تغییرات بیان ژن سرکوبگر تومور (TP53) بافت کبد و شاخص های اکسیداتیو متعاقب شش هفته تمرین مقاومتی و مصرف عصاره آناناس در موش های مبتلا به سرطان ملانوما
محورهای موضوعی : تشخیص مولکولی نشانگر های بیوشیمیایی و ژنتیکی
سعید شهرستانی
1
,
حسین عابدنطنزی
2
*
,
بهرام عابدی
3
,
شهرام سهیلی
4
1 - 1- دانشجوی دکتری تخصصی فیزیولوژی ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، گروه تخصصی تربیت بدنی و علوم ورزشی، تهران، ایران
2 - گروه تخصصی تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - Department of Sports Sciences, Islamic Azad University, Mahalat Branch, Mahalat, Iran
4 - دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس. گروه تربیت بدنی
کلید واژه: تمرین مقاومتی, ¬آناناس , سرطان ملانوما, تومور, P53,
چکیده مقاله :
زمینه و هدف: سرطان ملانوما شدیدترین زیر مجموعه سرطان پوست است که قدرت تهاجم بالا و متاستاز سريع به ساير اندامها را دارد. اخیرا نقش تمرینات ورزشی در پیشگیری و درمان سرطان بسیار مورد توجه قرار دارد . آناناس نیز متعلق به خانواده برومولياسه و زير خانواده برومولويده مي باشد که خواص ضد سرطانی آن مطرح شده است. ژنP53 یک ژن مهار کننده تومور است. هدف پژوهش حاضر مطالعه تاثیر شش هفته تمرین مقاومتی و مصرف عصاره آناناس بر حجم تومور و بیان ژن P53 بافت تومورو عوامل اکسیدانی آنتی اکسیدانی در موش های مبتلا به سرطان ملانوما بود.
مواد و روش ها: این مطالعه بنیادی بر روی 32 موش نژاد C57 بعنوان نمونه شروع شد که در انتها بر روی 20 سر موش های باقیمانده در چهار گروه شامل کنترل، تمرین مقاومتی، عصاره آناناس و تمرین مقاومتی- آناناس انجام شد. پس از القای تومور به موش ها ، برنامه تمرین مقاومتی و عصاره دهی آناناس به میزان mg/kg 300 بصورت گاواژ به مدت شش هفته اجرا شد. وزن و حجم تومور موش ها اندازه گیری شد. اندازه گیری بیان ژن P53 بافت تومور به روش RT-PCR انجام گرفت. سپس داده ها با استفاده آنالیز واریانس یک طرفه، آزمون تحلیل واریانس دو عاملی و تعقیبی مورد تجزیه تحلیل قرار گرفتند. سطح معنی داری p≤0.05 در نظر گرفته شد.
نتایج : نشان داد در مقایسه با گروه کنترل، تمرین مقاومتی و تمرین - آناناس به کاهش معنیدار حجم تومور و کاهش بیان ژن P53 بافت تومور و افزایش شاخص آنتی اکسیدانی GPXو کاهش شاخص استرس اکسیداتیو MDA در گر.ههای تجربی شد که در گروه تعاملی تغییرات میانگین و اثر بخشی بیشتر بود .
نتیجه گیری: تمرین مقاومتی و عصاره آناناس منجر به کاهش وزن وکاهش معنی‌دارحجم تومور و افزایش بیان ژن p53 سرکوب‌کننده تومور و افزایش شاخص آنتی اکسیدانی GPXو کاهش شاخص استرس اکسیداتیو MDA در در گروههای تجربی نسبت به گروه کنترل در بافت تومور شد.
Background & Aim: Melanoma cancer is the most severe subtype of skin cancer, which has high invasiveness and rapid metastasis to other organs. Recently, the role of sports training in the prevention and treatment of cancer has received much attention. Pineapple also belongs to the bromolyase family and the bromoloid subfamily, whose anti-cancer properties have been suggested. P53 gene is a tumor suppressor gene. The aim of the present study was to study the effect of six weeks of resistance training and consumption of pineapple extract on tumor volume and tumor tissue P53 gene expression in mice with melanoma cancer.
Materials & Methods: The basic study began with 32 C57 mice as a sample, which was eventually divided into four groups, including the remaining 20 mice in four groups including control, resistance training, pineapple extract and resistance training-pineapple. After tumor induction in mice, the program of resistance training and pineapple extract at the rate of 300 mg/kg was implemented for six weeks. The weight and tumor volume of mice were measured. Measurement of P53 gene expression in tumor tissue was done by RT-PCR method. Then the data were analyzed using one-way analysis of variance, two-factor analysis of variance and post hoc test. A significance level of p≤0.05 was considered.
Results: Results was shown that compared to the control group, resistance training and pineapple-based training significantly reduced tumor volume and decreased P53 gene expression in tumor tissue and increased GPX antioxidant index and decreased MDA oxidative stress index in experimental groups, while in the interaction group, the mean changes and effectiveness were greater.
Conclusion: Resistance training and pineapple extract led to weight loss and significant reduction in tumor volume and increased expression of the tumor suppressor p53 gene and increased GPX antioxidant index and decreased MDA oxidative stress index in experimental groups compared to the control group in tumor tissue.
1. Torre LA, Siegel RL, Ward EM, Jemal A. [Global Cancer Incidence and Mortality Rates and Trends--An Update]. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2016; 25(1):16-27. doi:10.1158/1055-9965.EPI-15-0578
2. Ahmed B, Qadir MI, Ghafoor S. [Malignant Melanoma: Skin Cancer-Diagnosis, Prevention, and Treatment]. Crit Rev Eukaryot Gene Expr. 2020; 30(4):291-297.
3. Levine AJ, Oren M. [The first 30 years of p53: growing ever more complex]. Nat Rev Cancer. 2009;9(10):749-758.
4. Chang JR, Ghafouri M, Mukerjee R, Bagashev A, Chabrashvili T, Sawaya BE. [Role of p53 in neurodegenerative diseases]. Neurodegener Dis. 2012; 9(2):68-80.
5. Li T, Kon N, Jiang L, et al. [Tumor suppression in the absence of p53-mediated cell-cycle arrest, apoptosis, and senescence. Cell]. 2012; 149(6):1269-1283.
6. Höpker K, Hagmann H, Khurshid S, Chen S, Schermer B, Benzing T, Reinhardt HC. [Putting the brakes on p53-driven apoptosis]. Cell Cycle. 2012 Nov 15; 11(22):4122-8.
7. Borst JM, Frings-Dresen MH, Sluiter JK. [Prevalence and incidence of mental health problems among Dutch medical students and the study-related and personal risk factors: a longitudinal study]. Int J Adolesc Med Health. 2016; 28(4):349-355. doi:10.1515/ijamh-2015-0021
8. Yusoff MSB, Pa MNM, Rahim AFA. [Mental health of medical students before and during
medical education: A prospective study]. Journal of Taibah University Medical Sciences 2013; 8(2): 86-92
9. Lago CU, Sung HJ, Ma W, Wang PY, Hwang PM. [p53, aerobic metabolism, and cancer]. Antioxid Redox Signal. 2011; 15(6):1739-1748.
10. Giampieri F, Alvarez-Suarez JM, Mazzoni L, et al. [Polyphenol-rich strawberry extract protects human dermal fibroblasts against hydrogen peroxide oxidative damage and improves mitochondrial functionality]. Molecules. 2014; 19(6):7798-7816. Published 2014 Jun 11.
11. Nokhbeh Zaeem Sh, Heydari Nasrabadi M, Salehi pour M. Effects of Eucheuma Cottoni L Algae on COX2 and SOD genes in breast cancer tissue induced in Balb-C mice by Real-Time PCR. Razi J Med Sci. 2020; 26(11):87-97.
12. Michael A, Hedayati B, Dalgleish AG. [Disease regression in malignant melanoma: spontaneous resolution or a result of treatment with antioxidants, green tea, and pineapple cores? A case report]. Integr Cancer Ther. 2007; 6(1):77-79.
13. Roussis IG, Lambropoulos I, Soulti K. [Scavenging Capacities of Some Wines and Wine Phenolic Extracts]. Food Technology and Biotechnology 2005; 43(4): 351-8.
14. Giampieri F, Alvarez-Suarez JM, Mazzoni L, et al. Polyphenol-rich strawberry
extract protects human dermal fibroblasts against hydrogen peroxide oxidative damage and improves mitochondrial functionality. Molecules. 2014; 19(6):7798-7816. Published 2014 Jun 11.
15.Nikkhah E, Khayami M, Heidari M. Evaluation of Nitric Oxide Scavenging Activity of Anthocyanins from Black Berry (Morus Nigra L.), Strawberry (Fragaria Vesca L.) and Berry)Morus Alba L. Var. Nigra) Extracts. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants 2009; 25(1): 120-8. [Persian]
16. Michael A, Hedayati B, Dalgleish AG. Disease regression in malignant melanoma: spontaneous resolution or a result of treatment with antioxidants, green tea, and pineapple cores? A case report. Integr Cancer Ther. 2007; 6(1):77-79.
17. Roussis IG, Lambropoulos I, Soulti K. Scavenging Capacities of Some Wines and Wine Phenolic Extracts. Food Technology and Biotechnology 2005; 43(4): 351-8.
18.Septembre-Malaterre A, Stanislas G, Douraguia E, Gonthier M-P. Evaluation of Nutritional and Antioxidant Properties of the Tropical Fruits Banana, Litchi, Mango, Papaya, Passion Fruit and Pineapple Cultivated in Réunion French Island. Food chem 2016; 212: 225-33.
19.Tysnes BB, Maurert HR, Porwol T, Probst B, Bjerkvig R, Hoover F. Bromelain Reversibly Inhibits Invasive Properties of Glioma Cells. Neoplasia 2001; 3(6): 469-79.
20.Raeisi F, Raeisi E, Shahbazi-Gahrouei D, Heidarian , Amiri M, Gholami M. Cytotoxicity Effect of Pineapple Extract on Breast Cancer Cells (4T1). J Isfahan Med Sch 2016; 34(394): 946-51. [Persian].
21. Sinha R, Kim GJ, Nie S, Shin DM. Nanotechnology in Cancer Therapeutics: Bioconjugated Nanoparticles for Drug Delivery. Mol Cancer Ther 2006; 5(8): 1909-17.
22. Castano AP, Mroz P, Hamblin MR. Photodynamic Therapy and Anti-Tumour Immunity. Nat Rev Cancer 2006; 6(7): 535-45. 14-Brannon-Peppas L, Blanchette JO. Nanoparticle and Targeted Systems for Cancer Therapy. Advanced drug delivery reviews 2012; 64(supplement): 206-212
23. Gholamian R, Nikoonahad Lotfabadi N, Haghiralssadat B F. Evaluation of Antioxidant and Cytotoxic Effects of Liposomes Containing Pineapple Fruit Extract on Melanoma Skin Cancer (A375 Cell Line). JSSU. 2020; 28 (2):2411-2424.
24. Khori V, Amani Shalamzari S, Isanejad A, et al. Effects of exercise training together with tamoxifen in reducing mammary tumor burden in mice: Possible underlying pathway of miR-21. Eur J Pharmacol. 2015; 765:179-187.
25.Dashti A, Ebrahimi M, Hadjati J, Moazzeni S M. Identification and Characterization of Cancer Stem Cells in Mouse Malignant Melanoma. Mjms. 2014; 17 (2):27-37
26. Amani-Shalamzari S, Aghaalinejad H, Alizadeh S, Kazmi A, Saei M A, Minayi N et al . The effect of endurance training on the level of tissue IL-6 and VEGF in mice with breast cancer. J Shahrekord Univ Med Sci. 2014; 16 (2):10-21.
27. Nourshahi, M., Babaei, A., Bigdeli, M., Ghasemi Beyrami, M. The Effect of Six Weeks of Resistance Training on Tumor Tissue VEGF and Endostatin in Mice with Breast Cancer. Journal of Sport Biosciences, 2013; 5(2): 27-46.
28. Bacurau AV, Belmonte MA, Navarro F, et al. Effect of a high-intensity exercise training on the metabolism and function of macrophages and lymphocytes of walker 256 tumor bearing rats. Exp Biol Med (Maywood). 2007; 232(10):1289-1299.
29. Murphy EA, Davis JM, Barrilleaux TL, et al. Benefits of exercise training on breast cancer progression and inflammation in C3 (1) SV40Tag mice. Cytokine. 2011; 55(2):274-279.
30. Julianna Blagih, Michael D. Buck and Karen H. Vousden*.P53, cancer and the immune response. © 2020. Published by The Company of Biologists Ltd | Journal of Cell Science (2020) 133, jcs237453.
31. Calle MC, Fernandez ML. Effects of resistance training on the inflammatory response. Nutr Res Pract. 2010; 4(4):259-269.
32. Ceci, C., García-Chico, C., Atzori, M.G., Lacal, P.M., Lista, S., Santos-Lozano, A., Graziani, G., Pinto-Fraga, J. (2024). Impact of Physical Exercise on Melanoma Hallmarks: Current Status of Preclinical and Clinical Research. Journal of Cancer, 15(1), 1-19.
33. Bhui K, Tyagi S, Prakash B, Shukla Y. [Pineapple Bromelain Induces Autophagy, Facilitating Apoptotic Response in Mammary Carcinoma Cells]. BioFactors 2010; 36(6): 474-82.
34. Wang H, Dong Z, Liu J, Zhu Z, Najafi M. Mechanisms of Cancer-killing by Quercetin; A Review on Cell Death Mechanisms. Anticancer Agents Med Chem. 2023;23(9):999-1012.
35. Chang TC, Wei PL, Makondi PT, Chen WT, Huang CY, Chang YJ. Bromelain inhibits the ability of colorectal cancer cells to proliferate via activation of ROS production and autophagy. PLoS One. 2019 Jan 18;14(1):e0210274.
36. Papadopetraki A, Maridaki M, Zagouri F, Dimopoulos MA, Koutsilieris M, Philippou A. Physical Exercise Restrains Cancer Progression through Muscle-Derived Factors. Cancers (Basel). 2022 Apr 8;14(8):1892.
37. Delrieu L, Touillaud M, Pérol O, et al. Impact of Physical Activity on Oxidative Stress Markers in Patients with Metastatic Breast Cancer. Oxid Med Cell Longev. 2021; 2021:6694594. Published 2021 Jul 16.
38. Secor ER, Carson WF, Singh A, et al. Oral Bromelain Attenuates Inflammation in an Ovalbumin-induced Murine Model of Asthma. Evid Based Complement Alternat Med. 2008; 5(1):61-69.
39. Alfitri, Nur Mawaddha, Efrida Pima Sari Tambunan, and Syukriah Syukriah. "The Effect of Pineapple (Ananas comosus L.) Fruit Extract On The Liver White Rats (Rattus norvegicus) Induced By Soft Drinks." JURNAL PEMBELAJARAN DAN BIOLOGI NUKLEUS 10, no. 3 (2024): 1051–62.
تغییرات بیان ژن سرکوبگر تومور (TP53) بافت کبد و شاخص های اکسیداتیو متعاقب شش هفته تمرین مقاومتی و مصرف عصاره آناناس در موش های مبتلا به سرطان ملانوما
سعید شهرستانی1، حسین عابد نطنزی2، بهرام عابدی 3 ، شهرام سهیلی4
1- دانشجوی دکتری فیزیولوژی ورزشی، گروه تخصصی تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران.
2-گروه تخصصی تربیت بدنی و علوم ورزشی،دانشگاه آزاد اسلامی،واحد علوم و تحقیقات، تهران، ایران. نویسنده مسئول: abednazari@gmail.com
3- گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران.
4- گروه تربیت بدنی و علوم ورزشی،دانشگاه آزاد اسلامی ،واحد شهر قدس، تهران، ایران.
تاریخ دریافت: 24/03/1404 تاریخ پذیرش: 11/06/1404
چکیده
زمینه و هدف: سرطان ملانوما شدیدترین زیر مجموعه سرطان پوست است که قدرت تهاجم بالا و متاستاز سريع به ساير اندامها را دارد. اخیرا نقش تمرینات ورزشی در پیشگیری و درمان سرطان بسیار مورد توجه قرار دارد . آناناس نیز متعلق به خانواده برومولياسه و زير خانواده برومولويده مي باشد که خواص ضد سرطانی آن مطرح شده است. ژنP53 یک ژن مهار کننده تومور است. هدف پژوهش حاضر مطالعه تاثیر شش هفته تمرین مقاومتی و مصرف عصاره آناناس بر حجم تومور و بیان ژن P53 بافت تومورو عوامل اکسیدانی آنتی اکسیدانی در موش های مبتلا به سرطان ملانوما بود.
مواد و روش ها: این مطالعه بنیادی بر روی 32 موش نژاد C57 بعنوان نمونه شروع شد که در انتها بر روی 20 سر موش های باقیمانده در چهار گروه شامل کنترل، تمرین مقاومتی، عصاره آناناس و تمرین مقاومتی- آناناس انجام شد. پس از القای تومور به موش ها ، برنامه تمرین مقاومتی و عصاره دهی آناناس به میزان mg/kg 300 بصورت گاواژ به مدت شش هفته اجرا شد. وزن و حجم تومور موش ها اندازه گیری شد. اندازه گیری بیان ژن P53 بافت تومور به روش RT-PCR انجام گرفت. سپس داده ها با استفاده آنالیز واریانس یک طرفه، آزمون تحلیل واریانس دو عاملی و تعقیبی مورد تجزیه تحلیل قرار گرفتند. سطح معنی داری p≤0.05 در نظر گرفته شد.
نتایج : نشان داد در مقایسه با گروه کنترل، تمرین مقاومتی و تمرین - آناناس به کاهش معنیدار حجم تومور و کاهش بیان ژن P53 بافت تومور و افزایش شاخص آنتی اکسیدانی GPXو کاهش شاخص استرس اکسیداتیو MDA در گر.ههای تجربی شد که در گروه تعاملی تغییرات میانگین و اثر بخشی بیشتر بود .
نتیجه گیری: تمرین مقاومتی و عصاره آناناس منجر به کاهش وزن وکاهش معنی‌دارحجم تومور و افزایش بیان ژن p53 سرکوب‌کننده تومور و افزایش شاخص آنتی اکسیدانی GPXو کاهش شاخص استرس اکسیداتیو MDA در در گروههای تجربی نسبت به گروه کنترل در بافت تومور شد.
کلمات کلیدي: تمرین مقاومتی، آناناس ، سرطان ملانوما، تومور، P53
مقدمه
سرطان عامل اصلی مرگ و میر در سراسر جهان و کشورها با هر سطح درآمدی است. علاوه بر این، انتظار می‌رود که تعداد موارد سرطان و مرگ و میر با رشد جمعیت، پیر شدن و اتخاذ رفتارهای سبک زندگی که خطر ابتلا به سرطان را افزایش میدهد، به سرعت افزایش یابد (1). ملانوما یک سرطان پوست است که در اثر بدخیمی ملانوسیت ها ایجاد می شود. بروز ملانوم در سراسر جهان به سرعت در حال افزایش است که منجر به مشکلات بهداشت عمومی می شود. برابر آمارهای منتشر شده در مجموع سالانه 50 میلیون مرگ در جهان روی می دهد که بیش از 5 میلیون آنها به انواع مختلف سرطــان نســبت داده مــی شــوند. ملانومــای بدخیــم هم 2 درصــد از کل سرطان ها را شامل می شود، ولی عامل یک درصد مرگ و میرهای ناشی از سرطان است. عوامل مستعد کننده ی این بیماری داشتن نژاد سفید، در معرض آفتاب شدید قرار گرفتن، سابقه ی خانوادگی ،ژنتیک، سابقه ی ملانومای قبلی، سرکوب ایمنی و خال های غیر طبیعی است (2).
عوامل و پروتئین های مختلفی در سرطان نقش دارند که پروتئین سرکوبگر تومور یا p53 یکی از آنهاست که نقش مهمی در سرکوب سرطان دارد (3). این پروتئین فعالیت های سرکوب کننده تومور خود را عمدتا با عمل به عنوان یک عامل رونویسی ، فعال سازی بیش از دویست ژن مختلف هدف، انجام می دهد. همچنین p53 به عنوان یک عامل مهم حاکم بر پاسخ های ایمنی ذاتی و سازگار ، تولید مثل ، رشد ، تخریب عصبی و پیری شناخته شده است (4) اخیرا با آشکار شدن نقش p53 در متابولیسم ممکن است برای عملکرد سرکوبگر تومور ضروری باشد(5) .يكي از مهم ترين مهاركننده هاي چرخه تكثير سلولي، مولكول P53 می باشد كه آن را محافظ ژنوم نامگذاری می کنند. اين مولكول با ايجاد وقفه در مرحله G2 باعث مهار شدن چرخه سلولي مي‌شود و با القاي آپوپتوز از ايجاد تومور پیشگیری می نماید. تخريب DNA عامل اصلي فعاليت اين مولكول می باشد(6). با درک این که نقص در آپوپتوز می تواند در بروز بیماری هایی از قبیل سرطان ایفای نقش کند، علاقه به کنترل آپوپتوز در بین محققان رو به افزایش است و پیشرفت هاي اخیر در زمینه تشخیص هاي سلولی و مولکولی سبب شناسایی فاکتورهایی شده که در کاهش پیشرفت و سرعت سلول هاي سرطانی نقش دارند که پروتئین سرکوبگر تومور P53 یکی از آنهاست (7). ژن P53 چرخه سلولی و مسیرهای بازسازی DNA را به عنوان بخشی از عملکرد صریح و مهم آن در حفظ پایداری ژنوم تنظیم می کند. P53 در تنظیم چرخه سلولی، پیری، آپوپتوز و ثبات ژنوم فعال است. ژن p53 روي بازوي کوتاه کروموزوم 17 قرار دارد و ایجاد اختلال و یا غیر فعال شدن پروتئین p53 منجر به بروز سرطان می گردد و در پژوهشی نشان داده شد مسیرهاي ژنتیکی که توسط p53 طی فعالیت هاي ورزشی تنظیم می شود ممکن است به تشریح مشاهدات اپیدمیولوژیک مرتبط با آمادگی قلبی تنفسی و سرطان کمک کند (8).مطالعات نشان داد p53 می تواند در ژنهایی که در هماهنگ کردن دو مسیر اصلی تولید انرژي متابولیسم هوازي فعالیت می کنند دخالت نماید، اما این که چگونه این عمل براي حفظ پایداري ژنوم بوده ، کمتر روشن است و نشان داده شده بهبود متابولیسم هوازي توسط p53 که به عنوان یک سرکوب کننده تومور عمل می کند، ممکن است راهبردهاي پیشگیري از سرطان را ارائه دهد(9). از جمله علل اصلی بروز سرطان ها می توان به تأثیر عوامل محیطی در ایجاد جهش و تغییرات ژنتیکی مسئول بروز بدخیمی ها اشاره کرد و یکی از بافت هایی که در معرض بسیاری از عوامل ایجاد کننده سرطان قرار دارد پوست می باشد . پوست در معرض عوامل متعددی از جمله دود، میکروارگانیسم‌ها و یا انواع اشعه ها مانند اشعه ماوراء بنفش و ... می باشدکه می‌توانند باعث ایجاد پاسخ‌های بیولوژیکی شده و از طریق تولید گونه‌های اکسیژن فعال منجر به آسیب پوست شوند (10).
از طرفي ديگر، سميت گونه هاي از(Reactive Oxygen Species) ROS اكسـيژن فعال عوامل اصـلي دخيـل در سـرطان، پيـري، بيماري هـاي قلبي، آسيب هاي سلولي كبد و سـاير انـدامها مي باشـد. مطالعـات نشـان دهنده افزايش سـوپر اكسـيد ديسـموتاز(SOD)و گلوتـاتيون پراكسيداز (GPX) در خون بيماران مبـتلا بـه سـرطان پستان در مقايسه با افراد طبيعي مي باشـد. بـه عبـارتي گونـه هاي فعـال سـبب افـزايش بيـان عناصـر مسـئول آنتي اكسـيداني و درنتيجـه افـزايش آنزيمهـاي SOD و GPX مي شود.در مقابل این عوامل، آنتی اکسیدان‌ها ترکیب‌هایی هستند که بـه مهــار بســیاری از واکنش‌های اکسیداســیون کــه توســط رادیکال‌های آزاد ایجـاد مـی‌شـوند، کمـک نمـوده و بـدین وسیله آسیب وارده به سلولها و بافتها را مهار کـرده یـا بـه تأخیر می‌اندازنـد. از جملـه مکانیسـم‌های عملکـردی آن‌هـا واکنش جمع آوری گونه‌ای رادیکال آزاد اکسیژن و نیتــروژن مــی‌باشــد (11). شواهد گسترده ای برای استفاده از آنتی‌اکسیدان‌ها در سرطان وجود دارد (12). ارزش پتانســیلی آنتــی اکســیدان‌ها، محققــان را بر آن داشته تا بــه جستجوی ترکیب‌های طبیعی با فعالیت آنتی اکسیدانی بـالا و سمیت کم بپردازند. مطالعـات اخیـر نشـان داده کـه تعــدادی از محصــولات گیــاهی شــامل: پلــی فنــل‌هــا، فلاونوئید‌ها، کومارین‌ها، کورکومین‌هـا، تـرپن‌هـا و انـواع عصاره‌های گیاهی، فعالیت آنتـی اکسـیدانی از خـود نشـان می‌دهند . همچنین نشان داده شده که یک سري از ترکیبات طبیعی از جمله گیاهان باعث القا ء مسیرهاي آپوپتوزي می شوند که در سلولها ي سرطان مهار شده اند. فرآورده هاي طبیعی به ویژه گیاهان داراي پتانسیل بالایی براي ساخت ترکیبات دارویی می باشند (13).
پوست در معرض عوامل متعددی از جمله دود، میکروارگانیسم‌ها و یا اشعه ماوراء بنفش که می‌توانند باعث ایجاد پاسخ‌های بیولوژیکی شده و از طریق تولید گونه‌های اکسیژن فعال (Reactive Oxygen Species) منجر به آسیب پوست شوند در مقابل این عوامل، آنتی اکسیدان‌ها ترکیب‌هایی هستند که بـه مهــار بســیاری از واکنش‌های اکسیداســیون کــه توســط رادیکال‌های آزاد ایجـاد مـی‌شـوند، کمـک نمـوده و بـدین وسیله آسیب وارده به سلولها و بافتها را مهار کـرده یـا بـه تأخیر می‌اندازنـد. از جملـه مکانیسـم‌های عملکـردی آن‌هـا واکنش جمع آوری گونه‌ای رادیکال آزاد اکسیژن و نیتــروژن مــی‌باشــد (14). شواهد گسترده ای برای استفاده از آنتی‌اکسیدان‌ها در سرطان وجود دارد . ارزش پتانســیلی آنتــی اکســیدان‌ها، محققــان را بر آن داشته تا بــه جستجوی ترکیب‌های طبیعی با فعالیت آنتی اکسیدانی بـالا و سمیت کم بپردازند(15). مطالعـات اخیـر نشـان داده کـه تعــدادی از محصــولات گیــاهی شــامل: پلــی فنــل‌هــا، فلاونوئید‌ها، کومارین‌ها، کورکومین‌هـا، تـرپن‌هـا و انـواع عصاره‌های گیاهی، فعالیت آنتـی اکسـیدانی از خـود نشـان می‌دهند . همچنین نشان داده شده که یک سري از ترکیبات طبیعی از جمله گیاهان باعث القا ء مسیرهاي آپوپتوزي می شوند که در سلولها ي سرطان مهار شده اند. توانایی القاء آپوپتوز در سلولهاي سرطانی و توقف تکثیر این سلول ها موضوع بسیاري از تحقیقات ایمونوفارماکولوژي می باشد. از جمله علل اصلی بروز سرطان ها می توان به تأثیر عوامل محیطی در ایجاد جهش و تغییرات ژنتیکی مسئول بروز بدخیمی ها اشاره کرد. فرآورده هاي طبیعی به ویژه گیاهان داراي پتانسیل بالایی براي ساخت ترکیبات دارویی می باشند (17،16). آناناس با نام علمي comosus Ananas ونام انگليسي pineapple متعلق به خانواده برومولياسه وزير خانواده برومولويده مي باشد . اين ميوه يكي از پرطرفدارترين ميوه هاي استوايي است (18). از نظر تركيبات شيميايي در هر صد گرم قسمت قابل مصرف ميوه رسيده وخام به صورت متوسط: 85گرم آب، 0.4 گرم پروتئين، 0.2 گرم چربي، 13 گرم مواد قندي، 17 ميلي گرم كلسيم، 8 ميلي گرم فسفر، 0.5 ميلي گرم آهن، 1 ميلي گرم سديم، 146 ميلي گرم پتاسيم، 0.09 ميلي گرم تيامين، 0.03 ميلي گرم ريبوفلاوين ، 0.2 ميلي گرم نياسين، آنزيم بروميلين، وانيلين، اسيدهاي آزاد آلي، 17 ميلي گرم ويتامين C ، 70 واحد بين المللي ويتامين A ،B و B2 وجود دارد . آنزيم بروميلين به دست آمده از عصاره آناناس به صورت گسترده در طب سنتي استفاده مي شود اين ماده علاوه بر اين موارد، داراي فعاليت هايي نظير تنظيم كننده سيستم ايمني، اثرات ضد التهابي و اثرات ضد سرطاني است .(19) رئيسي و همكاران در سال 1395 ،اثرات ضدسرطاني آناناس را بر سرطان پستان بررسي نموده و به نتايج ارزشمندي در راستاي نابودي اين سلولها دست يافتند (20). با توجه به قابليت هاي بروميلين و تعداد اندك مطالعات انجام شده پيرامون سلول هاي سرطاني، هنوز مطالعات بيشتري لازم است تا بتوان قابليت هاي اين تركيب را بررسي كرد. از اصلی ترین مشکلاتی كه ي درمان سرطان وجود دارد اين است كه داروهاي درماني در بافتها ي توموري باقي نمی مانند و داروها بافت های سالم بدن را نیز تحت تاثیر قرار می دهند (21) درمان هاي مختلفي كه امروزه براي سرطان وجود دارد مثل پرتودرماني و يا ساير داروهاي رايج، همگي براي سلول هاي سالم بدن نيز سمي هستند و علاوه بر هزينه هاي بالا عوارض جانبي بالايي دارند (22). بنابراين احساس مي شود كه نياز مبرمي به روش هاي جديد براي درمان سرطان به عنوان روش هاي درماني هدفمند سرطان وجود دارد كه بتواند جايگزين خوبي براي روش هاي شيمي درماني فعلي باشد (23). لذا در این مطالعه در نظر است تمرین مقاومتی ومصرف عصاره آناناس بر بیان ژن P53 بافت تومور و حجم تومور موش های مبتلا به سرطان ملانوما گزارش گردد تا شاید بتوان از اثر بخشی و نقش آنتی اکسیدانی و ضد التهابی آناناس در کنار طراحی برنامه ورزشی برای سرطانی ها استفاده کرد . امید است نتایج حاصل از این پژوهش در علوم پزشکی و ورزشی پس از مطالعات انسانی مشابه به عنوان راهی نجات بخش در بهبود عوارض ناشی از سرطان عوارض آن و آسیب های بافتی ناشی از آن مورد استفاده قرار گیرد.
روش شناسی پژوهش :
جامعه و نمونه آماری:
جامعه آماری پژوهش حاضر را موشهای نر C57BL/6 تشکیل میدادند که از بین آنها، 32 سر موش نر شش تا هشت هفتهای با دامنه وزنی12 تا 14 گرم که با ترازوی دیجیتالی اندازه گیری شد و در هنگام خرید در همین محدوده وزنی بودند به عنوان نمونه آماری از انستیتو پاستور خریداری و به اتاق نگهداری حیوانات آزمایشگاه دانشگاه علوم پزشکی بقیه اله تهران منتقل شدند. موشها به صورت تصادفی و تعداد مساوی شامل هشت سر موش در هر گروه قرار گرفتند .
عصاره گيري از ميوه آناناس:
ميوه آناناس تهيه شده و پس از شسته شدن به حلقه هاي نازك برش زده شد و در مكان سايه روشن به دور از آلودگي خشك شد. سپس از ميوه خشك شده، پودر يكنواخت تهيه می گردد. جهت عصاره گيري ميوه آناناس از روش خيساندن در دماي 4 درجه سانتيگراد استفاده می شود. به ازاي هر 7 گرم پودر آناناس، 50 ميليليتر اتانول 85 %استفاده شد.عصاره حاصله در بن ماري 37 درجه سانتيگراد قرار داده شده تا حلال به طور كامل تبخير می شود. عصاره خشك بدست آمده تا زمان استفاده، درون يخچال نگهداري می شود.به طور خلاصه پس از توزين میوه آناناس، پوست آن جدا، پارانشيم آن خارج شده و با استفاده از دستگاه مخلوط كن، مخلوط يكنواخت و همگني تهيه نموده، پس از سانتريفوژ مخلوط با سرعت 4000 دور در دقيقه به مدت 10 دقيقه، فيبره را در قسمت پاييني و عصاره در قسمت بالايي لوله قرار می گیرد.
اين عصاره با آب مقطر رقيق شده و عصاره 20 درصد مورد استفاده قرار خواهد گرفت. نرمال سالين و عصاره آناناس (300 ميلي گرم بركيلوگرم در وزن بدن) به وسيله گاواژ به موش هاي مورد نظر خورانده خواهد شد(23).
کشت رده سلولی :
رده سلول سرطانی ملانوما B16F10 از بانک سلولی انستیتو پاستور ایران خریداری شد. برای کشت این رده سلولی، از محیط کشت RPMI غنی شده با FBS 10% همراه با آنتی بیوتیک پنی سیلین استرپتومایسین استفاده شد. درابتدا به منظور استخراج بافت توموری از موش های استوک، با روش نخاعی موش ها کشته شدند. سپس ناحیه توموری با الکل استریل شد و با کمک پنس و قیچی تومور از پهلوی موش خارج و به یک پلیت حاوی محلول سرم فیزیولوژی استریل منتقل گردید. بافت توموری حاصله با یک تیغ بیستوری به قطعات 2-3 میلی متری تقسیم شد. در حین قطعه کردن بافت توموری چربی ها و عروق اضافه از تومور جداسازی شده و بافت توموری به صورت خالص قطعه قطعه شد. قطعات توموری به یک پلیت استریل حاوی سرم فیزیولوژی منتقل شدند تا برای جراحی مورد استفاده قرار بگیرند.
برای شروع جراحی ابتدا موش ها با مخلوط داروی زایلزین و کتامین به نسبت 1 به 2 همراه با محلول سرم فیزیولوژی استریل مورد بیهوشی قرار گرفتند (مقدار داروها برای بیهوشی 5 سر موش شامل 40 میکرولیتر زایلزین و 80 میکرولیتر کتامین همراه با 380 میکرولیتر سرم فیزیولوژی استریل بود که از این ترکیب مقدار 100 میکرولیتر به هر موش به صورت صفاقی تزریق شد.). پس از بیهوشی کامل، موش ها از ناحیه پهلو بر روی تخته جراحی قرار گرفتند و با کمک پنس و قیچی استریل در ناحیه پهلوی شیو شده یک برش کوچک ایجاد شد، سپس با کمک پنس کانال باریکی در زیر پوست ایجاد شد. در مرحله بعدی یه قطعه از بافت توموری استخراج شده از موش استوک به انتهای کانال ایجاد شده در زیر پوست موش منتقل شد و محل برش پوست به کمک چسب و منگنه مخصوص بخیه مسدود شد. پس از جراحی به منظور ریکاوری، موش ها در یک قفس جداگانه و در یک اتاق با دمای 25 درجه سانتی گراد نگهداری شدند. محل بخیه جراحی با بتادین ضدعفونی گردید. همچنین موش ها به صورت هفتگی جهت بررسی روند رشد تومور مورد معاینه قرار می گرفتند.. نگهداری موشها در قفسهای پلیکربنات مخصوص و تعداد چهار سر موش در هر قفس صورت گرفت. به منظور آشنایی با محیط جدید، موشها به مدت یک هفته در آزمایشگاه نگهداری شدند. پس از آشناسازی، موشها به صورت تصادفی و باتوجه به همگنسازی وزن به چهار گروه مساوی تقسیم شدند. پس از یک هفته آشناسازی با محیط، سلولهای سرطانی به موشها تزریق و یک هفته پس از تزریق سلولهای سرطانی که بافت تومور در جایگاه تزریق سلولهای سرطانی قابل لمس و مشاهده بود، پروتکل پژوهشی آغاز شد و در انتهای شش هفته برنامه تمرینی، خونگیری، بافت‌برداری و اندازهگیری وزن موش و حجم تومورانجام گرفت. (25،24)
اندازه گیری حجم تومور
همه حیوانات در ابتدا و به صورت هفتگی با استفاده از ترازو وزن شدند. حجم تومور در دو بعد اندازهگیری شد. بزرگترین بعد تومور به عنوان طول (L) تومور در نظر گرفته شد و بعد دیگر (در زاویه ۹۰ درجه) به عنوان عرض (W) در نظر گرفته شد. پس از پیدایش تومور، هر هفته یکبار طول و عرض تومور توسط کولیس دیجیتال اندازهگیری گردید و با استفاده از فرمول محاسباتی حجم تومور )] [V=π/6 (w×L2 میزان آن تعیین شد (26).
گروه بندی و اجرای پروتکل پژوهشی :
به منظور آشنایی با محیط جدید، موش¬ها به مدت یک هفته در آزمایشگاه نگهداری می شوند. پس از آشناسازی، موش¬ها با نردبان مقاومتی به صورت تصادفی و باتوجه به
همگن¬سازی وزن به چهار گروه ، کنترل ،تمرین مقاومتی، آناناس و گروه تمرین مقاومتی +آناناس تقسيم می شوند.
زمانبندي تمريني :
موش ها در هفتة دوم آزمایشگاه برای اجرای پروتکل های پژوهشی تمرین و گاواژ آماده می شوند. موش ها طي سه جلسه در هفته با نردبان مقاومتی تمرین می کنند.
تمرين مقاومتی شامل بالا رفتن از نردبان (طول 1 متر، شيب 85 درجه و 2 سانتيمتر فضاي بين هر پله) می باشد كه سه جلسه در هفته و به مدت شش هفته انجام می گیرد. هفته اول تمرین بدون وزنه و در هفته دوم با 15 درصد وزنه تمرین انجام می شود ودر هفته سوم در اولين جلسة تمرين و به منظور انجام تكرار اول، 25 درصد وزن بدن موش ها به دمشان وزنه متصل می شود و به ترتيب50 درصد سپس 75 و 100 درصد براي هر تكرار افزايش می یابد. اگر موش قادر به حمل بار بود، با هر تكرار موفق، 3 گرم به كيسة حاوي وزنه اضافه شده تا حيوان به واماندگي برسد. وزنة حمل شده قبل از واماندگي، به عنوان وزنة حداكثر، براي طراحي پروتكل جلسه بعد استفاده مي شود. بنابراين براي جلسه هاي بعدي تمرين به ترتيب 50 ،75 ،100 درصد وزنة حداكثر جلسة قبل و به ازاي هر تكرار موفق 3 گرم اضافه درنظر گرفته مي شود. با اين تفاوت كه بعد از واماندگي هر موش با 70 درصد حداكثر وزنه به تمرين ادامه مي دهد، به طوريكه هر جلسة تمرين شامل حداقل 4 و حداكثر 8 تكرار است. بين هرتكرار نيز 2 دقيقه استراحت وجود دارد كه با رسيدن موش به بالاي نردبان اين استراحت شروع مي شود . پس ازاتمام استراحت ، وزنه مورد نظر به كيسه متصل به دم موش اضافه مي شود و موش به پايين نردبان انتقال مي يابد.درصورت نياز نيز دم موش ها به منظور ايجاد انگيختگي لمس مي شود. (27).
جدول 1- جدول زمانبندی تمرینات.
هفته | تعداد جلسه | شیب | درصد وزنه | تکرار | استراحت بین تکرار(دقیقه) |
اول | 3 | 85 درجه | 0 | 4 | 2 |
دوم | 3 | 85 درجه | 15 | 4 | 2 |
سوم | 3 | 85 درجه | 25 | 6 | 2 |
چهارم | 3 | 85 درجه | 50 | 6 | 2 |
پنجم | 3 | 85 درجه | 75 | 8 | 2 |
ششم | 3 | 85 درجه | 100 | 8 | 2 |
روش بافت برداری :
در انتهای پروتکل های برنامه تمرینی و عصاره دهی و 48 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین و پس از 12 ساعت ناشتایی، خونگیری، بافت‌برداری و اندازهگیری وزن موش و حجم تومورانجام گرفت. بافت تومور نیز به منظور اندازه گیری بیان ژن جدا و بلافاصله توسط ازت مایع به فریزر منفی 80 منتقل شد.
روش بیان ژن:
ﻣﻘﺪاري از بافت تومور ﺑـﺮاي اﻧﺠﺎم ﻣﺮاﺣﻞ رﻳﻞ ﺗﺎﻳﻢ درون RNA later ﻗﺮار داده ﺷـﺪ و ﺳﭙﺲ در ﻓﺮﻳﺰر ﻣﻨﻔﻲ 20 درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﻲ ﮔﺮاد ﻗﺮار داده ﺷﺪ. در ﻣﺮﺣﻠﻪ ﺑﻌﺪ RNA ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻛﻴﺖ RiboEx Total RNA isolation solution (GeneAll) اﺳﺘﺨﺮاج ﺷﺪ و در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﺑﺮرﺳﻲ ﻛﻤﻲ و ﻛﻴﻔـﻲ آن ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از دﺳﺘﮕﺎه ﻧﺎﻧﻮدارپ و ژل آﮔـﺎرز ﻳـﻚ درﺻـﺪ اﻧﺠﺎم ﺷﺪ. ﭘﺲ از اﻃﻤﻴﻨـﺎن از ﺧﻠـﻮص وکیفیت RNA اﺳـﺘﺨﺮاج ﺷﺪه، cDNA ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از ﻛﻴﺖ FIRE Script RT cDNA Synthesis (Solis BioDyne) ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪ و ﺑﻪ ﻓﺮﻳﺰر ﻣﻨﻔﻲ 20 اﻧﺘﻘﺎل داده ﺷـﺪ. ﺳـﭙﺲ ﺑـﺮاي ﺑﺮرﺳـﻲ ﺑﻴﺎن ژنP53 ، ﭘﺮاﻳﻤﺮﻫـﺎي ﻣـﻮرد اﺳـﺘﻔﺎده در اﻳـﻦ ﭘﮋوﻫﺶ ﺗﻮﺳﻂ ﻧﺮم اﻓﺰار Primer3 ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﺪ و ﺗﻮﺳﻂ ﺷﺮﻛﺖ بیوتکنولوژی پیشگام ﺳﻨﺘﺰ ﮔﺮدﻳـﺪ. ﺗﻮاﻟﻲ ﭘﺮاﻳﻤﺮﻫـﺎي ﻣﻮرد اﺳﺘﻔﺎده در ﺟﺪول 2 آورده ﺷﺪه اﺳﺖ.
جدول2 : الگوی پرایمرهای مورد استفاده در پژوهش
Product size | Primer | Gene |
133
| CCCAGGGAGTGCAAAGAGA | p53-F |
CAGCTCTCGGAACATCTCGA | p53-R |
ﺑﻴﺎن ژن P53 در ﺣﺠـﻢ 20 ﻣﻴﻜﺮوﻟﻴﺘﺮ ﺻﻮرت ﮔﺮﻓـﺖ ﺑـﻪ اﻳـﻦ ﺗﺮﺗﻴـﺐ ﻛـﻪ 10 ﻣﻴﻜﺮوﻟﻴﺘﺮ Master Mix (AMPLIQON RealQ Plus 2x Master Mix Green) در وﻳﺎل رﻳﺨﺘﻪ ﺷﺪ و ﺳـﭙﺲ 2 ﻣﻴﻜﺮوﻟﻴﺘﺮ ﭘﺮاﻳﻤﺮ ﻛﻪ ﺷﺎﻣﻞ 1 ﻣﻴﻜﺮوﻟﻴﺘﺮ ﭘﺮاﻳﻤﺮ ﭘﻴﺸﺮو و 1 ﻣﻴﻜﺮوﻟﻴﺘﺮ ﭘﺮاﻳﻤﺮ ﭘﻴﺮو ﺑﻮد ﺑﻪ وﻳﺎل اﺿﺎﻓﻪ ﺷـﺪ.در اداﻣﻪ 2 ﻣﻴﻜﺮو ﻟﻴﺘﺮ از cDNA ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷـﺪه ﺑـﻪ وﻳـﺎل اﺿﺎﻓﻪ ﮔﺮدﻳﺪ و در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﺑﻪ آن 6 میکرولیترآب ﺗﺰرﻳقی اﺿﺎﻓﻪ ﺷـﺪ ﺗـﺎ ﺣﺠﻢ ﻣﻮاد ﺑﻪ 20 ﻣﻴﻜﺮوﻟﻴﺘﺮ ﺑﺮﺳﺪ. ﺳﭙﺲ ﻧﻤﻮﻧـﻪ ﻫـﺎ در دﺳﺘﮕﺎه Rotor-Gene Q real-time PCR cycler (QIAGEN) ﻃﺒﻖ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﻣﻮرد ﻧﻈﺮ ﻛـﻪ ﺷـﺎﻣﻞ یک مرحله Enzyme Activation ﺑﻪ ﻣﺪت 15 دﻗﻴﻘﻪ در دﻣـﺎی 95 درﺟـﻪ ﺳـﺎﻧﺘﻲ ﮔـﺮاد و 40 سیکل شامل Denaturation ﺑـﻪ ﻣـﺪت 10 ﺛﺎﻧﻴـﻪ در دﻣﺎي 94 درﺟﻪ ﺳﺎﻧﺘﻲ ﮔﺮاد، Annealing-Extention ﺑـﻪ ﻣـﺪت 30 ﺛﺎﻧﻴﻪ بر روی تنظیم و اجرا شد(جدول 3) . در ﻧﻬﺎﻳﺖ ﻣﺤﺼﻮﻻت PCR ﺑه منظور بررسی اختصاصیت بر روي ژل آﮔﺎروز 1 درﺻﺪ ﺑﺮرﺳﻲ ﺷﺪ
.
ﺟﺪول 3 - ﻣﺮاﺣﻞ دﻣﺎﻳﻲ رﻳﻞ ﺗﺎﻳﻢ ﺑﻴﺎن ژن P53
ﺳﻴﻜﻞ | دﻣﺎ | زﻣﺎن | ﻣﺮاﺣﻞ |
1 | 95 | 15 دﻗﻴﻘﻪ | Enzyme Activation |
40 | 94 | 10 ﺛﺎﻧﻴﻪ | Denaturation |
60 | 30 ﺛﺎﻧﻴﻪ | Annealing-Extension |
روشهای آماری تجزیه و تحلیل دادهها
داده های متغییر ها با استفاده از نرم افزار SPSS22 تجزیه و تحلیل شدند. برای توصیف داده ها از آمار توصیفی (میانگین و انحراف استاندارد) استفاده شد.آزمون شاپیرو ویلک جهت تعیین طبیعی بودن توزیع داده ها و آزمون لوین برای تجانس واریانس ها و از آمار استنباطی تحلیل واریانس یک راهه و آزمون تعقیبی بن فرونی جهت مقایسه تفاوت بین گروهها و از آزمون تحلیل واریانس دو عاملی وشاخص تعیین اندازه اثر جهت مقایسه میزان تاثیرهریک از متغییر های مستقل استفاده گردید. سطح معنی داری 05/0 p≤ در نظر گرفته شد.
ملاحظات اخلاقی
اصول اخلاقی کار با حیوانات آزمایشگاهی در تمام مراحل اجرای پروتکل ها به منظور کمتر آسیب دیدن حیوانات با نظارت و دخالت مستقیم استاد راهنما انجام شد. این پژوهش با کد اخلاق IR.IAU.YAZD.REC .1400.050 در کمیتۀ اخلاق پزشکی دانشگاه آزاد واحد یزد تأیید شد.
نتایج
سطوح متغیرهای مورد بررسی شامل وزن موش ها ، حجم تومور، ﺑﻴﺎن ژن P53 بافت تومور ، موشها به صورت میانگین± انحراف معیار در جدول 4 گزارش شده است.
جدول4 جدول توصیفی سطوح متغیرهای مورد بررسی در گروههای پژوهش (انحراف معیار± میانگین)
گروه | وزن موش ها (گرم) | حجم تومور (میلی متر مکعب) | ﺑﻴﺎن ژن P53 (Fold cheng) |
GPX(nmol/ml)
|
MDA(nmolg/ml)
|
کنترل | 10/1±15.8 | 882.44±3799.81 | 0±1 | 3.85±12.93 | 2.80±9.97 |
تمرین مقاومتی | 1.51±15.4 | 238.36±2459.26 | 0.29±0.63 | 0.88±14.66 | 0.32±4.32 |
آناناس | 0.57±16.5 | 739.96±2444.64 | 0.25±0.57 | 0.75±21.40 | 0.42±3.90 |
تمرین- آناناس | 1.48±16.2 | 1090.54±1923.31 | 0.37±0.40 | 5.09±28.52 | 0.79±2.69 |
نمودار 1- تغیرات حجم تومور موش های گروههای مختلف را نشان می دهد.
نمودار 2- تغیرات بیان ژن P53 موش های گروههای مختلف را نشان می دهد.
نمودار 3- تغیرات غلظت سرمی GPX موش های گروههای مختلف را نشان می دهد.
نمودار 4- تغیرات غلظت سرمی MDA موش های گروههای مختلف را نشان می دهد.
تحلیل استنباطی یافته ها :
جدول 5 نتایج آزمون تحلیل واریانس گروهها را نشان میدهد. همان‌طور که از نتایج آزمون تحلیل واریانس مشخص است در متغیرهای مختلف بین گروهها تفاوت وجود دارد.
جدول 5- نتایج آزمون تحلیل واریانس گروهها | ||
متغیر | F | سطح معنی‌داری |
حجم تومور | 4.92 | 014/0 |
ژن P53 | 4.470 | 02/0 |
GPX | 22.44 | 0001/0 |
MDA | 22.42 | 0001/0 |
جدول 6- نتایج تحلیل واریانس دو عاملی و نیز اندازه اثرگروه ها .
متغییر | Group | Group | F | Sig. | Effect.Size |
حجم تومور (میلی متر مکعب)
| کنترل | مقاومتی | 6.28 | 024/0 | 295/0 |
آناناس | 6.48 | 022/0 | 302/0 | ||
مقاومتی + آناناس | 1.21 | 029/0 | 075/0 | ||
بیان ژن P53 (ّFold cheng)
| کنترل | مقاومتی | 4.85 | 044/0 | 244/0 |
آناناس | 7.22 | 017/0 | 325/0 | ||
مقاومتی + آناناس | 0.63 | 44/0 | 040/0 | ||
GPX | کنترل | مقاومتی | 8.24 | 012/0 | 355/0 |
آناناس | 52.44 | 0001/0 | 778/0 | ||
مقاومتی + آناناس | 3.05 | 10/0 | 169/0 | ||
MDA | کنترل | مقاومتی | 23.94 | 0001/0 | 615/0 |
آناناس | 30.09 | 0001/0 | 667/0 | ||
مقاومتی + آناناس | 10 | 006/0 | 400/0 |
بحث
يافته هاي پژوهش حاضر با عنوان تغییرات بیان ژن سرکوبگر تومور (TP53) بافت کبد و شاخص های اکسیداتیو متعاقب شش هفته تمرین مقاومتی و مصرف عصاره آناناس در موش های مبتلا به سرطان ملانوما نشان داد كه تمرين مقاومتی و عصاره آناناس منجر به کاهش وزن و کاهش معنی دار حجم تومور و کاهش بیان ژن P53 در گروههای تجربی شد .نتایج وزن موش ها نشان داد که وزن موش ها در گروههای تجربی نسبت به کنترل کاهش داشت که در گروه تمرین- آناناس میزان کاهش وزن بیشتر بود .همچنین نتایج نشان داد حجم تومور در گروههای تجربی کاهش معنی دار داشته ولی تمرین - عصاره آناناس حجم تومور موش های مبتلا به سرطان ملانوما را بیشتر کاهش داد و شاخص اندازه اثر عصاره آناناس بیشتر بود. همچنین نتایج نشان داد غاظت سرمی GPX در گروههای تجربی افزایش معنی دار داشته ولی تمرین - عصاره آناناس غلظت سرمی GPX موش های مبتلا به سرطان ملانوما را بیشتر افزایش داد و شاخص اندازه اثر تمرین و عصاره آناناس معنی دار بود که اندازه اثر عصاره آناناس بیشتر بود. همچنین نتایج نشان داد غاظت سرمی MDA در گروههای تجربی کاهش معنی دار داشته و تمرین - عصاره آناناس غلظت سرمی GPX موش های مبتلا به سرطان ملانوما را بیشتر کاهش داد و شاخص اندازه اثر تمرین و عصاره آناناس معنی دار بود که اندازه اثر عصاره آناناس بیشتر بود. باکورا و همکاران (2007) در رابطه با اثرگذاری مثبت تمرینات با شدت بالا در کاهش حجم تومور نشان دادند که 10 هفته تمرین شدید روی نوارگردان (پنج جلسه در هفته، 30 دقیقه، 85 درصد اکسیژن مصرفی بیشینه) منجر به کاهش معنادار حجم تومور در رت های حامل تومور می شود. علاوه بر این، تمرینات ورزشی با افزایش معنادار بقا در مقایسه با گروه کنترل تومور همراه بود. این نتایج نشان میدهد که انواع مختلف تمرینات ورزشی میتواند نقش موثری در سرکوب رشد تومور داشته باشد.(28).همه این یافتهها بر اثرات ضدالتهابی تمرینات ورزشی در موشهای مبتلا به سرطان تاکید دارد که میتواند به کاهش معنادار حجم تومور نیز منجر شود. مورفي ( 2011 )کاهش معنی دار حجم تومور را به‌دنبال تمرينات هوازي در موش هاي سرطاني به افت عوامل التهابي نسبت دادند گفته مي‌شود که اين کاهش التهاب، احتمالاُ در اثر کاهش رهايش سايتوکاين ها از قبيل IL-6 در پاسخ به انقباض عضلاني منظم است (29). یافتههای پژوهش حاضر موافق با یافتههای مورفی (2011) بود و در هر دو پژوهش کاهش حجم تومور بعد از یک دوره تمرین استقامتی مشاهده شد و احتمالا اگر طول مدت تمرین در پژوهش حاضر با مداخلات تغذیه ای همراه ادامه می یافت کاهش حجم تومور در گروه تمرین نیز شاید معنی دار می شد اما در گروه آناناس کاهش معنی دار بوده و تاثیر بیشتری بر حجم تومور داشته که تاثیر خود را در گروه تعاملی تمرین - آناناس نشان داده و حجم تومور را نسبت به تمرین بیشتر کاهش داده است. البته تومور مورد بررسی در پژوهش حاضر متفاوت از پژوهش های فوق بود و مدت زمان دوره تمرین در پژوهش حاضر (شش هفته) به خاطر نوع سرطان و رده سلولی آن که بسیار تهاجمی بود و با توجه به رشد تومور امکان ادامه کار وجود نداشت که نشان میدهد حتی دوره کوتاه مدت تمرین ورزشی نیز میتواند منجر به کند شدن روند رشد تومور شود.
نتایج پژوهش حاضر همچنین نشان داد بیان ژن سرکوبگر تومور P53 در گروههای تجربی کاهش معنی دار داشت که درگروه تمرین و تمرین-آناناس بیشتر بود. اهمیت عملکردهای خودمختار سلولهای سرطانی سرکوبگر تومور p53 (رمزگذاری شده توسط TP53 ) در بسیاری از مطالعات مشخص شده است ، اما اکنون مشخص شده است که وضعیت p53 سلول سرطانی نیز تأثیر بسزایی در پاسخ ایمنی دارد. از دست دادن یا جهش p53 در سرطان ها می تواند بر جذب و فعالیت سلول های میلوئیدی و T تأثیر بگذارد ، سیستم ایمنی بدن را تضعیف و پیشرفت سرطان را افزایش می دهد. P53 همچنین می تواند در سلولهای ایمنی نقش داشته باشد ، در نتیجه می تواند از رشد تومور جلوگیری کند. درک نقش p53 در تومور و سلولهای ایمنی به توسعه روشهای درمانی کمک می کند تا بتوانند وضعیت پیشرفت سرطان را در مقایسه با اکثر بافتهای طبیعی کنترل کنند.شایعترین ضایعه ژنتیکی در سرطان انسان از بین رفتن یا جهش ژن مهارکننده تومور TP53 است و جهش ژنتیکی TP53 منجر به افزایش شدید خطر ابتلا به سرطان می شود. P53 در پاسخ به استرس فعال می شود و می تواند باعث از بین رفتن دائمی سلولهای سرطانی نوپا از طریق القا اشکال مختلف مرگ سلولی یا پیری شده و توسعه تومور را کاهش دهد. در واقع ، سلولهای تومور فاقد p53 می توانند بی ثباتی ژنومی و سیگنالینگ سرطانزا را که از ویژگی های بدخیم هستند تحمل کنند. جهشP53 همچنین می تواند باعث توقف چرخه سلولی برگشت پذیر شود ، به سلولهای تومور اجازه می دهد که پس از برطرف شدن آسیب یا استرس ، تکثیر را از سر بگیرند. از دست دادن عملکرد p53 در سلول های توموری می تواند این سلول ها را در برابر انواع خاصی از استرس متابولیکی آسیب پذیرتر کند. بسیاری از سرطان ها بیانگر سطح بالایی از نسخه های جهش یافته p53 هستند که به طور کلی توانایی جلوگیری از رشد سلول را از دست می دهند ، اما در برخی موارد توابع بقا را حفظ کرده و فعالیت تومور زایی را بدست می آوریم.به طور کلی ، فعالیت های بی شماری که برای p53 شرح داده شده است ، توانایی تنظیم انواع متنوعی از مسیرهای بیولوژیکی را نشان می دهد. مطالعات حاکی از آن است که این عملکردهای p53 فقط برای تومور تکامل نمی یابد. نقش p53 در تکامل ، حفظ سلول های بنیادی و هموستاز بافتی و محافظت از یکپارچگی سلول های زایا توصیف شده است ، در حالی که p53 همچنین می تواند به آسیب های غیر سرطانی مانند بیماری تخریب عصبی و ایسکمی کمک کند. با این وجود ، بارزترین نتیجه از دست دادن یا جهش p53 در موش و انسان باعث افزایش توسعه سرطان است. روشن است که عملکرد اصلی p53 در انسان محافظت در برابر پیشرفت بدخیمی است اما سایر اعمال p53 ، توانایی تنظیم پاسخ های ایمنی و نقش آنها در آسیب شناسی بیماری های غیرسرطانی ، از جمله ترمیم زخم ، ترمیم آسیب و برطرف شدن آسیب یا کنترل عفونت ویروسی است . همچنین مکانیسم هایی که توسط P53 تنظیم می شود تنفس میتوکندریایی را تنظیم می کند و نیز به حفظ ثبات ژنومی کمک می کند.مطالعات نشان می دهد بهبود متابولیسم هوازي توسط P53 که به عنوان یک سرکوب کننده تومور عمل می کند ممکن است راهبردهاي پیشگیري از سرطان در آینده را ارائه دهد . به طور کلی، نقش p53 در ملانوم پیچیده است، که شامل سرکوب مستقیم تومور و تعامل با مسیرهای متابولیکی و سیگنالینگ مختلف است که بر رشد تومور و پاسخ به درمان تأثیر می‌گذارد. (30،9).
تمرین مقاومتی(RT) با کاهش التهاب سیستمیک مرتبط است که می تواند در زمینه سرطان مفید باشد. التهاب مزمن یک عامل شناخته شده در پیشرفت سرطان است و RT ممکن است به کاهش این خطر کمک کند (31) . ملانوما تومور بدخیمی است که از تغییر شکل وتکثیر ملانوسیت ها که به طور طبیعی در لایه سلولی پایه اپیدرمیس قرار دارند، ایجاد می شود. در حالی که مطالعات خاص در مورد RT و ملانوما کمیاب است، ورزش برای افزایش اثربخشی درمان های سرطان و بهبود نتایج کلی سلامت برای بیماران سرطانی، به طور بالقوه از جمله مبتلایان به ملانوم، پیشنهاد می شود.فعالیت بدنی از جمله تمرینات مقاومتی با کاهش بروز و عود سرطان های مختلف از جمله ملانوما مرتبط است. ممکن است علائم سرطان مانند تهاجم، متاستاز و متابولیسم انرژی را تعدیل کند(32) .
از سوی دیگر بررسي تركيبات موجود در عصاره های گیاهی و تایید اثرات ضدسرطاني ها آن محققان بر را آن داشته تا توجه ویژه به این تركيبات در جهت درمان گروهها ي متفاوت سرطاني داشته باشند. طبق تحقيقاتي كه Michael و همکاران(2007) روي خواص آنتي اكسيداني آناناس بر روي ملانوما انجام دادند مشخص شد كه بروميلين جزء اصلي فعال در ميوه آناناس بوده و از دسته آنزيم هاي پروتئوليتيك محسوب مي شود. پژوهش اين محقق نشان دهنده بازداري واضح بروميلين از تكثير سلولي است(12) .همچنين قابل ذكر است طبق تحقيقاتي كه Bhuiو همکاران(2010) روي خاصيت سايتوتوكسيك آناناس در القاي آپوپتوز در سلولهاي سرطان سينه انجام شد، مشخص شد كه سلولهاي سرطاني MCF-7 كه تحت تيمار با بروميلين به دست آمده از ميوه آناناس بودند، پاسخ مهاري تاخير رشد القاي اتوفاژي را نشان دادند كه اين مساله به علت نقش بروميلين بر تنظيم فسفريلاسيون خارج سلولي است(33) . از آنجا كه تركيبات گياهي در مقايسه با تركيبات شيميايي عوارض جانبي كمتري دارند لذا شناسايي راهبرد های جدید برای استفاده از گياهان دارويي بعنوان جايگزين مناسبي بجای داروهای شيميايي باشد در کنار فعالیت ورزشی مناسب می تواند کمک شایانی به بهبود بیماران سرطانی کند
کاهش بیان ژن TP53 ممکن است در نگاه نخست متناقض با نقش کلاسیک این ژن به‌عنوان سرکوبگر تومور باشد، اما مطالعات پیشین نشان داده‌اند که در بسیاری از سرطان‌ها، از جمله ملانوما، فرم‌های جهش‌یافته یا پایداری غیرعادی p53 میتواند منجر به مقاومت نسبت به آپوپتوز شود (34). در چنین شرایطی، کاهش بیان این ژن در بافت کبد میتواند به نفع کاهش بقای سلولهای سرطانی تفسیر شود.
از نظر استرس اکسیداتیو، نتایج حاکی از آن بود که تمرین مقاومتی و بروملین هر دو باعث افزایش فعالیت آنزیم GPX به‌عنوان آنتی‌اکسیدان کلیدی شدند، در حالی که سطح MDA، نشانگر پراکسیداسیون لیپید، به‌طور معنی‌داری کاهش یافت. اثر عصاره آناناس در هر دو شاخص از تمرین
تنها قوی‌تر بود، هرچند گروه ترکیبی بیشترین تغییرات را نشان داد.
بروملین، ترکیب فعال موجود در آناناس، نقش مهمی در تحریک تولید ROS و القای اتوفاژی در سلولهای سرطانی دارد و با این مکانیسم‌ها باعث محدود شدن رشد آنها می‌شود (35) . از سوی دیگر، تمرین مقاومتی نیز با آزادسازی مایوکاین‌هایی نظیر IL-6 و SPARC، میتواند مسیرهای التهابی و تکثیر تومور را مهار کند (36). این مایوکاین‌ها نقش حیاتی در تنظیم مرگ برنامه‌ریزی‌شده سلولها، کاهش التهاب سیستمیک و بهبود پاسخ‌های ایمنی دارند.
افزون بر این، مطالعات انسانی نیز اثرات مشابهی از فعالیت بدنی گزارش کرده‌اند. به‌طور خاص، مطالعه‌ی Delrieu و همکاران (2021) نشان داد که فعالیت بدنی منظم در بیماران مبتلا به سرطان پستان متاستاتیک موجب بهبود شاخص‌های استرس اکسیداتیو از جمله افزایش ظرفیت آنتی‌اکسیدانی و کاهش سطح MDA می‌شود. این شواهد، یافتههای حاضر در مدل حیوانی را تقویت می‌کنند و نشان می‌دهند که فعالیت بدنی میتواند به‌عنوان یک مداخله مکمل مؤثر در مدیریت سرطان از طریق بهبود وضعیت اکسیداتیو در نظر گرفته شود.با توجه به نقش مهم استرس اکسیداتیو در پیشرفت سرطان، بهبود تعادل میان تولید ROS و فعالیت آنتی‌اکسیدان‌ها میتواند یکی از مکانیسم‌های کلیدی در کنترل تومور باشد. تمرین مقاومتی همراه با ترکیبات زیست‌فعال نظیر بروملین میتواند با کاهش آسیب اکسیداتیو، تقویت سیستم دفاع آنتی‌اکسیدانی، و تنظیم بیان ژن‌های مرتبط با بقای سلولی، مسیرهای مرگ سلولی را به نفع نابودی سلولهای توموری سوق دهد (37). مطالعات دیگر نشان داد که درمان خوراکی بروملین توانست التهاب را در یک مدل موشی آسمی کاهش دهد و از ادبیات موجود مبنی بر اینکه آنزیم‌های خوراکی برای درمان بیماری‌های التهابی مؤثر هستند، پشتیبانی می‌کند. در این مطالعه اثر درمان خوراکی بروملین را بر سیتوکین‌های( Th2 (IL-5, IL-13 و زیرمجموعه‌های لنفوسیت‌ها (CD4β، CD8β و CD19β) بررسی شد. درمان با بروملین درصد سلولهای T CD8β و سلولهای B CD19β را در غلظت‌های BAL و IL-13 BAL کاهش داد. CD19β سلولهای B می‌توانند به عنوان سلولهای ارائه دهنده آنتی ژن اولیه در شرایط Th2 مانند آسم عمل کنند. کاهش ناشی از بروملین در این زیرمجموعه همچنین ممکن است التهاب ناشی از سلولهای T را کاهش دهد و در نتیجه پیشرفت بیماری آلرژیک را مهار کند. این نتایج نشان داد که درمان خوراکی با بروملین اثر درمانی مفیدی در این مدل موشی آسمی داشته است و بروملین همچنین ممکن است در بیماری‌های انسانی مؤثر باشد. (38،39).
به طور کلی، در حالی که شواهد مستقیم در مورد اثرات تمرینات مقاومتی بر ملانوما هنوز در حال ظهور است، ادبیات موجود از این ایده حمایت می کند که فعالیت بدنی می تواند تأثیر مثبتی بر نتایج سرطان داشته باشد. تحقیقات بیشتری برای روشن شدن این روابط به طور خاص برای ملانوما مورد نیاز است.
نتیجه گیری
نتایج این مطالعه نشان داد که ترکیب تمرین مقاومتی و عصاره آناناس میتواند با بهبود وضعیت اکسیداتیو و کاهش بیان ژن‌های پاتولوژیک، تأثیر مثبتی در کاهش رشد تومورهای بدخیم ایفا کند. پیشنهاد می‌شود در مطالعات آینده از مدل‌های توموری مختلف، زمان‌های مداخله طولانی‌تر، و بررسی مسیرهای مولکولی دقیق‌تری استفاده شود تا ابعاد بیشتری از این اثرات روشن گردد.
تشکر و قدر دانی
این مقاله مستخرج از رساله دکتری بود و با کد اخلاق IR.IAU.YAZD.REC.1400.050 در کمیته اخلاق پزشکی دانشگاه آزاد یزد تایید شد . از تمام همکاران پژوهشی و پرسنل آزمایشگاهی تقدیر و تشکر می شود.
تعارض منافع
نویسندگان این مقاله هیچ گونه تعارض منافعی نداشتند.
فهرست منابع
1. Torre LA, Siegel RL, Ward EM, Jemal A. [Global Cancer Incidence and Mortality Rates and Trends--An Update]. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2016; 25(1):16-27. doi:10.1158/1055-9965.EPI-15-0578
2. Ahmed B, Qadir MI, Ghafoor S. [Malignant Melanoma: Skin Cancer-Diagnosis, Prevention, and Treatment]. Crit Rev Eukaryot Gene Expr. 2020; 30(4):291-297.
3. Levine AJ, Oren M. [The first 30 years of p53: growing ever more complex]. Nat Rev Cancer. 2009;9(10):749-758.
4. Chang JR, Ghafouri M, Mukerjee R, Bagashev A, Chabrashvili T, Sawaya BE. [Role of p53 in neurodegenerative diseases]. Neurodegener Dis. 2012; 9(2):68-80.
5. Li T, Kon N, Jiang L, et al. [Tumor suppression in the absence of p53-mediated cell-cycle arrest, apoptosis, and senescence. Cell]. 2012; 149(6):1269-1283.
6. Höpker K, Hagmann H, Khurshid S, Chen S, Schermer B, Benzing T, Reinhardt HC. [Putting the brakes on p53-driven apoptosis]. Cell Cycle. 2012 Nov 15; 11(22):4122-8.
7. Borst JM, Frings-Dresen MH, Sluiter JK. [Prevalence and incidence of mental health problems among Dutch medical students and the study-related and personal risk factors: a longitudinal study]. Int J Adolesc Med Health. 2016; 28(4):349-355. doi:10.1515/ijamh-2015-0021
8. Yusoff MSB, Pa MNM, Rahim AFA. [Mental health of medical students before and during
medical education: A prospective study]. Journal of Taibah University Medical Sciences 2013; 8(2): 86-92
9. Lago CU, Sung HJ, Ma W, Wang PY, Hwang PM. [p53, aerobic metabolism, and cancer]. Antioxid Redox Signal. 2011; 15(6):1739-1748.
10. Giampieri F, Alvarez-Suarez JM, Mazzoni L, et al. [Polyphenol-rich strawberry extract protects human dermal fibroblasts against hydrogen peroxide oxidative damage and improves mitochondrial functionality]. Molecules. 2014; 19(6):7798-7816. Published 2014 Jun 11.
11. Nokhbeh Zaeem Sh, Heydari Nasrabadi M, Salehi pour M. Effects of Eucheuma Cottoni L Algae on COX2 and SOD genes in breast cancer tissue induced in Balb-C mice by Real-Time PCR. Razi J Med Sci. 2020; 26(11):87-97.
12. Michael A, Hedayati B, Dalgleish AG. [Disease regression in malignant melanoma: spontaneous resolution or a result of treatment with antioxidants, green tea, and pineapple cores? A case report]. Integr Cancer Ther. 2007; 6(1):77-79.
13. Roussis IG, Lambropoulos I, Soulti K. [Scavenging Capacities of Some Wines and Wine Phenolic Extracts]. Food Technology and Biotechnology 2005; 43(4): 351-8.
14. Giampieri F, Alvarez-Suarez JM, Mazzoni L, et al. Polyphenol-rich strawberry
extract protects human dermal fibroblasts against hydrogen peroxide oxidative damage and improves mitochondrial functionality. Molecules. 2014; 19(6):7798-7816. Published 2014 Jun 11.
15.Nikkhah E, Khayami M, Heidari M. Evaluation of Nitric Oxide Scavenging Activity of Anthocyanins from Black Berry (Morus Nigra L.), Strawberry (Fragaria Vesca L.) and Berry)Morus Alba L. Var. Nigra) Extracts. Iranian Journal of Medicinal and Aromatic Plants 2009; 25(1): 120-8. [Persian]
16. Michael A, Hedayati B, Dalgleish AG. Disease regression in malignant melanoma: spontaneous resolution or a result of treatment with antioxidants, green tea, and pineapple cores? A case report. Integr Cancer Ther. 2007; 6(1):77-79.
17. Roussis IG, Lambropoulos I, Soulti K. Scavenging Capacities of Some Wines and Wine Phenolic Extracts. Food Technology and Biotechnology 2005; 43(4): 351-8.
18.Septembre-Malaterre A, Stanislas G, Douraguia E, Gonthier M-P. Evaluation of Nutritional and Antioxidant Properties of the Tropical Fruits Banana, Litchi, Mango, Papaya, Passion Fruit and Pineapple Cultivated in Réunion French Island. Food chem 2016; 212: 225-33.
19.Tysnes BB, Maurert HR, Porwol T, Probst B, Bjerkvig R, Hoover F. Bromelain Reversibly Inhibits Invasive Properties of Glioma Cells. Neoplasia 2001; 3(6): 469-79.
20.Raeisi F, Raeisi E, Shahbazi-Gahrouei D, Heidarian , Amiri M, Gholami M. Cytotoxicity Effect of Pineapple Extract on Breast Cancer Cells (4T1). J Isfahan Med Sch 2016; 34(394): 946-51. [Persian].
21. Sinha R, Kim GJ, Nie S, Shin DM. Nanotechnology in Cancer Therapeutics: Bioconjugated Nanoparticles for Drug Delivery. Mol Cancer Ther 2006; 5(8): 1909-17.
22. Castano AP, Mroz P, Hamblin MR. Photodynamic Therapy and Anti-Tumour Immunity. Nat Rev Cancer 2006; 6(7): 535-45. 14-Brannon-Peppas L, Blanchette JO. Nanoparticle and Targeted Systems for Cancer Therapy. Advanced drug delivery reviews 2012; 64(supplement): 206-212
23. Gholamian R, Nikoonahad Lotfabadi N, Haghiralssadat B F. Evaluation of Antioxidant and Cytotoxic Effects of Liposomes Containing Pineapple Fruit Extract on Melanoma Skin Cancer (A375 Cell Line). JSSU. 2020; 28 (2):2411-2424.
24. Khori V, Amani Shalamzari S, Isanejad A, et al. Effects of exercise training together with tamoxifen in reducing mammary tumor burden in mice: Possible underlying pathway of miR-21. Eur J Pharmacol. 2015; 765:179-187.
25.Dashti A, Ebrahimi M, Hadjati J, Moazzeni S M. Identification and Characterization of Cancer Stem Cells in Mouse Malignant Melanoma. Mjms. 2014; 17 (2):27-37
26. Amani-Shalamzari S, Aghaalinejad H, Alizadeh S, Kazmi A, Saei M A, Minayi N et al . The effect of endurance training on the level of tissue IL-6 and VEGF in mice with breast cancer. J Shahrekord Univ Med Sci. 2014; 16 (2):10-21.
27. Nourshahi, M., Babaei, A., Bigdeli, M., Ghasemi Beyrami, M. The Effect of Six Weeks of Resistance Training on Tumor Tissue VEGF and Endostatin in Mice with Breast Cancer. Journal of Sport Biosciences, 2013; 5(2): 27-46.
28. Bacurau AV, Belmonte MA, Navarro F, et al. Effect of a high-intensity exercise training on the metabolism and function of macrophages and lymphocytes of walker 256 tumor bearing rats. Exp Biol Med (Maywood). 2007; 232(10):1289-1299.
29. Murphy EA, Davis JM, Barrilleaux TL, et al. Benefits of exercise training on breast cancer progression and inflammation in C3 (1) SV40Tag mice. Cytokine. 2011; 55(2):274-279.
30. Julianna Blagih, Michael D. Buck and Karen H. Vousden*.P53, cancer and the immune response. © 2020. Published by The Company of Biologists Ltd | Journal of Cell Science (2020) 133, jcs237453.
31. Calle MC, Fernandez ML. Effects of resistance training on the inflammatory response. Nutr Res Pract. 2010; 4(4):259-269.
32. Ceci, C., García-Chico, C., Atzori, M.G., Lacal, P.M., Lista, S., Santos-Lozano, A., Graziani, G., Pinto-Fraga, J. (2024). Impact of Physical Exercise on Melanoma Hallmarks: Current Status of Preclinical and Clinical Research. Journal of Cancer, 15(1), 1-19.
33. Bhui K, Tyagi S, Prakash B, Shukla Y. [Pineapple Bromelain Induces Autophagy, Facilitating Apoptotic Response in Mammary Carcinoma Cells]. BioFactors 2010; 36(6): 474-82.
34. Wang H, Dong Z, Liu J, Zhu Z, Najafi M. Mechanisms of Cancer-killing by Quercetin; A Review on Cell Death Mechanisms. Anticancer Agents Med Chem. 2023;23(9):999-1012.
35. Chang TC, Wei PL, Makondi PT, Chen WT, Huang CY, Chang YJ. Bromelain inhibits the ability of colorectal cancer cells to proliferate via activation of ROS production and autophagy. PLoS One. 2019 Jan 18;14(1):e0210274.
36. Papadopetraki A, Maridaki M, Zagouri F, Dimopoulos MA, Koutsilieris M, Philippou A. Physical Exercise Restrains Cancer Progression through Muscle-Derived Factors. Cancers (Basel). 2022 Apr 8;14(8):1892.
37. Delrieu L, Touillaud M, Pérol O, et al. Impact of Physical Activity on Oxidative Stress Markers in Patients with Metastatic Breast Cancer. Oxid Med Cell Longev. 2021; 2021:6694594. Published 2021 Jul 16.
38. Secor ER, Carson WF, Singh A, et al. Oral Bromelain Attenuates Inflammation in an Ovalbumin-induced Murine Model of Asthma. Evid Based Complement Alternat Med. 2008; 5(1):61-69.
39. Alfitri, Nur Mawaddha, Efrida Pima Sari Tambunan, and Syukriah Syukriah. "The Effect of Pineapple (Ananas comosus L.) Fruit Extract On The Liver White Rats (Rattus norvegicus) Induced By Soft Drinks." JURNAL PEMBELAJARAN DAN BIOLOGI NUKLEUS 10, no. 3 (2024): 1051–62.
Changes in the expression of the tumor suppressor gene (TP53) in liver tissue and oxidative markers following six weeks of resistance training and pineapple extract consumption in mice with melanoma cancer
Saeid Shahrestani 1, Hossein Abednatanzi2, Bahram Abedi3, Shahram Soheily4
1-Ph.D. Student of Exercise physiology, department of physical education and sport science, Science and research branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
2- Department of physical education and sport science, Science and research branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
3- Department of Physical Education and Sports Sciences, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
4-Department of Physical Education and Sport Sciences, Shahr-e-Qods Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran.
Received:2025.06.15 Accepted: 2025.09.06
Abstract
Background & Aim: Melanoma cancer is the most severe subtype of skin cancer, which has high invasiveness and rapid metastasis to other organs. Recently, the role of sports training in the prevention and treatment of cancer has received much attention. Pineapple also belongs to the bromolyase family and the bromoloid subfamily, whose anti-cancer properties have been suggested. P53 gene is a tumor suppressor gene. The aim of the present study was to study the effect of six weeks of resistance training and consumption of pineapple extract on tumor volume and tumor tissue P53 gene expression in mice with melanoma cancer.
Materials & Methods: The basic study began with 32 C57 mice as a sample, which was eventually divided into four groups, including the remaining 20 mice in four groups including control, resistance training, pineapple extract and resistance training-pineapple. After tumor induction in mice, the program of resistance training and pineapple extract at the rate of 300 mg/kg was implemented for six weeks. The weight and tumor volume of mice were measured. Measurement of P53 gene expression in tumor tissue was done by RT-PCR method. Then the data were analyzed using one-way analysis of variance, two-factor analysis of variance and post hoc test. A significance level of p≤0.05 was considered.
Results: Results was shown that compared to the control group, resistance training and pineapple-based training significantly reduced tumor volume and decreased P53 gene expression in tumor tissue and increased GPX antioxidant index and decreased MDA oxidative stress index in experimental groups, while in the interaction group, the mean changes and effectiveness were greater.
Conclusion: Resistance training and pineapple extract led to weight loss and significant reduction in tumor volume and increased expression of the tumor suppressor p53 gene and increased GPX antioxidant index and decreased MDA oxidative stress index in experimental groups compared to the control group in tumor tissue.
Key words: resistance training, pineapple, melanoma cancer, tumor, P53