محمد حسین آبنوسی

مقدمه: مطالعات متعدد نشان داده که کادمیوم به عنوان یک فلز سنگین و آلاینده زیست محیطی در صنایع مختلفی مورد استفاده است و این آلاینده باعث اختلال در فرایند تولید استخوان شده و گزارش‌های متعددی مبنی بر ایجاد بیماری پوکی استخوان در صورت تماس انسان وجود دارد. مطالعات پیشین ما نشان داد که این آلاینده باعث کاهش توان تمایز و توان تکثیری سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان به عنوان پشتوانه تولید سلول‌های استئوبلاست شده است. در مطالعه حاظر از گالیک اسید به عنوان یک ترکیب گیاهی با خاصیت آنتی اکسیدانی استفاده شد تا توان این ترکیب گیاهی در کنترل اثر مخرب کادمیوم بررسی شود. مواد و روشها: سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان رت ویستار استخراج و تا پاساژ سوم تکثیر شد. از سلول‌های پاساژ سوم برای بررسی توان زیستی سلول‌ها استفاده و با غلظت‌های 0، 5/0، 1، 5/1، 2، 4 و 5 میکرومولار کادمیوم و غلظت‌های 06/0، 12/0، 25/0، 5/0، 1، 20 و30 میکرومولار گالیک اسید به صورت جداگانه تیمار و بعد از گذشت 20 روز غلظت‌های 5/1 میکرومولار کادمیوم (IC50) و غلظت‌های 25/0 گالیک اسید (غلظت با بیشترین افزایش توان زیستی) برای ادامه تحقیق انتخاب شد.در ادامه سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان در حضور غلظت‌های انتخاب شده در گروهای کنترل، تیمار با کادمیوم، تیمار با گالیک اسید و تیمار هم‌زمان با کادمیوم و گالیک اسید در محیط استئوژنیک کشت داده شد. توان تمایزی سلول‌ها بعد از 20 روز تیمار بر اساس آزمون آلیزارین کمی، میزان کلسیم و فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز بررسی شد. ضمنا استرس اکسیداتیو بر اساس میزان تولید مالون دی آلدئید، توان آنتی اکسیدان کل وفعالیت آنزیم‌های کاتالاز و سوپراکسید دیسموتاز در سلول‌های تمایز یافته مورد مطالعه قرار گرفت. از طرفی فعالیت متابولیک سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان تمایز یافته بر اساس میزان فعالیت آنزیم‌های لاکتات دهیدروژناز، آلانین ترانس آمیناز و آسپارتات ترانس آمیناز ارزیابی شد.همچنین با استفاده از تکنیک PCR به روش ترانس کریپتاز معکوس (rt-PCR) بیان ژن‌های RUNX2، SMAD1، OC، BMP2، BMP7 و ALP به عنوان ژن‌های دخیل در تمایز استئوژنیک بررسی گردید. نتایج: آنالیز آماری داده های با استفاده از نرم افزار SPSS نشان داد که کادمیوم به صورت وابسته به غلظت باعث کاهش معنی دار (05/0P<) توان زیستی سلول‌ها تمایز یافته شد و غلظت 5/1 میکرومولارباعث مرگ 50 درصد سلول‌ها گردید، در صورتی که تیمار با گالیک اسید باعث افزایش معنی دار (05/0P<) توان زیستی سلول‌ها شد که بیشترین افزایش در غلظت 25/0 میکرومولار مشاهده گردید. تیمار با گالیک اسید باعث افزایش معنی دار (05/0P<) توان تمایزی سلول‌های بنیادی مزانشیم مغز استخوان شد و در گروه تیمار هم‌زمان توانست تاثیر منفی کادمیوم را در مقایسه با گروه تیمار با کادمیوم جبران نماید. تاثیر گالیک اسید در خصوص فعالیت متابولیک سلول‌های تمایز یافته نیز باعث جبران اثر منفی کادمیوم گردید. کادمیوم باعث القای استرس اکسیداتیو درسلول‌های بنیادی تمایز یافته به استئوبلاست شد و این سلول‌ها با کاهش معنی دار (05/0P<) میزان آنتی اکسیدان کل و آنزیم‌های آنتی اکسیدان و افزایش معنی دار (05/0P<) میزان مالون دی آلدئید مواجه شدند. از طرفی گالیک اسید در گروه تیمار هم‌زمان توانست اثر منفی کادمیوم را جبران نماید. گالیک اسید باعث افزایش معنی دار (05/0P<) بیان ژن‌های دخیل در تمایز استئوژنیک شد و در تیمار همزمان با کادمیوم توانست اثر کاهشی این آلاینده زیست محیط را جبران نماید. گالیک اسید اگر چه توانست در کلیه آزمون‌های انجام شده اثر مخرب کادمیوم را در گروه تیمار هم‌زمان نسبت به گروه تیمار با کادمیوم جبران نماید ولی میزان جبران فاکتورهای بررسی شده در خصوص استرس اکسیداتیو، تمایزی و متابولیک در مقایسه با گروه کنترل جبران نشد، این در حالی است که بیان ژن‌های دخیل در تمایز استئوژنیک در مقایسه با گروه کنترل جبران شد. نتیجه گیری: گالیک اسید به عنوانی یک محصول گیاهی که در مواد غذائی متعددی مانند چای، و برخی از میوه جات و سبزیجات دیگر یافت می‌شود می‌تواند در درمان مکمل برای جبران خسارت ناشی از آلودگی به کادمیوم موثر باشد ولی باید متذکر شویم که مصرف این ترکیب گیاهی باید به عنوان مکمل به همراه درمان های دیگر در نظر گرفته شود.