عنوان پایان‌نامه
بررسی اثرات سیتوتوکسیک و ژنوتوکسیک بلئومایسین بر سلول های غیر چسبنده مغز استخوان در حضور و عدم حضور لیتیم
- رشته تحصیلی
- بیوشیمی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11556;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78259;کتابخانه مرکز تحقیقات بیوشیمی و بیوفیزیک شماره ثبت: 11556;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 78259
- تاریخ دفاع
- ۲۰ دی ۱۳۹۵
- دانشجو
- مهدی شیرانی
- استاد راهنما
- عذرا ربانی چادگانی
- چکیده
- بلئومایسین (BLM) از آنتی بیوتیک های گلیکوپپتیدی است که امروزه نوع سولفات آن در درمان طیف وسیعی از سرطان ها مورد استفاده قرار می گیرد. این دارو از طریق بخش بیتیازول خود به DNA دو رشته ای بین توالی های 5´-GT-3´ و 5´-GC-3´ وارد و اتصال محکمی با DNA برقرار می کند. هر مولکول BLM می تواند 8-10 شکست رشته DNA تولید کند. بلئومایسین علاوه بر DNA می تواند بر روی RNA از جمله tRNA، mRNA و rRNA در توالی 5´-GU-3´ برش ایجاد کند و متعاقبا بر کل محتوای پروتئینی تاثیر گذارد. لیتیم (Li+) دارویی متداول در درمان بیماری های اختلال دو قطبی (BD)، نقرس، اختلال در متابولیسم پورین، و درمان بالینی افسردگی مالیخولیایی و غیره استفاده می شود. این دارو دارای اثرات ملکولی مختلفی بر خنثی کردن تغییرات پاتوفیزیولوژیکی شناخته شده از قبیل افزایش استرس اکسیداتیو، آپوپتوز ، التهاب، سیتو توکسیسیتی و اختلالات در مکانیسم های اپی ژنتیکی می باشد. لیتیم در رقابت با کوفاکتور منیزیم، طیف گسترده ای از پیامبرهای دوم آنزیمی را مهار می کند. با وجود استفاده گسترده از لیتیم در درمان های پزشکی و تحقیقات گسترده انجام شده در طول دهه گذشته، مکانیسم های مولکولی دقیق فعالیت لیتیم هنوز به طور کامل شناخته نشده است. مصرف داروهای شیمی درمانی علاوه بر سلول های سرطانی، سلول های سالم را نیز مورد هدف قرار می دهند که از نمونه های آن می توان به سلول های مغز استخوان به عنوان مرکز خون سازی بدن اشاره کرد. بنابراین در این مطالعه به بررسی اثرات سیتوتوکسیک و ژنوتوکسیک بلئومایسین بر سلول های غیر چسبنده مغز استخوان در حضور و عدم حضور لیتیم پرداخته شد. نتایج نشان داد که بلئومایسین به صورت وابسته به غلظت موجب کاهش میزان درصد بقا سلول های غیر چسبنده مغز استخوان می شود در حالی که لیتیم تا حد زیادی با اثر محافظت کنندگی خود موجب بقاء بیشتر سلول ها در برابر اثر بلئومایسین می شود. از آنجایی که بلئومایسین بر روی DNA اثر می گذارد بررسی بیشتر کروماتین نشان داد که دارو موجب کاهش وابسته به غلظت در میزان پروتئین های غیر هیستونی HMGB1 سلول های غیر چسبنده مغز استخوان می شود در حالی که در زمان کشت توام سلول ها با لیتیم و بلئومایسین اثر کاهشی کم می شود. رنگ آمیزی سلول ها با آکریدین اورنج/اتیدیوم بروماید بیانگر تغییرات مورفولوژیک از جمله قطعه قطعه شدن کروماتین در سلول های تیمار شده با بلئومایسین می باشد که می تواند بیانگر آپوپتوز و نکروز در این سلول ها باشد. در صورتی که پیش تیمار سلول ها با لیتیم موجب کاهش اثر بلئومایسین بر کروماتین شده است. بررسی بیشتر با روش های شکست آنزیم PARP، قطعه قطعه شدن DNA، فلوسایتومتری و رها سازی HMGB1 القای آپوپتوز توسط بلئومایسین را تایید می کند در حالی که لیتیم توانسته این اثر را به تاخیر بیاندازد. مطالعه میزان رادیکال های آزاد تولید شده در سلول های غیر چسبنده مغز استخوان تیمار شده با بلئومایسین نشان می دهد که ممکن است سمیت بلئومایسین تا حدودی ناشی از تولید رادیکال های آزاد باشد در حالی که پیش تیمار سلول ها با لیتیم باعث شده است لیتیم با خاصیت آنتی اکسیدانی خود موجب کاهش چشمگیری در میزان تولید رادیکال های آزاد شود.
- Abstract
- Bleomycin (BLM) is a glycopeptide antibiotic which is widely used for the treatment of cancers. BLM enters into double-stranded DNA through bytyazvl to the 5'-GT-3' and 5'-GC-3' sequences and bind to DNA strongly. Each molecule of BLM can produce 8-10 strand break DNA. Bleomycin in addition to DNA, can make incision on various types of RNA with 5'-GU-3' sequences and subsequently affect the total protein content. lithium (Li+) is common drug in the treatment of bipolar disorder (BD), gout, purine metabolism disorders, and clinical treatment of melancholic depression. The drug has different molecular effects on neutralizing the pathophysiological changes known as oxidative stress, apoptosis, inflammation, cytomegalovirus toxicity and disorders that have epigenetic mechanisms. Despite the widespread use of lithium in medical treatment and extensive research conducted over the past decades, the exact molecular mechanisms of lithium action is still not fully understood. The use of chemotherapy drugs, not only affect cancer cells, but may target normal cells as well. therefore in this study, the cytotoxic and genotoxic effects of Bleomycin on non-adherent bone marrow cells in the presence and absence of lithium were investigated. BLM decreased survival rate of non-adherent bone marrow cells in a concentration dependent manner while lithium protected the cells against BLM toxicity. The countent of non-histone protein HMGB1 was decrease in dose treated cells whereas Li attenuated this effect. Stained cells with (acridin orange/ ethidium bromide) represented morphological changes including chromatin fragmentation in cells treated with BLM, which can be indicate apoptosis and necrosis in these cells. Pretreatment of cells with lithium reduced BLM effect on HMGB1 proteins. HMGB1 released from the cells treated with BLM into extra cellular space. Moreover, in the presence of BLM poly ADP-ribose polymerase is cleaved in to its 85 KDa fragment which was detected by immunoblot. Treatment of the cells with BLM increase anion superoxide production, DNA fragmentation and percent by apoptotic and necrotic cells and Lithium decreased these effects. It is supported that Lithium in combination with anti-cancer drug, BLM, can reduce BLM toxicity on non-adherent bone marrow cells which is a niche source of hematopoietic stem/ progenitor cells.
