عنوان پایان‌نامه
مطالعه هم افزایی اثرات نانو ذرات کیتوزان وپکتین با اسانس آویشن شیرازی در اینترکشن با DNA وبررسی اثرات سایتوتوکسیک ومیزان توانایی آنها در القای آپاپتوز در سلول سرطان سینه انسانی
- رشته تحصیلی
- بیوشیمی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11558ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78331;کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11558ب;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78331
- تاریخ دفاع
- ۲۹ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- فهیمه صالحی
- استاد راهنما
- سوسن کبودانیان اردستانی
- چکیده
- سرطان سینه از شایع‌ترین علل مرگ‌ومیر ناشی از سرطان در بین زنان است. اغلب داروهای متداول در درمان سرطان سینه ناکارآمدند و عوارض جانبی زیادی دارند، ازاین‌رو شناسایی ترکیبات جدید با خواص ضد سرطانی ضروری به نظر می‌رسد. اسانس گیاه آویشن شیرازی Zataria multiflora essential oil ( ZEO ) از متابولیت های ثانویه و دارای خواص ضد میکروبی، ضد قارچی، ضد انگلی است و تاکنون گزارشی درباره تأثیر ZEO و هم‌افزایی آن با پلیمرهای زیستی پکتین و کیتوزان روی سلول‌های سرطانی ارائه نشده است. در این مطالعه فیتوشیمی اسانس توسط GC/MS بررسی شد. نانو امولسیون‌های پکتین و کیتوزان غنی‌شده با ZEO تهیه شد. خواص فیزیکوشیمیایی و پتانسیل ضد اکسیدانی نانو امولسیون‌ها برای تهیه نانو فیلم تعیین گردید. تأثیرات افزودن ZEO بر حلالیت در آب، تورم ناشی از آب، نفوذپذیری بخارآب و رفتار مکانیکی فیلم‌ها موردبررسی قرار گرفت. اثرات سیتوتوکسیسیته ترکیبات بر روی سلول‌های سرطان سینه انسانی رده‌های MDA-MB-231 ، MCF-7 و T47D به‌صورت تنها و هم‌افزایی شده در زمان‌ها و غلظت‌های مختلف، توسط آزمون MTT، موردبررسی قرار گرفتند. درصد آپوپتوز سلول‌ها پس از تیمارهای مختلف، به‌وسیله رنگ‌آمیزی آکریدین اورنج و اتیدیوم برماید و تست Annexin V FITC/PI تعیین شد. برای تأیید القای آپوپتوز و تعیین مکانیسم عملکرد آن به ترتیب مطالعه سیکل سلولی، قطعه‌قطعه شدن DNA و سنجش میزان ROS، NOS ، بیان ژن Galectin-3 و آزمون کامت انجام شد. برای بررسی دقیق‌تر مکانیسم عملکرد ترکیبات، برهمکنش آنها با DNA بافت هپاتوسیت با استفاده از روش‌های طیف‌سنجی UV-Vis ، فلورسانس رقابتی، غیرطبیعی شدن دمایی و CD بررسی گردید . همچنین اثر سیتوتوکسیسیته ترکیبات در مدل اسفروئید سلولی نیز موردمطالعه قرار گرفت. این مطالعه نشان داد کارواکرول ( مونوترپن فنولی ) ترکیب عمده این اسانس را تشکیل می‌دهد. اختلاط ZEO در فیلم¬های کیتوزان و پکتین باعث بهبود خواص فیزیکو شیمیایی و آنتی‌اکسیدانی آن در مقایسه با فیلم کیتوزان و پکتین خالص می‌شود که نشان‌دهنده‌ی پتانسیل بسیار قوی آنها برای استفاده به‌عنوان نانو فیلم‌های زیست سازگار در تحقیقات زیست پزشکی است. خواص سایتوتوکسیک و القای آپوپتوز هم‌افزایی ZEO با پلیمرها در یک الگوی وابسته به زمان، اثر مهاری بیشتری بر روی رشد سلول‌های سرطانی در محیط کشت دوبعدی و سه‌بعدی نسبت به ZEO و نانو پلیمرهای پکتین و کیتوزان داشت. به‌علاوه مطالعات اسپکتروسکوپی تأثیر چندین سازوکار در برهمکنش این کمپلکس‌ها با مولکول DNA را نشان داد. به نظر می‌رسد که ZEO و هم‌افزایی اثرات آن با پکتین و کیتوزان می‌تواند به‌عنوان ماده مؤثری برای القای آپوپتوز و ممانعت از مهاجرت در سلول‌های سرطانی مطرح شود. کلیدواژه‌ها : اسانس آویشن شیرازی، کیتوزان، پکتین، آپوپتوز، اینترکشن
- Abstract
- Breast cancer is the leading cause of cancer death among women. Current breast cancer drugs are inefficient and have adverse side effects. Hence recognizing new compounds with anticancer properties is crucial. Zataria multiflora essential oil (ZEO) is a secondary metabolite with antimicrobial, antifungal and antiparasitic properties.Yet there hasn’t been any reports on ZEO and its synergistic effects with chitosan and pectin on cancer cells. In this study initially ZEO phytochemistry was determined by GC/MS. Pectin and chitosan nanoemulsions enriched with ZEO was prepared and their Physicochemical and antioxidant potential was measured. The effect of adding ZEO on water solubility, swelling in water, water vapor permeability and mechanical behavior of the films was investigated. The ZEO and its synergistic cytotoxic effects with pectin and chitosan were measured in MDA-MB-231, MCF-7 and T47D in various times and concentrations by MTT assay. Acridine Orange- Ethidium Bromide and Annexin V FITC/PC tests were used to identify apoptosis induction. For further validation of apoptosis induction DNA fragmentation, the level of ROS, NOS and Galectin-3 gene expression, comet assay and studying the Cell Cycle was performed. UV-Vis spectrophotometry, competitive fluorescence, thermal denaturation and circular dichroism methods was implemented to study DNA interaction with the compounds. The cytotoxicity of the compounds was also studied in cell spheroids models. According to our findings carvacrol (a phenolic monoterpene) is the major ingredient of the essential oil. Adding ZEO to chitosan and pectin films improves their physicochemical and antioxidant properties in comparison to pure polymers films which show its high potential to use as biocompatible nanofilms in medical researches. Cytotoxic and apoptosis induction studies shows that ZEO-Polymer synergism has more inhibitory effect on cancer cells proliferation in 2D and 3D cell cultures in comparison to pure ZEO and pectin, chitosan polymers. Furthermore spectroscopy studies revealed interaction of the compounds with DNA. It seems that ZEO and its synergistic effects with chitosan and pectin can be considered as an effective compound in inducing apoptosis in breat cancer cells.
