سلول و بافت

چکیده هدف: استرس اکسیداتیو عدم تعادل بین اکسیدانت‌ها و آنتی‌اکسیدانت‌ها در سطح سلولی است که منجر به ناباروری در مردان می‌‫شود. چندین دهه است که گونه‌های واکنشی اکسیژن به‫عنوان عامل مخرب و آسیب‌رسان به سلول‌ها و بافت‌ها شناخته شده است، سلول‌ها برای کنترل فعالیت‌های فیزیولوژیک خود مقادیر کم و کنترل شده ROS را تولید می‌کنند در شرایط طبیعی، ROS تولید شده در مایع منی، به‫طور پیوسته توسط آنتی‌اکسیدانت‌های مایع منی غیرفعال می‌شود، زنجیره‌های اسید چرب غیراشباع در غشای پلاسمایی اسپرم نسبت به شرایط استرس اکسیداتیو آسیب‌پذیر است  و بدین ترتیب اسپرماتوزوآ برای غلبه بر شرایط استرس اکسیداتیو به سیستم‌های آنتی‌ا‌کسیدانی خارج سلولی وابسته است. یکی دیگر از دلایل ایجاد شرایط استرس اکسیداتیو برای اسپرماتوزوآ، علاوه بر پایین بودن سطح آنتی‌اکسیدانت‌ها در مایع منی، تولید بیش از حد ROS توسط اسپرماتوزوآ با مورفولوژی غیرطبیعی است  بنابراین یکی از دلایل ایجاد شرایط استرس اکسیداتیو در مایع منی ناشی از عدم تعادل بین تولید ROS و غیرفعال شدن آن توسط آنتی‌اکسیدانت‫ها است. قرار گرفتن در معرض غلظت‌های بالای ROS باعث اختلال در غشاء میتوکندری، غشای پلاسمایی و همچنین قطعه قطعه شدن کروموزومی می‌شود که این امر باعث کاهش تحرک و زنده ماندن اسپرم می‌شود. افزایش تشکیل ROS با کاهش تحرک اسپرم همراه است. این احتمال وجود دارد که افزایش تولید ROS در نهایت سبب کاهش فسفوریلاسیون پروتئین‌های آکسونمی و عدم تحرک اسپرم شود. این‫حالت منجر به کاهش سیالیت غشاء که به نوبه خود برای ادغام اسپرم- اووسیت لازم است، نیز می‌شود. استفاده از آنتی‌اکسیدانت‌هایی مانند  سیلیمارین می‌­تواند مانع اثرات تنش اکسیداتیو شود. خار مریم معروف­ترین نام رایج انگلیسی این گونه است و نام های دیگر عبارتند از: خار مریم، خار مریم، خار مریم، خار مریم، خار بانو، تاج مسیح، خار زهره، خار شفا، خار مریم، برگ خوک، خار شاهی، شیر مار، خار خار و کنگر وحشی. گیاه دارویی خار مریم در طب سنتی چین و اکثر کشورهای اروپایی به‫طور گستردهای در درمان اختلالات کبدی و صفراوی استفاده می‫شود. عصاره بذر این گیاه دارویی که به‫نام سیلیمارین معروف است کبد را در برابر انواع مسمومیت­ها محافظت می‫نماید. سیلیمارین شامل مجموعه­ای از فلاونوییدها و دیگر ترکیبات متعدد با خواص آنتی­اکسیدانتی، ضدالتهابی و افزایش­دهنده گلوتاتیون سلولی است از جمله ترکیبات فلاونوئیدی مختلف موجود در گیاه خار مریم یا مارتیغال (Silybum marianum)، سیلی‌بین، سیلی‌کریستین و سیلی‌دیانین است که در مجموع سیلیمارین نامیده می‫شوند. در بسیاری از موارد، خاصیت آنتی اکسیدانتی سیلیمارین مسئول اقدامات محافظتی آن است. آپوپتوزیس ناشی از استرس اکسیداتیو در اسپرم­ها ممکن است منجر به ناباروری شود. آلاینده­های زیست­محیطی و فلزات سنگین از طریق القای استرس اکسیداتیو بر سیستم تولید مثل و فراسنجه‫های اسپرم اثرات مضر ایجاد می­کنند. سیلیمارین، به‫عنوان یک آنتی­اکسیدانت قوی، قادر به جلوگیری از استرس اکسیداتیو است. سیلیمارین با خاصیت آنتی­اکسیدانتی خود می­تواند اثرات مضر ترکیباتی مانند؛ آلومینیوم، کادمیوم، لیتیوم، نیکل، بنزوپیرن، داکسی روبیسین، تتراکربن کلرید، نیکوتین، متوترکسات، آرسینیک و استات سرب را تا حدود زیادی خنثی کند و فراسنجه‌های آسیب‌دیده اسپرم ناشی از ترکیبات مذکور را بهبود دهد. همچنین سیلیمارین در کاهش اثرات زیان‌آور واریکوسل و پرتودرمانی بر فراسنجه‌‌­های اسپرم موثر است.

چکیده هدف: از آن جهت که تنش شوری سبب تجمع گونه های فعال اکسیژن که منجر به تنش اکسیداتیو و مانع رشد و عملکرد گیاه می­شود در این مطالعه به بررسی عملکرد ملاتونین به‫عنوان یک مولکول آنتی اکسیدانت بسیار قوی در پاکسازی انواع گونه های فعال اکسیژن و درنتیجه فعال شدن سیستم دفاعی گیاه در برابر تنش شوری پرداختیم.
مواد و روش­ها: در این مطالعه پس از جوانه زنی بذرهای یونجه به محیط کشت MS که حاوی غلظت‫های  0، 1/0، 10 و 15 میکرومولار ملاتونین و غلظت‫های 0، 150 و 200 میلی مولار نمک منتقل شد. پس از 10 روز رشد ظرفیت آنتی اکسیدانتی کل، میزان فعالیت آنزیم های کاتالاز، آسکوربات پراکسیداز، سوپراکسید دیسموتاز، گایاکول پراکسیداز و گلوتاتیون ردوکتاز، میزان آسکوربات و گلوتاتیون در ریشه یونجه اندازه گیری شد.
نتایج: تیمار ملاتونین سبب افزایش معنی‫دار و چشم‫گیر در میزان قدرت آنتی اکسیدانتی کل، میزان فعالیت آنزیم هایCAT،APX ، POD، SOD، GR و ترکیبات آنتی اکسیدانت در چرخه گلوتاتیون- آسکوربات شامل DHA، ASC/DHA، GSH و GSH/GSSG همراه با افزایش غلظت شوری شد. از طرف دیگر تنش شوری موجب افزایش ترکیبات اکسید شده شامل DHA و GSSG در ریشه یونجه شد.
نتیجه­گیری: ملاتونین علاوه بر نقش مستقیم در پاکسازی رادیکال های آزاد موجب فعال سازی سیستم دفاعی آنتی اکسیدانتی ریشه یعنی آنزیم های آنتی اکسیدانت و نیز ترکیبات آنتی اکسیدانت در چرخه آسکوربات- گلوتاتیون گردید، که این امر سبب افزایش مقاومت در برابر آسیب‫های اکسیداتیو ناشی از تنش شوری در ریشه یونجه شد.

چکیده هدف: سرطان کولورکتال (CRC)، دومین عامل مرگ و میر در دنیا محسوب می­شود و نانوذرات ترانوستیک با قابلیت درمانی و تصویربرداری به­صورت هم‫زمان به­عنوان بسترهای درمانی و تشخیصی در نظر گرفته می­شوند.  مواد و روش‫ها: در این مطالعه، نانوذرات متخلخل مغناطیسی (SPION-MSNs) با یک طراحی­ ویژه، به­منظور عدم آزادسازی داروی شیمی­درمانی 5-FU در مجاورت سلول­های سالم سنتز شده و توسط کنترل­گرهای دریچه­ای طلا، رهایش دارو مهار شد. در گام بعد، به‫کمک پلیمر دوسر عملکردی پلی­اتیلن­گلیکول (PEG) با هدف افزایش زیست‫سازگاری، سطح بیرونی نانوذرات پوشانده شده و نانوذرات غیر هدفمند سنتز شد. به­علاوه، به­منظور دستیابی به رویکرد درمانی فعال و تحویل انتخابی داروی 5-FU، سطح بیرونی نانوذرات مجهز به آپتامر EpCAM شد. در ادامه، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی نانوذرات سنتز­شده، ارزیابی شده و فعالیت ضدسرطانی آن­ها در محیط برون­تنی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج: SPION-MSNs ساختار کروی به‫همراه توزیع یکنواخت را نشان دادند. داروی شیمی‫درمانی 5-FU با موفقیت داخل منافذ باز نانوذرات سیلیکا بارگذاری شد و نتایج نشان داد که رهایش داروی 5-FU از نانوذره، وابسته به pH می­باشد. نانوذرات هدفمند با اندازه­ی حدود nm 78 و بار سطحی منفی سنتز شدند. مطالعات برون­تنی سمیت معنی‫دار نانوذرات هدفمند را در برابر سلول­های بیان­کننده­ی گیرنده­ی EpCAM نشان داد و این سمت بر روی سلول­های CHO بسیار ناچیز بود. این نتایج حاکی از کارآیی موثر اتصال آپتامر EpCAM در هدف­گیری اختصاصی سلول­ها­ی سرطانی می­باشد. نتیجه­گیری: نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که این نانوذرات هدفمند، می­توانند به­عنوان یک نانوبستر ترانوستیک امیدوارکننده جهت درمان CRC در نظر گرفته شوند.

چکیده هدف: نانوذرات به دلیل ویژگی­های فیزیکوشیمیایی ویژه خود که آن­ها را قادر می­سازد به­عنوان محرک رشد گیاه عمل کنند، نسبت به اشکال معمولی عنصر برتر می­سازد. تحقیقات اخیر بر روی نانوذرات بیانگر هم اثرات مثبت و هم اثرات منفی این ذرات است. نانوذرات دی­اکسیدتیتانیوم (TiO₂ NPs ) در مقادیر زیاد در سراسر جهان برای اهداف مختلف بررسی می­شود. این پژوهش با هدف ارزیابی تأثیرنانوذرات دی­اکسیدتیتانیوم بر برخی صفات فیزیولوژیکی و بیوشیمیایی و القای سیستم آنتی­اکسیدانی دو گونه مرزنجوش مدیترانه­ای (Origanum vulgare L.) و مرزنجوش اروپایی (Origanum majorana L.)، درقالب طرح کاملا تصادفی با سه تکرار صورت گرفت.
 مواد و روش­ها: اندام­هوایی گیاهان دو ماهه پرورش داده شده در شرایط گلخانه، با غلظت­های 10، 60 و 120 میلی­گرم درلیتر نانوذرات دی­اکسیدتیتانیوم محلول­پاشی شدند. برای گیاهان شاهد، تیمار با آب­مقطر صورت گرفت. سنجش روند تغییرات رنگیزه­های فتوسنتزی، میزان مالون­دی­آلدئید، پرولین و فعالیت آنزیم­های آنتی­اکسیدانی در نمونه­های جمع­آوری شده انجام شد.
نتایج: مقایسة میانگین داده­ها نشان دادکه غظت 60 میلی­گرم درلیتر نانوذرات دی­اکسیدتیتانیوم، موجب بیشترین میزان کلروفیل a، کلروفیل کل و کاروتنوئیدهای هر دو گونه مرزنجوش شد. ولی بیشترین میزان کلروفیل b مرزنجوش اروپایی، در تیمار 120 میلی­گرم درلیتر نانوذرات­ مشاهده گردید. شایان ذکر است که تاثیر منفی غلظت120 میلی­گرم درلیتر نانوذرات دی­اکسیدتیتانیوم بر سیستم غشایی دو گونه از لحاظ آماری معنی­دار و قابل­توجه بود که می­تواند اشاره به نشت الکترولیت­ها داشته باشد. هر چند افزایش غلظت نانوذرات­دی­اکسیدتیتانیوم، موجب مقادیر پایین میزان مالون­دی­آلدئید گونه مدیترانه­ای در مقایسه با گونه اروپایی شد؛ اما سطح پرولین مرزنجوش مدیترانه­ای به شدت افزایش یافت. بیشترین میزان فعالیت اکثر آنزیم­های آنتی­اکسیدان (گایاکول­پراکسیداز،آسکوربات­پراکسیداز، پلی­فنل­اکسیداز، سوپراکسیددیسموتازوگلوتاتیون اس-ترانسفراز) نوع مدیترانه­ای، در غلظت 60 میلی­گرم درلیتر تیمار مشاهده شد؛ اما فعالیت کاتالاز گونه مدیترانه­ای نسبت به گونه اروپایی خود به­طور قابل­توجهی پایین بود.
نتیجه­گیری: مجموعه نتایج این تحقیق نشان می دهد که تیمار 60 میلی­گرم درلیتر نانوذرات دی­اکسیدتیتانیوم باعث بهبود ویژگی­های فیزیولوژیکی گیاه دارویی مرزنجوش از جمله افزایش رنگیزه­های فتوسنتزی و به­دنبال آن سرعت فتوسنتز و افزایش زیست­توده گیاه می­شود. قابل ذکر است که سطوح بالاتر از غلظت بهینه نانوذرات دی­اکسیدتیتانیوم می­تواند منجر به افزایش سطوح گونه­های­کنشگر­اکسیژن و انفجار اکسیداتیو شود که منجر به کاهش عملکرد گیاه می­شود. بنابراین، پاسخ گیاه به نانوذرات به طور قابل­توجهی به غلظت و زمان کاربرد، و همچنین اندازه، شکل و عملکرد سطحی ذرات وابسته است. در نهایت مرزنجوش مدیترانه­ای به­دلیل فعالیت بیشتر آنزیم­های آنتی­اکسیدانی در شرایط تیمار با نانوذرات دی­اکسیدتیتانیوم به­عنوان گونه گیاهی موفق­تر معرفی می­گردد.

چکیده هدف: مهندسی بافت به‫ روش‌هایی اطلاق می‌شود که مبتنی بر استفاده از داربست‌ها، سلول‫ها و مولکول‌های فعال بیولوژیکی برای تولید بافت‌های دارای عملکرد مشخص است. هدف آن قابلیت بازسازی، نگه‫داری و بهبود بافت آسیب‌دیده یا کل اندام است. هدف از این مطالعه تولید نانو داربست پلی کاپرولاکتان /کتیرا/سیلیمارین و بررسی زنده مانی سلول‫های PC12 بر روی داربست تحت تنش اکسیداتیو می باشد. مواد و روش‫ها: به‫منظور تهیه نانو داربست، محلول پلی کاپرولاکتان 7 درصد (حل شده در استیک اسید)، محلول کتیرا 7/0 درصد وزنی (‫حل شده در استیک اسید‫) ومحلول سیلیمارین با غلظت 9/0 درصد وزنی مخلوط شد، سپس توسط دستگاه الکتروریسی داربست تهیه شد. مورفولوژی داربست توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی و ساختار شیمیایی داربست توسط طیف سنجی FTIR مورد ارزیابی قرار گرفت. برای بررسی خواص آنتی اکسیدانتی داربست از گلوگز 80 میلی‫گرم بر لیتر و H₂O₂ ،150 مایکرو‫لیتر استفاده شد. نتایج: بررسی مورفولوژی و ساختار شیمیایی داربست، نشان دهنده تخلخل مناسب داربست پلی کاپرولاکتان /کتیرا و بارگذاری موفق سیلیمارین بر روی داربست  بود. ارزیابی خواص اکسیدانتی داربست بعد از گذشت 24 ساعت از کشت سلول‫های PC12 بر روی آن نشان دهنده افزایش زنده‫مانی سلول‫ها بر روی داربست و خواص آنتی اکسیدانتی مناسب داربست بود. نتیجه گیری: نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که غنی سازی داربست پلی کاپرولاکتان/کتیرا با سیلیمارین باعث افزایش توان تکثیر و زنده مانی سلول‫های PC12  تحت تنش اکسیداتیو شد. از این رو این داربست می­تواند کاندیدی مناسب برای مهندسی بافت در شرایطی با تنش­های اکسیداتیو بالا باشد.

چکیده هدف: دی-2-اتیل هگزیل فتالات(DEHP) به‫عنوان نرم کننده پلاستیک در صنایع غذایی و پزشکی استفاده شده و انسان‫ها با روش‫های متفاوت مانند تزریقات پزشکی در معرض این آلاینده قرار می­گیرند. قبلا اثر غلظت‫های مختلف این آلاینده بر توانایی حیات، تکثیر و تمایز سلول‫های بنیادی مزانشیم مغزاستخوان رت ویستار (BMSCs) بررسی شده است. در این پژوهش مکانیسم اثر DEHP بر ژن‫های دخیل در تمایز BMSCs به استئوبلاست بررسی شد. مواد و روش ها: در این مطالعه­ی تجربی  BMSCs در محیط استئوژنیک با غلظت‫های 0 و100 میکرومولار از DEHP  برای مدت 21 روز تیمار و از آزمون MTT جهت بررسی توانایی حیات و از آزمون آلیزارین رد، اندازه گیری فعالیت آلکالین فسفاتاز و تعیین غلظت کلسیم ماتریکس برای بررسی معدنی شدن استفاده شد. بیان ژن­های دخیل در تمایز با تکنیک RT-PCR ارزیابی شد. نتایج:  آنالیز آماری نشان داد که توانایی زیستی نیز  با کاهش معنی‫دار (42 %) مواجه شد. همچنین کاهش تولید ماتریکس بر اساس کاهش میزان آلیزارین رد، غلظت کلسیم و فعالیت آنزیم آلکالین فسفاتاز نشان داد که تمایز BMSCs به استئوبلاست در حضور DEHP کاهش معنی‫دار داشته است.  ضمنا کاهش بیان ژن­های ضروری مشاهده  شد. نتیجه­گیری:  DEHP در مدت طولانی باعث کاهش معدنی ماتریکس تولید  شده توسط  سلول‫ها شده است و در نتیجه کاهش تمایز BMSCs به استئوبلاست می‫شود. از آن‫جا که DEHP در تهیه وسایل پزشکی و ظروف غذایی استفاده می‫شود، پیشنهاد می‫شود در مصرف این ترکیب محدودیت­های قانونی اعمال شود.