تاثير مصرف اسيد لينولئيك كونژوگه بر بيان ژن سايتوكين هاي التهاب زا در بافت هاي پستان، رحم و چربي گاوهاي شيري

Effects of conjugated linoleic acid on gene expression of pro-inflammatory cytokine in mammary gland, uterus and subcutaneous fat tissues of dairy cows

سابقه و هدف: سايتوكين‌هاي پيش‌التهابي مولكول‌هاي كوچك پروتئيني هستند كه توسط سلول‌هاي مختلف تراوش مي‌شوند و بدن را وارد وضعيت التهابي مي‌كنند. اسيد لينولئيك كونژوگه نام عمومي اسيدهاي چرب 18 كربني است كه داراي باند دوگانه كونژوگه هستند. اسيدلينولئيك كونژوگه بر توليد سايتوكين‌هاي ‌التهاب‌زا تاثير دارد. با توجه به نقش سايتوكين‌هاي ‌التهاب‌زا در فرآيندهاي فيزيولوژيك مختلف، در اين پژوهش تاثير مصرف مكمل اسيدلينولئيك كونژوگه در دوره انتقال بر بيان ژن‌هاي سايتوكين‌هاي التهاب‌زا در بافت‌هاي پستان، رحم و چربي زيرپوستي مورد مطالعه قرار گرفت. مواد و روش‌ها: تعداد 24 راس گاو با نمره وضعيت بدني 3/0±20/3 (خطاي استاندارد±ميانگين) و نوبت زايش 8/1±2/3 انتخاب و به-صورت تصادفي در بين چهار گروه آزمايشي قرار گرفتند (در هر گروه آزمايشي 6 راس): 1- 75 گرم در روز چربي پالم از 21 روز پيش از زايش تا 21 روز پس از زايش (C21)؛ 2- 75 گرم در روز چربي پالم از 21 روز پيش از زايش تا 42 روز پس از زايش (C42)؛ 3- 75 گرم در روز اسيدلينولئيك كونژوگه پوشش‌دار از 21 روز پيش از زايش تا 21 روز پس از زايش (CLA21)؛ 4- 75 گرم در روز اسيدلينولئيك كونژوگه پوشش‌دار از 21 روز پيش از زايش تا 42 روز پس از زايش (CLA42). مكمل اسيدلينولئيك كونژوگه پوشش‌دار داراي 10 درصد از هر يك از ايزومرهاي 10-ترانس،12-سيس و 9-سيس،11-ترانس بود. در روزهاي 21 و 42 پس از زايش از بافت‌هاي، پستان، رحم و چربي زيرپوست نمونه‌برداري شد. نمونه بافت پستان از ناحيه‌ي عقبي با فاصله تقريبي 8-6 سانتي‌متر پايين‌تر از محل اتصال پستان به پوست و سه سانتي‌متر در سمت راست از شكاف مياني پستان و توسط يك گان بيوپسي نيمه‌خودكار با قطر سوزن 14 گرفته شد. نمونه رحم با عبور يك پنس سر سوسماري از گردن رحم گرفته شد. نمونه چربي زيرپوستي با ايجاد يك شكاف در ناحيه پين، گرفته شد. بيان ژن‌هاي آنزيم سيكلواكسي‌ژناز-2، فاكتور نكروزكننده تومور-آلفا و گيرنده شبه‌ناقوس-چهار با واكنش‌ Real time-PCR سنجش شد. يافته‌ها: تغذيه مكمل اسيدلينولئيك كونژوگه پوشش‌دار در دوره انتقال بيان ژن فاكتور نكروزكننده تومور-آلفا را در بافت پستان به‌صورت معني‌داري كاهش داد (05/0˂P). اثر زمان و برهمكنش زمان بر تيمار براي اين ژن در بافت پستان معني‌دار نبود. مكمل اسيدلينولئيك كونژوگه سبب افزايش بيان ژن آنزيم سيكلواكسي‌ژناز-2 در بافت رحم گاوهاي گروه CLA42 شد (01/0˂P). همچنين اثر زمان براي بيان ژن آنزيم سيكلواكسي‌ژناز-2 در بافت رحم معني‌دار بود (05/0=P). تغذيه اسيدلينولئيك كونژوگه در دوره انتقال سبب افزايش معني‌داري بيان ژن آنزيم سيكلواكسي‌ژناز-2 در بافت چربي زير پوستي شد، ولي بر بيان ژن‌هاي فاكتور نكروزكننده تومور-آلفا و گيرنده شبه‌ناقوس-چهار اثر نداشت. نتيجه‌گيري: نتايج پژوهش حاضر نشان داد افزودن اسيدلينولئيك كونژوگه به جيره گاوها طي دوره انتقال مي‌تواند بيان برخي از ژن‌هاي سايتوكين‌هاي ‌التهاب‌زا را در بافت‌هاي پستان، رحم و چربي زيرپوستي تغيير دهد. نتايج پژوهش‌ حاضر اطلاعات اوليه‌اي براي پژوهش-هاي آينده به‌منظور بررسي سازوكارهاي اثرات فيزيولوژيك اسيدلينولئيك كونژوگه بر بافت‌هاي مختلف گاوهاي شيري فراهم نمود.

Background and Objectives: Pro- inflammatory cytokines are small proteins that are released by different tissues and cause an inflammatory condition in body. Conjugated linoleic acid (CLA) is a common name for fatty acids with 18-carbon and a conjugated double bond. Conjugated linoleic acid can affect pro-inflammatory cytokines production. Since pro-inflammatory cytokines can affect different physiological processes, this study investigated effects of conjugated linoleic acid supplementation during transition period on gene expression of pro-inflammatory cytokines in mammary gland, uterus and subcutaneous fat of Holstein cows. Materials and Methods: Twenty-four cows with body condition scores of 3.2±0.20 (SEM±mean) and lactation number of 3.2±1.80 were allocated to four treatments (six heads per treatment): feeding palm oil (75g/d) from -21 d to +21 d (C21) or +42 d (C42) relative to parturition, feeding rumen protected CLA (75g/d) from -21 d to +21 d (CLA21) or +42 d (CLA42) relative to parturition. Rumen protected CLA provided 7.5 g/d each of trans-10, cis-12 CLA and cis-9, trans-11 isomers. Tissue samples were taken from mammary gland, uterus and subcutaneous fat at 21 and 42 days postpartum. Mammary gland samples were taken from the sampling site in rear udder, 6-8 cm bottom to udder and skin junction and 3 cm of udder cleft using a medical semi-automatic sampling device. Uterus samples were taken by passing a sampling device through cervix and conducting uterus body via rectum. By making an incision through the skin of around pin, subcutaneous fat samples were taken. Expression of tumor necrosis factor-α (TNF-α), cyclooxygenase-2 (COX-2) enzyme and toll like receptor-4 (TLR-4) were measured by real time-PCR. Results: Feeding rumen protected CLA during transition period decreased TNF-α gene expression in mammary gland (P˂0.05). In mammary gland, effect of time and interaction of time in treatment were nonsignificant for TNF-α. Conjugated linoleic acid increased expression of COX-2 gene in uterus of CLA42 cows (P˂0.01). In uterus, effect of time was significant for COX-2 (P=0.05). Feeding rumen protected CLA during transition period significantly increased COX-2 gene expression, but had no effects on gene expression of TNF-α and TLR-4 in subcutaneous fat. Conclusion: Results of this experiment showed that adding CLA supplementation to dairy cow’s ration during transition period can alter expression of some pro-inflammatory cytokine genes in mammary gland uterus and subcutaneous fat. Results of this study provide preliminary findings that can be used in ongoing mechanistic studies investigating CLA effects on some tissues in dairy cows.