The Synergic Effect of Chiton lamyi Foot Alcoholic Extract and Acellular Rat Brain’s Tissue on Angiogenesis in Chick Embryo Chorioalantoic Membrane

B, J; M, N; N, F; T, S

doi:10.52547/JCT.6.2.205

The Synergic Effect of Chiton lamyi Foot Alcoholic Extract and Acellular Rat Brain’s Tissue on Angiogenesis in Chick Embryo Chorioalantoic Membrane

Document Type : Research - Scientific

Authors

J B

N M

F N

S T

10.52547/JCT.6.2.205

Abstract

Aim: In this study the synergic effect of Chiton lamyi foot alcoholic extract and decellulation rat brain’s tissue on angiogenesis in hen (chick???) chorioalantoic membrane (CAM) was investigated. Material and Methods: In this study, 70 fertilized eggs of Ross strain were divided into 7 treatments groups in ten repetitions: 1. control, 2. DMSO, 3. decellulation rat brain’s tissue, 4. 10mgμl^-1 Chiton lamyi foot alcoholic extract, 5. 20mgμl^-1 Chiton lamyi foot alcoholic extract, 6. decellulation rat brain’s tissue & 10mgμl^-1 Chiton lamyi foot alcoholic extract and 7. decellulation rat brain’s tissue & 20mgμl^-1 Chiton lamyi foot alcoholic extract. All of eggs were placed in the incubator for eight days and treatments induction was done in 8^th day. Then they photographed using photo steriomicroscope in 12^th day. Blood vessels branches length and number were evaluated by Image J software in treatment sites on chorioalantoic membrane. Data were analyzed using ANOVA, SPSS Test (p < /em><0.05). Results: Results showed that Chiton lamyi foot alcoholic extract, 10 and 20mgμl^-1 Chiton lamyi foot alcoholic extracts with decellulation rat brain’s tissue treatments significantly decreased blood vessels branches length and number in comprising with control and DMSO treatments (p < /em>< 0.05). Conclusion: The Synergic usage of Chiton lamyi foot alcoholic extract and decellulation (acellular) rat brain’s tissue has dose inhibitory effect on hen chorioalantoic membrane (CAM) angiogenesis.

Keywords

Angiogenesis

Chick Chorioalantoic Membrane

Chiton

مقدمه

سرطان بعد از بیماری‏های قلبی عروقی دومین عامل شایع مرگ و میر در کشورهای توسعه یافته و سومین عامل مرگ در کشورهای کمتر توسعه یافته است (1). سرطان وابسته به فرآیند رگ‏زایی است، این مفهوم باعث شده است که کنترل رگ‏زایی تومور یکی از راه‏های درمانی امیدوار کننده در بحث سرطان شناسی باشد (2). برای چندین دهه است که رگ‏زایی به‏عنوان یک رویداد مهم در رشد و متاستاز تومور در نظر گرفته می شود، در واقع مفهوم تغییر رگ زایی (Angiogenic Switch)، که به موجب آن تومور توانایی رشد و انتشار فراتر از محل اولیه خود را به‏دست می آورد، یکی از اجزای اصلی در درک ما از سرطان است (3) .

رگ‏زایی روند تشکیل مویرگ‏های جدید از عروق پیشین است که نقش مهمی در وقایع فیزیولوژیک و پاتولوژیک و همچنین انواعی از بیمارهای مزمن دارد (4). در پدیده رگ‏زایی مراحل متعددی وجود دارد و عوامل خارجی متعدد اثرات متفاوتی را در هر کدام از این مراحل می‏توانند اعمال کنند. برای مثال رگ‏زایی می‏تواند توسط هیپوکسی آغاز شود (5). یک عامل محرک مهم رگ‏زایی فاکتور رشد اندوتلیال عروقی است، همچنین فاکتور رشد اندوتلیال عروقی سلول‏ها را برای تولید متالوپروتئینازهای ماتریکس که غشای پایه و ماتریکس خارج سلولی اطراف آن را تخریب می‏کنند، تحریک می‏کند (6) . مهار رگ‏زایی نه تنها در مورد سرطان‏ها بلکه در بسیاری از بیماری‏ها از جمله آرتریت روماتوئید، رتینوپاتی دیابتی و حتی در مواردی از چاقی نیز موثر می‏باشد (7). نخستین شواهد آنژیوژنز ناشی از تومور در شرایط درون تنی با استفاده از مدل پرده کوریوالانتوئیک مورد بررسی قرار گرفت (8). با این‏حال، استفاده از آن برای بررسی مواد آنژیوژنیک و آنتی آنژیوژنیک در طی سه دهه اخیر محبوب بوده است (9).

پرده کوریو آلانتوئیک جنین جوجه یک لایه خارج جنینی است و به‏عنوان یک سطح تبادل گاز و عمل‏کرد آن که توسط یک شبکه مویرگی پشتیبانی می‏شود، عمل می‏کند. از آنجا که عروق گسترده و دسترسی آسان است برای مطالعه جنبه‏های مورفولوژیک و عمل‏کردی فرآیند رگ‏زایی در شرایط درون تنی و برای مطالعه اثر و مکانیسم عمل مولکول‏های پرو و آنتی آنژیوژنیک مورد استفاده قرار گرفته است (10). در درمان سرطان با روش شیمیایی نکته قابل توجه، مقاومت اکتسابی تومور به اینگونه داروهاست و این مسئله مشکلات عمده‏ای را در درمان سرطان به‏وجود آورده است، در صورتی‏که مهار رگ‏زایی توسط مواد طبیعی باعث ایجاد مقاومت دارویی نمی‏شود و یا مقاومت کمتری ایجاد می‏کند (11). در چند سال اخیر ماتریکس سلول زدایی شده با موفقیت برای جایگزینی و ترمیم پوست (12)، مثانه (13)، مجرای پیشاب، روده کوچک (14) و نقص‏های ماهیچه‏های اسکلتی (15) مورد استفاده قرار گرفته است .

با وجود سرعت یافتن کشف دارو های ضد سرطان از منابع دریایی، ما شاهد یک شکاف عظیم میان اکتشاف و به‏کارگیری این ترکیبات در مراحل گوناگون کار آزمایی‏‏های بالینی هستیم (16). خلیج فارس و دریای عمان یکی از منابع بسیار غنی از جانوران دریایی است و یکی از این منابع مهم، کیتون‏ها هستند که پوسته و محتوی بدن آن‏ها حاوی ترکیبات موثر در فرآیندهای زیستی است و حتی بومیان آفریقایی پای کیتون را به‏صورت خوراکی مصرف می‏کنند، لذا در پژوهش حاضر برای اولین بار اثر کاربرد عصاره الکلی بافت پای کیتون Lamyi chiton و بافت سلول زدایی شده مغز موش صحرایی بر رگ‏زایی در پرده کوریوآلانتوئیک جنین جوجه بررسی شده است.

مواد و روش‌ها

این مطالعه تجربی آزمایشگاهی در مرکز تحقیقات بیولوژی کاربردی تکوین جانوری دانش

Smith RA, Brooks D, Cokkinides V, Saslow D, et al. Cancer screening in the United States : a review of current American Cancer Society guidelines, current issues in cancer screening, and new guidance on cervical cancer screening and lung cancerscreening. CA Cancer J Clin. 2013; 63(2): 88-105.
Veeravagu A, Hsu AR, Cai W, Hou LC, et al. Vascular endothelial growth factor and vascular endothelial growth factor receptor inhibitors as anti-angiogenic agents in cancer therapy. Recent Pat Anticancer Drug Discov. 2007; 2(1):59-71.
Hoff PM, Machado KK. Role of angiogenesis in the pathogenesis of cancer. Cancer Treat Rev. 2012; 38(7): 825-33.
Udan RS, Culver JC, Dickinson ME. Understanding vascular development. Wiley Interdiscip Rev Dev Biol. 2013; 2(3): 327-46.
Ahmed Z, Bicknell R. Angiogenic signalling pathways. Methods Mol Biol. 2009; 467: 3-24.
Yoo SY, Kwon SM. Angiogenesis and its therapeutic opportunities. Mediators Inflamm. 2013; 2013: 127170.
Ribatti D. Endogenous inhibitors of angiogenesis: a historical review. Leuk Res .2009; 33(5): 638-44.
Auerbach R, Lewis R, Shinners B, Kubai L, et al . Angiogenesis assays: a critical overview. Clin Chem .2003; 49(1): 32-40.
Staton CA, Reed MW, Brown NJ. A critical analysis of current in vitro and in vivo angiogenesis assays.Int J Exp Pathol. 2009 ; 90(3): 195-221.
Ribatti D. Chicken chorioallantoic membrane angiogenesis model. Methods Mol Biol .2012; 843: 47-57.
Ochiai T, Shimeno H, Mishima K, Iwasaki K, et al. Protective effects of carotenoids from saffron on neuronal injury in vitro and in vivo. Biochim Biophys Acta .2007; 1770(4): 578-84.
Takami Y, Matsuda T, Yoshitake M, Hanumadass M, et al . Dispase/ detergent treatment dermal matrix as a dermal substitute Burns .1996; 22: 182–190.
Sutherland RS, Baskin LS, Hayward SW, Cunha GR. Regenera tion of bladder urothelium, smooth muscle, blood vessels and nerves into an acellular tissue matrix . J Urol .1996; 156: 571–577.
Parnigotto PP, Gamba PG, Conconi MT, Midrio P. Experimental defect in rabbit urethra repaired with acellular aortic matrix . Urol Res. 2000; 28(1): 46–51.
Marzaro M, Conconi MT, Perin L, Giuliani S, et al. Autologous satellite cell seeding improves in vivo biocompatibility of homologous muscle acellular matrix implants. Int J Mol Med. 2002; 10(2): 177-82.
Jimeno J, Aracil M, Tercero JC. Adding pharmacogenomics to the development of new marine-derived anticancer agents. J Transl Med. 2006; 4:3.
Wang YQ, Miao ZH. Marine-derived angiogenesis inhibitors for cancer therapy. Mar Drugs. 2013 Mar 15; 11(3): 903-33.
Hanahan D, Weinberg RA. Hallmarks of cancer: the next generation.Cell. 2011; 144(5): 646-74.
Rajaganapathi J, Rajagopal K, Edward JK. Antifungal and cytotoxic effects of methanol extracts of three marine molluscs. Indian J Exp Biol. 2001; 39(1): 85-6.
Yao R, Han Z, Wang M, et al. Extract from Arca granosa L.inhibits proliferation of human tumour cell lines with kidney and lung origin. J Int Med Res. 2006; 34: 355-61.
Pan MH, Huang YT, Ho CT, et al. Induction of apoptosis by Meretrix lusoria through reactive oxygen species production, glutathione depletion, and caspase activation in human leukemia cells. Life Sci .2006; 79(12): 1140-52.
Leng B, Liu XD, Chen QX. Inhibitory effects of anticancer peptide from Mercenaria on the BGC-823 cells and several enzymes. FEBS Lett. 2005; 579(5): 1187-90.
Wang B, Xu D, Xu S, et al. Synergy and attenuation of cyclophosphamidum (CTX) activities by abalone polysaccharide. Zhong Yao Cai .1999; 22(4): 198-200.
Xu D, Wang B, Xu S, et al. Effects of abalong polysaccharide on the activity of the peritoneal macrophages and delayed-type hypersensitivity in mice bearing S180. Zhong Yao Cai. 1999; 22(2): 88-9.
Vanhuyse M, Kluza J, Tardy C, et al. Lamellarin D: a novel pro-apoptotic agent from marine origin insensitive to Pglycoprotein Pglycoprotein- mediated drug efflux. Cancer Lett. 2005; 221(2): 165-75.
Sanchez AM, Malagarie-Cazenave s, Olea N, et al. Spisulosine (ES-285) induces prostate tumor PC-3 and LNCaP cell death by de novo synthesis of ceramide and PKCzeta activation. Eur J Pharmacol. 2008; 584: 237- 45.
Den Brok MW, Nuijen B, García JL, et al. Compatibility and stability of the novel anticancer agent ES-285 x HCl formulated with 2-hydroxypropyl-beta-cyclodextrin in infusion devices. Pharmazie. 2006; 61(1): 21-4 .
Sanduja R, Sanduja SK, Weinheimer AJ, et al. Isolation of the cembranolide diterpenes dihydrosinularin and 11-epi-sinulariolide from the marine mollusk Planaxis sulcatus. J Nat Prod. 1986; 49(4): 718-9 .
Pettit GR, Tang Y, Knight JC. Antineoplastic agents. 545. Isolation and structure of turbostatins 1-4 from the Asian marine mollusk Turbo stenogyrus. J Nat Prod. 2005; 68(7): 974-8.
Mayer AM, Gustafson KR. Marine pharmacology in 2005-2006: antitumour and cytotoxic compounds. Eur J Cancer. 2008; 44(16): 2357-87.
Nabipour I, Najafi A, Bolkheir A. [Anticancer and cytotoxic compounds from seashells of the Persian Gulf] . ISMJ .2009; 12(3): 231-237. Persian.
Sajjadi N, Eghtesadi-Araghi P, Jamili SH, Hashtroodi M, et al . Seasonal Variations of n-6: n-3 Ratios and Fatty Acid Compositions in Foot and Tissue of Chiton lamyi in a High Primary Productivity Area. American Journal of Environmental Sciences 5. 2009; (3): 278-284.
Ribatti D, Conconi MT, Nico B, Baiguera S, et al. Angiogenic response induced by acellular brain scaffolds grafted onto the chick embryo chorioallantoic membrane. Brain Res. 2003; 989(1): 9-15.
Nillesen ST, Geutjes PJ, Wismans Schalkwijk J, et al. Increased angiogenesis and blood vessel maturation in acellular collagenheparin scaffolds containingboth FGF2 and VEGF. Biomaterials. 2007; 28(6): 1123-31.