اثر شوک حرارتی بر متابولیسم اسیدهای آمینه در سلولهای کومولوس و تخمک های فاقد سلولهای کومولوس گاوی در طی فرایند بلوغ آزمایشگاهی
شوک حرارتی یکی از مهمترین عوامل محیطی مؤثر بر کاهش باروری در دامهای اهلی، بهویژه گاوهای شیری، محسوب میشود. افزایش دمای محیط میتواند فرآیند فولیکولوژنز، بلوغ تخمک و کیفیت جنین را تحت تأثیر قرار داده و از طریق ایجاد اختلال در مسیرهای متابولیکی، توان تکوینی تخمک را کاهش دهد. در سالهای اخیر، توجه ویژهای به نقش متابولیسم اسیدهای آمینه بهعنوان یکی از مکانیسمهای کلیدی سازگاری سلولی در برابر شوک حرارتی معطوف شده است؛ زیرا این ترکیبات علاوه بر تأمین انرژی، در تنظیم تعادل اکسیداتیو، عملکرد میتوکندری و حفظ هموستاز سلولی نقش اساسی ایفا میکنند. در پژوهشی که به صورت مشارکتی توسط حیدر الراضی حسین مزیداوی، دانشجوی دکتری تخصصی از کشور عراق، دکتر رسول کوثر، گلناز مانیان از دانشگاه صنعتی اصفهان و دکتر مهدی حاجیان از پژوهشکده زیستفناوری پژوهشگاه رویان انجام شد، تأثیر شوک حرارتی بر متابولیسم اسیدهای آمینه در سلولهای کومولوس گاوی و تخمکهای فاقد سلولهای کومولوس طی فرآیند بلوغ آزمایشگاهی مورد بررسی قرار گرفت.
در این مطالعه، سلولهای کومولوس و و تخمکهای فاقد سلولهای کومولوس بهصورت جداگانه به مدت ۲۴ ساعت در شرایط بلوغ آزمایشگاهی و تحت سه سطح دمایی شامل دمای طبیعی ۳۸.۵ درجه سانتیگراد (گروه کنترل)، شوک حرارتی متوسط ۳۹.۵ درجه سانتیگراد و شوک حرارتی شدید ۴۰.۵ درجه سانتیگراد کشت داده شدند. پس از پایان دوره بلوغ، غلظت اسیدهای آمینه موجود در محیط کشت با استفاده از روش HPLC اندازهگیری و مورد تحلیل قرار گرفت.
نتایج این مطالعه نشان داد که شوک حرارتی، متابولیسم اسیدهای آمینه را در سلولهای کومولوس و تخمکهای گاوی بهطور قابلتوجهی تغییر میدهد. سلولهای کومولوس تحت شوک حرارتی شدید، مصرف بیشتری از اسیدهای آمینه داشتند که نشاندهنده افزایش نیاز متابولیکی و فعال شدن سازوکارهای سازگاری سلولی است؛ همچنین افزایش آلانین در شوک حرارتی متوسط و کاهش گلوتامین در هر دو سطح تنش، حاکی از نقش این اسیدهای آمینه در تأمین انرژی و حفظ تعادل اکسیداتیو بود. در تخمکهای فاقد سلولهای کومولوس، شوک حرارتی شدید با کاهش لیزین، افزایش تریپتوفان و و همچنین افزایش میزان ورود و تعادل خالص اسیدهای آمینه همراه بود که بیانگر بازآرایی گسترده متابولیسم سلولی است. در مجموع، یافتهها نشان میدهد که سلولهای کومولوس با برخورداری از انعطافپذیری متابولیکی بیشتر و تنظیم مصرف و آزادسازی اسیدهای آمینه، نقش محافظتی مهمی در حمایت از تخمک و حفظ توان تکوینی آن در شرایط شوک حرارتی ایفا میکنند.
این نتایج، شواهد علمی ارزشمندی را در راستای درک بهتر مکانیسمهای مولکولی کاهش باروری ناشی از گرما فراهم میآورد و میتواند زمینهساز توسعه راهکارهای تغذیهای و بیوتکنولوژیک جدید برای بهبود کارایی تولیدمثلی در دامها، بهویژه در شرایط تغییرات اقلیمی و افزایش دمای محیط باشد. نتایج این مطالعه در نشریه بین المللیBiology منتشر شده است.
تاریخ انتشار: ۱۴۰۵/۰۴/۰۷
