تاثیر نانوالیاف ژلاتین‌ آلوئه ورا بر بیان ژن کلاژن І در پوست موش نر آزمایشگاهی پس از میکرونیدلینگ

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

اسداله شهرانی ¹ , مریم بنانج ² , پروین منصوری ³ , هنگامه علی بیک ⁴ , ناهید نیکخواه ⁵

1 - گروه زیست شناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
2 - گروه زیست شناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
3 - مرکز تحقیقات پوست و سلول های بنیادی دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران
4 - گروه زیست شناسی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران
5 - مرکز تحقیقات پوست و سلول های بنیادی دانشگاه علوم پزشکی تهران، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1399/07/06 تاریخ پذیرش : 1399/10/17 تاریخ انتشار : 1400/06/01

کلید واژه: PCR, پوست, نانوالیاف, آلوئه ورا, ژلاتین, میکرونیدلینگ, کلاژن ‌І,

چکیده مقاله :

پوست در معرض جراحات و صدمات مکانیکی است و با افزایش سن، کلاژن پوست دچار تغییرات می گردد. در ترمیم و جوان سازی پوست، از گیاهان دارویی و ژل آلوئه ورا به صورت تجربی و سنتی، استفاده می شود. در این مطالعه به تاثیر نانوالیاف ژلاتین آلوئه ورا بر بیان ژن کلاژن І پس از میکرونیدلینگ در پوست موش نر آزمایشگاهی پرداخته شد. این مطالعه، در شرایط آزمایشگاهی استاندارد انجام گرفت، موش های تحت آزمایش، میکرونیدلینگ شدند. گروه ها به مدت 48 ساعت، تحت تاثیر تیمارهای، سالین، ژل آلوئه ورا و نانوالیاف ژلاتین- آلوئه ورا قرار گرفتند. پس از نمونه برداری و تخلیص RNA بافتی، میزان بیان ژن کلاژن Іبه روشReal time PCR مورد ارزیابی قرار گرفت.نتایج بدست آمده نشان داد: به علت جراحت پوستی، بیان ژن کلاژن І در گرو ه های تحت آزمایش نسبت به گروه شاهد، کاهش معنا دار داشت. اما تیمار با ژل آلوئه ورا و نانوالیاف ژلاتین آلوئه ورا، باعث افزایش معنا دار بیان ژن کلاژن І، نسبت به گروه مدل شد. میکرونیدلینگ باعث تحریک پوست شد. گلومانان موجود در نانو الیاف به صورت تدریجی آزاد شده و با عبور از منافذ ریز پوست، با تاثیر بر مسیر MAP/ERK باعث کاهش التهاب و افزایش بیان ژن کلاژنІ در محل جراحت شد.این روش افزایش کلاژن پوست، باعث ترمیم و فرآیند جوان سازی پوست می گردد..

چکیده انگلیسی:

The skin is prone to mechanical injuries and damage and the skin collagen changes with age. Herbs and aloe vera gel are used experimentally and traditionally in the skin repair and rejuvenation. In this study, the effect of gelatin-aloe vera nanofibers on the expression of collagen I gene after skin microneedling was investigated in male mice under standard laboratory conditions. Skin microneedling was performed on the backs of the tested mice. Groups were subjected to treatments with saline, aloe vera gel, and gelatin-aloe vera nanofibers for 48 h. The expression of collagen I gene was evaluated through sampling and purification of tissue RNA by Real time PCR method. According to the results, skin injury resulted in a significant reduction in the expression of the collagen I gene in the treatment groups compared to the control group. In comparison, treatment with aloe vera gel and aloe vera/gelatin nanofibers significantly increased gene expression compared to the model group. Furthermore, the existing Glucomannan increased gene expression at the site of injury by passing through pores.

منابع و مأخذ:

1. AntonIades HN., Galanopoulos T., Neville CP., Andlynch S.E., 1993. Expression of growth factor and receptor mRNAs in skin epithelial cells following acute cutaneous injury. The American Journal of pathology, 142: 1099-1110.

2. Assimopoulou A.N., Boskou D., Papageorgiou V.P., 2004. Antioxidant activities of alkannin, shikonin and Alkanna tinctoria root extracts in oil substrates, Food Chemistry, 87: 433-438.

3. Badran M.M., Kuntsche J., 2009. Skin penetration enhancement by a microneedle device  in vitro: Dependency on needle size and applied formulation. European Journal of  Pharmaceutical sciences, 36: 511‑523.

4. Barrientos S., Stojadinovic O., Golinko M.S., Brem H., Tomic-Canic M. 2008. Growth factors and cytokines in wound healing. Wound Repair and  Regeneration, 16(5): 585-601.

5. Bitar M.S., Labbad Z.N., 1996. Transforming growth factor-beta and insulin-like growth factor-I in relation to diabetes-induced impairment of wound healing.  Journal of Surgical Reserch, 61: 113–119.

6. Bitar M.S. 2000. Insulin and glucocorticoid-dependent suppression of the IGF-I system in diabetic wounds.  Jornal of Surgery, 127: 687-695.

7. Boudreau M.D., Beland F.A. 2006. An evaluation of the biological and toxicological properties of Aloe barbadensis (miller). Journal of Environmental Science and Health. Part C, Environmental Carcinogenesis and Ecotoxicology Reviews, 24(1): 103-154.

8. Chithra P.,  Sajithlal G.B., Chandrakasan G., 1998. Influence of Aloe vera on the glycosaminoglycans in the matrix of healing dermal wounds in rats. Journal of Ethnopharmacology, 59(3): 179-186.

9. Chu Y., Yu D., Wang P., Xu J., Li D., Ding M. 2010. Nanotechnology promotes the fullthickness diabetic wound healing effect of recombinant human epidermal growth factor in diabetic rats. Wound Repair and  Regeneration, 18(5): 499-505.

10. Demchuk M.P., Ivankova O.V., Klunnyk M.O., Matiyashchuk I.G., Sych N.S. 2017. Use of fetal stem cells for Anti-Aging and Rejuvention. Journal of Regenerative Medicine, 6: 1.

11. Fabbrocini G., Fardella N., Monfrecola A., Proietti I., 2009. Acne scarring treatment using skin needling. Clinical and Experimental Dermatology, 34: 874‑879.

12. Falabella A.F., Falanga V. 2001. The Biology of the Skin: Parthenon, 281-299.

13. Gartner M., Benson J.D., Caldwell M.D. 1992. Insulin-like growth factors. Journal of Surgical Reserch,  52: 389-394.

14. Kamolz L.P., Lumenta D.B. 2013. Dermal Replacements in General, Burn, and Plastic Surgery. Springer Publication.

15. Kloth L.C. 2005. Electrical stimulation for wound healing: A review of evidence from in vitro studies, animal experiments, and clinical trials. International Journal Low Extremity Wounds, 4(1): 23‑44.

16. Liebl H., Kloth L.C. 2012. Skin cell proliferation stimulated by microneedles. The Journal of the American College of Clinical Wound Specialists, 4: 2‑6.

17. Liu C., Leung M.Y., Koon J.C., Zhu LF., Hui Y.Z., Yu B. 2006. Macro phage activation by polysaccharidebiological response modifier isolated from Aloe vera Lvarchinensis (Haw). Berg International  Journal Immunopharmacology, 6(11): 1634-1641.

18. Majid I., Sheikh G., September PI,.  2014. Microneedling and its applications in dermatology. Microneedling and its Applications in Dermatology, 4(7): 44‑49.

19. Moon E.J., Lee Y.M., Lee O.H., Lee M.J., Lee S.K., Chung M.H. 1999. A novel angiogenic factor derived from Aloe vera gel: beta-sitosterol, a plant sterol. Angiogenesis, 3(2): 117-123.

20. Norouzi M., Shabani, I., Atyabi, F. 2015. EGF-loaded Nanofibrous Scaffold for Skin Tissue Engineering Applications. Fibers and Polymers, 16: 782-787.

21. Oh J.H., Park H.H., Do K.Y., Han M., Hyun D.H., Kim C.G. 2008 Influence of the delivery systems using a microneedle array on the permeation of a hydrophilic molecule, calcein. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 69: 1040‑1045.

22. Oryan A., Naimi A. 2010. Effect of queues extract of aloe vera cutaneous wound healing in rat. Veterinary Sky Archive, 80(4): 509-522.

23. Pearson G., Robinson F., Beers G.T., Xu B.E., Karandikar M., Berman K., Cobb M.H. 2001. Mitogen-activated protein (MAP) kinase pathways: regulation and physiological functions.  Endocrine reviews, 22 (2) : 153–183.

24. Sabene W., Richard G. 2003.  Regulation of Wound Healing by Growth Factors and Cytokines. Physiology Reviews, 83 (3): 835-870.

25. Singh R., Maelíosa T.C. McCrudden, Emma McAlister, Aaron J. Courtenay, Patricia González-Vázquez, Thakur Raghu , Ryan F. Donnelly. 2015. Microneedle applications in improving skin appearance. Experimental Dermatology, 24(8): 561-566.

26. Supp D.M., Boyce S.T. 2005. Engineering skinsubstitutes. practices and potentials, Clinic in Dermatology, 4: 203-212.

27. Verrecchia F., Mauviel A. 2007. Transforming growth factor-β and fibrosis. World Journal of Gastroenterology, 22: 3056-3062.

28.  Wong D. J., Chang H. 2009. Skin Tissue Engineering. Stanford  StemBook.