Harandi H, Majd A, Khanamani Falahati-Pour S, Mahmoodi M. Toxicity Effect of Hydro-Alcoholic Extract of Pistachio Hull and Its Liposomal Form on Liver Cancer Cells (HepG2). JRUMS 2020; 18 (10) :1035-1048
URL:
http://journal.rums.ac.ir/article-1-4813-fa.html
هرندی حمیدرضا، مجد احمد، خنامانی فلاحتی پور سوده، محمودی مهدی. اثر سمیت عصاره هیدرو الکلی پوست پسته و فرم لیپوزومی آن بر رده سلولهای سرطانی کبد (HepG2). مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان. 1398; 18 (10) :1035-1048
URL: http://journal.rums.ac.ir/article-1-4813-fa.html
دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
متن کامل [PDF 410 kb]
(1292 دریافت)
|
چکیده (HTML) (3291 مشاهده)
متن کامل: (2952 مشاهده)
مقاله پژوهشی
مجله دانشگاه علوم پزشکی رفسنجان
دوره 18، دی 1398، 1048-1035
اثر سمیت عصاره هیدرو الکلی پوست پسته و فرم لیپوزومی آن بر رده سلولهای سرطانی کبد (HepG2)
حمیدرضا هرندی[1]، احمد مجد[2]، سوده خنامانی فلاحتی پور[3]، مهدی محمودی[4]و5
دریافت مقاله: 21/3/98 ارسال مقاله به نویسنده جهت اصلاح: 11/4/98 دریافت اصلاحیه از نویسنده: 24/4/98 پذیرش مقاله: 25/4/98
چکیده
زمینه و هدف: پوست پسته غنی از ترکیبات فنلی و یک منبع ارزان قیمت حاوی آنتی اکسیدانها میباشد که میتواند گزینه مناسبی جهت مبارزه با سلولهای سرطانی باشد. این مطالعه با هدف تعیین پتانسیل عصاره هیدروالکلی پوست پسته (pistacia vera) و شکل لیپوزومی آن به عنوان یک عامل احتمالی سمیت سلولی در رده سلولی HepG2 که مربوط به سرطان کبد در انسان میباشد، انجام شد.
مواد و روشها: در این مطالعه آزمایشگاهی اثرات مهاری عصاره پوست پسته و شکل لیپوزومی آن بر روی رده سلولهای HepG2 و L929 با استفاده از روش دی متیل تیازول – ۲ و ۵ دی فنیل تترازولیوم برمید ) 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium] [(MTT در غلظتهای 0 تا 4 میلیگرم بر میلی لیتر در زمان 24 و 48 ساعت سنجیده شد و در هر رده سلولی، با استفاده از آزمون تعقیبی Dunnett، میانگین درصد زندهمانی سلولها مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.
یافتهها: نتایج حاصل نشان داد که عصاره هیدروالکلی پوست پسته باعث کاهش زنده مانی سلولهای HepG2 میشود و با افزایش زمان و افزایش غلظت میزان زنده مانی سلولها کمتر میشود. نتایج فرم لیپوزومی عصاره نیز نشان داد که عصاره لیپوزومی باعث کاهش زنده مانی سلولهای HepG2 می شود.
نتیجهگیری: مطالعه حاضر نشان دهنده کندتر آزاد شدن عصاره در شکل لیپوزومی نسبت به عصاره آزاد بود به عبارتی دیگر نشان دهنده آهسته رهش شدن عصاره در فرم لیپوزومی می باشد. همچنین فرم لیپوزومی عصاره اثر سمیت کمتری بر روی سلولهای سالم L929 به نسبت سلولهای HepG2 دارد.
واژههای کلیدی: سمیت سلولی، پسته، لیپوزوم، سرطان کبد
مقدمه
گیاهان دارویی قرنهای زیادی جهت درمان بیماریها استفاده میشود [1]. پسته ( Pistacia Vera) متعلق به خانواده آناکاردیاسه (anacardiacea) است (درخت پسته در مرکز هرباریوم دانشگاه فردوسی با کد 012-1622-05 شناسایی شد). درخت پسته درخت کوچک با گسترده جغرافیایی از آسیا تا شرق مدیترانه است و تولید کنندگان عمده آن شامل ایران، آمریکا، ترکیه و سوریه میباشند [2]. قسمتهای مختلف گیاه پسته شامل برگ، دانه و میوه خواص ضد التهابی، ضد میکروبی و ضد سرطانی نشان دادهاند [3].
پسته به طور گسترده در زمانهای قدیم جهت درمان کلیه، کبد، قلب و دستگاه تنفس استفاده گردیده است [4]. پوست پسته هنگام فرآوری از میوه پسته جدا میشود و سالیان زیادی است که به عنوان ضایعات پسته دور ریخته میشود و یک منبع ارزان حاوی ترکیبات فنلی است [5].
پسته و پوست آن منبع غنی از ترکیبات فنلی، آنتیاکسیدانی و ضد التهابی مانند گالوتنین (Gallotannins)، اسید گالیک (Gallic acid)، مریستین (Myricetin) و کورستین (Quercetin) میباشد و اخیرا" در دسته ۵۰ منبع غنی از ترکیبات فنلی قرار گرفته است و این ترکیبات در پوست پسته نسبت به مغز پسته بیشتر است. گونههای مختلف پسته و همچنین اجزاء مختلف درخت و میوه پسته خواص آنتی اکسیدانی را نشان میدهند. از جمله برگ و میوه پسته خاصیت آنتی اکسیدانی را نشان داده است [6].
لیپوزومها (Liposomes)، وزیکولهای کروی هستند که ترکیبات غشایی آنها فسفولیپیدها هستند و قطری از 20 نانومتر تا 10 میکرومتر دارند. دارای ویژگیهایی نظیر، سمیت ذاتی پایین، زیست تجزیهپذیری و فقدان ایمینوژنیسیته میباشند و از آنها به عنوان ناقلین غیر ویروسی در انتقال ژن و حاملهای دارویی (داروهای محلول در آب و چربی) استفاده میشود. از دیگر کاربردهای آنها میتوان به استفاده از آنها در ایمنی درمانی بهعنوان ایمنوادجوانت اشاره نمود [7]. لیپوزومها میتوانند به نحوی مؤثر داروها و مواد زیستی فعال را درون خود به دام اندازند و آنها را درون بدن در درازمدت آزاد نمایند [8]. زمانی که داروهای گیاهی درون لیپوزومها بارگیری میشوند میزان حلالیت، فعالیت فارماکولوژیکی و دوام آنها افزایش و از طرفی میزان سمیت آنها کاهش مییابد [9].
با توجه به اینکه سرطان کبد درکشورهای پیشرفته دنیا در حال افزایش است [10] و این سرطان در برخی موارد مقاومت دارویی نشان داده است [11]. بنابراین تلاش جهت پیداکردن داروهای جدید علیه این نوع سرطان اهمیت فوقالعادهای پیدا کرده است و همچنین درخت پسته گستردگی بالایی در جهان از جمله ایران دارد [12] و با توجه به اینکه چنین مطالعهای قبلا انجام نگرفته است، این مطالعه با هدف تعیین تفاوت اثر سمیت سلولی عصاره پوست پسته با فرم لیپوزومی آن بر سلولهای سرطانی HepG2 انجام شد.
مواد و روشها
مطالعه حاضر از نوع مطالعه آزمایشگاهی است که از شهریور ماه 1397 تا اسفند ماه سال 1397 به طریق زیر انجام گرفت. پوست تازه پسته رقم فندقی در اواخر تابستان 1397 از باغات رفسنجان تهیه و پس از تأیید گیاه شناس دانشگاه ولی عصر رفسنجان، شسته و در سایه خشک شد سپس پوست پسته توسط آسیاب ( SW, Snijders Scientific, Holland) پودر شد. به 500 گرم از پودر بدست آمـده مقدار 1000 میلی لیتر مخلوط الکـل اتیلیـک 96 درصد (Sigma, Germany) و آب مقطر ( به نسبت الکل 75 و 25) اضافه شد، 24 ساعت در دمای آزمایشگاه در حال به هم زدن با دستگاه مگنت استریر (113, Ara medical, Iran) انکوبه شد، سـپس بـه مـدت 48 ساعت در تاریکی قرار داده شد و بعد از این مدت، محلول حاصل از کاغذ صافی عبور داده شد، محلول حاصله را در پتری دیشهای استریل آزمایشگاهی ریخته و درون دستگاه فریز درایر (VaCo5-D, zibrus technology, germany) قـرار گرفت تا بهطور کامل خشک شد و پودر کریستالی ایجاد گردید. سـپس بـا اسـتفاده از کاردکهای استریل، پودری که به کف ظروف چسبیده بود، جدا گردید و مورد استفاده قـرار گرفت. برای نگهداری طولانی مدت، پودر مربوطه درون ظروف مناسب در فریزر 20- درجـه سـانتیگراد (fh, LG, Korea) نگهداری شد. برای حل کردن پودر عصاره از بافرفسفات سالین Phosphate-buffered saline] (PBS)[ با 4/7 pH: استفاده شد و غلظتهای 0-4 میلی گرم بر میلی لیتر از عصاره با استفاده از این بافر ساخته شد [13].
جهت تهیه لیپوزومها، از روش آب گیری و آبدهی استفاده شد. به این منظور، لسیتین (Solarbio) و کلسترول (Samchun) به نسبتهای وزنی مختلف ترکیب شدند. لسیتین و کلسترول با نسبت 6 به 4 در بالن ته گرد در حلال کلروفرم (Samchun) حل شد و سپس به کمک روتاری (Sorisole, LabTech S.r.l., Italy) و تبخیر حلال در 40 درجه سانتیگراد، لایه نازک چربی در بالن باقی ماند. سپس به مدت یک شب بالن در پمپ خلأ قرارگرفته تا لایه لیپیدی به صورت کامل خشک گردید و اگر حلال آلی اضافی وجود داشت، حذف گردید. در مرحله بعد هیدراتاسیون انجام گردید، به این صورت که یک میلیلیتر بافر PBS حاوی مقدار مشخص (ده میلیگرم) عصاره به کلسترول و لسیتین اضافه شده و مخلوط حاصل تحت التراسونیکیشن به مدت یک ساعت قرار گرفت تا لیپوزومهای مناسب حاصل شدند. سپس مخلوط حاصل جهت غلظت سازی با بافر PBS رقیق شده و غلظتهای 500 تا 4000 میکروگرم بر میلیلیتر تهیه شد. لیپوزومهای خالی (بدون عصاره) نیز به روش ذکر شده تهیه شدند با این تفاوت که در مرحله آبدهی از بافر PBS بدون عصاره استفاده شد. جهت جدا کردن ذرات بزرگتر از کوچکتر و یکنواخت کردن لیپوزومها از صافی 45/0 میکرونی و سپس 2/0 میکرونی استفاده شد (Siringe, Biofile, Germany). در فیلتراسیون علاوه بر اینکه لیپوزومها بر اساس سایز جدا میگردند. ویروسها و باکتریها نیز به دام افتاده و احتمال بروز آلودگی کاهش مییابد [14].
در این مطالعه از ردههای سلولی سرطانی کبد انسان (HepG2) استفاده شد و سلولهای فیبروبلاست موش (L929) به عنوان کنترل استفاده شده است [15]. سلولهای مورد نظر از انستیتو پاستور خریداری شدند. میکروتیوپهای حاوی رده سلولی پس از دو بار پاساژ و رسیدن تعداد سلولها به حد لازم (پوشش بالای 70 درصد) با تریپسینه کردن محیط کشت جهت آنالیزهای بعدی استفاده شد. سلولها در محیط کشت RPMI1640 (Gibco) حاوی 10 درصد سرم جنین گوساله Fetal bovine serum (FBS)، آنتی بیوتیکهای پنی سیلین (100u/ml) و استرپتومایسین (100mgr/ml) کشت شده و در انکوباتور 37 درجه با 5 درصد CO2 انکوبه شد [16].
25 میلی گرم پودر MTT (Sigma, Germany) را به 5 میلی لیتر محیط کشت RPMI1640-phenol red (Sigma, Germany) اضافه کرده سپس در حجم یک میلی لیتر تهیه و در ظرف تیره در دمای 4 درجه سانتیگراد نگهداری شد. در این مرحله سلولهای داخل فلاسک (T75, SPL, Korea) تریپسینه شد و با استفاده از محلول PBS شستشوی آنها انجام شد و سپس سانتریفیوژ شد. سپس محیط کشت اضافه شد و سلولها روی 5000 سلول تنظیم شد و سپس 100 میکرولیتر از این سلولها به هر چاهک در پلیت 96 خانه اضافه شد. واکنش رنگ سنجی مستقیم است و با استفاده از رنگ MTT (3-4 و 5- دی متیل تیازول-2 ایل 2 و 5-دی فنیل تترازولیوم بروماید زرد) (Sigma,Germany) انجام شد. به چاهک محتوی سلولها که حاوی حداکثر 100 میکرولیتر از محیط کشت و 5000 سلول بود، 10 میکرولیتر از رنگ MTT (mg/ml 5) اضافه شد و پلیت به مدت 4 ساعت در انکوباتور 37 درجه سانتیگراد قرار داده شد. پس از 4 ساعت 100 میکرولیتر از محلول دی متیل سولفوکساید (Dimethyl sulfoxide) به هر چاهک اضافه شد و سه دقیقه در دور rpm1200 سانتریفوژ شد تا محلول شفاف و رنگی به دست آمد. پلیت را به مدت 10 دقیقه در دمای محیط قرار گرفت. پس از آن میزان جذب نوری در طول موج 570 نانومتر توسط Elisa reader Biotech ELX808, USA)) خوانش شد.
درصد زنده مانی سلولها از فرمول :
× 100 (تعداد کل سلولها / تعداد سلولهای زنده) ꞊ " توان زیستی سلولها" محاسبه گردید
[17-18] .
روش محاسبه حجم نمونه و تعداد آن
سلولها در پلیتهای 96 چاهکی و پس از سه بار تکرار در سه چاهک کشت داده شدند. نتایج برگرفته از آزمایشها در یک چک لیست ثبت و وارد رایانه شد. در مجموع 8 غلظت کمپلکس بر سلول سالم و سرطانی (3 بار تکرار و هر غلظت 3 نمونه) و تعداد 144 نمونه موجود بود [19]. اطلاعات جمعآوری شده با استفاده از نرم افزار آماری SPSS نسخه 18 مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. پس از تأیید فرض نرمالیتی با استفاده از آزمون کولموگروف اسمیرنوف، جهت مقایسه میانگین میزان زنده مانی سلولها در غلظتهای مختلف با گروه کنترل (غلظت 0) از آزمون تعقیبی Dunnett استفاده شد. دادهها به صورت انحراف معیار ± میانگین و در قالب نمودار گزارش شدند. سطح معنیداری در تمام آزمونها برابر با 05/0 در نظر گرفته شد.
نتایج
برای هر کدام از ردههای سلولی، با استفاده از آزمون تعقیبی Dunnett، درصد زنده مانی غلظتهای مختلف با گروه کنترل مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج تست MTT بعد از 24 و 48 ساعت انکوباسیون رده سلولی HepG2 و L929 با غلظتهای مختلف عصاره پوست پسته و فرم لیپوزومی آن نشان میدهد که اثر عصاره پوست پسته در هر دو رده سلولی در زمان 24 ساعت از غلظت 1 میلیگرم بر میلی لیتر و بیشتر از آن و در زمان 48 ساعت از غلظت 5/0میلیگرم بر میلی لیتر و بیشتر از آن در مقایسه با گروه کنترل معنیدار شد (05/0P<). IC50 (half maximal inhibitory concentration) برای سلولهای HepG2 در زمان 24 و 48 ساعت به ترتیب 5/1 و 1 میلی گرم بر میلیلیتر بدست آمد. در حالیکه IC50 سلولهای سالم L929 در زمان 24 و 48 ساعت به ترتیب 2 و 5/1 میلیگرم بر میلی لیتر بهدست آمد (نمودار 1 و 2). همچنین نتایج حاصل از اثر فرم لیپوزومی عصاره نیز نشان داد در زمان 24 ساعت از غلظت 5/1 میلیگرم بر میلیلیتر و بیشتر از آن و در زمان 48 ساعت از غلظت 5/0میلی گرم بر میلیلیتر و بیشتر از آن در مقایسه با گروه کنترل معنیدار شد (05/0P<) وIC50 مربوطه برای فرم لیپوزومی در سلولهای HepG2 در زمان 24 و 48 ساعت به ترتیب 2 و 1 میلیگرم بر میلیلیتر گزارش شد (نمودار 3 و 4).
