بررسی اثرات سلولی و ملکولی و ضدآپوپتوتیک نانوذرات لیپیدی حاوی اسانس گیاه درمنه کوهی (Artemisia aucheri) بر سلول‌های سرطان تخمدان
محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوریفرناز ابوطالبی 1 , مریم تیموری 2 *
1 - گروه داروسازی، واحد علوم دارویی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه زیست شناسی، واحد رودهن، دانشگاه آزاد اسلامی، رودهن، ایران
کلید واژه: نانوذرات لیپیدی, سرطان تخمدان, گیاه درمنه کوهی, ضدآپوپتوتیک,
چکیده مقاله :
سرطان تخمدان یکی از نه سرطان رایج می‌باشد و یکی از پنج دلیل مهم مرگ ناشی از سرطان در زنان است. گياه درمنه با نام علمی Artemisia aucheri Boiss متعلق به خانواده Asteraceae می‌باشد که در تحقیقات زیادی اثربخشی اسانس و عصاره این گیاه بر روی مهار رشد سلول‌های سرطانی گزارش شده است. امروزه از حاملهای نانو به منظور بارگیری اسانس‌های مختلف گیاهی به جهت جلوگیری از اکسیداسیون اسانس‌ها و پایدار ماندن آنها علاوه بر هدفمند کردن و اثر بخشی بهتر استفاده می‌شود. نانو ذرات لیپیدی جامد SLN امروزه در تحقیقات بسیاری به عنوان سيستمهاي حامل براي بارگذاری ویتامینها، داروها و اسانس‌ها استفاده می‌شوند. با توجه به اهمیت سرطان تخمدان و پتانسیل آنتیاکسیدانی گیاه درمنه کوهی، در این مطالعه اسانس گیاه درمنه در نانو ذرات لیپیدی با هدف بررسی اثرات سلولی و ملکولی و ضدآپوپتوتیک بر سلول‌های سرطان تخمدان بارگذاری شد. ابتدا نانوذرات حاوی اسانس درمنه با روش هموژنایزر بعلاوه سونیکاسیون سنتز و متعاقباً خصوصیات فیزیکوشیمیایی آنها (مثل اندازه ذرات، توزیع اندازه ذرهای، پتانسیل زتا، میزان درصد بازدهی بارگذاری اسانس، شکل ذرات) تعیین شدند. یافتهها نشان داد که افزایش غلظت نانوذرات لیپیدی حاوی اسانس گیاه درمنه کوهی منجر به کاهش درصد زندهمانی سلول‌های سرطان تخمدان (Hella) در مقایسه با اسانس خالص شد. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که نانوذرات لیپیدی حاوی عصاره گیاه آرتمیسیا، مسیر آپوپتوز را در سلول‌های سرطانی تخمدان فعال کرده و در نتیجه باعث توقف رشد تومور شد.
Ovarian cancer is one of the 9 most common cancers and one of the 5 leading causes of cancer death in women. Artemisia aucheri Boiss belongs to the Asteraceae family, and many studies have reported the effectiveness of its essential oil and extract on inhibiting the growth of cancer cells. Today, nanocarriers are used to load various plant essential oils to prevent oxidation of essential oils and their stability, in addition to better targeting and effectiveness. Solid lipid nanoparticles (SLN) are used in many studies today as carrier systems for loading vitamins, drugs, and essential oils. Given the importance of ovarian cancer and the antioxidant potential of Artemisia aucheri, in this study, the essential oil of Artemisia aucheri was loaded into lipid nanoparticles with the aim of investigating cellular, molecular, and anti-apoptotic effects on ovarian cancer cells. First, nanoparticles containing Artemisia essential oil were synthesized using a homogenizer plus sonication method and subsequently their physicochemical properties (such as particle size, particle size distribution, zeta potential, percentage of essential oil loading efficiency, particle shape) were determined. The findings showed that increasing the concentration of lipid nanoparticles containing Artemisia essential oil led to a decrease in the viability of ovarian cancer cells (Hella) compared to pure essential oil. The results of the present study showed that lipid nanoparticles containing Artemisia extract activated the apoptosis pathway in ovarian cancer cells and consequently stopped tumor growth.
1. Pooladi M, Abad SK, Hashemi M (2014) Proteomics analysis of human brain glial cell proteome by 2D gel. Indian journal of cancer 51:159
2. Teimouri M, Pooladi M (2021) Anti-Angiogenic and Anti-Proliferative Effects of Physalis Alkekengi Hydroalcholic Extract on Breast Cancer in Mice. Journal of Fasa University of Medical Sciences 10:3684–3691.
3. Fleet JC, DeSmet M, Johnson R, Li Y (2012) Vitamin D and cancer: a review of molecularmechanisms. Biochem J 441:61–76
4 Ebrahimi M, Teimouri M, Pooladi M (2021) The synergistic anticancer traits of graphene oxide plus doxorubicin against BT474 and MCF7 breast cancer stem cells in vitro. Appl Biochem Biotechnol 2021:1–6
5. Teimouri M, Odoumizadeh M (2021) Cytotoxicity of Artemisia Vulgaris Essential Oil Encapsulated in SLN on Breast Cancer Cell Line (MCF7). Archives of Advances in Biosciences 12:11–26
6. Moore RG, Brown AK, Miller MC, Skates S, Allard WJ, Verch T et al (2008) The use of multiple novel tumor biomarkers for the detection of ovarian carcinoma in patients with a pelvic mass. Gynecol Oncol 108:402–408
7. Bookman MA (2012) First-line chemotherapy in epithelial ovarian cancer. Clin Obstet Gynecol 55:96–113
8. Ehsanfar P, Teimouri M, Pooladi M (2020) Investigating Characterizations and Antifungal Effects of Solid Lipid Nanoparticles (SLNs) Loaded with Essential Oil of Citrus Aurantifolia on Isolated Malassezia Strains. Archives of Advances in Biosciences 11:43–55
9. Siegel RL, Miller KD, Jemal A (2019) Cancer statistics, 2019. Cancer J Clin 69:7–34
10. Wang CZ, Calway T, Yuan CS (2012) Herbal medicines as adjuvants for cancer therapeutics. Am J Chin Med 40:657–669
11. Salimifar M, Fatehi-Hassanabad Z, Fatehi M (2013) A review on natural products for controlling type 2 diabetes with an emphasis on their mechanisms of actions. Curr Diabetes Rev 9:402–411
12. Jafariparizi M, Afsharzadeh S, Akkafi HR, Abbasi S (2017) Floristic study of Artemisia aucheri Boiss.rangelands in Isfahan Province, Iran. Nova Biologica Reperta 4:236–245
13. Bora KS, Sharma A (2011) The genus Artemisia: a comprehensive review. Pharm Biol 49:101–109
14. Lai F, Sinico C, De Logu A, Zaru M, Müller RH, Fadda AM (2007) SLN as a topical delivery system for Artemisia arborescens essential oil: in vitro antiviral activity and skin permeation study. Int JNanomed 2:419
15. Müller RH, Mäder K, Gohla S (2000) Solid lipid nanoparticles (SLN) for controlled drug delivery–areview of the state of the art. European journal of pharmaceutics biopharmaceutics 50:161–177
16. Mukherjee S, Ray S, Thakur RS (2009) Solid lipid nanoparticles: a modern formulation approach in drug delivery system. Indian journal of pharmaceutical sciences 71:349 # 17. Teoh DG, Secord AA (2011) Antiangiogenic therapies in epithelial ovarian cancer. Cancer Control 18:31–43
18. Raha S, Robinson BH (2000) Mitochondria, oxygen free radicals, disease and ageing. Trends Biochem Sci 25:502–508
19. Bobrowski K (2005) Free radicals in chemistry, biology and medicine: contribution of radiation chemistry. Nukleonika 50:67–76 Page 12/20
20. Lingayat VJ, Zarekar NS, Shendge RS (2017) Solid lipid nanoparticles: a review. Nanoscience Nanotechnology Research 2:67–72
21. Akrout A, Chemli R, Chreïf I, Hammami M (2001) Analysis of the essential oil of Artemisia campestris L. Flavour Fragr J 16:337–339
22. Gordanian B, Behbahani M, Carapetian J, Fazilati M (2014) In vitro evaluation of cytotoxic activity of flower, leaf, stem and root extracts of five Artemisia species. Research in Pharmaceutical Sciences 9:91
23. Emami SA, Rabe SZ, Ahi A, Mahmoudi M, Tabasi N (2009) Study the cytotoxic and pro-apoptoticactivity of Artemisia annua extracts. Pharmacologyonline 3:1062–1069
24. Mahmoudi M, Rabe SZ, Ahi A, Emami SA (2009) Evaluation of the cytotoxic activity of different Artemisia khorassanica samples on cancer cell lines. Pharmacol online 2:778–786
25. Wong ML, Medrano JF (2005) Real-time PCR for mRNA quantitation. Biotechniques 39:75–85
26. Asghari G, Jalali M, Sadoughi E (2012) Antimicrobial activity and chemical composition of essential oil from the seeds of Artemisia aucheri Boiss. Jundishapur journal of natural pharmaceutical products 7:11
27. Gharehmatrossian S, Popov YU, Ghorbanli M, Safaeian S (2012) Antioxidant activities and cytotoxic effects of whole plant and isolated culture of Artemisia aucheri Boiss. Asian Journal of Pharmaceutical Clinical Research 5:95–98