بررسی اثر آلکالوئید هارمین بر روی بلوغ آزمایشگاهی اووسیت گاو

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه زیست شناسی، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران

2 دانشیار، دانشگاه آزاد تهران مرکز، دانشکده علوم زیستی ، تهران، ایران

چکیده

بلوغ اووسیت­ها در شرایط آزمایشگاهی تکنیکی است که می­تواند باعث کاهش هزینه­ها و از بین بردن اثرات جانبی استفاده از گنادوتروپین­ها برای لقاح آزمایشگاهی شود. تحقیق و پژوهش در زمینه توسعه و بهبود شرایط کشت آزمایشگاهی برای بلوغ اووسیت انسانی بسیار سخت است. امروزه استفاده از مدل حیوانات اهلی پیشرفته­ترین و عالی­ترین سیستم را برای مطالعه در زمینه بلوغ فولیکول­های نارس در آزمایشگاه فراهم کرده است. با توجه به ماده موثره و دیگرترکیبات موجود در آلکالوئید هارمین که دارای اثرات فارماکولوژیک متعدد از جمله  ضد رادیکال آزاد، ضدالتهاب و اثر بر سیستم ایمنی و غیره می­باشد، بنابراین در این مطالعه اثرات آلکالوئید هارمین بر میزان بلوغ تخمک­های گاوی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در این مطالعه تخمک های آسپیره شده حداقل دارای سه لایه کومولوس از فولیکول­های 8-2 میلی­متری تخمدان­های گاوی اخذ از شده از کشتارگاه پس از سه مرتبه شستشو در محیط شستشو به محیط­های بلوغ با غلظت­های 5/0 و 1 و 5/2 و 5 میکروگرم در میلی­لیتر از آلکالوئید هارمین در دمای 5/38 درجه سانتی­گراد با 5 درصد دی اکسید کربن به مدت 24-22 ساعت انکوبه شدند. پس از گذشت زمان انکوباسیون کومولوس­های اطراف تخمک­ها برداشته شد و بابت آزاد شدن جسمک قطبی (بلوغ) مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج با استفاده از نرم­افزار SPSS برنامه ANOVA مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. نتایج این مطالعه نشان دهنده تاثیر مثبت آلکالوئید هارمین در غلظت 1 میکروگرم بر میلی­لیتر بوده است (05/0p<) بدین صورت که میزان بلوغ گروه­های تحت تیمار با غلظت­های 5/0 و 1 و 5/2 و 5 میکروگرم در میلی­لیتر به ترتیب 59، 85، 72، 65، 64، 34، 37 و 22 درصد می­باشد که این در گروه کنترل 56 و 93 درصد بوده است. محیط بلوغ با اضافه کردن میزان 1 میکروگرم بر میلی­لیتر از آلکالوئید هارمین موجب افزایش درصد بلوغ در اووسیت­های گاوی می­شود که می توان از آن به عنوان مکمل در محیط­های بلوغ اووسیت استفاده کرد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the Effects of Harmine Alkaloid on Bovine Oocyte in Vitro Maturation

نویسندگان [English]

  • Z. Hemmati 1
  • M. Heydari Nasrabadi 2
  • P. Khodarahmi 1
1 Department of Biology, Parand Branch, Islamic Azad University, Parand, Iran
2 Department of Biology, Parand Branch, Islamic Azad University, Parand, Iran
چکیده [English]

In vitro maturation of oocytes is the technique that can reduce costs and eliminate the side effects of the use of gonadotropins for in vitro fertilization. Conducting research on the development and improvement of in vitro culture conditions for human oocyte maturation is very difficuly. The use domestic animals has provided the most advanced and best system to study the maturation of immature follicles in the laboratory. Due to the active ingredient in the harmine alkaloid with multiple pharmacological effects including anti-free radical, anti-inflammation and immune system, etc., the present study assesses the effects of harmine alkaloid on bovine oocyte maturation. In this study, at least three layers of cumulus oocytes aspirated from 2-8 mm follicles obtained from bovine ovaries from slaughterhouses after three washes in the washing environment were incubated for 22-24 hours in maturation environments with different concentrations of 0.5, 1, 2.5, and 5 µg/ml of the alkaloid harmine at a temperature of 38.5 ° C with 5% carbon dioxide. After a while, the cumulus incubation was removed from surrounding eggs were removed and the release of polar corpuscle (maturity) was assessed. Results were evaluated using SPSS and ANOVA. Research results showed the positive impact of the alkaloid harmine at 1 µg/ml (p <0.05) such that the maturity of the groups treated with doses of 0.5, 1, 2.5 and 5 micrograms per milliliter were 59.85, 72.65, 64.34, and 37.22 percent, respectively, which was 56.93 percent in the control group. Adding 1 µg/ml of alkaloids harmine led to the maturity environment increased the maturation of the bovine oocytes, which can be used as a supplement in oocyte maturation environments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bovine oocyte
  • In vitro maturation
  • Alkaloids harmine
1. Aitken R.J., Harkiss D., Buckingham D., 1993. Relationship between irons catalysed lipid peroxidation potential a human sperm function. Journal of reproduction and fertility, 98: 257-65.

2. Bouayad N., Rharrabe K., Lamhamdi M., Nourouti N.G., Sayah F., 2011. Dietary effects of harmine, a β-carboline alkaloid, on development, energy reserves and a amylase activity of Plodia interpunctella Hübner [Lepidoptera: Pyralidae]. Saudi Journal ofBiological Sciences, 19(1): 73-80.

3. Callaway J.C, McKenna D.J., Grob C.S., Brito G.S., Raymon L.P., Poland R.E., Andrade E.N., Andrade E.O., Mash D.C., 1999. Pharmacokinetics of hoasca alkaloids in healthy humans. Journal of Ethnopharmacology, 65: 243–256.

4.Chian R.C., Niwa K., Sirard M.A., 1994. Effects of cumulus cells on male pronuclear formation and subsequent early development of bovine oocytes In vitro. Theriogenology. 41: 1499–1508.

5. Comporti M., 1986. Three models of free radical induced cell injury. Chemico-Biological Interactions, 72: 472-7.

6. Fuentes J.A., Longo V.G., 1971. An investigation on the central effects of harmine, harmaline and related beta-carbolines. Neuropharmacology, 10(1):15-23.

7. Gordon I., 2005. Reproductive technology in farm animals, CABI publication.

 

8. Hreinsson J.R., Friden B., Levkov L., Recombinant L.H., 2003. Is equally effective as recombinant hCG in promoting oocyte maturation in clinical In vitro maturation programme: a randomized study. Hum Repro, 18: 2131-2136.

9. Ishida J., Wang H.K., Bastow K.F., Huc Q., Lee K.H., 1999. Anti-tumor agents (201) cytotoxicity of Harmine and B-Carboline analogs. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 9(23): 3319-3324.

10. Kartal M., Alton M.L., Kurusu S, 2003 HPLC metod for the analysis of harmol, harmalol, harmine and harmalin in the seeds of peganum harmala L Parmaceut Biomedical Analysis, 2: 263-269

11. Meister A., 1983. Selective modification of glutathione metabolism. Sience, 220: 472-7.

12. Nadi S., Ravindranatha B.M., Gupta P.S.P., Sarma P.V. 2002. Timing of sequential changes in cumulus cells and first polar body extrusion during In vitro maturation of buffalo oocytes. Theriogenology, 57: 1151 – 1159.

13. Pérez Martín J.M., Labrador V., Fernández Freire P., Molero M.L., Hazen M.J., 2004. Ultrastructural changes induced in HeLa cells after phototoxic treatment with harmine. Journal of Applied Toxicology,  24(3):  197–201.

14. Roa B.S., Naidu K.S., Amarnath D., Vagdevi R., 2002. In vitro maturation of sheep oocytes in different media during breeding and non-breeding seasons. Small Rumin Research, 43: 31-36.

15. Saeki K., Hoshi M., Leibfried L., First N.L., 1991. In vitro fertilization and development of bovine oocytes matured in seum-free medium. Biology Reproduction, 44: 256-260.

16. Sun Q., Nagai T., 2003. Molecular mechanisms underlying pig oocyte maturation and fertilization. Journal of Reproduction and Development, 49: 347-359.

17. Zhao L., Wink M., 2013. The carboline alkaloid harmine inhibits telomerase activity of MCF-7 cells by down-regulating hTERT mRNA expression accompanied by an accelerated senescent phenotype, Journal of Life and Environmental Sciences 1:e174; DOI 10.7717/peerj.174