی بر نورون های جسم سیاه مغز میانی در موش های صحرایی

Abstract

تابش امواج الکترومغناطیسی(EMF) می تواند با ایجاد رادیکال‌های آزاد درسلول ها وتضعیف سیستم دفاعی علیه آن ها، سبب ایجاد شرایط اکسیداتیو استرس (OS) گردد. فرآیند پراکسیداسیون چربیها(LPO) یکی از مشخصه‌های اکسیداتیو استرس هست. ویتامین E یک آنتیاکسیدان مهم برای محافظت ساختارهای غشایی در مقابل پراکسیداسیون چربی ها است. هدف این مطالعه بررسی تأثیرات تابش EMF در ایجاد پراکسیداسیون چربیها، اکسیداتیو استرس وتغییرات فراساختاری در نورون‌های جسم سیاه میباشد. همچنین این مطالعه نقش ویتامین E در پیشگیری از LPOو تغییرات فراساختاری ایجادشده توسط تابش EMF در نورون‌های جسم سیاه را مورد مطالعه قرار میدهد.مواد وروش هادر این مطالعه 40 رأس موش صحرایی نژاد ویستاربه 4 گروه ده‌تایی به‌عنوان گروه کنترل، آزمایشی 1، آزمایشی 2 و شم تقسیم شدند. گروه کنترل: دست‌نخورده باقی ماند. گروه آزمایشی 1: 2 ماه (6 روز در هر هفته) و روزانه 4 ساعت در معرض تابش میدان‌های الکترومغناطیسی قرار گرفتند. گروه آزمایشی 2: هر روز، Mg/Kg30 ویتامین E محلول در روغن سویا را قبل از تابش EMF، از طریق گاواژ دریافت نمودند. گروه شم: Mg/Kg30 روغن سویا را از طریق گاواژدریافت کردند. سپس موش‌هاکشته شدندو جسم سیاه جدا گردید. جسم سیاه نیمکره راست برای مطالعه میکروسکوپ الکترونی (EM)و جسم سیاه نیمکره چپ برای اندازه‌گیری فعالیت آنزیم‌های SOD، GSH-PX وسطوح MDA، استفاده شد. سرم آن‌ها جهت اندازه‌گیریTAC استفاده شد.نتایجباتابش EMF، افزایش معنیداری در سطوحMDA درجسم سیاه، نسبت به گروه کنترل مشاهده شدو فعالیتSODدر مقایسه با گروه کنترلبه طور معنی داری کاهش یافت.فعالیتGSH-PXبه‌طورمعنیداریدر این گروه، نسبت به گروه کنترل افزایش یافت. بامصرف ویتامینEهمراه با تابش EMF، سطحMDAو فعالیت آنزیم GSH-PX در مقایسهبا گروه تحت تابشEMFبه‌صورت معناداری کاهش یافت و فعالیتSOD، افزایشمعنیداری نسبت به گروهتحت تابش EMF نشان داد.تفاوت معنی داری در سطوح TAC درگروه های مورد مطالعه مشاهده نشد. تابش EMF منجر به ایجادتغییرات فراساختاری سلول های جسم سیاه گردید که شامل متراکم شدن هسته، پارگی در بخش هایی از غشای هسته، جداشدگی در غلاف میلین و تخریب میلین بود.مصرف ویتامین E همراهباتابش EMF منجر به کاهش این تغییرات در غشای هسته و میلین نورون های جسم سیاه شد., Electromagnetic fields (EMFs) exposure leads to oxidative stress (OS) in cells by the formation of free radicals in cells and deteriorationthe defense system against free radicals. Lipid peroxidation process (LPO) is an index of oxidative stress. Vitamin E is the most important antioxidant which inhibits the LPO process in cells membrane. The aim of this study was to evaluate the effects of 3MT EMF exposure on lipid peroxidation, oxidative stress and ultrastructural changes in cells and nerve fibers of substantianigra and also investigated the role of vitamin E in reducing LPO and ultrastructuralchanges following EMF exposure.Materials and methods: 40 male Wistar rats were randomly divided into 4 groups. (1) Control group: received standard food without exposure to EMF and without consumption of vitamin E; (2) Test group1: was exposed to EMF (3MT) 4 h/day for 2 month (6 days in week); (3) The test group2: received 30 mg/kg vitamin E with gavage every day and also was exposed to EMF (3MT) 4 h/day for 50days; and (4) sham group: received soy oil with gavage every day. At the end of the experiment, the rats were sacrificed, dissected, and samples from the substantia nigra were taken for assessment of MDA, GSH-Px and SOD activity and serum of them was separated to measure TAC levels in plasma. Results: A significant increase in MDA levels and Glutation peroxidase (GSH-Px) activity of the substantia nigra following exposure to EMF was detected, but the superoxide dismutase (SOD) activity was decreased.Vitamin E treatment significantly prevented the increase of the MDA levels and GSH-Px activity and also prevented the decrease of SOD activity in tissue. Exposure did not change total antioxidant capacity (TAC) levels in plasma. No difference in TAC levels between groups was shown.EMF exposure produced some ultrastructural changes in substantianigracells such as heterochromatic nucleus, the ruptures in some areas of nucleus, making spaces and destruction of myelin fibers. Vitamin E consumption reduced this changes in substantianigra following exposure to EMF.