Додаци арсена у исхрани изазивају оксидативни стрес сузбијањем фактора 2 који је повезан са нуклеарним фактором еритроидом 2-у јетри и бубрезима кокошака носиља

Контакт:joanna.jia@wecistanche.com/ ВхатсАпп: 008618081934791

АПСТРАКТАН

Ова студија је истраживала ефекте дијететских суплемената арсена на учинак полагања, квалитет јаја, хистопатологију јетре и бубрега и оксидативни стрес у јетри ибубрези кокошака носиља. Штавише, истражен је пут протеина 1 (Кеап1) повезан са нуклеарним фактором еритроидног {{0}}повезаног са фактором 2 (Нрф2)-Келцх-лике ЕЦХ да би се открио молекуларни механизам стреса. Петсто дванаест 40-недељних кокошака носиља Хилине Вхите насумично је распоређено у 4 групе са 8 обора по групи и 16 кокошака по обору. Дозе арсена дате у 4 групе биле су 0.95, 20.78, 40.67 и 60.25 мг/кг. Резултати су открили да суплементација арсеном у исхрани значајно смањује производњу јаја на дан (П, 0.05), просечну тежину јајета (П, 0,05), Хаугх јединице (П, 0,05), висину беланчевина (П, 0,05) , и јачина љуске јајета (П, 0,05). Додавање арсена у исхрани је такође изазвало акумулацију арсена и хистопатолошка оштећења у јетри ибубрега. У складу са тим, додатак исхрани арсена значајно је побољшао серумску аланин аминотрансферазу (П, {{0}}.05), аспартат аминотрансферазу (П, 0.0}5) , нивои азота урее у крви (П, {{10}.05) и мокраћне киселине (П, 0.05). Након излагања арсену, активности супероксид дисмутазе (СОД) (П , 0,05), каталазе (П , 0,01), глутатион редуктазе (П, 0,05), глутатион пероксидазе (П, 0,05) и садржај глутатиона (П, 0,05) су биле значајно смањен, док је ниво малондиалдехида значајно повећан (П, 0,05) у јетри и бубрезима. Позитивне корелације су се јавиле између активности антиоксидативних ензима и експресије гена антиоксидативних ензима у јетри и бубрезима, осим експресије гена реналне манган супероксид дисмутазе и активности СОД. Поред тога, експресија мРНК Нрф2 у јетри и бубрега била је у позитивној корелацији са експресијом антиоксидантног гена и негативно са експресијом Кеап1 мРНА. Укратко, суплементација арсеном у исхрани изазвала је оксидативни стрес потискивањем Нрф2-Кеап1 пута у јетри и бубрезима кокошака носиља.

Кључне речи:арсен, кокош носиља, Нрф2-Кеап1 пут, оксидативни стрес, бубрези

УВОД

Последњих година откривено је да се опасности по животну средину јављају у све већим концентрацијама. Арсен је високо металоидно отровно, чак иу веома ниској концентрацији у храни за живину. Његова физиолошка улога у живини је добро дефинисана, јер је неопходна за синтезу метаболита метионина укључујући цистеин. Препоручене концентрације арсена у храни за живину су између {{0}}.012 и 0,050 мг/кг (Бало с ет ал., 2019). Међутим, претходно истраживање је показало да су концентрације арсена у храни за живину вероватно изнад нивоа толеранције животиња када храна за живину садржи морске алге, бакров карбонат, бакар сулфат пентахидрат, дибакар хлорид трихидроксид или гвожђе карбонат (Адамсе ет ал., 2017.) . Кази и др. (2013) су објавили да постоји велика могућност да арсен у храни за живину утиче на здравље бројлерских пилића. Прекомерне количине арсена у храни за живину и његови токсиколошки ефекти на живину и даље представљају озбиљан проблем. Када вишак арсена уђе у животињу, може изазвати низ штетних ефеката по здравље, као што су имунотоксичност, респираторна токсичност, кардиоваскуларна токсичност, хепатотоксичност, хепатотоксичност, нефротоксичност, неуровируленција, репродуктивна токсичност и генотоксичност. Токсиколошки ефекти арсена на висцералне органе првенствено су документовани у студијама на сисарима, што сугерише да арсен представља ризик за функције јетре и бубрега (Ваалкес ет ал., 2004; Мазумдер, 2005; Зхенг ет ал., 2014). Ипак, токсиколошки ефекти излагања арсену у исхрани на јетру и бубреге кокошака носиља су још увек нејасни. Токсичност арсена код животиња уско је повезана са оксидативним стресом, који нарушава про/антиоксидативни баланс (Флора, 2011). Када арсен уђе у ћелију, везује се за интрацелуларни глутатион (ГСХ) или га оксидира, што доводи до стварања слободних радикала. Као што знамо, цитопротективни гени се могу регулисати бројним интрацелуларним факторима транскрипције, укључујући фактор 2 (Нрф2), активаторски протеин 1 и нуклеарни фактор капа-Б (Квак ет ал., 2001.). ). Транскрипциони фактор Нрф2 је витални молекул који регулише нивое стреса у ћелијама. У условима мировања, Нрф2 ступа у интеракцију са Келцховим протеином 1 повезаним са ЕЦХ (Кеап1), који се углавном налази у цитоплазми. Када се покрене оксидативни стрес, Нрф2 се транслоцира из цитоплазме у језгро након одвајања од Кеап1 молекула и затим активира експресије цитопротективних гена (Мотохасхи и Иамамото, 2004). Након тога, цитопротективни гени даље регулишу активности низводних антиоксидативних ензима, укључујући супероксид дисмутазу (СОД), глутатион редуктазу (ГР), глутатион пероксидазу (ГСХ-Пк) и каталазу (ЦАТ). Претходна студија је показала да фактор транскрипције Нрф2 учествује у стресу изазваном арсеном код сисара (Синха ет ал., 2013). Међутим, тачни ефекти излагања арсену на ефекте оксидативног стреса код кокошака носиља остају неухватљиви. У овој студији смо истраживали утицај дијететских суплемената арсена на носивост, квалитет јаја, биохемијске индексе серума, хистопатолошке промене јетре и бубрега и оксидативни стрес код кокошака носиља. Штавише, Нрф2-Кеап1 пут је истражен да би се идентификовао молекуларни механизам у јетри ибубрезикокошака носиља. Ова студија пружа неке увиде у биолошку теорију токсичности вишка арсена у исхрани у јетри ибубрегакокошака носиља.

цистанцхе реддитдоублажити бол у бубрезима

МАТЕРИЈАЛИ И МЕТОДЕ

Ову студију је одобрио Институционални комитет за негу и употребу животиња. Све експерименталне процедуре спроведене на животињама спроведене су у складу са Кинеском асоцијацијом за лабораторијске науке о животињама.

Животиње, дијете и експериментални дизајн

Петсто дванаест {{0}}недељних кокошака носиља Хилине Вхите са сличним телесним стањем је насумично одабрано и подељено у 4 групе. Свака група је садржала 8 реплика од 16 птица. Арсен је додат базичној исхрани кукуруза и пасуља у 4 различите концентрације (0, 20, 40 и 60 мг/кг; у облику арсанинске киселине) (Додатак Табела 1). Концентрације арсена у храни су мерене атомском апсорпционом спектрометријом генерисања хидрида према претходној методологији (Дос Пассос ет ал., 2012). Стварне концентрације арсена у 4 групе биле су 0,95, 20,78, 40,67 и 60,25 мг/кг. Птице су држане у кавезима (60 ! 50 ! 50 цм3) опремљеним са 1 хранилицом и 2 брадавичасте појилице, а по кавезу су биле смештене 2 кокошке. Током читавог експерименталног периода, кокошке су имале слободан приступ храни и пићу. Цео експеримент је трајао 10 недеља, укључујући 1-недељни период прилагођавања и 9-недељни формални експериментални период.

Учинак полагања и квалитет јаја

Током читавог експерименталног периода, индекси носивости су дневно бележени, укључујући потрошњу хране, производњу јаја на дан и тежину јаја (ЕВ). Одређивање уноса хране и ЕВ у свакој групи вршено је коришћењем осетљиве ваге за тежину (КСС2002С, Меттлер Толедо, Цирих, Швајцарска). Коефицијент конверзије хране (ФЦР) је израчунат према следећој формули: ФЦР 5 унос хране у грамима/маса јаја у грамима. Укупно 40 јаја из сваке групе насумично је сакупљено да би се измерили параметри квалитета јаја у року од 24 х од овипозиције на крају експеримента. Јаја су измерена на осетљивој ваги (КСС2002С, Меттлер Толедо). Након тога, Хаугхова јединица, висина беланчевина, боја жуманца и јачина љуске јајета су одређени дигиталним тестером јаја (ДЕТ6000, Набел Цо. Лтд., Кјото, Јапан). Дебљина љуске јајета са унутрашњом мембраном одређена је на оштром, средњем и тупом делу јајета помоћу микрометра са бројчаним мерачем(547-350, Митутоио, Кавасаки, Јапан), а средње вредности су коришћене за статистичку анализу.

Збирка узорака

Након експеримента са узгојем, 32 птице из сваке групе су насумично одабране и еутаназиране пресецањем вратних вена. Узорци крви су сакупљени у стерилне епрувете за центрифугирање и одмах транспортовани у лабораторију ради мерења серумских биохемијских индекса. Након тога, птице су сециране, а јетра ибубрезису уклоњени из трбушне дупље. Јетра ибубрегаузорци су исечени на 4 дела. Један део је одмах фиксиран у 4 одсто параформалдехида за хистопатолошки преглед. Остала 3 дела су одмах ускладиштена у течном азоту ради даљег одређивања параметара оксидативног стреса, таложења арсена и експресије гена.

Анализа таложења арсена

Након мерења квалитета јаја, жуманце је одвојено од беланчевине. Акумулација арсена у белонцу и жуманцету мерена је атомском апсорпционом спектрометријом генерисања хидрида према претходној методологији (Дос Пассос ет ал., 2012). Акумулација арсена у целом јајету израчуната је сабирањем садржаја арсена у белонцу и жуманцету. На сличан начин, атомска апсорпциона спектрометрија генерисања хидрида је коришћена за одређивање акумулације арсена у јетри ибубрег кокошака носиља(Дос Пасос ет ал., 2012).

Одређивање серумских биохемијских индекса

Нивои укупног протеина, албумина, глобулина, аланин аминотрансферазе (АЛТ) и аспартат аминотрансферазе (АСТ) су важни индекси за процену функције јетре. Ови параметри су мерени коришћењем одговарајућих комплета за анализу (Нањинг Јианцхенг Биоенгинееринг Институте, Нањинг, Кина) у складу са упутствима произвођача. Нивои азота уреје у крви (БУН), мокраћне киселине (УА) и креатинина (ЦТ) су важни индекси за процену функције бубрега и одређени су коришћењем комплета за детекцију (Нањинг Јианцхенг Биоенгинееринг Институте).

Хистопатолошке промене

Хепатична и бубрежна ткива фиксирана у 4% параформалдехида су дехидрирана у 70, 80, 90, 95 и 100% етанолу и на крају уклопљена у парафин. Ткива су исечена на делове дебљине 6- мм, а затим обојена хематоксилином и еозином. Након тога, запажања хистопатолошких промена у јетри ибубрегаткива је урадио патолог под оптичким микроскопом (Олимпус, Мелвилле, НИ).

Тестови пероксидације липида (ЛПО) и антиоксидативних ензима

Активности СОД, ЦАТ, ГР и ГСХ-Пк, као и садржај малондиалдехида (МДА) и ГСХ у јетри и бубрезима одређивани су одговарајућим комплетима за анализу (Нањинг Јианцхенг Биоенгинееринг Институте). Укратко, садржај МДА је мерен спектрофотометријском методом заснованом на реакцији између тиобарбитурне киселине и МДА (Јанеро, 1990). ГР активност и садржај ГСХ одређивани су коришћењем 5,5- дитиобис(2-нитробензојеве киселине) (Царлберг и Маннервик, 1985; Абегг ет ал., 2012). Активност СОД је одређена према инхибиторној реакцији између редукције нитро плавог тетразолијума и ксантин оксидазе. ЦАТ активност је одређена на основу формирања стабилног комплекса водоник пероксида амонијум молибдата (Аеби, 1984). Активност ГСХ-Пк је одређена проценом редукције т-бутил хидропероксида (Вхеелер ет ал., 1990).

Изолација укупне РНК и квантитативни ПЦР у реалном времену

Укупна РНК је изолована из ткива јетре и бубрега помоћу комплета Тризол РНАисо (Инвитроген, Царлсбад, ЦА) према упутствима произвођача. Узорци РНК су реверзно транскрибовани у цДНК користећи ПримеСцрипт РТ Реагент Кит (ТаКаРа, Далиан, Кина). Предњи и реверзни прајмери ​​за манган супероксид дисмутазу (МнСОД), бакар-цинк супероксид дисмутазу (ЦуЗнСОД), ЦАТ, ГР, ГСХ-Пк, Нрф2, Кеап1 и ген за одржавање (б-актин) приказани су у Додатној табели 2. Обиље гена је мерено СтепОнеПлус ПЦР системом у реалном времену (АБИ 7500, Апплиед Биосистемс, Фостер Цити, ЦА). Услови циклуса били су 95 Ц током 30 с, а затим 35 циклуса од 95 Ц током 5 с, 59 Ц током 10 с и 72 Ц током 30 с. Преструка разлика у експресији мРНК мерена је коришћењем методе релативне квантификације користећи ефикасност ПЦР-а у реалном времену и нормализована на ниво б-актина, да би се упоредиле релативне ЦТ промене међу свим групама (Ливак и Сцхмиттген, 2001).

Статистичке анализе

Сви подаци су изражени као средња вредност 6 СЕ. Статистичка анализа је извршена једносмерном АНОВА коришћењем СПСС верзије 20.0 (СПСС Инц., Чикаго, ИЛ). Када су разлике између група биле значајне (означено са П, 0.05), средњи су упоређени са Тукеијевом искрено значајном разликом за пост хоц вишеструка поређења. Пирсонове корелације су анализиране биваријантном корелационом анализом (СПСС верзија 20.0, СПСС Инц.). Коефицијенти значајности и корелације су представљени као "п" и "р", респективно.

РЕЗУЛТАТИ

Перформансе полагања и квалитет јаја У поређењу са онима у групи {{0}}.95 мг/кг арсена, производња јаја на дан кокошиња и ЕВ су значајно смањени у 60.25 мг/ кг група арсена (П, 0.05). Међутим, арсен у исхрани није утицао на унос хране или ФЦР (Табела 1). У поређењу са оним у групи {{20}}.95 мг/кг арсена, Хаугхова јединица је значајно смањена у 40.67 мг/кг (П, 0,05) и 60,25 мг /кг (П, 0,05) групе арсена. Штавише, и висина беланчевина и јачина љуске јајета су значајно смањене у групи са арсеном од 20,78 мг/кг у поређењу са групом са арсеном од 0,95 мг/кг (П, 0,05), на платоу у групи са 40,67 мг/кг арсена и нагло смањене у групи од 60.25. мг/кг група арсена (П, 0,05). Арсен у исхрани није утицао на боју жуманца или дебљину љуске јајета (Табела 1)

Таложење арсена

Таложење арсена у белцу (П, {{0}}.05), жуманце (П, 0.05) и цело јаје (П, 0.05) значајно се повећао како се доза арсена у исхрани повећала са 0,95 на 60,25 мг/кг (Табела 2). Слично, како се доза арсена у исхрани повећала са 0,95 на 60,25 мг/кг, таложење арсена у јетри (П, 0,05) и бубрезима (П, 0,05) се значајно повећало (Табела 2).

Анализа корелације између квалитета јаја и таложења арсена у јајету

Таложење арсена у белцу је у негативној корелацији са Хаугх јединицом (р {{0}}.622, П, 0.{{10}}}1), беланчевина висина (р 5 20.878, П, 0.01) и јачина љуске јајета (р 5 20.897, П, 0.{{ 30}}1). У међувремену, таложење арсена у жуманце је такође негативно повезано са Хаугх јединицом (р 5 20.654, П, 0.01), висином беланчевина (р 5 20.893, П, 0.01) и јачина љуске јајета (р 5 20.902, П, 0,01). Слично, пронађене су негативне везе између таложења арсена у целом јајету и Хаугх јединице (р 5 20.640, П, 0.01), висине беланчевина (р 5 20.888, П, 0.01) , и јачина љуске јајета (р 5 20.902, П, 0,01) (табела 3)

Биохемијски индекси серума

У поређењу са онима у групи са {{0}}.95 мг/кг арсена, нивои АЛТ су значајно повећани у групи од 20.78 мг/кг (П , 0.{101} {16}}5), 40.67 мг/кг (П, 0,05) и 60,25 мг/кг (П, 0,05) групе арсена. У међувремену, нивои АСТ у групи са 60,25 мг/кг арсена су значајно повећани у поређењу са онима у групи са арсеном од 0,95 мг/кг (П, 0,05). Арсен у исхрани није утицао на нивое укупних протеина или албумина у серуму (Табела 4).

У поређењу са онима у групи са {{0}}.95 мг/кг арсена, нивои и БУН и УА су значајно повећани у групи са арсеном од 60,25 мг/кг (П, 0,05), док изложеност арсену у исхрани није била утичу на ниво ЦТ у серуму (Табела 4).

Хистопатолошке промене

Изглед јетреног ткива био је нормалан и непромењен у групи арсена {{0}}.95 мг/кг. Међутим, како се доза арсена у исхрани повећала са 20.78 на 60,25 мг/кг, пролиферација жучног канала, стеатоза хепатоцита и деформација централне вене су постали озбиљнији (Слике 1А–1Д). Изглед бубрежног ткива је био нормалан и непромењен у групи са 0,95 мг/кг арсена. Међутим, дошло је до озбиљног смањења гломерула у групи са 20,78 мг/кг арсена у поређењу са групом са 0,95 мг/кг арсена. Како се доза арсена у исхрани повећала са 40,67 на 60,25 мг/кг, проширење бубрежних тубула, тубуларна фифиброза и хијалинизација су постали озбиљнији (Слике 1Е-1Х).

Биомаркери оксидативног стреса

У поређењу са онима у групи са {{0}}.95 мг/кг арсена, нивои МДА у јетри су значајно повећани у групи са 60.25 мг/кг арсена (П , {{12} }.05), а нивои МДА у бубрезима су значајно повећани у арсену од 20,78 мг/кг (П, 0,05), 40,67 мг/кг (П, 0,05) и 60,25 мг/кг (П, 0,05). групе (слика 2А). Ниво ГСХ у јетри ибубрегазначајно смањен у групи са 20.78 мг/кг арсена у поређењу са онима у групи са 0.95 мг/кг арсена (П, 0.05) , и плато у групама арсена 40.67 и 60.25 мг/кг (Слика 2Б). Активност СОД јетре је значајно смањена у групама арсена од 40.67 мг/кг (П, 0,05) и 60,25 мг/кг (П, 0,05) у поређењу са групом арсена од 0,95 мг/кг. Активност СОД бубрега је значајно смањена у групи са 20,78 мг/кг арсена у поређењу са групом арсена од 0,95 мг/кг (П, 0,05) и на платоу у групама са 40,67 и 60,25 мг/кг арсена (Слика 2Ц). ЦАТ активност у јетри ибубрегазначајно смањен како се доза арсена у исхрани повећала са {{0}}.95 на 60.25 мг/кг (П, 0.05, слика 2Д). У поређењу са оним у групи са 0.95 мг/кг арсена, активност ГР у јетри и бубрезима је значајно смањена у групи арсена од 60.25 мг/кг (П, 0,05, Слика 2Е ). Поред тога, у поређењу са групом арсена од 0,95 мг/кг, активност ГСХ-Пк јетре је значајно смањена у групи са арсеном од 60,25 мг/кг (П, 0,05), а активност ГСХ Пк бубрега нагло је смањена у групи са 20,78 мг/кг арсена. (П, 0,05) и плато у групама арсена од 40,67 и 60,25 мг/кг (Слика 2Ф).

Експресије гена антиоксидативних ензима, Нрф2 и Кеап1 молекула

Експресија јетреног ЦуЗнСОД гена је значајно смањена у групи арсена од 20.78 мг/кг у поређењу са групом арсена 0.95 мг/кг (П, 0.{16} }5) и плато у групама арсена 40.67 и 60.25 мг/кг. Бубрежна експресија ЦуЗнСОД гена је значајно смањена у 40.67 мг/кг (П , 0.05) и 60.25 мг/кг (П , 0.05) групе арсена у поређењу са групом арсена 0.95 мг/кг (слика 3А). У поређењу са групом арсена 0.95 мг/кг, експресија јетреног МнСОД гена је значајно смањена у групи арсена од 20.78 мг/кг (П, 0.{73 }}5) и плато у групама арсена 4{{80}}.67 и 60.25 мг/кг. Експресија гена за бубрежне МнСОД није се значајно разликовала међу групама (Слика 3Б). Експресија хепатичног ЦАТ гена је значајно смањена у групи арсена од 20,78 мг/кг у поређењу са групом арсена {{105}},95 мг/кг арсена (П, 0,05) и на платоу у групама арсена од 40,67 и 60,25 мг/кг. Експресија бубрежног ЦАТ гена је значајно смањена у групи са 20,78 мг/кг арсена у поређењу са групом од 0,95 мг/кг арсена (П, 0,05) и на платоу у групи са 40,67 мг/кг арсена, и нагло је смањена у групи са 60,25 мг/кг група арсена у поређењу са групом арсена од 0,95 мг/кг (П, 0,05, слика 3Ц). Експресија ГР гена у јетри и бубрезима је значајно смањена у групи са 20,78 мг/кг арсена у поређењу са групом арсена од 0,95 мг/кг (П, 0,05) и на платоу у групама арсена од 40,67 и 60,25 мг/кг (слика 3Д). Поред тога, експресија гена ГСХ-Пк у јетри значајно се смањила како се доза арсена из исхране повећала са 0,95 на 40,67 мг/кг (П, 0,05), а затим је порасла у групи са арсеном од 60,25 мг/кг. Експресија бубрежног ГСХ-Пк гена значајно је смањена у групи са арсеном од 20,78 мг/кг у поређењу са групом арсена од 0,95 мг/кг (П, 0,05) и на платоу у групама са 40,67 и 60,25 мг/кг арсена (Слика 3Е). Експресија Нрф2 гена у јетри и бубрезима је значајно смањена у групи са 20,78 мг/кг арсена у поређењу са групом арсена од 0,95 мг/кг (П, 0,05) и на платоу у групама арсена од 40,67 и 60,25 мг/кг (Слике 4А и 4 ). Насупрот томе, експресија Кеап1 гена у јетри и бубрезима је нагло повећана у групи са арсеном од 20,78 мг/кг у поређењу са групом арсена од 0,95 мг/кг (П, 0,05) и на платоу у групама са 40,67 и 60,25 мг/кг арсена (Слике 4Б и 4Д).

Корелационе анализе у вези са Нрф2- Кеап1 путањом

Експресија гена ЦуЗнСОД (јетра, р {{0}}.613, П , 0,01;бубрега, р {{0}}.687, П , 0.{{10}}1), ЦАТ (јетра, р 5 0.738, П, 0.01; бубрег, р 5 0.903, П, 0.01), ГР (јетра, р 5 0.477, П, 0.05; бубрег, р 5 0.485, П, 0.05) и ГСХ-Пк (јетра, р 5 0.450, П, 0.05; бубрег , р 5 0.767, П , 0.01) у јетри и бубрезима, а експресија гена МнСОД (р 5 0.707, П , 0.01) су у позитивној корелацији са активностима њихових одговарајућих антиоксидативни ензими. Штавише, експресија гена Нрф2 је била у позитивној корелацији са експресијом гена ЦуЗнСОД (јетра, р 5 0.756, П , 0.01;бубрега, р {{0}}.736, П, 0.01), ЦАТ (јетра, р 5 0.893, П, 0.01;бубрега, р {{0}}.740, П , {{10}}.01), ГР (јетра, р 5 0 .837, П, 0,01; бубрег, р 5 0,915, П, 0,01) и ГСХ-Пк (јетра, р 5 0,822, П, 0,01; бубрег, р {{17} }.722, П, 0,01) у јетри ибубрега, и експресија гена јетре МнСОД (р {{0}}.720, П , 0,01). Постојала је негативна корелација између експресије мРНК Нрф2 и Кеап1 (јетра, р 5 20.746, П, 0.01;бубрега, р {{0}}.771, П, 0,01) у јетри и бубрезима. Поред тога, није постојала корелација између експресије гена МнСОД и ензимске активности СОД, или експресије Нрф2 мРНА убубрези кокошака носиља(Табела 5).

ДИСКУСИЈА

Арсен је свеприсутан и токсичан металоид у природи. Индукује неколико токсикоза код људи и животиња, укључујући хепатотоксичност, нефротоксичност, неуровируленцију, имунотоксичност, кардиоваскуларну токсичност, хепатотоксичност и репродуктивну токсичност (Мандал и Сузуки, 2002). Арсен најјаче циља на репродуктивни систем животиња. Претходне студије су показале да излагање роксарсону у исхрани ремети брзину полагања и производњу јаја (Цхиоу ет ал., 1999; Зханг ет ал., 2017). У овој студији, суплементација арсеном у исхрани значајно је смањила учинак полагања, укључујући производњу јаја и ЕВ. Претходне студије су откриле да додатак исхрани арсена изазива акумулацију арсена у јајима и смањује квалитет јаја (Цхиоу ет ал., 1998; Зханг ет ал., 2017). У овој студији, додатак исхрани арсена значајно је смањио Хаугх јединицу, висину беланчевина и снагу љуске јајета. Осим боје жуманца и дебљине љуске јајета, утврђене су негативне корелације између таложења арсена у јајима и параметара квалитета јаја. Ово сугерише да таложење арсена у јајету може утицати на Хаугхову јединицу, висину беланчевина и снагу љуске јајета. Као што знамо, дебљина слоја палисаде у љусци јајета је детерминанта дебљине љуске јајета (Руиз и Лунам, 2000), док таложење пигмента одређује боју жуманца. Стога смо спекулисали да додатак исхрани арсена можда неће утицати на дебљину палисадног слоја таложења пигмента у јајима кокошака носиља. Нови докази указују на то да су поремећаји јетре и бубрега чести код сисара након излагања арсену (Лиу и Ваалкес, 2008; Хуанг ет ал., 2009). Претходна студија је показала да излагање арсену изазива хистопатолошке лезије у јетри, укључујући дезоријентацију ткива, пелиозу и вакуолизацију праћену кариолизом, апоптозом и некрозом хепатоцита у Цханна пунцтатус (Рои и Бхаттацхариа, 2006). У овој студији приметили смо озбиљне промене у пролиферацији жучног канала, стеатозу хепатоцита и деформацију централне вене у јетри како се доза арсена у исхрани повећала са 20,78 на 60,25 мг/кг. Рои и Бхаттацхариа (2006) су такође открили да излагање арсену изазива скупљање гломерула, неправилности у бубрежним тубулима и повећање Бовмановог простора. У овом истраживању, као доза дијететског арсена

повећан са 20,78 на 60,25 мг/кг, реналне хистопатолошке промене су биле веома озбиљне, укључујући проширење бубрежних тубула, скупљање гломерула и тубуларну фиброзу и хијалинизацију, што је у складу са претходном студијом (Рои и Бхаттацхариа, 2006). Према претходним извештајима, доказано је да су нивои АСТ и АЛТ у серуму сурогат маркери инфламаторне реакције јетре и фифиброзе (Ванг ет ал., 2008; Кхаттаб ет ал., 2015). У овој студији, повећање нивоа АСТ и АЛТ у серуму имплицирало је да је инфламаторни одговор јетре интензивиран након излагања арсену, што је било у складу са уоченим хистопатолошким променама у јетри кокошака носиља. Пател и Калиа (2013) су такође открили да се хепатотоксичност изазвана арсеном манифестује повећањем нивоа АЛТ и АСТ у серуму код пацова Вистар. Функција бубрега се рутински прати нивоима БУН, ЦТ и УА у серуму. Открили смо да су нивои БУН и УА у серуму значајно повећани, а ниво ЦТ у серуму је имао тенденцију повећања након дијететског додатка арсена, што имплицира дабубрегаштетеје резултат изложености арсену код кокошака носиља, што је у складу са претходним истраживањима (Лиу ет ал., 2000). Добро је утврђено да је оштећење ткива изазвано излагањем арсену уско повезано са оксидативним стресом (Јомова ет ал., 2011). Када се покрене оксидативни стрес, интрацелуларне реактивне врсте кисеоника (РОС) индукују ЛПО, који се може пратити интрацелуларним нивоима МДА (Стореи, 1996). У овој студији, нивои МДА у јетри и бубрезима су значајно повећани након додавања арсена у исхрани, што имплицира да је дошло до повећања ЛПО, што је могло указивати на оксидативну повреду јетре ибубрези кокошака носиља.ГСХ такође игра виталну улогу у регулацији интрацелуларног оксидативног стреса (Финкел и Холбрук, 2000). У поређењу са онима у групи од 0,95 мг/кг арсена, нивои ГСХ

су значајно смањене у групама које су третиране већим концентрацијама арсена, што сугерише да би се арсен могао везати са ГСХ да би ослабио антиоксидативне способности јетре ибубрега.Флора и др. (1997) су објавили да изложеност арсену смањује концентрацију ГСХ и производи изражене лезије у јетри ибубрезипацова. Поред тога, интрацелуларни антиоксидативни ензимски системи дају заштитне улоге за заштиту од оксидативног стреса, укључујући СОД, ЦАТ, ГР и ГСХ-Пк (Финкел и Холброок, 2000). У овој студији, додатак исхрани арсена значајно је смањио активности СОД, ЦАТ, ГР и ГСХ-Пк у јетри и бубрезима кокошака носиља. Када антиоксидативни системи не могу да неутралишу вишак интрацелуларног РОС-а, долази до оксидативног оштећења услед ЛПО, што би заузврат могло да ослаби активности антиоксидативних ензима. Претходна студија је на сличан начин известила да арсен изазива оксидативни стрес у бубрезима пацова (Сенер ет ал., 2016). Антиоксидативни ензими су протеини и могу бити регулисани генима на нивоу транскрипције. У овој студији, изложеност арсену значајно је смањила експресију мРНК ЦуЗнСОД, ЦАТ, ГР и ГСХПк. Штавише, експресија гена ЦуЗнСОД, ЦАТ, ГР и ГСХ-Пк је била у позитивној корелацији са активностима антиоксидативних ензима, што имплицира да је изложеност арсену смањила активности антиоксидативних ензима инхибирањем експресије мРНК. Слично су пријављене корелације између активности антиоксидативних ензима и експресије гена у јетри и бубрезима кокошака носиља након излагања живи. Међутим, додатак исхрани арсена није утицао на експресију МнСОД убубрега.То је можда зато што СОД има неколико изоензима, а на његову активност не утиче МнСОД ген. Нрф2 игра виталну улогу у систему одбране од оксидативног стреса. У базалним условима, Нрф2 се везује за Кеап1 у цитоплазми. Једном када је интрацелуларни ниво РОС довољно висок да модификује реактивне тиол групе Кеап1, Нрф2 се много лакше транслоцира у језгро, где иритира антиоксиданс који реагује

елемент, а затим активира низводно заштитне гене (Синха ет ал., 2013). У овој студији смо открили да изложеност арсену значајно смањује експресију гена Нрф2 и експресију низводних антиоксидативних ензима. Регулација Нрф2 и низводних гена антиоксидативних ензима након излагања арсену сугерише да арсен инхибира експресију гена антиоксидативних ензима потискивањем експресије Нрф2 гена у јетри ибубрега. Поред тога, повећање експресије Кеап1гене је у негативној корелацији са Нрф2 и експресијом гена антиоксидантног ензима, што имплицира да појачана регулација цитоплазматског Кеап1 промовише транслокацију Нрф2 из цитоплазме у језгро (Кенслер ет ал., 2007). Слична студија је известила да је интрацелуларни пут Нрф2-Кеап1 инактивиран као одговор на излагање арсену (Јанасик ет ал., 2018). Ипак, претходна студија је такође известила да излагање арсену побољшава Нрф2-Кеап1 пут за заштиту од оксидативног оштећења (Массриех ет ал., 2006). Ови налази нису у супротности са овом студијом. У раним фазама оксидативног стреса, заштитни ефекти Нрф2-Кеап1 могу бити активирани да би се спречио оксидативни стрес. Без обзира на то, пут Нрф2-Кеап1 можда неће одолети оксидативним оштећењима изазваним дуготрајним излагањем високој дози арсена (Кенслер ет ал., 2007). Након тога, пут Нрф2- Кеап1 може бити инхибиран, а унутарћелијско оксидативно оштећење или чак апоптоза могу се јавити у јетри и бубрезима кокошака носиља. Имајући у виду садашње резултате, ова студија пружа неке нове доказе о антиоксидативној одбрани јетре и бубрега под изложеношћу арсену код кокошака носиља и разјашњава централну улогу Нрф2-Кеап1 пута у оксидативном стресу изазваном арсеном по први пут . Укратко, суплементација арсеном у исхрани смањила је учинак носивости и квалитет јаја кокошака носиља. Настала су хистопатолошка оштећења у јетри ибубреганакон излагања арсену у исхрани. Поред тога, излагање арсену у исхрани изазвало је оксидативни стрес јетре и бубрега тако што је нарушио Нрф2-Кеап1 пут код кокошака носиља.