محمد حسین آبنوسی

مقدمه: سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان (BMSCs) با قابلیت تمایز به‌عنوان پیش ساز سلول‌های استئوبلاست در ترمیم بافت استخوان دخالت دارند. در مطالعات پیشین مشخص شده است که انسان از طریق غذا، آب، هوا و تماس با محصولات مصرفی و پزشکی مانند کیسه‌های خون و لوله‌های تزریق در معرض آلودگی به دی‌_2_اتیل هگزیل فتالات (DEHP) که با اضافه کردن آن به پلی ونیل کلراید(PVC) باعث فرم پذیری آن می‌شود، قرار دارد. این آلاینده زیست محیطی، با توجه به عدم اتصال کووالانسی به مصنوعات پلاستیکی تولیدشده از PVC، از آن‌ها جداشده و با القا استرس اکسیداتیو باعث اختلال در عملکرد BMSCs می‌شود که درنتیجه کاهش جمعیت این سلول‌ها و همچنین کاهش جمعیت سلول‌های استئوبلاست را به دنبال دارد. در مطالعه حاضر، از کاتچین‌هیدرات(CH) به‌عنوان آنتی‌اکسیدان گیاهی برای مقابله با اثر مخرب DEHP بر توانایی تکثیری و تمایزی BMSCs استفاده شد. مواد و روش‌ها: بعد از استخراج سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان از رت ویستار، این سلول‌ها تا سه پاساژ تکثیر و سپس با غلظت‌های 100 و 500 میکرومولار DEHP (انتخاب شده بر اساس مطالعات پیشین) و غلظت‌های 063/0، 125/0، 25/0، 1 و 10 میکرومولار CH به‌صورت جداگانه به مدت 4 روز تیمار شدند. با توجه به توانایی زیستی و توانایی تکثیری از طریق دو برابر شدگی جمعیت (PDN) غلظت 25/0 میکرومولار CH و غلظت‌های 100 و 500 میکرومولار DEHP برای بررسی‌های بیشتر در گروه‌های تیماری به‌صورت مجزا و هم‌زمان در حضور کنترل برای مدت‌زمان 4 و 8 روز انتخاب شدند. در این شرایط، آزمونهای توانایی زیستی به روش تریپان‌بلو، PDN، تعیین غلظت پروتئین کل، میزان مالون‌دی‌آلدئید(MDA)، میزان آنتیاکسیدان کل سلول (TAC)، فعالیت آنزیم‌های کاتالاز(CAT) و سوپراکسیددیسموتاز(SOD)، مورفولوژی هسته و سیتوپلاسم، بیان ژن‌های Nrf2 و NFkB بررسی شد. با توجه به اینکه غلظت 500 میکرومولار DEHP در مدت‌زمان 21 روز با مرگومیر فراوانی همراه بود از این غلظت صرفنظر کرده و توانایی تمایز استئوژنیک سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان در حضور غلظت 100 میکرومولار DEHP و 25/0 میکرومولار CH در مدت‌زمان 21 روز بررسی شد. در شرایط استئوژنیک، آزمون‌های توانایی زیستی به روش MTT، میزان پروتئین کل، میزان (MDA)، میزان (TAC)، فعالیت آنزیم‌های CAT و SOD، بیان ژن‌های دخیل در تمایز استئوژنیک شامل GAPDH، RUNX2، SMAD1، OC، BMP2، Col-1 و ALP مورد ارزیابی قرار گرفت. داده‌ها با استفاده از ANOVA، با استفاده از آزمون Tukey آنالیز و نمودار‌ها با استفاده از Graph pad prism ترسیم شد. داده‌ها به‌صورت mean±sd ارائه و سطح معنی‌داری p<0.05 در نظر گرفته شد. نتایج: نتایج نشان داد که DEHP موجب کاهش معنی‌دار (P<0.0001) توانایی زیستی و توان تکثیری به‌صورت وابسته به دوز و زمان می‌شود. درصورتی‌که غلظت منتخب CH باعث افزایش توانایی زیستی و تکثیری سلول‌ها شد اما این افزایش به‌صورت معنی‌دار(P>0.05) نبود. DEHP باعث کاهش معنی‌دار (P<0.0001) میزان پروتئین کل، توانایی آنتی‌اکسیدانی کل، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و افزایش معنی‌دار(P<0.001) میزان مالون‌دی‌آلدئید و از طرف دیگر باعث کاهش بیان ژن NFκB و افزایش بیان ژن NrF2 شد. در تیمار هم‌زمان CH توانست اثر سمی DEHP در مقابله با غلظت 100 میکرومولار طی 4 و 8 روز در مقایسه با گروه کنترل مرتفع نماید، اگرچه این آنتی‌اکسیدان نتوانست اثر غلظت 500 میکرومولار DEHP را جبران کند ولی تأثیر سوء DEHP را به‌صورت قابل‌ ملاحظه‌ای کاهش داد. در روند تمایز، DEHP پس از 21 روز توانایی تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیم را بر اساس کاهش معدنی شدن ماتریکس، کاهش غلظت کلسیم و کاهش فعالیت آنزیم آلکالین‌فسفاتاز نسبت به گروه کنترل، کاهش داد. DEHP همچنین باعث کاهش معنی‌دار (P<0.001) میزان پروتئین و توانایی آنتی‌اکسیدانی کل و همچنین کاهش فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و افزایش معنی‌دار (P<0.001) میزان مالون‌دی‌آلدئید و از طرف دیگر باعث همچنین کاهش بیان ژن‌های دخیل در تمایز استئوژنیک شد. در تیمار هم‌زمان سلول‌ها CH اثر سمی DEHP را به‌طور کامل جبران کرد و توانایی تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان به استئوبلاست و همچنین توانایی زیستی آن‌ها را در حضور DEHP در مقایسه با گروه کنترل جبران نمود. نتیجه‌گیری: استفاده از CH به‌عنوان یک ترکیب گیاهی به مقدار کم ولی مداوم می‌تواند از استرس اکسیداتیو ناشی از DEHP به‌عنوان یک آلاینده زیست‌ محیطی جلوگیری کند. لذا استفاده روزانه از میوه-ها، سبزیجات و بخصوص چای که حاوی مقادیر زیادی از CH هستند، می‌تواند تا حد زیادی از اثرات سوء ناشی از مسمومیت DEHP جلوگیری کند.