مطالعه ايمونوهيستوشيميايي تغييرات كلاژن نوع IV در غشاي پايه كلافه هاي گلومرولي در موشهاي ديابتي نژاد Balb/c

Immunohistochmical Study of Glomerular Mesengial Collagen IV Expression in Diabetic Balb/c Mice

مقدمه و هدف: ماده خارج سلولي داراي ماكرومولكولهاي متعددي است كه از آن جمله مي توان به تركيباتي از قبيل انواع كلاژن اشاره نمود. از آنجا كه كلاژن نوع IV نقش تعيين كننده اي در تشكيل غشاي پايه و بافت مزانشيال گلومرولهاي كليوي ايفا مي نمايد, استرس هاي اكسيداتيو ناشي از محيط هاي هيپر گليسميك يكي از عواملي است كه مي تواند با تاثير گذاري بر افزايش سنتز اين نوع كلاژن روند فيلتراسيون گلومرولي را تحت تاثير قرار دهد و از اين طريق بر ساختمان بافتي و عملكرد كليه ها تاثير بگذارد. لذا در پژوهش حاضر سعي گرديده است تا تغييرات ناشي از ديابت در ميزان كلاژن غشاي پايه كلافه هاي گلومرولي مورد مطالعه و ارزيابي قرار گيرد. روش كار: براي اين مطالعه تجربي از 24 موش نر دو ماهه نژاد balb/c استفاده شد كه بطور تصادفي به دو گروه تجربي و دو گروه كنترل 1 و 2 تقسيم شدند. در مرحله بعد سلولهاي بتاي جزاير لانگرهانس پانكراس نمونه هاي مربوط به گروههاي تجربي با استفاده از تزريق mg/kg160 آلوكسان تخريب گرديد و گروههاي كنترل بدون دريافت آلوكسان بصورت دست نخورده باقي ماندند. سپس به منظور بررسي تفاوت تغييرات كوتاه مدت و دراز مدت تاثير ديابت بر كليه و مقايسه آن با گروههاي كنترل با استفاده از آنتي بادي مونوكلونال كه بر عليه كلاژن نوع IV به كار گرفته شد, تغييرات غشاي پايه گلومرولهاي كليوي در گروه تجربي1 و كنترل 1 پس از 8 هفته و گروه تجربي2 و كنترل 2 پس از 16 هفته از شروع ديابت مورد مطالعه قرار گرفت. علاوه بر اين, حجم كلافه هاي گلومرولي نيز با استفاده از تكنيك هاي استريولوژيكي, در گروههاي تجربي وكنترل مورد مقايسه قرار گرفت. نتايج : يافته هاي اين پژوهش نشان داد كه هرچند تفاوت قابل ملاحظه اي بين گروههاي تجربي و كنترل 1 وجود ندارد اما در مقايسه بين گروههاي تجربي و كنترل 2 اين اختلاف معني دار است. بر اين اساس واكنش غشاي پايه كلافه هاي گلومرولي نمونه هاي ديابتيك نسبت به آنتي بادي كلاژن نوع IV مثبت و ضخامت غشاي پايه كلافه هاي گلومرولي نيز در گروه ديابتيك 16 هفته اي نسبت به ساير گروهها به شكل معني داري نسبت به گروه كنترل و تجربي 1 نيز افزايش يافته است (05/0p < ) در حاليكه اين تفاوت بين گروه كنترل و گروه ديابتيك 8 هفته اي معني دار به نظر نمي رسد. علاوه بر اين در اندازه گيري كلافه هاي گلومرولي افزايش حجم مشخصي در بافت مزانژيال گروه 16 هفته اي ديده مي شود (3µm106× 289/0±635/4) كه اين تغيير حجم در گروه 8 هفته اي (3µm106× 189/0± 504/3) و كنترل (3µm106×140/0± 422/3) معني دار به نظر نمي رسد. نتيجه نهايي : ابتلا به ديابت در دراز مدت مي تواند از طريق واكنش بافت مزانژيال و غشاي پايه گلومرول ها و توبول هاي كليوي در مقابله با غلظت بالاي گلوكز به ترشح بيش از حد كلاژن نوع IV منجر شود كه اين موضوع به سهم خود به افزايش حجم كلافه اي و كاهش فيلتراسيون گلومرولي كمك مي نمايد.

Introduction & Objective: Extra-cellular matrix and basement membrane play important roles in many developmental phenamenon during development and after birth. Among the components of the basement membrane, collagen fibers specially type IV, are the most important part of this area. As kidney is one of the target organs in diabetes mellitus and diabetic nephropathy is a major cause of end stage-renal disease and result an increase in morbidity and mortality of effected individuals, therefore early diagnosis leads to better treatment. The aim of this investigation was to study the primary diagnostic parameters by special regards to collagen IV fibers. Materials & Methods: In this study, 24 male balb/c mice were divided into experimental and control groups. In experimental group, the beta cells of Langerhance were chemically destroyed by an injection of 160 mg/kg alloxan and subdivided in experimental groups 1 and 2. Controls were kept untreated. Experimental group 1and 2 were sacrified 8 and 16 weeks after treatment with alloxan respectively. The same procedure was performed for control group. Immunohistochmical studies were carried out using monocolonal antibody against collagen type IV in Glomeruli. In addition, using morphometrical and stereological methods the volume of the glumerles was compared in all groups. Results: Our finding showed that in experimental groups with special regards in 16 weeks diabetic mice, the rate of collagen type IV in basement membrane around the parietal layer of Bowman capsule, mesangial cells and endothelium of capillary in glomerules increased significantly compared to controls and experimental group 1 (p < 0.05), while there was not a significant difference among experimental group 2 and controls. Our data also revealed that the number of mesangial cells as well as glomerular volume increased significantly in experimental 2 (4.635±0.289×106µm3) compared to experimental 1 (3.504±0.189×106µm3) and controls (3.422±0.140×106µm3). Conclusion: This study indicated that any increase in the amount of collagen type IV in glomerules as well as mesangial cells and glomeruli volume which may happen early in diabetes mellitus, could be able to affect the physiology of the kidneys and it is a helpful tool for early diagnosis of affected kidney.