Research code: IR.IAU.VARAMIN.REC.1399.003
Ethics code: IR.IAU.VARAMIN.REC.1399.003
Clinical trials code: IR.IAU.VARAMIN.REC.1399.003
دانشگاه آزاد پرند ، m.salehypur@gmail.com
چکیده: (506 مشاهده)
زمینه و هدف: مدلهای in-vivo سرطانی، کمک قابل توجهی به محققان دربارهی مکانیسمهای تومورزایی در سیستمهای پویا که تحت عواملی همچون هورمونها، ارتباطات سلولی گوناگون، رژیمهای غذایی و مواد شیمیایی قرار دارند را ارائه مینماید. یکی از شایعترین سرطانها، هپاتوکارسینوما میباشد که مراحل گوناگون و مرحلهبندی خاص خود را دارد و تحت تاثیر فاکتورهای زیست محیطی و وراثتی گوناگون ایجاد میگردد. تیواستامید نوعی سم تخریبکننده بافت کبد بوده که از طریق تخریب یا آسیب مسیرهای القای ساختار سلولی، افزایش ریسک خطاهای ژنتیکی و تحریک تکامل سلول به نئوپلازی بدخیم بر مکانیسمهای تکثیر، تمایز و آپوپتوز سلولها اثر میگذارد و در بسیاری از صنایع همچون چرم، نساجی، کاغذ و لاستیکسازی مورد استفاده قرار میگیرد. اما مکانیسمهای سرطانزایی آن به خوبی مشخص نشده است. به منظور تشخیص سرطان کبد روشهای گوناگونی وجود دارد شامل تست تشخیص آسیب کبدی مانند ALT ، AST ، ALP، GGT و تومورمارکرها مانند CEA وAFP میباشد که به عنوان پرکاربردترین پیش آگهی دهندههای تعیین سرطان میباشند. اما ویژگی و حساسیت آنها بالا نمیباشد. بنابراین از روش مستقیم بررسی بافت یعنی روش پاتولوژی که مستقیما تغییرات ساختاری سلولها را نشان میدهد در جهت تشخیص نهایی سرطانها استفاده میگردد. در این مطالعه با مدلسازی invivo سرطان در موش های در معرض ماده توکسیک به بررسی مراحل فرآیند هپاتوکارسینوژنز پرداختهایم تا بتواند به پزشکان کمک نماید تا در هر مرحلهای از بروز این سرطان برای اهداف درمانی و تصمیم گیری در مورد نحوه درمان و آزمایش داروهای مختلف نمونههای in vivo در اختیار داشته باشند.
روش بررسی: در این آزمایش جهت تعیین تحمل و غلظت کشنده ترکیب تیواستامید، پیش از شروع آزمایش اصلی، ابتدا 18 موش در 3 گروه 6 تایی به مدت 4 ماه توسط دوزهای مختلف تیواستامید شامل mg/L 100، 200 و 300 به ترتیب تیمار شدند و پس از مشاهده روند مرگ و میر، ایجاد شوک، بیحالی و بررسی عامل مرگ پس از جراحی گروههای مختلف بهترین دوز تعیین گردید. بیش از نیمی از موشهای گروهی که دوز بالا دریافت میکردند در کمتر از یک ماه دچار شوک و مرگ شدند، در گروهی که دوز پایین دریافت میکردند پس از جراحی همچنان بافتها سالم بوده و تنها دوز میانی تغییرات بافتی حاصل شده بود که طی آزمایش اصلی با بررسی پاتولوژی تغییرات به صورت دقیق مشخص گردید. پس از تعیین غلظت مناسب ماده سرطانزای تیواستامید، در این پژوهش میزان 200 mg/L (معادل33 mg/l TAA روزانه) تیواستامید جهت ایجاد سرطان کبد در موشها به صورت محلول در آب آشامیدنی خورانده شده. موشها پس از بازههای زمانی 2 ماهه و 4 ماهه، توسط کتامین و زایلازین بیهوش شدند. سپس کبد موشها جهت بررسی روند سرطانی شدن در فرمالین جمعآوری شدند. نمونه های بافتی پس از رنگآمیزی توسط هماتوکسیلین/ائوزین با استفاده از میکروسکوپ نوری با بزرگنماییهای متفاوت توسط دوربین نصب شده بر روی میکروسکوپ و سیستم رایانهای متصل به دوربین دارای نرم افزار Dino capture مطالعه قرار گرفتند.
یافتهها: نمونههای کبد به لحاظ مورفولوژی، رنگآمیزی سیتوپلاسمی، اندازه هسته و آتیپی سلولی (ناهنجاری و نا همشکلی سلولها) مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین جهت مرحله بندی در صورت ایجاد سرطان، اندازه تومورها، تعداد غدد لنفاوی حاوی تومور و میزان گسترش(متاستاز) مورد بررسی قرار گرفت. در نمونه های اخذ شده از کبد موشهای گروه کنترل ضایعه هیستوپاتولوژیکی مشاهده نشد و کبد دارای ساختار طبیعی بود. از جمله ضایعات بافتی ایجاد شده در گروهی که پس از 2 ماه یوتانایز شدند میتوان به دیسپلازی خفیف تا متوسط اشاره نمود که با هیپرتروفی (بزرگ شدن) هسته سلولهای کبدی، مرزنشینی هستهها، دژنراسیون برخی سلولها و تورم دیواره سلولها همراه است. همچنین در برخی مناطق افزایش اتساع فضای دیس و سینوزوئید قابل مشاهده است . بافت کبد موشهایی که به مدت 4 ماه در معرض تیواستامید بودهاند کاملا نکروز شده است. لوبولهای کبدی و فضای پورتال کبدی دیسپلاستیک قابل رویت بوده و تغییرات ساختاری فوکال نیز مشاهده میگردد. کانونهای نکروتیک متعدد در کبد دیده میشود که نشان دهنده تاثیر مخرب تیواستامید در آسیب حاد کبدی میباشد.
نتیجهگیری: مدلهای موشی in vivo، ابزارهای کلیدی برای مطالعات سرطانشناسی، داروسازی، ژنتیک و دیگر تحقیقات به شمار میروند. با توجه به اینکه هر ساله نزدیک به پانصد هزار بیمار مبتلا به سرطان کبد تشخیص داده میشود و با پیش آگهی ضعیف همراه است، بنابراین ایجاد مدلهای تجربی جهت تعریف پاتوژنز HCC که در مراحل اولیه سرطان کبد بروز میکند، میتواند به عنوان راه حلی در جهت کاهش هزینه تحقیقات پیرامون سرطان باشد. نتایج ما نشان داد تیواستامید میتواند به عنوان یک ارگانوسولفور در طی 4 ماه ساختار سلولهای کبدی را تغییر دهد و بافت را به شدت ملتهب نماید. تیواستامید توسط آنزیمهای CYP2E1 موجود در میکروزومهای کبدی از طریق مکانیسم اکسیداسیون به تیواستامید S-اکسید که سبب تغییر نفوذپذیری سلولها، افزایش غلظت کلسیم داخل سلولی، افزایش حجم هسته و مهار فعالیت میتوکندریایی از طریق کاهش پتانسیل غشایی آنها در سلولها کبدی منجر به آپوپتوز و نکروز این سلولها میشود. TAA مدتهاست که به عنوان یک سم کبدی شناخته شده است که نیاز به فعال سازی بیولوژیکی S اکسیداسیون به تیواستامید اکسید (TASO) و سپس به S بسیار واکنشپذیر S-Oxide (TASO2) دارد و میتواند توتومریزه شود به گونههای آسیله که قادر به تغییر نوکلئوفیلهای سلولی شامل لیپیدهای فسفاتیدیل اتانول آمین (PE) و پروتئینهای با زنجیره جانبی لیزین هستند. سلولهای کبدی میتوانند به طور موثری TA را به TASO اکسید نموده و TA با لیپیدها و پروتئینها به شدت اتصالات کوالانت برقرار میکنند. قرار گرفتن در معرض این ماده میتواند با فعال نمودن سیستم ROS (گونههای فعال اکسیژن) مانند نیتروژن اکساید (NO) که سبب مرگ سلولها در اثر برهمکنش با یون سوپراکسیداز و تشکیل پروکسی نیتریت میشود، که باعث کاهش معنیدار مقادیر FRAP که نشان دهنده ظرفیت آنتیاکسیدانیست شود. همچنین میتواند بر مسیرهای سیگنالینگ پیش آپوپتوتیک از طریق گیرندههای جفت شونده با G پروتئین و همچنین اثر بر فسفریلاسیون فاکتور رونویسی P53 تولید سایتوکاینهای التهابی همچون NF-kB ، متابولیسم و آپوپتوز سلولها را دستخوش تغییر نماید. در این پروژه پس از مدت 2 ماه قرار گیری موشها در معرض تیواستامید، سلولهای بافت کبد به تدریج به سمت فیبروزه شدن تغییر یافته و پس از 4 ماه برخی سلولها دچار نکروز شدند که حاکی از اثرات برگشت ناپذیر این ماده در بدن است.
روش بررسی: در این آزمایش جهت تعیین تحمل و غلظت کشنده ترکیب تیواستامید، پیش از شروع آزمایش اصلی، ابتدا 18 موش در 3 گروه 6 تایی به مدت 4 ماه توسط دوزهای مختلف تیواستامید شامل mg/L 100، 200 و 300 به ترتیب تیمار شدند و پس از مشاهده روند مرگ و میر، ایجاد شوک، بیحالی و بررسی عامل مرگ پس از جراحی گروههای مختلف بهترین دوز تعیین گردید. بیش از نیمی از موشهای گروهی که دوز بالا دریافت میکردند در کمتر از یک ماه دچار شوک و مرگ شدند، در گروهی که دوز پایین دریافت میکردند پس از جراحی همچنان بافتها سالم بوده و تنها دوز میانی تغییرات بافتی حاصل شده بود که طی آزمایش اصلی با بررسی پاتولوژی تغییرات به صورت دقیق مشخص گردید. پس از تعیین غلظت مناسب ماده سرطانزای تیواستامید، در این پژوهش میزان 200 mg/L (معادل33 mg/l TAA روزانه) تیواستامید جهت ایجاد سرطان کبد در موشها به صورت محلول در آب آشامیدنی خورانده شده. موشها پس از بازههای زمانی 2 ماهه و 4 ماهه، توسط کتامین و زایلازین بیهوش شدند. سپس کبد موشها جهت بررسی روند سرطانی شدن در فرمالین جمعآوری شدند. نمونه های بافتی پس از رنگآمیزی توسط هماتوکسیلین/ائوزین با استفاده از میکروسکوپ نوری با بزرگنماییهای متفاوت توسط دوربین نصب شده بر روی میکروسکوپ و سیستم رایانهای متصل به دوربین دارای نرم افزار Dino capture مطالعه قرار گرفتند.
یافتهها: نمونههای کبد به لحاظ مورفولوژی، رنگآمیزی سیتوپلاسمی، اندازه هسته و آتیپی سلولی (ناهنجاری و نا همشکلی سلولها) مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین جهت مرحله بندی در صورت ایجاد سرطان، اندازه تومورها، تعداد غدد لنفاوی حاوی تومور و میزان گسترش(متاستاز) مورد بررسی قرار گرفت. در نمونه های اخذ شده از کبد موشهای گروه کنترل ضایعه هیستوپاتولوژیکی مشاهده نشد و کبد دارای ساختار طبیعی بود. از جمله ضایعات بافتی ایجاد شده در گروهی که پس از 2 ماه یوتانایز شدند میتوان به دیسپلازی خفیف تا متوسط اشاره نمود که با هیپرتروفی (بزرگ شدن) هسته سلولهای کبدی، مرزنشینی هستهها، دژنراسیون برخی سلولها و تورم دیواره سلولها همراه است. همچنین در برخی مناطق افزایش اتساع فضای دیس و سینوزوئید قابل مشاهده است . بافت کبد موشهایی که به مدت 4 ماه در معرض تیواستامید بودهاند کاملا نکروز شده است. لوبولهای کبدی و فضای پورتال کبدی دیسپلاستیک قابل رویت بوده و تغییرات ساختاری فوکال نیز مشاهده میگردد. کانونهای نکروتیک متعدد در کبد دیده میشود که نشان دهنده تاثیر مخرب تیواستامید در آسیب حاد کبدی میباشد.
نتیجهگیری: مدلهای موشی in vivo، ابزارهای کلیدی برای مطالعات سرطانشناسی، داروسازی، ژنتیک و دیگر تحقیقات به شمار میروند. با توجه به اینکه هر ساله نزدیک به پانصد هزار بیمار مبتلا به سرطان کبد تشخیص داده میشود و با پیش آگهی ضعیف همراه است، بنابراین ایجاد مدلهای تجربی جهت تعریف پاتوژنز HCC که در مراحل اولیه سرطان کبد بروز میکند، میتواند به عنوان راه حلی در جهت کاهش هزینه تحقیقات پیرامون سرطان باشد. نتایج ما نشان داد تیواستامید میتواند به عنوان یک ارگانوسولفور در طی 4 ماه ساختار سلولهای کبدی را تغییر دهد و بافت را به شدت ملتهب نماید. تیواستامید توسط آنزیمهای CYP2E1 موجود در میکروزومهای کبدی از طریق مکانیسم اکسیداسیون به تیواستامید S-اکسید که سبب تغییر نفوذپذیری سلولها، افزایش غلظت کلسیم داخل سلولی، افزایش حجم هسته و مهار فعالیت میتوکندریایی از طریق کاهش پتانسیل غشایی آنها در سلولها کبدی منجر به آپوپتوز و نکروز این سلولها میشود. TAA مدتهاست که به عنوان یک سم کبدی شناخته شده است که نیاز به فعال سازی بیولوژیکی S اکسیداسیون به تیواستامید اکسید (TASO) و سپس به S بسیار واکنشپذیر S-Oxide (TASO2) دارد و میتواند توتومریزه شود به گونههای آسیله که قادر به تغییر نوکلئوفیلهای سلولی شامل لیپیدهای فسفاتیدیل اتانول آمین (PE) و پروتئینهای با زنجیره جانبی لیزین هستند. سلولهای کبدی میتوانند به طور موثری TA را به TASO اکسید نموده و TA با لیپیدها و پروتئینها به شدت اتصالات کوالانت برقرار میکنند. قرار گرفتن در معرض این ماده میتواند با فعال نمودن سیستم ROS (گونههای فعال اکسیژن) مانند نیتروژن اکساید (NO) که سبب مرگ سلولها در اثر برهمکنش با یون سوپراکسیداز و تشکیل پروکسی نیتریت میشود، که باعث کاهش معنیدار مقادیر FRAP که نشان دهنده ظرفیت آنتیاکسیدانیست شود. همچنین میتواند بر مسیرهای سیگنالینگ پیش آپوپتوتیک از طریق گیرندههای جفت شونده با G پروتئین و همچنین اثر بر فسفریلاسیون فاکتور رونویسی P53 تولید سایتوکاینهای التهابی همچون NF-kB ، متابولیسم و آپوپتوز سلولها را دستخوش تغییر نماید. در این پروژه پس از مدت 2 ماه قرار گیری موشها در معرض تیواستامید، سلولهای بافت کبد به تدریج به سمت فیبروزه شدن تغییر یافته و پس از 4 ماه برخی سلولها دچار نکروز شدند که حاکی از اثرات برگشت ناپذیر این ماده در بدن است.
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
بیولوژی (زیست شناسی)
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |