تهران ـ ایران ـ صندوق پستی: 7435-14155
متن کامل [PDF 475 kb]
(2065 دریافت)
|
چکیده (HTML) (7473 مشاهده)
متن کامل: (2394 مشاهده)
اثر داروی ایزوسورباید بر فعالیت ژلاتیناز A و B در ردههای سلولی لوسمیک
فاطمه حاجی قاسمی1، عباس میر شفیعی2
چکیده
سابقه و هدف
ژلاتینازها زیرگروهی از ماتریکس متالوپروتئینازها(MMPs) میباشند که نقش مهمی در رشد تومور و آنژیوژنز دارند. MMP-2 و MMP-9 از این نظر از اهمیت ویژهای برخوردار هستند. ایزوسورباید دی نیترات دارویی رایج برای درمان بیماریهای قلبی است و اثر مهارکنندگی آن بر رشد تومور و آنژیوزنز گزارش شده است. در این مطالعه، اثر ایزوسورباید دینیترات بر فعالیت ژلاتیناز A و B در ردههای سلولی لوسمیک در شرایط in vitro بررسی شد.
مواد و روشها
در یک مطالعه تجربی، سلولهای لوسمیک MOLT-4 ، JURKAT و U937، پس از کشت در محیط RPMI حاوی 10% FBSدر حضور PMA ng/mL 25، به عنوان القاکننده فعالیت ژلاتیناز، در مجاور غلظتهای مختلف ایزوسورباید دینیترات(4-10 * 4 ، 5-10 * 4 ، 6-10 * 4 و 7-10 * 4 مولار) به مدت 24 ساعت انکوبه شدند. سپس فعالیت ژلاتیناز A و B در محیط کشت سلولها به روش ژلاتین زایموگرافی اندازهگیری شد.
یافتهها
فعالیت ژلاتینازA و B در سلولهای لوسمیک MOLT-4 ، JURKAT وU937 در حضور ایزوسورباید دی نیترات [a1] تفاوت معناداری با گروه کنترل نشان نداد. فعالیت ژلاتینازA در سلول MOLT-4 در گروه کنترل و در غلظت 4-10 * 4 مولار از دارو به ترتیب 0 ± 1 و 06/0 ± 04/1 به دست آمد.
نتیجه گیری
در این مطالعه ایزوسورباید دینیترات [a2] تأثیری بر فعالیت ژلاتینازA و Bدر سلولهای لوسمیک نشان نداد. احتمالاً فعالیت ضد توموری و ضد آنژیوژنز ایزوسورباید که توسط دیگران گزارش شده است، وابسته به مکانیسمهای دیگری غیر وابسته به ژلاتینازهاست.
کلمات کلیدی: ایزوسورباید، ژلاتینازها، لوسمی
تاریخ دریافت : 26/11/92
تاریخ پذیرش : 27/10/93
1- مؤلف مسؤول: PhD ایمونولوژی ـ دانشیار گروه ایمنیشناسی دانشکده پزشکی دانشگاه شاهد ـ تهران ـ ایران ـ صندوق پستی: 7435-14155
2- PhD ایمونولوژی ـ استاد دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی تهران ـ تهران ـ ایران
مقدمه
ژلاتینازها زیر گروهی از ماتریکس متالوپروتئینازها matrix metalloproteinases = MMPs)) محسوب میشوند. MMPs گروهی از آنزیمهای تجزیهکننده ماتریکس خارج سلولی هستند و نقش مهمی در التهاب، رشد و متاستاز سرطان دارند(3-1). به علاوه نقش ماتریکس متالوپروتئینازها در آنژیوژنز(رگزایی) در بیماریهای مختلف نشان داده شده است(6-4). در بین ماتریکس متالوپروتئینازها، ماتریکس متالوپروتئیناز-2 (MMP-2)و ماتریکس متالوپروتئیناز-9 (MMP-9) که به ترتیب ژلاتیناز A و ژلاتینازB نامیده میشوند، دارای اهمیت ویژهای در پدیده آنژیوژنز، رشد و متاستاز تومور هستند(7).
ترکیبات دهنده نیتریک اکساید(donors (NO به میزان گستردهای در درمان بیماریهای قلبی ـ عروقی مورد استفاده قرار میگیرند(9، 8). ایزوسورباید، به عنوان یک دهنده نیتریک اکساید، دارویی رایج برای درمان بیماریهای قلبی است)11، 10). در پژوهشهای به عمل آمده توسط محققین، اثرات درمانی دیگری از جمله نقش ضد التهابی، ضد توموری و غیره برای ترکیبات دهنده نیتریک اکساید ذکر شده است(15-12). والانس و همکاران در سال 2004 میلادی اثرات ضد التهابی ایزوسورباید را به دلیل ویژگی دهندگی نیتریک اکساید این دارو، در بیماری التهابی روده گزارش کردند(13). هم چنین مارتلتی و همکاران مهار التهاب در بافتهای مغز بیماران میگرنی از طریق ممانعت از مهاجرت لکوسیتهای فعال از بین سلولهای اندوتلیال توسط ایزوسورباید را نشان دادند(14). در بررسی به عمل آمده توسط پیپیلی - سنیتوز در سال 1995، اثر مهارکنندگی رشد، متاستاز و آنژیوژنز توسط ایزوسورباید در مدلهای حیوانی نشان داده شد(15).
از طرفی آنژیوژنز نقش مهمی در رشد، گسترش و متاستاز تومور در سرطان خون(لوسمی) داشته و ماتریکس متالوپروتئینازها دارای اهمیت قابل توجهی در پدیده آنژیوژنز در بیماران لوسمیک هستند(18-16).
با توجه به اثرات ضد توموری، ضد آنژیوژنیک و ضد التهابی ایزوسورباید و از طرفی نقش مهم ژلاتینازها در رشد و متاستاز تومور، التهاب و آنژیوژنز، در این مطالعه اثر ایزوسورباید دی نیترات [a3] بر فعالیت ژلاتینازهای A و B در 3 رده سلولی لوسمیک در شرایط in vitro مورد بررسی قرار گرفت(15-13، 7-1).
مواد و روشها
در یک مطالعه تجربی، محیط کشت RPMI ، پنیسیلین، استرپتومایسین، دی متیل سولفوکساید(DMSO)، فایکول هایپاک، phorbol myristate acetate (PMA) و تریپانبلو از شرکت سیگما (USA) تهیه شد.
سرم جنین گوساله(FBS) از شرکت جیبکو(USA) خریداری گردید. داروی خالص ایزوسورباید دی نیترات (ISDN) توسط شرکت داروسازی سها هلال(تهران- ایران) به ما هدیه گردید. پلیتهای کشت 96 و 24 خانه، فلاسکهای کشت و لولههای دربدار استریل از شرکت NUNC (آمریکا، فالکون) خریداری گردید.
تهیه غلظتهای مختلف از داروی ایزوسورباید دی نیترات:
ابتدا داروی ایزوسورباید دینیترات(ISDN) در DMSO حل شده و تا زمان استفاده در دمای °C20- نگهداری شد. سپـس در هنگـام تیمـار سلولها، غلظتهای 4-10 × 4 ، 5-10 × 4 ، 6-10 × 4 ، 7-10 × 4 مولار از دارو در محیط کشت 1640 RPMIتهیه گردید.
ردههای سلولی:
ردههای سلولی لوسمیک انسانی MOLT-4 و JURKAT (T-Cell) و )U937منوسیت( از بانک سلولی انستیتو پاستور ایران تهیه شدند و در شرایط in vitro ، در محیط کشت حاوی RPMI 1640 و 10% FCS در دمای 37 درجه سانتیگراد و (5%)CO2 ، کشت و تکثیر داده شدند. قبل از تیمار سلولها، به منظور سنجش درصد سلولهای زنده از روش رنگآمیزی با تریپانبلو استفاده شد(19).
[a4]
تیمار سلولها:
ردههای سلولی در شرایط رشد بهینه [a5] به گروههای سه چاهکی تقسیم شده و به تعدادmL /106 در پلیتهای کشت 24 خانه در محیط کشت RPMI 1640 حاویFCS 10% کشت داده شدند. غلظتهای 4-10 * 4 ، 5-10 * 4 ، 6-10 * 4، 7-10 * 4 مولار از داروی ایزوسورباید در محیط کشت 1640 RPMI تهیه گردید. یک گروه سلولی به عنوان شاهد در نظر گرفته شد. گروه شاهد(کنترل) تنها در مجاورت محرک PMA ( ng/mL25 (و گروههای دیگر در مجـاورت غلظتهای مختلف از ایزوسورباید(4-10 * 4، 5-10* 4 ، 6-10 * 4، 7-10 * 4 مولار) در حضور PMA ng/mL 25 به مدت 24 ساعت انکوبه شدند(20).
پس از انقضای زمان انکوباسیون، مقداری از سوپرناتانت محیط کشـت سلولهـا جمعآوری و جهت انجام آزمایـشهـا در 20- درجه سانتـیگـراد نگهـداری گردیـد.
اندازهگیری فعالیت ژلاتینازهای A و B به روش ژلاتین زایموگرافی:
فعالیت ژلاتینازهایA و B در محیط کشت سلول به روش ژلاتین زایموگرافی بر طبق روش تغییریافته کلینر و اسنتلر ـ استیونسون اندازهگیری شد(21). به این صورت که سوپرناتانت کشت سلولی به طور جداگانه در ژل 10% پلیاکریل آمید حاوی سدیم دودسیل سولفات ( PAGE- SDS) کوپلیمریزه شده با mg/mL 2 ژلاتین در حضورSDS 1/0% در شرایط غیر احیا و با ولتاژ 80 به مدت 3 ساعت الکتروفورز گردید.
بعد از الکتروفورز، ژلها در تریتون 100-X (5/2%) جهـت خـارج نمـودن SDS شستشو داده شدنـد و سپــس در یک بافر حاوی Tris-HCl M 1/0 (4/7 pH) وCaCl2 mM10 در دمای 37 درجه سانتیگراد به مدت یک شب انکوبه شدند. متعاقباً ژلها با رنگ کوماسی بلو 5/0% رنگآمیزی و سپس رنگبری شد. فعالیت پروتئولیتیک آنزیم ژلاتیناز به صورت باندهای سفید ناشی از لیز ژلاتین در یک زمینه آبی تشخیص داده میشود[a6] . حجم نسبی باندهای لیز شده نسبت به باند کنترل با استفاده از سیستم (Vilber Lourmat, Marne-la UVI Pro gel documentation Vallee Cedex 1, rance) اندازهگیری و به
صورت فعالیت ژلاتینولیتیک نسبی بیان گردید.
تحلیل آماری نتایج:
فعالیت ژلاتیناز در محیط کشت 3 رده سلولی لوسمیک در طی 3 آزمایش جداگانه اندازهگیری و نتایج وارد نرمافزار آماری 5/11SPSS شده و میانگین و انحراف معیار دادهها در غلظتهای مختلف داروی ایزوسورباید، تعیین گردید. سپس مقایسه آماری بین گروهها با استفاده از روش آنالیز واریانس یک طرفه(ANOVA) و با 05/0 p< انجام شد.
یافتهها
1- اثر داروی ایزوسورباید دینیترات بر فعالیت ژلاتینازA (MMP-2 ) در ردههای سلولی لوسمیک انسانی تحریک شده با PMA :
رده سلولی لوسمیک MOLT-4 :
سلولهای لوسمیک MOLT-4 بدون تحریک باPMA ، هیچ گونه باند مربوط به فعالیت ژلاتیناز A (MMP-2) را نشان ندادند[a7] . PMA به طور معناداری فعالیت ژلاتینازA را در سلولهای MOLT-4 پس از 24 ساعت انکوباسیون در مقایسه با سلولهای کنترل افزایش داد. ایزوسورباید در غلظتهای مختلف هیچ گونه تاثیری بر فعالیت ژلاتینازA در سلولهای MOLT-4 نشان نداد.
رده سلولی لوسمیک JURKAT :
سلولهای لوسمیک JURKAT بدون اثر محرک PMA ، هیچ گونه باند مربوط به فعالیت ژلاتیناز A (MMP-2) را نشان ندادند[a8] . PMA به طور معناداری فعالیت ژلاتینازA را در سلولهای JURKAT پس از 24 ساعت انکوباسیون در مقایسه با سلولهای کنترل افزایش داد. ایزوسورباید در غلظتهای مختلف هیچ گونه تاثیری بر فعالیت ژلاتینازA در سلولهای JURKAT نشان نداد.
رده سلولی لوسمیک U937 :
سلولهای لوسمیک U937 بدون اثر محرکPMA ، یک باند ضعیف مربوط به فعالیت ژلاتیناز A(MMP-2) نشان دادند. PMA بـه طـور معنـاداری فعالیـت ژلاتینـازA را در
نمودار 1: اثر داروی ایزوسورباید دینیترات بر فعالیت ژلاتیناز (MMP-2) A در ردههای سلولی لوسمیک انسانی MOLT-4 ، JURKAT و U937 تحریک شده با PMA . فعالیت ژلاتیناز A (MMP-2) در محیط کشت سلول به روش ژلاتین زایموگرافی اندازهگیری شد. دادهها، میانگین ± انحراف معیار به دست آمده از 3 آزمایش مختلف هستند. 05/0 p< معنادار در نظر گرفته میشود.
سلولهای U937 پس از 24 ساعت انکوباسیون در مقایسـه با سلولهای کنترل افزایش داد. ایزوسورباید در غلظتهای مختلف هیچ گونه تاثیری بر فعالیت ژلاتینازA در سلولهای U937 نشان نداد(نمودار 1). هر آزمایش برای هر رده سلولی 3 بار تکرار شده است.
2- اثر داروی ایزوسورباید دینیترات بر فعالیت ژلاتینازB (MMP-9) در ردههای سلولی لوسمیک انسانی تحریک شده با PMA :
رده سلولی لوسمیک MOLT-4 :
سلولهای لوسمیک MOLT-4 بدون تحریک با PMA ، هیچ گونه باند مربوط به فعالیت ژلاتیناز B را (MMP-9) نشان ندادند. PMA به طور معناداری فعالیت ژلاتینازB را در سلولهای MOLT-4 پس از 24 ساعت انکوباسیون در مقایسه با سلولهای کنترل افزایش داد. ایزوسورباید در غلظتهای مختلف هیچ گونه تاثیری بر فعالیت ژلاتیناز B در سلولهای MOLT-4 نشان نداد.
رده سلولی لوسمیک JURKAT :
سلولهای لوسمیک JURKAT بدون اثر محرک، هیچ گونه باند مربوط به فعالیت ژلاتیناز B را (MMP-9) نشان ندادند. PMA به طور معناداری فعالیت ژلاتینازB را در سلولهای JURKAT پس از 24 ساعت انکوباسیون در مقایسه با سلولهای کنترل افزایش داد. ایزوسورباید در دوزهای به کار رفته هیچ گونه تاثیری بـر فعالیـت ژلاتینـازB در سلولهای JURKAT نشان نداد.
رده سلولی لوسمیک U937 :
سلولهای لوسمیک U937 بدون اثر محرک، یک باند ضعیف مربوط به فعالیت ژلاتیناز (MMP-9) B نشان دادند. PMA به طور معناداری فعالیت ژلاتیناز B را در سلولهای U937 پس از 24 ساعت انکوباسیون در مقایسه با سلولهای کنترل افزایش داد. ایزوسورباید در غلظتهای مختلـف هیـچ گونه تاثیر معناداری بر فعالیت ژلاتینازB در سلولهـای U937 نشان نـداد(نمودار 2). هـر آزمایش برای
نمودار 2: اثر داروی ایزوسورباید دینیترات بر فعالیت ژلاتیناز (MMP-9) B در ردههای سلولی لوسمیک انسانی MOLT-4 ، JURKAT و U937 تحریک شده با PMA . فعالیت ژلاتیناز B (MMP-9) در محیط کشت سلول به روش ژلاتین زایموگرافی اندازهگیری شد. دادهها، میانگین ± انحراف معیار به دست آمده از 3 آزمایش مختلف هستند. 05/0 p< معنادار در نظر گرفته میشود.
هر رده سلولی 3 بار تکرار شده است.
بحث
بر اساس نتایج به دست آمده از این تحقیق، بین فعالیت ژلاتینازهای A و B در ردههای سلولی سرطان خون انسانی MOLT-4 ، JURKAT و U937 در غلظتهای مختلف ایزوسورباید دی نیترات(4-10 * 4 ، 5-10 * 4، 6-10 * 4، 7-10 * 4 مولار) با یکدیگر و هم چنین بین هر غلظت با گروه کنترل اختلاف معناداری مشاهده نشد.
مشابه نتایج به دست آمده در این تحقیق، در مطالعه به عمل آمده توسط لدینقام و همکاران در سال 1999 بر زنان باردار در شرایط in vivo و هم چنین بر فیبروبلاستهای گردن رحـم زنـان غیـر باردار در شرایط in vitro ، نشان داده شد که ایزوسورباید منونیترات هیچگونه تأثیر معناداری بر میزان ترشح ماتریکس متالوپروتئینازها نداشته است(22).
بر اساس اطلاعات موجود تاکنون تاثیر داروی ایزوسورباید بر فعالیت ماتریکس متالوپروتئینازها در ردههای سلولی لوسمیک انسانی مورد بررسی قرار نگرفته است. در مطالعـه بـه عمـل آمـده توسـط حاجی قاسمی و
همـکـار در ســال 1387، نــشـان داده شـده اســت کــه
ایزوسورباید دینیترات هیچ تاثیر معناداری بر میزان تولید فاکتور رشد اندوتلیال عروق(VEGF = Vascular Endothelial Cell Growth Factor) در سلولهای رده لوسمیک نداشته است(23). نتایج مطالعه حاجی قاسمی و همکار تاییدکننده یافتههای مطالعه حاضر است. زیرا VEGF و ماتریکس متالو پروتئینازها، هر دو جزو فاکتورهای مؤثر در فرآیند آنژیوژنز(رگزایی) بوده و هم چنینMMP-2 در تنظیم تولید VEGF تاثیرگذار است(25، 24). بنابراین به نظر میرسد عدم تاثیر ایزوسورباید بر تولید VEGF که در مطالعه حاجی قاسمی و همکار ذکر شده است، تا حدی ناشی از عدم تاثیر این دارو بر فعالیت MMP-2 باشد.
در مطالعه دیگری که توسط حاجی قاسمی و همکار در سال 1390 انجام شد، گزارش شده است که ایزوسورباید دی نیترات تاثیری بر فعالیت تکثیری سلولهای فیبروسارکومایی Wehi-164 نداشته است(26). نتایج مطالعه حاجی قاسمی و همکار میتواند به طور غیرمستقیم تایید کننده نتایج مطالعه حاضر باشد(26). چرا که میزان فعالیت ژلاتینازها میتواند نشان دهنده میزان تولید آنها و در نتیجه
نمایانگـر میزان تکثیـر سلولهـای مولد آنها باشد. به نظـر میرسد عدم تاثیر ایزوسورباید دینیترات بر فعالیت ژلاتینازهای A و B در مطالعه حاضر، تا حدی ناشی از عدم تاثیر دارو بر فعالیت تکثیری سلولهای لوسمیک مورد مطالعه باشد.
در مطالعه به عمل آمده توسط پیپیلی سینتوز و همکاران در سال 1995 بر موشهای مبتلا به کارسینوم ریه، کاهش چشمگیری در رشد، آنژیوژنز و متاستاز سلولهای سرطانی توسط ایزوسورباید در شرایط in vitro گزارش شده است(15).
هم چنین ناسلند و همکاران در سال 2000، مهار فعالیت آنژیوژنز وابسته به bFGF تلقیح شده در داخل صفاق توسط ایزوسورباید دینیترات را نشان دادند(26). در مطالعه به عمل آمده توسط پریناندی در سال 2007 نیز مهار آنژیوژنز به صورت وابسته به دوز توسط یک دهنده نیتریک اکساید(نیتروآسپرین)، گزارش شده است (27). آنژیوژنز پدیده پیچیدهای است که در رشد، تهاجم و متاستاز تومور نقش مهمی دارد(24، 23).
فاکتورهای متعددی از جمله کموکاینها و رسپتورهای آنها، سایتوکاینهای التهابی، فاکتورهای رشد، اینتگرینها، مولکولهای چسبندگی سلولی، ماتریکس متالوپروتئینازها و غیره در فرآیند آنژیوژنز نقش دارند(28).
[a9] ماتریکس متالوپروتئینازها از واسطههای مهم آنژیوژنز، گسترش و متاستاز تومور هستند(23).
با توجه به نتایج حاصل از مطالعه حاضر که عدم تاثیر ایزوسورباید دینیترات بر فعالیت ژلاتینازهای A و B را نشان داده، به نظر میرسد که مکانیسم مهار آنژیوژنز توسط ایزوسورباید غیر وابسته به ژلاتینازها بوده و احتمالاً مکانیسمهای دیگری در این پدیده دخالت دارند. مطالعه به عمل آمده توسط ناسلند و همکاران که نشان دادند ایزوسورباید مونو نیترات فعالیت آنژیوژنز ناشی از bFGF تلقیح شده در داخل صفاق را مهار کرده است، تاییدکننده این ادعاست و نشان میدهد که اثر ضد آنژیوژنز یزوسورباید، ممکن است تا حدودی ناشی از مهار آنژیوژنز وابسته به bFGF باشد(26).
در یک مطالعه دیگر توسط مارتلتی و همکاران در سال
1997، کاهـش بیـان مـولکـول چسبنــده ICAM-1 پس از مصرف ایزوسورباید مشاهده شده است(14). با توجه به این که مولکولهای چسبنده نقش مهمی در آنژیوژنز دارند، به نظر میرسد که کاهش بیان مولکولهای چسبنده، یک مکانیسم احتمالی دیگر اثرات ضد آنژیوژنیک ایزوسورباید باشد. نکته قابل توجه این است که مطالعههای فوقالذکر که مهار آنژیوژنز توسط ایزوسورباید را گزارش کردهاند، در مدلهای حیوانی و شرایط in vivo انجام شدهاند. علاوه بر این که در مطالعههای مذکور، فعالیت ژلاتینازها اندازهگیری نشده است(27، 26، 15).
لیکن پژوهش حاضر در شرایط in vitro و بر ردههای سلولی لوسمیک انسانی انجام شده است. با در نظر گرفتن این مطلب که شبکه گستردهای از عوامل و مدیاتورهای مختلف در تنظیم آنژیوژنز نقش دارند و با توجه به نقش مهم آنژیوژنز در تهاجم و متاستاز سرطان و هم چنین نقش مهم متاستاز در لوسمی، بهتر است که تاثیر ایزوسورباید بر سایر عوامل مؤثر بر آنژیوژنز از جمله فاکتورهای رشد، مولکولهای چسبنده و غیره در ردههای سلولی لوسمیک و بیماران مبتلا به لوسمی در شرایط in vitro و in vivo مورد بررسی قرار گیرد(24، 23، 16).
نتیجهگیری
ایزوسورباید دینیترات در غلظتهای به کار رفته در این مطالعه هیچ گونه تاثیری بر فعالیت ژلاتینازهای A و B در سلولهای لوسمیک مورد مطالعه نداشت. لذا به نظر میرسد اثرات ضد توموری ایزوسورباید دینیترات که در مطالعههای دیگران گزارش شده است، ناشی از اثرات مهاری دارو بر سایر فعالیتهای سلولهای توموری غیر از فعالیت ژلاتینازها و یا به دلیل افزایش تعداد یا فعالیت برخی از سلولهای سیستم ایمنی باشد(30، 29، 27، 26). علاوه بر این احتمال دارد فاکتورهای مهارکنندهای در شرایط in vivo نقش داشته باشند که در مطالعههای in vitro قابل بررسی نباشند. به نظر میرسد با بررسی اثر ایزوسورباید بر فعالیت انواع ماتریکس متالوپروتئینازها در سلولهای طبیعی و سرطانی در شرایط in vivo ، اطلاعات مفیدی در مورد مکانیسمهای مهار آنژیوژنز توسط ایزوسورباید به دست آید. این اطلاعات قطعاً در طراحی مطالعههای بعدی و سایر استفادههای درمانی داروی ایزوسورباید مفید خواهند بود.
تشکر و قدردانی
نویسنـدگان مقالـه اعـلام میدارند که در نگارش مقاله
هیچگونه تعارضی در منافع نبوده است.
[a1]ایزوسورباید دی نیترات
[a2]ایزوسورباید دی نیترات
[a3]ایزوسورباید دی نیترات
[a4]روش رنگ آمیزی تریپان بلو کاملا مشخص است و رفرانس لازم هم داده شده است، بنابراین نیاز به توضیح ندارد.
نوع مطالعه:
پژوهشي |
موضوع مقاله:
ايمونوهماتولوژي انتشار: 1394/1/18