محمد حسین آبنوسی

مقدمه: سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان (BMSCs) به‌عنوان پیش ساز سلول‌های استئوبلاست در ترمیم و سلامت بافت استخوان‌ مشارکت دارند. از آنجا که انسان از طریق محصولات صنعتی مانند بسته های پلاستیکی که بصورت روزمره استفاده شده یابه هنگام دریافت خدمات پزشکی مانند استفاده از کیسه‌های خون و لوله‌های تزریق در معرض آلودگی به دی-2-اتیل‌هگزیل‌فتالات (DEHP)قرار دارد. این ترکیب شیمیائی به پلی ونیل کلرید (PVC) اضافه شده تا باعث افزایش توان فرم پذیری آن ‌شود. اما این آلاینده زیست‌محیطی، با توجه به عدم اتصال کووالانس به مصنوعات پلاستیکی تولیدشده از PVC، از آن‌ها جداشده و با القاء استرس‌اکسیداتیو باعث اختلال در عملکرد BMSCs شده که در این صورت کاهش جمعیت این سلول‌ها و همچنین کاهش جمعیت سلول‌های استئوبلاست را به دنبال دارد. در این مطالعه ، از کورکومین به‌عنوان یک آنتی‌اکسیدان گیاهی برای مقابله با اثر مخرب DEHP بر توانایی زیستی و تمایز 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 (انتخاب‌شده بر اساس مطالعات پیشین) و غلظت‌های 05/0، 1/0، 25/0، 1 ، 5/2 و 5 میکرومولار کورکومین به‌صورت جداگانه به مدت 4 روز تیمار شدند. با توجه به توانایی زیستی و توانایی تکثیری از طریق دو برابر شدگی جمعیت (PDN) غلظت 1/0 میکرومولار کورکومین و غلظت‌های 100 و 500 میکرومولار DEHP برای بررسی‌های بیشتر درگروهای 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 سوپراکسید دیسموتاز (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 1/0 میکرومولار کورکومین در مدت‌زمان 21 روز بررسی گردید. در شرایط استئوژنیک، آزمون‌های توانایی زیستی به روش MTT، میزان پروتئین کل، میزان MDA، میزان TAC، فعالیت آنزیم‌های CAT وSOD، بیان ژن‌های دخیل در تمایز استئوژنیک شامل GAPDH، RUNX2، SMAD1، OC، BMP2، BMP7، 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. داده‌های به‌صورت mean±sd ارائه و سطح معنی‌داری p<0.05 در نظر گرفته شد. نتایج: نتایج نشان داد DEHP موجب کاهش معنی‌دار (P<0.0001) توانایی زیستی و توان تکثیری به‌صورت وابسته به دوز و زمان می‌شود. DEHP باعث کاهش معنی‌دار (P<0.0001) میزان پروتئین کل، توانایی آنتی‌اکسیدانی کل، فعالیت آنزیم‌های آنتی‌اکسیدانی و افزایش معنی‌دار (P<0.001) میزان مالون‌دی‎‌آلدئید از طرفی و از طرف دیگر باعث کاهش بیان ژن NFκB و افزایش بیان ژن NrF2 شد. در تیمار هم‌زمان کورکومین توانست تا حدودی 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. 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 را 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 از طرفی و از طرف دیگر باعث همچنین کاهش بیان ژن‌های دخیل در تمایز استئوژنیک شد. در تیمار هم‌زمان سلول‌ها کورکومین اثر سمی DEHP را به‌طور جبران کرد و توانایی تمایز سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان به استئوبلاست را در حضور DEHP در مقایسه با گروه کنترل تا جبران نمود. نتیجه‌گیری: استفاده از کورکومین به‌عنوان یک ترکیب گیاهی به مقدار کم ولی مداوم می‌تواند به عنوان یک درمان مکمل از استرس اکسیداتیو ناشی از DEHP به‌عنوان یک آلاینده زیست‌محیطی تا حدودی جلوگیری کند. لذا استفاده روزانه از زردچوبه می‌تواند در جوامع مدرن و سنتی برای جلوگیری از استرس اکسیداتیو ناشی از ترکیبات شیمیائی بخصوص DEHP پیشنهاد شود.