نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 هیئت علمی- دانشگاه خوارزمی

2 دانشگاه خوارزمی

چکیده

زمینه و هدف: نقص کبدی و کلستاز باعث هپاتیک آنسفالوپاتی و ادم مغزی پیشرفته می شود. آکواپورین 4 کانال اصلی انتقال آب در مغز است که نقش مهمی در انتقال آب از سد خونی- مغزی به عهده دارد. مشاهده شده که فشار درون جمجمه و همچنین بیان آکواپورین 4 درهنگام ادم مغزی افزایش می یابد. هدف این مطالعه بررسیاثرکلستازبرفرایندادممغزیونقشکانالآکواپورین 4 دراینفراینداست.روش بررسی: موش های نر نژاد ویستار (30 عدد) به سه گروه کنترل (بدون جراحی)، شم (جراحی بدون بستن مجرای صفراوی) و کلستاتیک (بستن مجرای صفراوی) تقسیم شدند. بعد از دو هفته مقدار آکواپورین 4 در تمامی گروه ها توسط روش ایمونوهیستوشیمی مورد بررسی قرار گرفت. داده‌ها توسط واریانس یک‎طرفه با استفاده از نرم افزار SPSSتجزیه و تحلیل شدند. یافته ها: مقدار آکواپورین 4 در گروه کلستاتیک نسبت به گروه های کنترل و شم افزایش معنی دار نشان داد(P<0.05). افزایش آب مغز نیز در گروه کلستاتیک نسبت به گروه های کنترل و شم مشاهده شد(P<0.05). نتیجه‌گیری: نتایج نشان دهنده افزایش مقدار آکواپورین 4 در شبکه کوروئید در پاسخ به آسیب مغزی است که احتمالاً در ادم مغزی در هنگام کلستاز نقش دارد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله [English]

Effects of Cholestasis on Aquaporin 4 Choroid Plexus of Male Wistar Rat

چکیده [English]

Background and objectives: Liver failure and cholestasis are associated with progressive brain edema (astrocyte swelling), which underlies hepatic encephalopathy (HE). Aquaporin4 (AQP4) is the main water channel in the brain that has important role in water transport across blood- brain- barrier. It has been proved that intracranial pressure and also expression of AQP4 increase in brain edema. The aim of this study was to determine whether edema of cholestasis is associated with the brain aquaporin-4 (AQP4). Data assessedby analysis of variance (ANOVA) followed by post-hoc Tukey test. Methods: Male wistar rats (n = 30)were divided into three groups as control (nosurgery), sham (surgery without bile duct ligated) and cholestatic (surgery with bile duct ligated, BDL).After 2 weeks, expression of AQP4 in control, sham, and experimental groups were tested by immunohistochemistry. Results: AQP4 expression was significantly increased in BDL (p <0.05), but not control and sham groups(P<0.05). Increased brain water was observed in cholestasis compared to sham and control rats(P<0.05).Conclusion: These results indicate that increased AQP4 levels in choroid plexus in response to brain injury are likely critical to the development of brain oedema in cholestasis.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cholestasis
  • Aquaporin-4
  • Hepatic Encephalopathy
  • Choroid Plexus

تأثیر کلستاز بر آکواپورین‌4 در شبکه کوروئید مغز موش صحرایی نر نژاد ویستار 

شهربانو عریان1، محمد نبیونی2 و دلارام اسلیمی اصفهانی1* 

1 تهران، دانشگاه خوارزمی، دانشکده علوم زیستی، گروه علوم جانوری 

2 تهران، دانشگاه خوارزمی، دانشکده علوم زیستی، گروه علوم سلولی و مولکولی 

تاریخ دریافت: 8/6/95                  تاریخ پذیرش: 3/9/95

چکیده

نقص کبدی و کلستاز باعث هپاتیک آنسفالوپاتی و ادم مغزی پیشرفته می‌شود. آکواپورین 4 کانال اصلی انتقال آب در مغز است که نقش مهمی در انتقال آب از سد خونی- مغزی به عهده دارد. مشاهده‌شده که فشار درون جمجمه و همچنین بیان آکواپورین 4 در هنگام ادم مغزی افزایش می‌یابد. هدف این مطالعه بررسی اثرکلستاز برفرایند ادم مغزی و نقش کانال آکواپورین 4 در این فراینداست. موش‌های نر نژاد ویستار (30 عدد) به سه گروه کنترل (بدون جراحی)، شم (جراحی بدون بستن مجرای صفراوی) و کلستاتیک (بستن مجرای صفراوی) تقسیم شدند. بعد از دو هفته مقدار آکواپورین 4 در تمامی گروه‌ها توسط روش ایمونوهیستوشیمی موردبررسی قرارگرفت. داده‌ها توسط واریانس یک‎طرفه با استفاده از نرم‌افزار SPSSتجزیه ‌و تحلیل شدند. مقدار آکواپورین 4 در گروه کلستاتیک نسبت به گروه‌های کنترل و شم افزایش معنی‌دار نشان داد (05/0>P). افزایش آب مغز نیز در گروه کلستاتیک نسبت به گروه‌های کنترل و شم مشاهده شد (05/0>P). نتایج نشان‌دهنده افزایش مقدار آکواپورین 4 در شبکه کوروئید در پاسخ به آسیب مغزی است که احتمالاً در ادم مغزی در هنگام کلستاز نقش دارد.

واژه­های کلیدی: کلستاز، آکواپورین 4، آنسفالوپاتی کبدی، شبکه کوروئید

* نویسنده مسئول، تلفن: 02188848940 ، پست الکترونیکی: eslimi@khu.ac.ir

مقدمه

 

تعادل آب یکی از مکانیسم­های بنیادی برای هومئوستاز در بدن است و آکواپورین­ها نقش مهمی در این زمینه ایفا می‌کنند (23). یکی از اعضاء این خانواده آکواپورین 4 است. این آکواپورین به‌ویژه در مغز بیشتر در غشای سلول‌های آستروسیت و اپاندیمال، شبکه کوروئید، نواحی اسموسنسوری هیپوتالاموس و حاشیه پارانشیم مغزی مشاهده می‌شود. شبکه کوروئید همراه با سلول‌های اپاندیمال وآستروسیت­ها در تبادل آب و تولید مایع مغزی- نخاعی دارای نقش‌اند (5و21). مشخص‌شدهآکواپورین 4 در سیتوپلاسم سلول‌های اپیتلیال شبکه کوروئید وجود دارد. اما در مورد سلول‌های اپاندیمال در غشاء قاعده­ایی- جانبی مشاهده می‌شود. تحقیقات نشان می‌دهد  آکواپورین 4 در ایجاد سد خونی- مغزی و چرخش مایع مغزی- نخاعی، همچنین در ایجاد اختلالات مربوط به مایع مغزی- نخاعی، ادم و هیدروسفالی نقش مهمی بر عهده دارد (5، 18،21 و23). علاوه بر این در مهاجرت سلول‌های گلیال، بازجذب و رهایی پتاسیم به‌وسیله آستروسیت­ها همچنین در آسیب‌شناسی ادم مغزی، حمله ناگهانی و تومورها نقش دارد (3). تنظیم طولانی مدتبیان آکواپورین 4 توسط هیپوکسی، تغییرات اسمولاریته، تولید آمونیاک و فاکتورهای رونویسی انجام می‌شود و تنظیم کوتاه مدت بیان با واسطه  که اکثریت آن‌ها با -G پروتئین جفت می‌شوند ، صورت می‌گیرد (9).

سندروم کلستاز ازنظر فیزیولوژیک به توقف یا کاهش جریان صفرا اطلاق می‌شود که می‌تواند به دلیل اختلال در تشکیل صفرا توسط هپاتوسیت‌ها و سلول‌های مجاری و یا به دلیل انسداد مجاری صفراوی و جریان ناقص صفرا ایجاد شود (25). این سندروم باعث تجمع صفرا در داخل خون و کاهش ترشح صفرا به داخل روده شده که درنهایت باعث ایجاد بیماری سیستمیک می‌شود. کلستاز باعث تجمع بیلی‌روبین، اسیدها و نمک‌های صفراوی و کلسترول در خون می‌شود که در حالت عادی به درون صفرا ترشح می‌شوند. همچنین موجب افزایش تولید پروستاگلاندین‌ها، نیتریک اکساید و اوپیوئیدهای درون‌زاد، اندوتوکسمی، هایپرآمونیا و ایجاد تغییرات عروقی می‌گردد (4،10، 11و22). کلستاز را اغلب می‌توان از طریق بررسی سطح آنزیم‌های کبدی شامل افزایش قابل‌توجه در آلکالین فسفاتاز (ALP)، گاما گلوتامیل ترانس پپتیداز GGT))، آمینوترانسفرازهای آلانینو آسپارتات (ALT و AST)و بیلی روبین سرم تشخیص داد.

مطالعات نشان داده‌اند که بیماری‌های کبدی می‌توانند بر عملکرد مغز تأثیر بگذارند. هپاتیک انسفالوپاتی (انسفالوپاتی کبدی) یک سندروم عصبی- روانی‌است که در بیماری­های کبدی و کلستاتیک دیده‌شده است و باعث تغییر در عملکرد و متابولیسم مغز و نیز تغییرات مورفولوژیک در این بیماران می‌گردد. این سندرم شامل اختلالات عصبی گسترده‌ای بوده (8)، همچنین همراه با تورم آستروسیت­ها و ادم مغزی می‌باشد.گزارش شده است که در افراد بیمار، پیشرفت بیماری و ادم ممکن است در نهایت منجر به کاهش هوشیاری و کما شود (19).

تحقیقات نشان داده است که ادم مغزی به دو صورت وازوژنیک و سیتوتوکسیک وجود دارد. در ادم وازوژنیک که خارج سلولی است سد خونی- مغزی و اتصالات پیوسته سلول‌های آندوتلیال دچار آسیب شده و مایع از عروق خونی نشت می کند. این مایع و پروتئین‌ها به فضای خارج سلولی نفوذ می‌کنند. در ادم سیتوتوکسیک سد خونی- مغزی بدون تغییر باقی می‌ماند اما اختلال در متابولیسم سلولی باعث اختلال در عملکرد پمپ سدیم- پتاسیم موجود در  می­شود که به احتباس سدیم و آب در آستروسیت­ها و ورم آن‌ها منتهی می‌گردد (14و20). آنسفالوپاتی کبدی می‌تواند باعث ایجاد هر دو نوع ادم شود (8). مشخص‌شده که آکواپورین 4 در تشکیل ادم‌های وازوژنیک و سیتوتوکسیک دارای نقش است (26).

به دلیل اینکه در هنگام کلستاز ادم مغزی مشاهده می‌شود (24) و آکواپورین 4 در ایجاد ادم دارای نقش است، در این تحقیق به بررسی تغییرات آکواپورین 4 در شبکه کوروئید بدنبال القای انسداد مجاری صفراوی پرداخته شد.

مواد و روشها

شرایط نگهداری حیوانات: این مطالعه در آزمایشگاه فیزیولوژی جانوری دانشکده علوم زیستی دانشگاه خوارزمی تهران انجام شد. در این مطالعه از موشهای صحرایی نر نژاد ویستار در محدوده وزنی 200 تا 250 گرم استفاده ‌شد. حیوانات در شرایط محیطی (2 ±22 درجه سانتیگراد) و تنظیم نور به‌صورت دوره‌های 12 ساعت روشنایی و 12 ساعت تاریکی نگهداری شدند. کلیه حیوانات دسترسی آزادانه به آب آشامیدنی و غذای مخصوص حیوانات آزمایشگاهی داشتند. تمام آزمایشات براساس موازین اخلاقی رفتار با حیوانات انجام شد که به تأیید کمیته اخلاقی دانشکده علوم زیستی دانشکده خوارزمی رسیده است.

گروه‌های مورد آزمایش و جراحی کلستاز: موش‌های مورد آزمایش به‌طور تصادفی به سه گروه شامل کنترل (بدون جراحی)، شم (جراحی بدون انسداد مجرای صفراوی) و کلستاتیک (جراحی همراه با انسداد مجرای صفراوی) تقسیم شدند. در گروه شم، جراحی بدون بستن مجرای صفراوی انجام شد و در گروه کلستاز، حیوانات تحت عمل جراحی قرارگرفته  صفراوی آن‌ها بسته شد (BDL- Bile Duct Ligation). پس از بی‎هوش کردن حیوانات توسط تزریق درون صفاقی کتامین هیدروکلراید 10% (50 میلی‌گرم/کیلوگرم) و زایلزین دو درصد (4 میلی‌گرم/کیلوگرم)، موهای ناحیه میانی شکم کاملاً تراشیده شده واز الکل٧٠ درجه برای ضدعفونی پوست شکم استفاده ‌شد. سپس توسط چاقوی جراحی یک شکاف طولی به‌اندازه ٣سانتیمتر درخط میانی شکم ایجاد شده و در دو مرحله پوست و عضلات جدار شکم باز شد. پس از یافتن مجرا، پنسی زیر آن قرارداده شد و با استفاده از نخسیلک چهارصفر درد و نقطه جداگانه با فاصله از هم گره‌زده شده و پس‌ازآن مجرا بریده شد. سپس جدار شکم در دولایه عضله و پوست با نخ سیلک دوخته‌شده و بعد از اتمام عمل جراحی، یک میلی‎لیتر سالین نرمال داخل صفاق تزریق شد. بعد از پایان کار، محل جراحی با الکل یا بتادین کاملاً ضدعفونی‌گردید. دوروز بعداز انجام عمل جراحی تغییر رنگ ادرار حیوان و همچنین  گوش‌های آن‌ها به‌طرف زرد شدن، نشان‌دهنده موفقیت عمل جراحی کلستاز بود.

روش بررسی بافتی و ایمونوهیستوشیمی: پس از گذشت دو هفته از جراحی کلستاز، موش‌ها توسط کلروفورم کشته و مغز آن‌ها خارج شد. سپس در فرمالین10% تثبیت شدند. در مرحله بعد، نمونه‌ها وارد روند آبگیری، شفاف‌سازی، آغشتگی با پارافین و قالب‌گیری شدند. پس از تهیه مقاطع سریال 6 میکرونی به کمک میکروتوم، رنگ‌آمیزی لام­های تهیه شده به روش هماتوکسیلین- ائوزین انجام شد و بررسی‌های بافتی به‌وسیله میکروسکوپ و گراتیگول انجام گرفت. برای شمارش سلولی از نرم‌افزار Image J استفاده شد (15).

برای آنالیز ایمونوهیستوشیمی، پس از پارافین­زدایی و آبدهی برشها، برشهای بافتی به‌منظور بازیابی آنتی‌ژنی، در بافر سیترات10میلی مولار با 6pH= به مدت 20 دقیقه در دمای 90 درجه سانتیگراد قرارگرفتند. حذف مکانهای اتصال غیراختصاصی آنتی‌بادی اولیه با قراردادن برشها در آلبوین سرم گاوی (سیگما)  4% در PBS برای یک ساعت در دمای معمولی اتاق انجام شد. سپس برشها با آنتی‌بادی پلی­کلونال آکواپورین 4 (Abcam) به مدت 24 ساعت در چهار درجه سانتیگراد در اتاق مرطوب و در کنترل منفی، برشها فقط بامحلول 4 درصد PBS-BSA انکوبه شدند. پس از شستشو در PBS مهار فعالیت پراکسیداز سلولی با قراردادن لامها در محلول هیدروژن پراکسیداز 3/0 درصد در متانول به مدت ده دقیقه انجام شد. سپس لامها شسته و با آنتی‌بادی ثانویه برای آکواپورین 4 (Abcam) به مدت یک ساعت در دمای معمولی اتاق  مرطوب انکوبه شد آشکارسازی با استفاده از نشانگر دی آمینوبنزیدین (DAB) با استفاده از کیت ضمیمه ایمونوهیستوشیمی (Laboratories, Inc., Montgomery, Tx)، با ایجاد رسوب قهوه‌ای انجام گرفت. سپس آنالیز برشها با میکروسکوپ نوری (Ziess آلمان) انجام شد.

روش و ابزار تجزیه‌وتحلیل اطلاعات: محاسبات با استفاده از روش آنالیز واریانس یک‎طرفه برای مقایسه گروه‌ها توسط نرم‌افزار  SPSSنسخه 19 (IBM) انجام شد. برای مقایسه‌های ‌زوجی ‌از آزمون تعقیبیTukey  استفاده شد.از لحاظ آماری P-Value کمتر از 05/0 معنی‌دارفرض شد.  

نتایج

دو هفته پس از جراحی انسداد مجرای صفراوی، حیوانات علائم کلستاز ازجمله خارش و زرد شدن برخی از نواحی بدن مانند گوش‌ها و ناحیه اطراف چشم‌ها را نشان دادند. همچنین افزایش معنی‌دار میزان آنزیم‌های ALT،AST، ALP، GGT، بیلی‌روبین کل و بیلی‌روبین مستقیم خون حیوانات سیزده روز پس ازکلستاز نسبت به گروه‌های شم مشاهده شد  (001/0>P). جدول1 نشان‌دهنده اثر کلستاز بر میزان تغییرات آنزیم‌های کبدی سیزده روز پس از کلستاز می‌باشد. داده‌های کمی حاصل از اندازه‌گیری وزن‌تر سه گروه کنترل، شم وکلستاز که در جدول 2 آورده شده است، نشان‌دهنده افزایش وزن تر در نمونه‌های کلستاتیک در مقایسه با نمونه‌های کنترل و شم می‌باشد (05/0>P) .

 

 

جدول 1- اثر کلستاز بر میزان تغییرات آنزیم‌های کبدی سیزده روز پس از کلستاز (001/0>P).

نمونه 

کنترل 

کلستاتیک*** 

ALT(IU/L)

8/3± 9/33

6/10± 9/131

AST(IU/L)

8/2± 1/36

9/9± 3/110

ALP(IU/L)

7/8± 6/363

8/16± 9/655

GGT (IU/L)

2/0± 5/4

6/1±9/22

Total bilirobin(mg/dl)

7/1± 6/5

1/11± 6/58

Direct bilirobin(mg/dl)

1/1± 9/2

9/7± 9/32

 

 

مشاهدات میکروسکوپی شبکه کوروئید رنگ‌آمیزی شده توسط هماتوکسیلین- ائوزین نشان‌دهنده ایجاد آسیب در شبکه کوروئید می‌باشد (شکل 1). در نمونه کنترل و شم سلول‌های اپیتلیال دارای ظاهری سلامت هستند. در نمونه کلساتیکاز هم گسیختگی بافت و چروکیدگی سلول مشاهده می‌شود.

نتایج حاصل از تأثیرکلستاز بر بیان پروتئین AQP4 در شبکه کوروئید در شکل 2 نشان داده‌شده است. این تصاویر که با استفاده از نرم‌افزار Image J کمی شده، نشان‌دهنده افزایش میزان پروتئین AQP4 در نمونه‌های کلستاتیک در مقایسه با نمونه‌های کنترل و شم می‌باشد (01/0>P) .

جدول2- میانگین وزن ترگروه‌های کنترل، شم و کلستاز (05/0>P).

* در مقایسه با گروه کنترل و À در مقایسه با گروه شم

گروه 

میانگین وزن تر مغز 

کنترل

3/1± 1/76

شم

1/1± 3/76

کلستاز

À*6/2± 7/78

بحث 

مشاهده‌ شده که در اختلالات کبدی و هپاتیک آنسفالوپاتی فشار درون جمجمه افزایش و ادم ایجاد می‌شود (17) و به دنبال آن تغییراتی در بیان آکواپورین 4 مشاهده می‌گردد که به نظر می‌رسد در ادم مغزی دارای نقش است (16).

نتایج این مطالعه نشان داد که با بستن مجرای صفراوی و ایجاد کلستاز، میزان آکواپورین 4 در شبکه کوروئید افزایش‌یافته است (20). همچنین داده‌های کمی حاصل از اندازه‌گیری وزن تر مغز موش‌ها، نشان‌دهنده افزایش درصد وزن­تر در نمونه‌هایکلستاتیک در مقایسه با نمونه‌های کنترل و شم بود که احتمالاً به دلیل وجود اِدم می‌باشد. از آنجائیکه یکی از مدل‌ها که برای بررسی انواع اختلالات کبدی استفاده می‌شود بستن مجرای صفراویی است بنابراین نتایج به‌دست‌آمده از این تحقیق را می‌توان به این‌گونه مطالعات نیز تعمیم داد (1و2).

بیان آکواپورین 4 در پاهای انتهاییآستروسیت­ها باعث همگن شدن آن‌ها و یکپارچگی سد خونی- مغزی می‌شود (18). آکواپورین 4 دارای نقش بالقوه در ادم­های سیتوتوکسیک و وازوژنیک می‌باشد که در نهایت با افزایش فشار درون جمجمه باعث کما (Coma) می‌شوند (8). مشاهده ‌شده که بیان آکواپورین-4 در آستروسیت­ها نقش مهمی در اِدم مغز پس از ایسکمی (خفگی/ هیپودیپسی، سکته مغزی) ضربه مغزی (کوفتگی، جراحت قشرمغز) تومورها، التهابات (مننژیت­ها)، اختلالات متابولیکی (مسمومیت آب/هیپوناترمی) و افزایش آمونیاک ایفا می کند (12). عملاً آکواپورین 4 در کنترل ورود و خروج آب به پارانشیم مغزی نقش داشته و وظیفه مهمی را در ایسکمی مغزی به عهده دارد.

 

B

 

C

 

A

 

 

 

 


 

 

 

 

 


شکل 1- شبکه کوروئید. اسلاید Aمربوط به نمونه کنترل. اسلاید B مربوط به نمونه شم و اسلاید C مربوط به نمونه کلستاز.(رنگ‌آمیزی H&E- ×400). مقایسه اسلایدها نشان‌دهنده ایجاد آسیب در شبکه کوروئید و ازهم‌گسیختگی بافتی می‌باشد.سلول‌های چروکیده با فلش مشخص‌شده‌اند.

C

 

A

 

D

 

C

 

B

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 


شکل 2- برش کرونال از مغز رت بالغ نر در ناحیه شبکه کوروئید با بزرگنمایی ×400. اسلاید Aمربوط به نمونه کنترل. اسلاید B مربوط به نمونه شم و اسلاید C مربوط به نمونه کلستاز و نمودار D اطلاعات کمی شده توسط نرم‌افزار Image Jمی‌باشند(روش ایمونوهیستوشیمی). مقایسه این اسلایدها بیان‌گر افزایش میزان تراکم آکواپورین-4 در نمونه کلستاز پس از دو هفته است (نسبت به گروه شم و کنترل (001/0>P)).

 

تحقیقات نشان داده که 24 ساعت پس از ایسکمی موضعی میزان آکواپورین 4 کاهش می‌یابد در حالیکه میزان آب افزایش می‌یابد. علاوه بر این نشان داده‌ شده که میزان آکواپورین 4 در یک و 48 ساعت پس از ایسکمی افزایش می‌یابد که مرتبط با اوج تجمع آب مغز می‌باشد (13).

علاوه بر این نشان داده که آکواپورین 4 نقش مهمی در هومئوستاز یونی از طریق تسهیل انتشار آب‌بازی می­کند. در برخی مطالعات دیگر mRNA آکواپورین 4 در هنگام ادم مغزی افزایش می‌یابد و گسستگی سد خونی- مغزی باعث القاء بیان mRNA آکواپورین 4 در آستروسیت­ها می‌شود (8 و18).

مشاهده ‌شده که حذف  AQP4موجب وخیم‌تر شدن اِدم مغز وازوژنیک ناشی از نشت مایع می‌شود و در اِدم سیتوتوکسیک حذف AQP4 باعث کاهش سرعت جریان خروجی آب از مغز می‌شود. همچنین بیان بیش‌ازحد  AQP4در موش‌های تراریخته منجر به‌شدت یافتن تورم سیتوتوکسیک مغز می‌گردد. در موش‌های دچار ادم سیتوتوکسیک حذف AQP4 منجر به کاهش میزان آب ورودی به مغز و در نتیجه کاهش اثرات مخرب ادم مغزی می‌شود (12).

یک مطالعه نشان داد که بقاء پس از مسمومیت حاد آب و شوک ایسکمی در مدل موش‌های فاقد آکواپورین 4 کاهش یافت که با کاهش نفوذ آب از سد خونی- مغزی و کاهش جریان آب به پارانشیم مغزی همراه بود. در مطالعه دیگر نشان داده شد که در مدل موش‌های فاقد آکواپورین 4 تورم مغزی بیشتری نسبت به موش‌های دست‌نخورده پس از ایجاد آسیب‌های مغزی مشاهده شد (14). یک مطالعه نشان داد که در مراحل اولیه ادم، آکواپورین 4 افزایش نمی‌یابد و حتی کاهش می‌یابد (20). این کاهش مانع جریان آب در مغز می‌شود و به این صورت مغز از خود محافظت می­کند.

در هرحال به نظر می‌رسد تنظیم افزایشی آکواپورین 4 با ادم در ارتباط است ولی مشخص نیست که آیا افزایش آن باعث ادم می‌شود یا مکانیسمی برای جبران تداوم ادم است (7). در سیروز تنظیم مثبت آکواپورین4 همزمان با فعال شدن 38 P مپکایناز، پاسخ جبرانی به مهار تشکیل ادم می‌باشد (6).

محققان نشان دادند که افزایش بیان پروتئین آکواپورین 4 در موش‌های صحرایی که مجرای صفراوی آن‌ها بسته‌شده مشاهده‌ شده است (4). همچنین احتمالاً آکواپورین 4 عامل پیشرفت ادم در هپامیک آنسفالوپاتی می‌باشد (18 و19). علاوه بر این اگر آکواپورین 4 عامل پیشرفت ادم بر طبق موقعیت غشائی در هپامیک آنسفالوپاتی باشد، این مسئله ممکن است  به امکان ادم وازوژنیک در مغز باشد که به دنبال اختلالات کبدی ایجاد می‌شود زیرا تحقیقات نشان داده‌اند که آکواپورین 4 نقش مهمی در کلیرانس ادم وازوژنیک بازی می­کند که قابل‌مقایسه با یافته‌ها در افزایش بیان آکواپورین 4 در موش‌های صحرایی که مجرای صفراوی آن‌ها بسته‌شده، می‌باشد. اگرچه اینکه تغییرات بیان زمانی و فضایی آکواپورین 4 به‌خصوص در اختلالات کبدی نیاز به مطالعات بیشتر دارد (7).

مطالعات نشان داده‌اند که اندوتوکسین­ها در موشهای کلستاتیک می‌توانند منجر به ایجاد کما و ادم شوند، محققان با تزریق لیپوپلی ساکارید (LPS) به موشهای کلستاتیک حالتهای قبل از کما و ادم سیتوتوکسیک را القا می‌نمایند. همچنین هایپرآمونیای ایجاد شده در هنگام کلستاز باعث افزایش آکواپورین 4 شده و می‌تواند به ادم مغزی منتهی شود (24).

نتایج این تحقیق نشان داد که با بستن مجرای صفراوی و ایجاد کلستاز، آسیب و ازهم‌گسیختگی بافتی در شبکه کوروئید مشاهده می‌شود و سلول‌ها چروکیده شده‌اند. همچنین بررسی‌ها نشان‌دهنده افزایش میزان آکواپورین 4 در شبکه کوروئید می‌باشد. علاوه براین، داده‌های کمی حاصل از اندازه‌گیری وزن­تر مغز موش‌ها، نشان‌دهنده افزایش درصد وزن­تر در نمونه‌های کلستاتیک در مقایسه با نمونه‌های کنترل و شم بود.

در این مطالعه، مشاهده شد که با بستن مجرای صفراوی و ایجاد کلستاز، وزن­تر مغز افزایش‌یافته است. علاوه براین میزان پروتئین آکواپورین 4 نیز در شبکه کوروئید افزایش نشان داد که احتمالاً به دلیل نقش 4AQP در ادم ایجاد شده در هپاتیک انسفالوپاتی می‌باشد.

1 - حامدی، م.، فتاحیان دهکری، ر.ا.، حیدرنژاد، م.س.، و مبینی دهکردی، م.، 1395. اثر نانوذرات اکسید روی بر فاکتور التهابی TGF-β، میزان بیوشیمیایی LDH سرمی و تغییرات بافتی در کبد موش، دوره 29، شماره 1، صفحات 117-134.

2-      نبیونی، م.،  حجتی، و.، قربانی، آ.، و کریم زاده باردئی، ل.، 1395. اثرات کورکومین بر کبد رت­های ویستار مبتلا به سندرم تخمدان پلی‌کیستیک القاء شده با استرادیول والرات، دوره 29، شماره 1، صفحات 98-116.

 

3- Amiry-Moghaddam, M., Xue, R., Haug, F.M., Neely, J.D., Bhardwaj, A., and Agre, P., 2004. Alpha-syntrophin deletion removes the perivascular but not endothelialpool of aquaporin-4 at the blood–brain barrier and delays the developmentof brain edema in an experimental model of acute hyponatremia. FASEB J, 18, PP: 542–544.

4-Bergasa, N.V., Alling, D.W., Vergalla, J., and Jones, E.A., 1994. Cholestasis in the male rat is associated with naloxone-reversible antinociception. J, Hepatol, 20(1), PP: 85–90.

5- Boassa, D., and Andrea, J.Y., 2005. Physiological Roles of Aquaporins in the Choroid Plexus, Curr Top

Dev Biol,67, PP: 181-206.

6- Bhattachary, A., Palla, B., Pandey, P., and Anand, K.r., 2012. Aquaporin-4 in Cerebral Edema following Ischemia /Reperfusion Injury: Exploration of Novel Therapeutic Strategies. American Journal of Neuroprotection and Neuroregeneration,27, PP: 90-116.

7- Fukuda, A., Badaut J, 2012. Aquaporin 4: A Player in Cerebral Edema and Neuroinflammation. J, Neuroinflammation, 9, 279 p. 

8- García-Moreno, L.M., Conejo, N.M., González-Pardo, H., Aller, M.A., Nava, M.P., Arias, J., and Arias, J.L., 2005. Evaluation of two experimental models of hepatic encephalopathy in rats, Braz J Med Biol Res. 38(1), PP: 127-32.

9- Gunnarson, E., Zelenina, M., and Aperia, A., 2004. Regulation of brain aquaporins, Neurochem Int,129(4), PP: 947-55.

10- Homayoun, H., Khavandgar, S., NamiranianK Gaskari S.A., 2002. The role of nitric oxide in anticonvulsant and proconvulsant effects of morphine in mice, Epilepsy Res, 48, PP: 33-41.

11- Homayoun, H., Sayyah, M., Dehpour, A.R., 2002. The additive effect of opioids and nitric oxide in increasing pentylenetetrazole-induced seizure threshold in cholestatic mice, J Gastroenterol Hepatol, 17(1), PP: 96-101.

12- Haussinger, D., Kircheis, G., Fischer, R., Schliess, F., and Vom Dahl, S., 2000. Hepatic encephalopathy in chronic liver disease: a clinical manifestation of astrocyte swelling and low-grade cerebral edema? J Hepatol,32, PP: 1035–1038.

13- Haussinger, D., 2006. Low grade cerebral edema and the pathogenesis of hepatic encephalopathy in cirrhosis, Hepatology,43, PP: 1187–1190.

14-Klatzo, Igor., 1987. "Pathophysiological aspects of brain edema", Acta Neuropathologica, 72 (3), PP: 236–239.

15- Lavazza, C., Carlo-Stella, C., Giacomini, A., Cleris, L and Righi, M.2010.CD34_ cells engineered to express membrane-bound tumor necrosis factor–related apoptosis-inducing ligand target both tumor cells and tumor vasculature.The Journal of Gastroenterology. 139: 675–684.

16- Moloudi, RE., Hassanzadeh, K., Rouhani, S.h., Zandi, F., Ahmadi, A., Khalwatian, P., Rostami, A., Sheikh esmaeili, F., and Izadpanah, E., 2014. Effect of chloroformic extract of Cichorium intybus on liver function tests and serum level of TNF-α in obstructive cholestasis in rat. Scientific Journal of Kurdistan University of Medical Sciences,19 (4), PP: 10-19.

17- Nabavizadeh, F., Moloudi, R.E., Dehpour, A.R., Nahrevanian, H., ShahvesiI, K., and Salimi, E., 2010. The effects of cholestasis and cirrhosis on gastric acid and pepsin secretions in rat: Involvement of nitric oxide. Iranian Journal of Basic Medical Sciences,13 (4): 207-212.

18- Papadopoulos, M.C., and Verkman, A.S., 2007. Aquaporin-4 and brain edema, Pediatr Nephrol, 22(6), PP: 778-84.

19- Rama Rao, K.V., and Norenberg, M.D., 2007. Aquaporin-4 in hepatic encephalopathy, Metab Brain Dis,22, PP: 265–275.

20- Raslan, A., and Bhardwaj, A., 2007. Medical management of cerebral edema, Neurosurgical Focus, 22 (5), E12 p.

21- Redzic, Z.B., and Segal, M.B., 2004. The structure of the choroid plexus and the physiology of the choroid plexus epithelium, Adv Drug Deliv Rev,56, PP:1695-1716.

22- Trauner, M., Meier, P.J., and Boyer, J.L., 1999. Molecular regulation of hepatocellular transport systems in cholestasis. J Hepatol,31, PP: 165-178.

23- Venero, J.L., Marı´a, L.V., Machado, A., and Cano, J., 2001. Aquaporins in the central nervous system, GProg in Neurobio,63, PP: 321–33.

24-Wright, G., Davies, N.A., Shawcross, D.L., Hodges, S.J., Zwingmann, C., Brooks, H.F., Mani, A.R., Harry, D., Stadlbauer, V., Zou, Z., Williams, R., Davies, C., Moore, K.P., and Jalan, R., 2007. Endotoxemia produces coma and brain swelling in bile duct ligated rats. Hepatology,45(6), PP: 1517-26.

25- Zollner, G., and Trauner, M., 2008. Mechanisms of cholestasis, Clin Liver Dis, 12(1), PP: 1-26.

26- Zador, Z., Stiver, S., Wang, V., and Manley, G.T., 2009. Role of aquaporin-4 in cerebral edema and stroke, Handb Exp Pharmacol,(190), PP: 159-70.