بررسی اثرات ضد رگ زایی نانو ذرات لیپیدی جامد سنتز شده با اسانس گیاه رازیانه (Foeniculum vulgare)

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

محمد شریف الحسینی ¹ , علی اسحاقی ² , غلامحسن واعظی ³ , هومن شجیعی ⁴

1 - گروه زیست‌شناسی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران
2 - گروه زیست‌شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران
3 - گروه زیست‌شناسی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران
4 - گروه زیست‌شناسی، واحد دامغان، دانشگاه آزاد اسلامی، دامغان، ایران

تاریخ دریافت : 1401/06/18 تاریخ پذیرش : 1401/06/24 تاریخ انتشار : 1402/03/01

کلید واژه: بیان ژن, رگزایی, نانو ذرات لیپیدی جامد, اسانس گیاه رازیانه,

چکیده مقاله :

رگ زایی یک فرایند فیزیولوژیکی است که شامل تشکیل رگ‌های خونی جدید از عروق قبلی است. آنژیوژنز، یک فرایند فیزیولوژیکی است که به توسعه و پیشرفت بیماری های مختلف از جمله رشد تومور و متاستاز، بیماری های قلبی عروقی و التهابی کمک می کند. فاکتور رشد اندوتلیال عروقی (VEGF) یکی از تنظیم کننده های اصلی رگ زایی تومور است. بررسی ها نشان می دهد که سطح VEGF و VEGF-R اغلب در بافت های تومور تنظیم می شود و بیان بیش از حد VEGF رشد و متاستاز تومور را افزایش می دهد. هدف این پژوهش سنتز نانوذرات لیپیدی جامد حاوی اسانس رازیانه (Foeniculum vulgare) و بررسی اثرات ضد رگ زایی آن می باشد. به منظور بررسی اثرات ضد رگ زایی نانوذرات لیپیدی حاوی اسانس رازیانه، آزمایش بر روی پرده کوریوآلانتوئیک جنین جوجه (CAM) استفاده گردید همچنین بیان دو ژن مهم دخیل در فرایند رگ زایی یعنی VEGF و رسپتور آن (VEGF-R) به کمک روش Real Time-PCR مورد سنجش قرار گرفت. کاهش میزان رشد عروق خونی در مدل پرده کوریو آلانتوئیک جوجه، اثرات ضد رگ زایی نانو ذرات را نشان داد. همچنین داده های حاصل Real Time-PCR از کاهش بیان دو ژن VEGF و رسپتور آن (VEGF-R) را تائید کرد. نتایج این بررسی نشان می دهد استفاده از این فرمولاسیون به دلیل ویژگی های آنتی آنژیوژنیک؛ نانو ذرات سنتز شده، می تواند جهت استفاده در مطالعات درمان سرطان مفید باشد.

چکیده انگلیسی:

Angiogenesis is a physiological process that involves the formation of new blood vessels, contributing to the development and progression of various diseases, including metastatic cancers, cardiovascular diseases, and inflammatory conditions. Vascular endothelial growth factor (VEGF) is one of the main regulators of tumor angiogenesis. Studies show that VEGF and its receptor (VEGF-R) are often upregulated in tumor tissues, and the overexpression of VEGF increases tumor growth and metastasis. This research aimedto synthesize solid-lipid nanoparticles containing Foeniculum vulgare essential oil and investigate its anti-angiogenic effects. For this purpose, the chick embryo chorioallantoic membrane (CAM) was used, and the expression of two important genes involved in the angiogenesis process, VEGF and VEGF-R was assessed using Real-Time PCR. The results showed a decrease in the growth rate of blood vessels in the CAM model, indicating the anti-angiogenic effects of the nanoparticles. Also, Real Time-PCR confirmed a decrease in the expression of the VEGF and VEGF-R genes. The results of this study showed that solid-lipid nanoparticles containing Foeniculum vulgare essential oil had anti-angiogenic properties and; therefore, can be useful agents for treating cancer.  

منابع و مأخذ:

1. Al-Abd A.M., Alamoudi A.J., Abdel-Naim A.B., Neamatallah T.A., Ashour O.M. 2017. Anti-angiogenic agents for the treatment of solid tumors: potential pathways, therapy and current strategies–a review. Journal of Advanced Research, 8: 591-605.


2. Banerjee I., De K., Mukherjee D., Dey G., Chattopadhyay S., Mukherjee M., Mandal M., Bandyopadhyay A.K., Gupta A., Ganguly S. 2016. Paclitaxel-loaded solid lipid nanoparticles modified with Tyr-3-octreotide for enhanced anti-angiogenic and anti-glioma therapy. Acta Biomaterialia, 38: 69-81.


3. Battaglia L., Galliarate M., Peira E., Chirio D., Solazzi I., Giordano S.M.A., Gigiotti C.L., Riganti C., Dianzani C. 2015. Bevacizumab loaded solid lipid nanoparticles prepared by the coacervation technique: preliminary in vitro studies. Nanotechnology, 26: 255102.


4. Beedie S.L., Diamond A.J., Fraga L.R., Figg W.D., Vargesson N. 2017. Vertebrate embryos as tools for anti-angiogenic drug screening and function. Reproductive Toxicology, 70: 49-59.


5. Bergers G., Benjamin L.E. 2003. Tumorigenesis and the angiogenic switch. Nature Reviews Cancer, 3: 401-410.


6. Bhattarai P., Hameed S., Dai Z. 2018. Recent advances in anti-angiogenic nanomedicines for cancer therapy. Nanoscale, 10: 5393-5423.


7. Cragg G.M., Pezzuto J.M. 2016. Natural products as a vital source for the discovery of cancer chemotherapeutic and chemopreventive agents. Medical Principles and Practice, 25: 41-59.


8. Felmeden D., Blann A., Lip G. 2003. Angiogenesis: basic pathophysiology and implications for disease. European heart journal, 24: 586-603.


9. Folkman J. 1971. Tumor angiogenesis: therapeutic implications. New england journal of medicine, 285: 1182-1186.


10. Fridlender M., Kapulnik Y., Koltai H. 2015. Plant derived substances with anti-cancer activity: from folklore to practice. Frontiers in Plant Science, 6: 799.


11. Gacche R.N., Meshram R.J. 2014. Angiogenic factors as potential drug target: efficacy and limitations of anti-angiogenic therapy. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Reviews on Cancer, 1846: 161-179.


12. Gout S., Huot J. 2008. Role of cancer microenvironment in metastasis: focus on colon cancer. Cancer Microenvironment, 1: 69-83.


13. Hua F., Shang S., Hu Z.W. 2017. Seeking new anti-cancer agents from autophagy-regulating natural products. Journal of Asian Natural Products Research, 19: 305-313.


14. Kajdaniuk D., Marek B., Borgiel-Marek H., Kos-Kudla B. 2011. Vascular endothelial growth factor (VEGF)-part 1: in physiology and pathophysiology. Endokrynologia Polska, 62: 444-455.


15. Kashyap D., Tuli H.S., Yeper M.B., Sharma A., Sak K., Srivastava S., Pandey A., Garg V. K., Sethi G., Bishayee A. Natural product-based nanoformulations for cancer therapy: Opportunities and challenges. Seminars in Cancer Biology, 2021: 5-23.


16. Mangir N.I., Dikici S., Clayessens F., Macneil S. 2019. Using ex ovo chick chorioallantoic membrane (CAM) assay to evaluate the biocompatibility and angiogenic response to biomaterials. ACS Biomaterials Science and Engineering, 5: 3190-3200.


17. Naik M., Brahma P., Dixit M. 2018. A cost-effective and efficient chick ex-ovo CAM assay protocol to assess angiogenesis. Methods and Protocols, 1: 19.


18. Naseri, N., Valizadeh H., Zakeri-Milani P. 2015. Solid lipid nanoparticles and nanostructured lipid carriers: structure, preparation and application. Advanced Pharmaceutical Bulletin, 5: 305.


19. Papetti M., Herman I.M. 2002. Mechanisms of normal and tumor-derived angiogenesis. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 282: C947-C970.


20. Rana S., Burke S.D., Karumanchi S.A. 2020. Imbalances in circulating angiogenic factors in the pathophysiology of preeclampsia and related disorders. American Journal of Obstetrics and Gynecology, 226(2S):S1019-S1034.


21. Risau W. 1997. Mechanisms of Nature, 386: 671-674.


22. Roumi S., Tabrizi M.H., Eshaghi A., Abbasi N. 2021. Teucrium polium extract‐loaded solid lipid nanoparticles: A design and in vitro anticancer study. Journal of Food Biochemistry, 45: e13868.


23. Seca A.M.,Pinto C. 2018. Plant secondary metabolites as anticancer agents: successes in clinical trials and therapeutic application. International journal of molecular sciences, 19: 263.


24. Shibuya M. 2011. Vascular endothelial growth factor (VEGF) and its receptor (VEGFR) signaling in angiogenesis: a crucial target for anti-and pro-angiogenic therapies. Genes and Cancer, 2: 1097-1105.


25. Vasan N., Baselga J., Hyman D.M. 2019. A view on drug resistance in cancer. Nature, 575: 299-309.


26. Wyld L., Audisio R.A., Poston J. 2015. The evolution of cancer surgery and future perspectives. Nature reviews Clinical oncology, 12: 115-124.


27. Yadav L., Puri N., Rastogi V., Satpute P., Sharma V. 2015. Tumour angiogenesis and angiogenic inhibitors: a review. Journal of Clinical and Diagnostic Research,, 9: XE01.


28. Yadollahi R., Vasilev K., Simovic S. 2015. Nanosuspension technologies for delivery of poorly soluble drugs. Journal of Nanomaterials, 16375:1-13.