Investigating the Effect of Wheat Germ Oil Toxicity on Breast (MCF7) and Cervical (Hela) Cancer Cell Lines
Subject Areas : Plant physiology
navabh zamani daropi
1
*
,
Farkhondeh Nemati
2
,
عباسعلی دهپورجویباری
3
,
Roya Bishehkolaei
4
1 -
2 - Department of Biology, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran
3 - استاد
4 - Assistant Professor of department of Biology, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran
Keywords: MTT test, Wheat germ, MCF7 and Hela cell lines, Medicinal plant,
Abstract :
Cancer is the most important cause of death in the world. Natural products extracted from medicinal plants can play an important role in cancer treatment. Therefore, this study aims to investigate the effect of different concentrations of wheat germ oil on MCF7 and Hela cancer cells. After the cultivation of MCF7 and Hela cell lines, the cells were placed in the vicinity of different concentrations of wheat germ oil (14.65 to 30000 μg/ml) and incubated for 24, 48, and 72 hours. MTT colorimetric test was used to determine cytotoxicity. The results showed that wheat germ in different concentrations significantly reduced cell growth compared to the control group (p˂0.05). The effect of wheat germ oil on cell growth inhibition was dependent on concentration and time, and the highest percentage of cell growth inhibition at the concentration of 30,000 μg/ml was related to MCF7 and Hela cell lines (78.40 and 95.96%, respectively), which was obtained in 72 hours. The hour was obtained. Furthermore, the values of IC50 were calculated as 13148.1 and 10204.5 μg/ml for MCF7 and Hela cells, respectively. The results suggest that different concentrations of wheat germ have cytotoxicity against MCF7 and Hela cell lines. Therefore, more research should be done to find the basic mechanisms of this activity.
Aghamolaei, T., Hasani, L., Tavafian, S.S. and Zare, S. (2011). Improving Breast self-examination: an educational intervention based on health belief model. Iranian Journal of Cancer Prevention. 4(2): 82-87.
Akbari, M.E., Mozaffar, M., Heidari, A., Zirakzadeh, H., Akbari, A. and Akbari, M. (2011). Recurrence and Survival Effect in Breast Conserving Surgery: What are the Predictive and/or Prognostic Factors? Iranian Journal of Cancer Prevention. 4(2): 49-54.
Alipour, M. and Nemati, F. (2019). The cytotoxic effects of ethanolic extract of leaf and flower buds of Crataegus melanocarpa on human breast (MCF-7) and cervical (HeLa) cancer cell line. Sabzevar University of Medical Sciences. 26 (1): 145-152.
Aung, T.N., Qu, Z., Kortschak, R.D. Adelson, D.L (2017). Understanding the effectiveness of natural compound mixtures in cancer through their molecular mode of action. International Journal of Molecular Science. 18(3): 656.
Babakhani, B., Houshani, M., Motalebi Tala Tapeh, M., Nosratirad, R., Shoja Shafiee, M. and Heidari keshel, S. (2019). The Evaluation of Antioxidant and Anticancer Activity of Alfalfa Extract on MCF7 Cell Line. Journal of Regeneration, Reconstruction and Restoration. 4(1): 9-14.
Babakhani, B., Houshani, M., Motallebi Tala Tapeh, S., Hosseini Boldaji, A., Shoja Shafiee, M., Arman, M. and Heidari keshel, S. (2020). The Evaluation of Antioxidant Activity and Cytotoxicity of Leaf, Orange Fruit, and Calyx Extract of Physalis alkekengi on Human Lung Cancer A549 Cell Line. Regeneration, Reconstruction and Restoration.
Bansal, P., Gupta, V., Bansal, R. and Sapra, R. (2012). Dietary phytochemicals in cell cycle arrest and apoptosis an insight. Journal of Drug Delivery and Therapeutics. 2(2): 8-18.
Davoodi, R., Esmaeilzade- Bahabadi, S., Najafi, Sh and Mazaheri- Naeeini, M. (2015). Effect of Hydro Alcoholic Extract of Citrullus Colocynthis Fruit on Caspase 3 Gene Expression in MCF-7 Breast Cancer Cell Line. Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences. 23 (5): 508-518.
Gomes, C.A., Cruz, T.G., Andrade, J.L., Milhazes, N., Borges, F. and Marques M.P.M. (2003). Anticancer Activity of Phenolic Acids of Natural or Synthetic Origin: A Structure-Activity Study. Journal of Medicinal Chemistry. 46: 5395-5401
Hacker, N. Cervical cancer. In: Berek J, Hacker N. Practical gynecologic oncology. 4th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins; 2005; 337-386.
Harirchi, I., Ebrahimi, M., Zamani, N., Jarvandi, S. and Montazeri, A. (2011). Breast cancer in Iran: a review of 903 case records. Public Health. 114(2):143–145.
Iqbal, J., Abbasi, B.A., Mahmood, T., Kanwal, S., Ali. B., Shah, S.A. and Khali, A.T. (2017). Plant-derived anticancer agents: A green anticancer approach. Asian Pacific Journal Trop Biomed. 7(12): 1129-1150.
Kandaswami, C., Lee, L.T., Lee, P.P., Hwang, J.J., Ke, F.C., Huang, Y.T and Lee, M.T. (2005). The antitumor activities of flavonoids. In vivo. 19: 895-909.
Kumar, P., Yadava, R.K., Gollen, B., Kumar, S., Verma, R.K. and Yadav, S. (2011). Nutritional Contents
and Medicinal Properties of Wheat: A Review. Life Sciences and Medicine Research. 22:1-10
Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V. and Campbell, N.A. (2012). Campbell Biology, 9th edn, San Francisco, California, USA, Benjamin Cummings, 2012; pp: 1464.
Ren, W. (2003). Flavonoids: promising anticancer agents. Medicinal Research Reviews. 23: 519-34.
Singh, P., Raj, R., Kumar, V., Mahjan, M.P., Bedi, P.M.S. and Kaur, T (2012). 1,2, 3-Triazole tethered b-lactam-chalcone bifunctional hybrids: synthesis and anticancer evaluation. European Journal of Medicinal Chemistry. 47: 594-600.
Sirvastava, V., Negi, A.S., Kumar, J.K., Gupta, M.M. Khanuja, S.P (2005). Plant-based anticancer molecules: a chemical and biological profile of some important leads. Bioorganic and Medicinal chemistry. 13: 5892-5908.
Sitiasma, M.J., Al-jamal, H., Yong-Ang, C.H., Matasan, J., Seeni, A. and Johan, M.F. (2014). Apoptosis induction in MV4-11 and K562 human leukemic cells by pereskia sacharosa (Cactaceae) leaf crude extract. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention. 15 (1): 475-481.
Yavari, P., Mehrabi, Y., Pourhoseinqoli, M.A. (2006). Awareness and action of women toward breast self-examination: a case-control study. Journal of Ardabil University of Medical Science. 5(4):371-7.
واحد گرمسار |
گیاه و زیست فناوری ایران Iranian Journal of Plant & Biotechnology (IJPB)
|
بررسی اثر سمیت روغن جوانه گندم روی رده سلولی سرطان سینه (MCF7) و دهانه رحم (Hela)
نوابه زمانی1، فرخنده نعمتی (نویسنده مسئول)2*، رویا بیشه کلایی3 و عباسعلی دهپور جویباری4
1- دانشجوی دکتری، گروه زیست شناسی، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران، navabzamani63@gmail.com
2- استادیار، گروه زیست شناسی، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران، nn.zamani.1390@gmail.com
3- استادیار، گروه زیست شناسی، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران، Rbishe@gmail.com
4- استادیار، گروه زیست شناسی، واحد قائمشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، قائمشهر، ایران، dehpour@gmail.com
تاریخ دریافت: مهر 1403 تاریخ پذیرش: آذر 1403
Investigating the Effect of Wheat Germ Oil Toxicity on Breast (MCF7) and Cervical (Hela) Cancer Cell Lines
Navabeh Zamani1, Farkhondeh Nemati (Corresponding author)2*, Roya Bishehkolaei 3 and Abbas Ali Dehpour Joibari4
1- Ph.D. Student, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran, navabzamani63@gmail.com
2- Assistant Professor of department of Biology, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran, nn.zamani.1390@gmail.com
3- Assistant Professor of department of Biology, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran, Rbishe@gmail.com
4- Assistant Professor of department of Biology, Qaemshahr Branch, Islamic Azad University, Qaemshahr, Iran, dehpour@gmail.com
Received: October 2024 Accepted: December 2024
چکیده سرطان مهمترین عامل مرگ و میر در جهان است. فرآوردههای طبیعی استخراج شده از گیاهان دارویی میتوانند نقش مهمی در درمان سرطان داشته باشند. بنابراین هدف از این مطالعه بررسی تاثیر غلظتهای مختلف روغن جوانهی گندم روی سلولهای سرطانی رده MCF7 و Hela میباشد. پس از کشت ردههای سلولی MCF7 و Hela، سلولها در مجاورت غلظتهای مختلف روغن جوانهی گندم (μg/ml 30000-65/14) قرارگرفتند و به مدت 24، 48 و 72 ساعت انکوبه شدند. جهت تعیین سمیت سلولی از آزمون رنگسنجی MTT استفاده شد. نتایج نشان داد که جوانهی گندم در غلظتهای مختلف، رشد سلولها را به طور معنیداری نسبت به گروه کنترل کاهش داد (p < 0.05). تاثیر روغن جوانهی گندم بر مهار رشد سلولها وابسته به غلظت و زمان بود و بیشترین درصد مهار رشد سلولها در غلظت 30000 میکروگرم بر میلیلیتر 40/78 و96 /95 درصد بهترتیب برای ردههای سلولی MCF7 و Hela در مدت زمان 72 ساعت بهدست آمد. همچنین مقدار IC50 به میزان 1/13148و 5/10204 میکروگرم بر میلیلیتر به ترتیب برای سلولهای MCF7 و Hela محاسبه شد.نتایج این پژوهش پیشنهاد میکند که غلظتهای مختلف جوانهی گندم دارای سمیت سلولی علیه ردههای سلولی MCF7 و Hela میباشد. بنابراین به منظور پیدا کردن مکانیسمهای اساسی این فعالیت، تحقیقات بیشتری باید انجام شود. کلمات کلیدی: آزمون MTT، جوانهی گندم، رده سلولی MCF7 و Hela، گیاهان دارویی فصلنامه گیاه و زیست فناوری ایران پاییز 1403، دوره 19، شماره 3، صص 28-19 |
| Abstract Cancer is the most important cause of death in the world. Natural products extracted from medicinal plants can play an important role in cancer treatment. Therefore, this study aims to investigate the effect of different concentrations of wheat germ oil on MCF7 and Hela cancer cells. After the cultivation of MCF7 and Hela cell lines, the cells were placed in the vicinity of different concentrations of wheat germ oil (14.65 to 30000 μg/ml) and incubated for 24, 48, and 72 hours. MTT colorimetric test was used to determine cytotoxicity. The results showed that wheat germ in different concentrations significantly reduced cell growth compared to the control group (p˂0.05). The effect of wheat germ oil on cell growth inhibition was dependent on concentration and time, and the highest percentage of cell growth inhibition at the concentration of 30,000 μg/ml was related to MCF7 and Hela cell lines (78.40 and 95.96%, respectively), which was obtained in 72 hours. The hour was obtained. Furthermore, the values of IC50 were calculated as 13148.1 and 10204.5 μg/ml for MCF7 and Hela cells, respectively. The results suggest that different concentrations of wheat germ have cytotoxicity against MCF7 and Hela cell lines. Therefore, more research should be done to find the basic mechanisms of this activity. Keywords: MCF7 and Hela cell lines, Medicinal plant, MTT test, Wheat germ
Iranian Journal of Plant & Biotechnology Autumn 2024, Vol 19, No 3, Pp 19-28 |
مقدمه و کلیات
سرطانها با یک سری جهشهای متوالی در ژنهای انسان، به علت برخی شرایط محیطی اتفاق میافتد و هر جهش هم تا حدی تغییرات جدیدی را در سلول به وجود می آورد و آن را به سمت سرطانی شدن سوق می دهد (Bansal et al., 2012). در سلولهاي سرطانی، کنترلهاي چرخه سلولی وجود ندارند و به سازوکارهاي کنترلی بدن به طور طبیعی پاسخ نمیدهند. پروتئینهایی که در مسیرهاي پیامرسانی نقش دارند و روي چرخه سلولی تأثیر میگذارند، تغییر پیدا میکنند و به هم خوردن چرخه سلولی مشاهده میشود، سلولها رفتار متفاوتی نشان میدهند و درمانهای متفاوتی را میطلبد (Reece et al., 2012). سرطان پستان و دهانهی رحم به عنوان شایع ترین سرطان های زنان در سراسر دنیا و عمده ترین علل مرگ ناشی از سرطان در زنان شناخته می شود (Yavai et al., 2006). این بیماریها به عنوان یکی از مشکلات عمده بهداشت عمومی مطرح هستند (Aghamolaei et al., 2011). در کشور ایران نیز، افزایش نگران کنندهای در بروز این سرطانها مشاهده میشود و آمار بیماران با مرحله پیشرفته بیماری و نسبتاً جوان در حال افزایش است. میزان بروز سرطان سینه در ایران حدود 20 مورد جدید در صد هزار زن در سال است (Harirchi et al., 2011) و دومین سرطان شایع و پنجمین علت مرگ ناشی از سرطانها در کشور شناخته میشود (Akbari et al., 2011). سرطان دهانه رحم نیز یکی از علتهای اصلی مرگ و میر زنان در جهان و دومین سرطان شایع پس از سرطان سینه است (Hacker, 2005). روشهای درمان متفاوتی برای سرطانها وجود دارد که میتوان به جراحی، شیمی درمانی، رادیوتراپی، ایمنوتراپی و غیره اشاره داشت. علیرغم استفاده از این روشها و تحقیقات بسیار در مورد سرطان و درمان آن، هنوز هم این بیماري به عنوان یکی از بزرگترین مشکلات سلامت جوامع انسانی مطرح میباشد .با توجه به این که داروهاي شیمیایی مورد استفاده در درمان سرطان، علاوه بر ایجاد مقاومت دارویی، داراي اثرات جانبی نیز میباشند، مطالعه و بررسی عواملی با منشاء طبیعی، مانند ترکیبات به دست آمده از گیاهان که اثرات مضر کمتري دارند، یکی از مهمترین اهداف تحقیق در حوزه درمان سرطان است (داوودی و همکاران، 1394). علاوه براین مشخص شده است که مصرف برخی فراورده هاي غذایی به دلیل دارا بودن خواص آنتی اکسیدان در جلوگیري از بروز سرطان نقش مؤثري دارند. امروزه تلاشهای فراوانی جهت یافت روشهای مناسب برای درمان این بیماری صورت گرفته که از جمله میتوان به کشف داروهای جدید ضد سرطان که بیش از نیمی از آنها از گیاهان استخراج شدهاند، اشاره نمود. در دهههای اخیر، گیاهان به عنوان یکی از منابع اصلی مواد فعال بیولوژیکی، برای تهیه داروهای طبیعی جهت درمان سرطان اهمیت جهانی پیدا کردهاند (Babakhani et al., 2020). عقیده بر این است که اثرات ضد سرطانی گیاهان از طریق مهار آنزیمهای محرک سرطان، کمک به ترمیم DNA، تحریک تولید آنزیمهای ضد توموری در سلول، افزایش ایمنی بدن و القا اثرات آنتیاکسیدانی ایجاد میشوند (Singh et al., 2012). جوانهی گندم به عنوان فرآورده جانبی عملیات تولید آرد، یکی از غنیترین و بی نظیر ترین منابع تغذیهای می باشد. این ماده حاوی %50-45 کربوهیدرات، %23-20 پروتئین، %11 آب و %14-8 روغن می باشد. روغن جوانهی گندم غنی از اسیدهای چرب غیر اشباعی بوده و نسبت اسیدهای چرب امگا 6 با امگا 3 در این روغن کم بوده و حدود 7/7 میباشد. ترکیبات آنتیاکسیدان موجود در جوانهی گندم شامل توکوفرولها، ترکیبات فنلی و کارتنوئیدها میباشد. فرولیک اسید و وانیلیک اسید به شکل آزاد و گلیکوفلاوونها از ترکیبات فنلی هستند که در روغن جوانهی گندم وجود دارند. فراوان ترین کاروتنوئید در روغن جوانهی گندم لوتئین، زئازانتین و β- کاروتن میباشد (Kumar et al., 2011). بنابراین با توجه به ارزش تغذیهای و دارویی بالای جوانهی روغنی گندم و با توجه به اینکه تاکنون مطالعه مدونی در مورد اثرات ضد سرطانی روغن جوانهی گندم در ایران صورت نگرفته است و از سوی دیگر عوارض جانبی داروهای شيميايي، هدف اصلی از انجام این پژوهش بررسی اثر سمیت غلظتهای مختلف جوانهی روغن گندم بر روی زیستایی سلولهای سرطانی سینه رده سلولیMCF7 و دهانه رحم رده سلولی Hela میباشد تا شاید بتوان بهره برداری اقتصادی از روغن این گیاه صورت گیرد و در آینده امیدوار بود که از روغن این گیاه به عنوان یک داروی ضد سرطان بدون داشتن عوارض جانبی استفاده کرد.
فرآیند پژوهش
بررسی اثر سمیت سلولی با روش MTT
کشت سلولهای MCF7و Hela: رده سلولی MCF7و Hela از انیستیتو پاستور ایران خریداري شد. این رده سلولی در محیط حاوي RPMI 1640 غنی شده با سرم جنین گاوي (FBS) ١٠ درصد و آنتیبیوتیکهاي استرپتومایسین (١٠٠ میکروگرم در میلی لیتر) و پنیسیلین (100 واحد در میلیلیتر) در انکوباتور کشت سلول، در دماي 37 درجه سانتیگراد، 5 درصد CO2 و رطوبت 95 درصد، کشت و نگهداري شد. برای این منظور مقدار 45 میلیلیتر از محیط کشتRPMI 1640، 5/4 میلیلیتر سرم FBS و 500 میکرولیتر آنتیبیوتیک پنیسیلین/ استرپتومایسین (جهت جلوگیری از رشد قارچ) با هم مخلوط شدند تا محیط کشت کامل برای رشد رده سلولی در آن فراهم شد. تمام مراحل فوق در زیر هود لامینار و در محیطی کاملاً استریل انجام گرفت. برای پاساژ دادن رده سلولی ابتدا تمام محیط کشت حاوي رده سلولی داخل فلاسک را به یک فالکون انتقال داده و آن را به مدت ٨ دقیقه با rpm 1250 سانتریفیوژ شد. سپس به رسوب حاصل مقدار ۵ میلیلیتر محیط کشت کامل اضافه شده و عمل پیپتاژ به آرامی انجام گرفت تا رسوب در محیط کشت حل شود و در نهایت بعد از شمارش سلول براي تعیین میزان تراکم آنها، به داخل یک فلاسک جدید انتقال داده شد و سپس فلاسک به انکوباتور CO2دار با میزان رطوبت ٩۵ درصد و دماي ٣٧ درجه انتقال داده شد. به منظور بررسی اثر روغن جوانهی گندم بر رشد و زیستایی سلولی از آزمون رنگ سنجیMTT (5، 4، 3 دی متیل تیازول 2 - ایل 5، 2 دی فینیل تترازولیوم ) استفاده شد. براي این منظور تعداد 104 سلول در هر چاهک در پلیتهاي 96 چاهکی قرار داده شد. بعد از 24 ساعت، غلظتهاي 65/14 تا 30000 میکروگرم بر میلیلیتر از روغن جوانهی گندم به هر چاهک براي زمانهاي 24، 48 و 72 ساعت اضافه شد. در هر بازه زمانی، جذب نمونهها توسط دستگاه الایزا در طول موج 540 نانومتر مورد بررسی قرار رفت. درصد زیستایی توسط فرمول زیر محاسبه شد (Sitiasma et al., 2014).
100 × OD کنترل/ OD نمونه = درصد زیستایی
تجزیه و تحلیل آماری: تمامی دادهها به صورت میانگین±خطای استاندارد گزارش شد. تجزیه و تحلیل دادهها با استفاده آنالیز واریانس یک طرفه انجام شد و در صورت معنیدار بودن نتیجه آنالیز واریانس، از آزمون دانکن برای مقایسات زوجی استفاده گردید. آنالیزهای ذکر شده در نرم افزارهای18 - SPSS صورت گرفته و نمودارها در نرم افزار Excel ترسیم گردید.
نتایج و بحث
اثر سمیت سلولی روغن جوانهی گندم بر زیستایی رده سلولیMCF7: نتایج حاصل از تاثیر روغن جوانهی گندم پس از گذشت 24، 48 و 72 ساعت بر زیستایی سلولهای سرطانی رده MCF7 در شکل 1 نشان داده شده است. براساس نتایج بدست آمده پس از گذشت 24 ساعت کمترین درصد زیستایی سلولهای سرطانی در غلظت 30000 میکروگرم بر میلیلیتر 74/1± 47/33 مشاهد شد که بیانگر مهار 53/66 درصد در غلظت مورد نظر است. علاوه براین نتایج نشان داد که غلظت 15000 میکروگرم بر میلیلیتر نیز باعث کاهش قابل ملاحظه رشد سلولهای سرطانی نسبت به کنترل شده است و درصد مهار رشد سلولهای سرطانی در این غلظت 58/53 درصد بدست آمد. پس از 48 ساعت انکوباسیون، بیشترین درصد مهار رشد سلول های سرطانی (15/73 درصد) پس ار تیمار با غلظت 30000 میکروگرم بر میلی لیتر روغن جوانهی گندم و کمترین درصد مهار نیز در غلظت 65/14 میکروگرم بر میلی لیتر (19/0 درصد) مشاهده شد. همچنین میزان IC50 پس از 48 ساعت 16170 میکروگرم بر میلی لیتر بدست آمد. پس از 72 ساعت انکوباسیون رده سلولی با غلظتهای مختلف روغن جوانهی گندم نتایج نشان داد که درصد مهار سلولهای سرطانی از غلظتهای 75/468 تا 30000 میکروگرم بر میلیلیتر دارای اختلاف معنیدار با گروه کنترل بودند (p<0.05) و بیشترین درصد مهار در غلظت 30000 میکروگرم بر میلیلیتر 40/78 درصد بدست آمد. همچنین میزان IC50 پس از 72 ساعت انکوباسیون 1/13148 میکروگرم بر میلیلیتر بدست آمد.
شکل 1- نمودار مقایسه تاثیر غلظتهای مختلف روغن جوانهی گندم بر زیستایی سلولهای سرطان سینه رده MCF7 طی زمانهای 24، 48 و 72 ساعت. هر ستون نشان دهنده میانگین داده ها ± انحراف استاندارد (ستونهای دارای حداقل یک حروف مشترک با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد تفاوت معنی دار ندارد)
Fig 1- Comparative diagram of the effect of different concentrations of wheat germ oil on the viability of MCF7 breast cancer cells during 24, 48, and 72 hours. Each column represents the data mean ± standard deviation (Columns that have at least one letter in common are not significantly different with Duncan's test at the 5% probability level)
اثر سمیت سلولی روغن جوانهی گندم بر زیستایی رده سلولی Hela: نتایج اثر سمیت روغن جوانهی گندم بر رده سلولی Hela در شکل شماره 2 نشان داده شده است. نتایج نشان داد که با افزایش غلظت و گذشت زمان زیستایی سلولهای سرطانی کاهش یافت به طوری که بالاترین درصد مهار در غلظت 30000 میکروگرم بر میلیلیتر برابر 96/95 درصد در مدت زمان 72 ساعت بدست آمد. همچنین نتایج نشان داد که کاهش زیستایی سلولهای سرطانی در غلظتهای 5/937 تا 30000 میکروگرم بر میلیلیتر با گذشت 24، 48 و 72 ساعت انکوباسیون دارای اختلاف معنیداری با گروه کنترل است (p<0.05)، اما در سایر غلظتها نسبت به کنترل اثر معنیداری مشاهده نشد (p<0.05).
شکل 2- نمودار مقایسه تاثیر غلظتهای مختلف روغن جوانهی گندم بر زیستایی سلولهای سرطان دهانه رحم رده Hela طی زمانهای 24، 48 و 72 ساعت. هر ستون نشان دهنده میاتگین داده ها ± انحراف استاندارد (ستونهای دارای حداقل یک حروف مشترک با آزمون دانکن در سطح احتمال 5 درصد تفاوت معنی دار ندارد)
Fig 2- Comparative diagram of the effect of different concentrations of wheat germ oil on the viability of Hela breast cancer cells during 24, 48, and 72 hours. Each column represents the data mean ± standard deviation (Columns that have at least one letter in common are not significantly different with Duncan's test at the 5% probability level)
بررسی مدل رگرسیونی خطی ردههای سلولی MCF7 و Hela: تغییر در میزان بقای سلولهای سرطانیMCF7 و Hela بر اساس تغییر در غلظت روغن جوانهی گندم پس از 24، 48 و 72 ساعت انکوباسیون در شکل 3 الف تا پ برای رده سلولی MCF7 و شکل 3 ت تا ج برای رده سلولی Hela نشان داده شده است. نتایج بیان کرد که در هر سه زمان مورد بررسی شیب خط نمودار رو به پایین است که نشان دهنده یک همبستگی منفی است به طوری که افزایش غلظت روغن جوانهی گندم با کاهش میزان زیستایی این سلول ها طی زمانهای 24، 48 و 72 ساعت همراه است. از سوی دیگر با بررسی معادله رگرسیونی و ضریب تعیین 84/0 =R2 ، 82/0 =R2 و 73/0 =R2 به ترتیب برای زمانهای 24، 48 و 72 ساعت برای رده سلولی MCF7 و ضریب تعیین 91/0= R2 ، 91/0 =R2 و 85/0 =R2 به ترتیب برای زمانهای 24، 48 و 72 ساعت برای سلولهای Hela نشان دهنده این است که یک رابطه بسیار قوی بین دو متغیر غلظت روغن جوانهی گندم و میزان زیستایی سلولهای سرطانی وجود دارد. به نظر می رسد که مدل رگرسیونی در پیش بینی میزان بقای سلولهای سرطانیMCF7 و Hela در زمانهای 24، 48 و 72 ساعت بر حسب میزان غلظت روغن جوانهی گندم موفق عمل کرده است.
الف ب پ
ت ث ج
شکل 3- تغییر در میزان زیستایی ردههای سلولی CF7 و Hela بر اساس تغییر در غلظت روغن جوانهی گندم طی زمانهای مختلف. الف. 24، ب. 48 و پ 72 ساعت سلولای MCF7، ت. 24، ث. 48 و ج. 72 ساعت سلولهای Hela
Fig 3- Change in the viability of MCF7 and Hela cell lines based on the change in wheat germ oil concentration during different times. a. 24, b. 48 and c. 72 hours of MCF7 cells, d. 24, e. 48 and f. 72 hours of Hela cells
طب سنتی سالها است که به عنوان منبع ارزشمندی در صنعت داروسازی میباشد و در ایران سابقه طولانی در استفاده از ترکیبات طبیعی بهویژه گیاهان دارد. 80 تا 75 درصد جهان بهویژه کشورهای در حال توسعه از داروهای گیاهی برای درمان بیماریها استفاده میکنند به این علت که معتقدند داروهای گیاهی در کنار ارزان بودن و قابل دسترس بودن، فاقد عوارض جانبی میباشند (Iqbal et al., 2017; Aung et al., 2017). نتایج پژوهش حاضر نشان داد که غلظتهای مختلف روغن جوانهی گندم باعث مهار رشد ردههای سلولی MCF7 و Hela شده است و رشد سلولها را به طور معنیداری نسبت به گروه کنترل کاهش داده است. همچنین مشخص شده است که روغن جوانهی گندم به طور وابسته به غلظت باعث مهار رشد این سلولها شده به طوری که با افزایش غلظت عصاره درصد مهار رشد افزایش پیدا کرده است و بیشترین درصد مهار رشد سلولها در غلظت 30000 میکروگرم بر میلیلیتر 40/78 و 96 /95 درصد به ترتیب برای رده های سلولی MCF7 و Hela در مدت زمان 72 ساعت بدست آمد. (شکلهای 1 و 2). علاوه براین نتایج رگرسیونی خطی نشان داد یک همبستگی منفی بین افزایش غلظت روغن جوانهی گندم و درصد زیستایی سلولهای سرطانی وجود دارد به طوری که با افزایش غلظت روغن جوانهی گندم، کاهش زیستایی ردههای سلولی MCF7 و Hela طی زمانهای 24، 48 و 72 ساعت مشاهده شد (شکل 3). اثر ضد سرطانی روغن جوانهی گندم را میتوان به ترکیبات مؤثره موجود در آن نسبت داد؛ چراکه گزارشهای مختلفی وجود دارد مبنی بر اینکه روغن جوانهی گندم دارای ترکیبات بیولوژیکی فعال نظیر فنلها، فلاونوئیدها، کاروتنوئیدها، آلکالوئیدها و توکوفرولها میباشد که برخی از آنها ترکیبات ضد سرطان هستند (Kumar et al., 2011). ترکیبات شناسایی شده در روغن جوانهی گندم به عنوان پاک کنند گونههای فعال اکسیژن عمل میکنند و در نهایت می توانند دارای آثاری ضد سرطانی باشند و ممکن است چرخه سلولی را مهار کرده و یا چک پوینتهای آن را فعال کنند، مانع همانندسازی DNA شوند و یا مسیر داخلی و یا خارجی آپوپتوز را فعال کنند (Kandaswami et al., 2005; Ren et al., 2003). پژوهشهای Gomes و همکاران (2003) نیز نشان داد که اسیدهای فنلی از جمله مشتقات اسید گالیک و اسید کافئیک نیز آثار ضد تکثیری را در مقابله سرطان دهانه رحم و سینه از خود نشان داده اند. علاوه براین نشان داده شده است که درمان سرطان سینه با اسید کافئیک و اسید کلروژنیک، از متیلاسیون ناحیه پروموتور در ژن RARb ممانعت می کنند و باعث ممانعت از رشد سلولهای سرطانی میشوند (Gomes et al., 2003). مطالعات دیگری نیز نشان دادهاند که ترکیبات آنتیاکسیدان مثل فنولیک اسیدها، پلیفنلها و فلاونوئیدها رادیکالهای آزادی نظیر هیدروپراکسید، سوپراکسید و پراکسیدهیدروژن را پالایش میکنند و مانع از بروز فرآیندهای اکسیداتیو که منجر به آسیب به ژنومی و بروز جهش میشوند، میگردند. فلاونوئیدها به طور عمده فرآیندهای ایمنی و سلولی مرتبط با گسترش و پیشرفت سرطان مثل تکثیر سلولی، تمایز سلولی و ایجاد رگهای جدید را مانع میشوند (Sirvastava et al., 2005; Babakhani et al., 2019). همچنین گزارشات دیگری بیان کردهاند که فلاونوئیدهای پلیهیدروکسیله و کوئرستین، رشد سلولهای سرطانی را در شرایط آزمایشگاهی مهار کرده و ساخت DNA را به میزان 14 درصد نسبت به گروه کنترل کاهش میدهند و مانع عبور سلول از مرحله G1 چرخه سلولی به مرحله S میگردند (Yoshida et al., 1990; Babakhani et al., 2019). اگرچه بر حسب اطلاع ما مطالعه در زمینه اثر سمیت روغن جوانهی گندم بسیار اندک اما گزارشات زیادی نشان دادهاند که عصارههای گیاهی، اثرات ضد سرطانی متفاوتی را در سرطانهای مختلف و حتی روی یک رده سلولی یکسان از خود نشان میدهند. در اکثر این تحقیقات یک همبستگی بین میزان ترکیبات فنلی و ظرفیت آنتیاکسیدانی عصارهها با تأثیر آنها بر سلولهای سرطانی وجود دارد. این ترکیبات از مسیرهای مختلفی بر سلولهای سرطانی اثر میگذارند به طوری که در اکثر مطالعات، ترکیبات موجود در عصاره گیاهی باعث القاء آپوپتوز در سلولهای سرطانی میشوند، که این اثر از طریق افزایش بیان ژن کاسپاز 3 صورت میگیرد (Davoodi et al., 2015; Alipour and Nemati, 2019). در تحقیق حاضر مسیرهای بیوشیمایی و مکانیسم عمل روغن جوانهی گندم در مهار ردههای سلولی مربوط به سرطان سینه و دهانه رحم مورد بررسی قرارنگرفته است. بنابراین در این مورد نمیتوان اظهار نظر کرد، اما چیزی که در این پژوهش به اثبات رسید این است که غلظتهای مختلف روغن جوانهی گندم دارای سمیت علیه سلولهای سرطانی سینه و دهانه رحم میباشد و به دلیل داشتن ترکیبات آنتی اکسیدان احتمالاً از طریق یکی از مسیرهای ذکر شده باعث مهار رشد سلولهای سرطانی میشود.
نتیجهگیری کلی
بطورکلی براساس نتایج این پژوهش غلظتهای مختلف روغن جوانهی گندم دارای اثر بازدارندگی قوی روی زیستایی ردههای سلولهای MCF7 و Hela به خصوص رده سلولی Hela میباشد. با توجه به اینکه که سرطان سینه و دهانه رحم یکی از شایعترین سرطانها در کشور است، روغن جوانهی گندم میتواند به عنوان درمانی طبیعی در این زمینه مفید باشد و به نظر میرسد که اثر سمیت سلولی دیده شده مربوط به متابولیتهای ثانویهای است که در آن وجود دارد. بنابراین، شاید بتوان با مطالعات فارماکولوژی بیشتر در آینده از ترکیبات روغن جوانهی گندم به عنوان یک داروی ضد سرطان بدون داشتن عوارض جانبی استفاده کرد.
منابع
1) Aghamolaei, T., Hasani, L., Tavafian, S.S. and S, Zare. 2011. Improving Breast self-examination: an educational intervention based on health belief model. Iranian Journal of Cancer Prevention, 4(2): 82-87.
2) Akbari, M.E., Mozaffar, M., Heidari, A., Zirakzadeh, H., Akbari, A. and M, Akbari. 2011. Recurrence and Survival Effect in Breast Conserving Surgery: What are the Predictive and/or Prognostic Factors? Iranian Journal of Cancer Prevention, 4(2): 49-54.
3) Alipour, M. and F, Nemati. 2019. The cytotoxic effects of ethanolic extract of leaf and flower buds of Crataegus melanocarpa on human breast (MCF-7) and cervical (HeLa) cancer cell line. Sabzevar University of Medical Sciences, 26 (1): 145-152.
4) Aung, T.N., Qu, Z., Kortschak, R.D. D.L, Adelson. 2017. Understanding the effectiveness of natural compound mixtures in cancer through their molecular mode of action. International Journal of Molecular Science, 18(3): 656.
5) Babakhani, B., Houshani, M., Motalebi Tala Tapeh, M., Nosratirad, R., Shoja Shafiee, M. and S, Heidari keshel. 2019 The Evaluation of Antioxidant and Anticancer Activity of Alfalfa Extract on MCF7 Cell Line. Journal of Regeneration, Reconstruction and Restoration, 4(1): 9-14.
6) Babakhani, B., Houshani, M., Motallebi Tala Tapeh, S., Hosseini Boldaji, A., Shoja Shafiee, M., Arman, M. and S, Heidari keshel. 2020. The Evaluation of Antioxidant Activity and Cytotoxicity of Leaf, Orange Fruit, and Calyx Extract of Physalis alkekengi on Human Lung Cancer A549 Cell Line. Regeneration, Reconstruction and Restoration.
7) Bansal, P., Gupta, V., Bansal, R. and R, Sapra. 2012. Dietary phytochemicals in cell cycle arrest and apoptosis an insight. Journal of Drug Delivery and Therapeutics, 2(2): 8-18.
8) Davoodi, R., Esmaeilzade- Bahabadi, S., Najafi, Sh and M, Mazaheri- Naeeini. 2015. Effect of Hydro Alcoholic Extract of Citrullus Colocynthis Fruit on Caspase 3 Gene Expression in MCF-7 Breast Cancer Cell Line. Journal of Shahid Sadoughi University of Medical Sciences, 23 (5): 508-518.
9) Gomes, C.A., Cruz, T.G., Andrade, J.L., Milhazes, N., Borges, F. and M.P.M, Marques. 2003. Anticancer Activity of Phenolic Acids of Natural or Synthetic Origin: A Structure-Activity Study. Journal of Medicinal Chemistry, 46: 5395-5401.
10) Hacker, N. Cervical cancer. In: Berek, J. and N, Hacker. 2005. Practical gynecologic oncology. 4th ed. Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins, 337-386.
11) Harirchi, I., Ebrahimi, M., Zamani, N., Jarvandi, S. and A, Montazeri. 2011. Breast cancer in Iran: a review of 903 case records. Public Health, 114(2):143–145.
12) Iqbal, J., Abbasi, B.A., Mahmood, T., Kanwal, S., Ali. B., Shah, S.A. and A.T, Khali. 2017. Plant-derived anticancer agents: A green anticancer approach. Asian Pacific Journal Trop Biomed, 7(12): 1129-1150.
13) Kandaswami, C., Lee, L.T., Lee, P.P., Hwang, J.J., Ke, F.C., Huang, Y.T and M.T, Lee. 2005. The antitumor activities of flavonoids. In vivo, 19: 895-909.
14) Kumar, P., Yadava, R.K., Gollen, B., Kumar, S., Verma, R.K. and S, Yadav. 2011. Nutritional Contents and Medicinal Properties of Wheat: A Review. Life Sciences and Medicine Research, 22: 1-10
15) Reece, J.B., Urry, L.A., Cain, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V. and N.A, Campbell. 2012. Campbell Biology, 9th edn, San Francisco, California, USA, Benjamin Cummings, pp: 1464.
16) Ren, W. 2003. Flavonoids: promising anticancer agents. Medicinal Research Reviews. 23: 519-34.
17) Singh, P., Raj, R., Kumar, V., Mahjan, M.P., Bedi, P.M.S. and T, Kaur. 2012. 1, 2, 3-Triazole tethered b-lactam-chalcone bifunctional hybrids: synthesis and anticancer evaluation. European Journal of Medicinal Chemistry, 47: 594-600.
18) Sirvastava, V., Negi, A.S., Kumar, J.K., Gupta, M.M. and S.P, Khanuja. 2005. Plant-based anticancer molecules: a chemical and biological profile of some important leads. Bioorganic and Medicinal chemistry, 13: 5892-5908.
19) Sitiasma, M.J., Al-jamal, H., Yong-Ang, C.H., Matasan, J., Seeni, A. and M.F, Johan. 2014. Apoptosis induction in MV4-11 and K562 human leukemic cells by pereskia sacharosa (Cactaceae) leaf crude extract. Asian Pacific Journal of Cancer Prevention, 15 (1): 475-481.
20) Yavari, P., Mehrabi, Y. and M.A, Pourhoseinqoli. 2006. Awareness and action of women toward breast self-examination: a case-control study. Journal of Ardabil University of Medical Science, 5(4):371-7.