نوع مقاله : فارماکولوژی و سم شناسی
نویسندگان
1 دانش آموخته دانشکده پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی ایلام ، ایلام، ایران
2 گروه زیست شناسی، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران
3 دانش آموخته دانشکده علوم، واحد مشهد، دانشگاه آزاد اسلامی، مشهد، ایران
چکیده
کلیدواژهها
موضوعات
عنوان مقاله [English]
نویسندگان [English]
BACKGROUND: Angiogenesis is the biological process of sprouting new vessels from existing vessels in the tissue. The main factors in the molecular guidance of this process are vascular endothelial growth factors (VEGF) and fibroblast growth factor (FGF).
OBJECTIVES: This study aims to investigate the effects of n-butanol and ethyl acetate fractions of the hydroalcoholic extract of the Ferula asafoetida plant (one of the prominent medicinal plants in traditional medicine) on changes in the expression of VEGF and FGF genes in the chorioallantoic membrane (CAM) of chick embryos.
METHODS: In this research, 80 fertilized eggs of Ross chicken were randomly divided into eight groups including control and laboratory control (PBS) groups and 6 experimental groups. On the eighth day of incubation, the laboratory control group was treated with normal saline and the experimental groups were treated with 100, 200, and 300 µg/ml doses of n-butanol and ethyl acetate fractions of the hydroalcoholic extract. On the twelfth day, a photo was taken of CAM to count the number of vessels and measure the length of vessels. The CAM samples were prepared for RNA extraction and cDNA production. The collected data were analyzed using t-test and ANOVA.
RESULTS: The mean number of vessels and the length of vessels in the treatment groups showed a significant decrease compared to the control group. Also, the expression levels of VEGF and FGF genes in the treatment groups were significantly lower than in the control group.
CONCLUSIONS: The n-butanol and ethyl acetate fractions of the hydroalcoholic extract of the Ferula asafoetida plant seem to adversely affect the angiogenesis process in the CAM of chick embryos by diminishing the expression levels of VEGF and FGF genes.
کلیدواژهها [English]
در اثر پدیده واسکولوژنز اولین رگهای خونی از سلولهای پیشساز آندوتلیال با آرایش خاص به وجود میآیند و بهتدریج شروع به انتشار، توسعه و تشکیل شاخههای جدید میکنند که به آن آنژیوژنز میگویند. رگزایی یا آنژیوژنز فرایند تکثیر فعال سلولهای اندوتلیال است و تشکیل رگهای فعال مستلزم برهمکنشهای هماهنگ بین ماتریکس خارجسلولی، سلولهای احاطهکننده و سلولهای اندوتلیال آنها میباشد (1). این سلولها در بلوغ خاموش میباشند، اما توانایی فعال شدن در پاسخ به عوامل مناسب را دارند. رگزایی یک فرایند ضروری در فیزیولوژی بدن با واسطه تعادل بین فاکتورهای القاکننده و مهارکننده رگزایی است. درصورتیکه این تعادل از بین برود، زمینه برای بروز برخی بیماریها، ازجمله رشد و متاستاز تومور فراهم میشود (2).
مهمترین فاکتورهای مؤثر بر آنژیوژنز شامل فاکتور رشد اپیتلیال (Epithelial Growth Factor, EGF)، فاکتور سلول بنیادی(Stem Cell Factor ,SCF) ، فاکتور رشد فیبروبلاستی(Fibroblast Growth Factor, FGF) ، فاکتور رشد مشتق از پلاکتها (Platelet Derivative Growth Factor, PDGF) و همچنین فاکتور رشد عروقی اندوتلیالی (Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF) است (3).
آنژیوژنز در بسیاری از بیماریها نظیر تومورهای پیشرفته دارای متاستاز، رتینوپاتی، نفروپاتی دیابتی، آترواسکلروز، اندومتریوز و غیره که ناشی از آسیب اندام است، بهطور چشمگیری افزایش مییابد. متاستاز نقش ویژه در گسترش سرطانهایی دارد که به مرگ منجر میشوند. در طی روند متاستاز سلولهای سرطانی ازطریق عروق خونی مهاجرت کرده و به سایر بافتها وارد میشوند و درنهایت باعث درگیر شدن بافتهای سالم بدن میشوند (4). مهار رگزایی و به دنبال آن مهار متاستاز سلولها روش مناسب و کارآمدی برای مقابله با سرطان است و شناخت عوامل درگیر در رگزایی نرمال و یا غیرنرمال بسیار مهم و حیاتی به نظر میرسد (5). استفاده از منابع گیاهی بهطور گسترده در میان ملل مختلف، نقش آزمایشی آنها را در بیماریها بااهمیت کرده است. همچنین بهدلیل عوارض جانبی کمتر گیاهان، انجام مطالعات با هدف شناسایی ترکیبات ضدرگزایی و ضدتوموری با منشأ گیاهی اهمیت شایانی پیدا کرده است. ترکیبات فنلی خواص آنتیاکسیدانی قوی دارند و غالباً در سبزیجات و میوهها یافت میشوند (6).
گیاهان حاوی ترکیبات مختلفی، ازجمله فلاوونوئیدها، تاننها، استروئیدها، ساپونینها، آلکالوئیدها، ترپنوئیدها، کوئینونها، گلیکوزیدهای قلبی و کومارین میباشند که این ترکیبات میتوانند پتانسیل بالقوهای در درمان بیماریهای مختلف ناشی از ضایعات پاتولوژیک آنژیوژنز داشته باشند (7). اخیراً توجه زیادی از محققین به کشف داروهای طبیعی و سنتزی بهعنوان ترکیبات ضدآنژیوژنز معطوف شده است تا بتوانند آنها را بهعنوان درمان سرطانهای مختلف و یا حداقل بخشی از پروتکلهای آزمایشی تومورها مطرح کنند (8).
آنغوزه (Ferula asafoetida) ازجمله گیاهان بومی ایران از خانواده چتریان(Apiaceae) است که دارای خواص دارویی فراوانی میباشد. ترکیبات اصلی واجد خواص دارویی آن شامل رزین (64-40 درصد)، صمغ (25 درصد) و روغنهای ضروری (17-10 درصد) است. بخش رزینی آن شامل فرولیک اسید و استرهای آن، کومارین، سزکویی ترپن کومارینها و سایر ترپنوییدها میباشد (9). بو و مزه خاص آنغوزه بهعلت وجود ترکیبات سولفوره در صمغ آنغوزه است که شامل دی، تری و تتراسولفیدها میباشند. صمغ آن دارای گلوکز، گالاکتوز، رامنوز، پلیساکاریدها و گلیکوپروتئینها بوده و روغنهای فرار آن از ترکیبات سولفوره و ترپنوییدها تشکیل شده است. آنغوزه در تهیه داروهای ضدقارچ، ضدتشنج، قاعدهآور و مقوی قلب مورد استفاده قرار میگیرد و در رفع بیماریهای عصبی و تنفسی نظیر اسپاسم حنجره و آسم و همچنین در رفع یبوست افراد مسن مؤثر میباشد. اثرات ضدمیکروبی و ضدانگلی برای آنغوزه نیز گزارش شده است (10).
یکی از مدلهای آزمایشگاهی جهت بررسی آنژیوژنز استفاده از پرده کوریوآلانتوئیک جنین جوجه میباشد. ازطرفی استفاده از تخممرغ جنیندار یک روش ساده و مقرونبهصرفه میباشد و چون پرده کوریوآلانتوئیک یک سیستم بسته است، مدت زمان ماندگاری ترکیبات مختلفی که استفاده میشوند نسبت به مدلهای حیوانی بیشتر خواهد بود (11). باتوجهبه اثرات ضدسرطانی آنغوزه و نظر به اینکه تاکنون مطالعهای درمورد اثرات زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی آن بر روی آنژیوژنز پرده کوریوآلانتوئیک جنین جوجه انجام نشده است، هدف از مطالعه حاضر بررسی بیان ژنهای VEGF و FGF در روند آنژیوژنز پرده کوریوآلانتوئیک جنین جوجه، تحت اثر زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه، بر روی تخممرغ جنیندار بهعنوان یک مدل آزمایشگاهی بود. مطالعه حاضر در نیمه اول سال 1402 در دانشکده داروسازی دانشگاه علومپزشکی مشهد انجام شد.
مطالعه حاضر یک پژوهش آزمایشی بود که در سال 1402 انجام شد. برای انجام آزمایشات از تخممرغهای نطفهدار نژاد Ross بهعنوان مدل آزمایشگاهی استفاده شد. نمونههای موردمطالعه از شرکت مرغداری جهاد کشاورزی تهیه گردید. برای انجام مطالعه 80 عدد تخممرغ نطفهدار بهطور تصادفی به 8 گروه آزمایشگاهی تقسیم شدند که شامل گروه کنترل (بدون تیمار)، کنترل آزمایشگاهی (تیمار با نرمال سالین)، گروههای آزمایشی 1 و 2 و 3 (تیمار با زیرشاخه ان بوتانول عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه با دُز 100، 200 و 300 میکروگرم بر میلیلیتر) و گروههای آزمایشی 4 و 5 و 6 (تیمار با زیرشاخه اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه با دُز 100، 200 و 300 میکرو گرم بر میلیلیتر) بود.
آمادهسازی زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه: پودر گیاه آنغوزه از شرکت گیاهان دارویی تهیه شد. عصاره هیدرو الکلی توسط روش سوکسله (Soxhlet Extractor) که یک روش متداول علمی آزمایشگاهی است تهیه گردید. در این روش مقدار 100 گرم از پودر گیاه داخل کاغذ صافی ریخته و به دستگاه سوکسله که شامل یک بالن تهگرد در بخش پایینی و یک مبرد در بخش فوقانی است انتقال داده شد. بهمنظور تهیه عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه، حدود 200 سیسی اتانول 96 درصد در محفظه مخصوص ریخته شد و عصارهگیری انجام شد. عصارهگیری در طی 2 روز متوالی صورت گرفت تا تمام عصاره قابلحل از گیاه استخراج و جدا شود. سپس عصاره در دستگاه روتاتوری تقطیر در خلأ قرار داده شد تا یکسوم حجم اولیه تغلیظ گردد. بعد از آن عصاره در انکوباتور با دمای 45 درجه بهمدت 24 ساعت قرار گرفت تا بهطور کامل خشک شود. درنهایت عصاره خشکشده برای به دست آوردن غلظتهای موردنظر با حلال مخصوص (PBS) رقیق گردید. جهت تهیه زیرشاخه ان بوتانول از عصاره هیدروالکلی، 68/10 گرم از عصاره هیدروالکلی و ۱۸۰ سیسی آبمقطر داخل قیف دکانتور ریخته شد و سپس ۵۰ سیسی ان بوتانول به آن اضافه گردید. 2 فاز ایجاد شد که فاز رویی شامل اجزای غیرقطبی (نیژلون، تیموکینون، کاروتن و ویتامین E) موجود در عصاره بود که در ان بوتانول حل شد. بعد از جدا کردن 2 فاز از یکدیگر برای تهیه زیرشاخه اتیل استات، فاز پایینی حاصل از مرحله قبل که شامل اجزای قطبی و بینابینی بود داخل قیف دکانتور ریخته و به آن ۵۰ سیسی اتیل استات اضافه شد. مجدداً 2 فاز تشکیل شد. فاز رویی، شامل اجزای بینابینی (فسفولیپیدها) بود که در اتیل استات حل گردید. بعد از تهیه این زیرشاخهها محلولهای حاصل جهت خشک شدن داخل انکوباتور قرار گرفتند (12).
تزریق به تخممرغ جنیندار: تخممرغهای تهیهشده پس از ضدعفونی کردن پوسته آنها با الکل ۷۰ درصد، در دستگاه جوجهکشی (ایران درنا سیستم پارس) با دمای ۳۸ درجه سانتیگراد و رطوبت ۵۵ تا ۶۰ درصد قرار داده شدند و دستگاه در وضعیت روشن و در حالت چرخش خودکار قرار گرفت. دستگاه جوجهکشی برای تبدیل اتوماتیک و خودکار تخممرغ نطفهدار به جوجه 1 روزه استفاده میشود. درواقع تخممرغ نطفهدار در داخل دستگاه قرار میگیرد و جوجه 1 روزه از آن خارج میشود. فرایند تبدیل تخم به جوجه بهصورت اتوماتیک صورت میگیرد. در روز دوم انکوباسیون در شرایط استریل و زیر هود لامینار به کمک پنس استریل در سمت پهن تخممرغ سوراخی کوچک و سپس در سمت پهلویی آن پنجره ایجاد شد و محل نیز بهوسیله لامل، چسب و پارافین استریل پوشانده و تخممرغها به دستگاه جوجهکشی برگردانده شدند. در روز هشتم انکوباسیون پنجره در زیر هود لامینار باز شد و روی پرده کوریوآلانتوئیک جوجه یک اسفنج ژلاتینی به ابعاد ۱×۴×۴ میلیمتر قرار داده شد تا تیمارها در آن ناحیه صورت گیرد. در نمونه کنترل آزمایشگاهی، تیمار با نرمال سالین انجام شد و در نمونههای تحت تیمار با زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه به اسفنج ژلاتینی مقدار ۱۰ میکرولیتر از زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی آنغوزه با دُزهای 100، 200 و 300 میکروگرم بر میلیلیتر اضافه گردید، سپس پنجرهها مجدداً بسته و تخممرغها به دستگاه جوجهکشی برگردانده شدند. در روز دوازدهم انکوباسیون تصاویر از عروق خونی سطح پرده کوریوآلانتوئیک تمام نمونهها با استفاده از فوتواستروئومیکروسکوپ تحقیقاتی تهیه و با کمک نرمافزار image J تعداد و طول انشعابات عروقی در سطح مقطع یکسان برای تمام نمونهها اندازهگیری شد. در پایان کار طول سری ـ دمی وضعیت مورفولوژیکی و وزن جنینهای هر گروه نیز بررسی و ثبت شد (13).
استخراج RNA: جهت استخراج RNA، پرده CAM جدا و به درون هاون چینی استریل انتقال داده شد و با استفاده از ازت مایع کوبیده و پودر شد. مراحل استخراج RNA طبق پروتکل کیت استخراج RNA (شرکت دنا زیست آسیا 10201-S) انجام شد. سپس RNA استخراجشده تغلیظ شد. نمونههای بهدستآمده تا مراحل بعدی مطالعه در ۲۰- درجه سانتیگراد نگهداری شدند. برای اطمینان از درستی استخراج RNA کیفیت و کمیت آن توسط ژل الکتروفورز و تکنیک اسپکتروفتومتری نانودراپ بررسی گردید و در مرحله بعد از نمونههای استخراجشده cDNA سنتز گردید. کیت مخصوص سنتز cDNA از شرکت پارس توس تهیه شد و در پایان سنتز cDNAها به فریزر ۲۰- درجه سانتیگراد بازگردانده شدند (14).
بررسی بیان ژنهای VEGF و FGF با استفاده از تکنیک Real time PCR: پرایمر اختصاصی برای بیان ژنهای VEGF (15) و FGF (16) به کمک پایگاه دادههای بیوتکنولوژیNCBI طراحی و سپس جهت اطمینان از درستی آن BLAST گردید. همچنین توالی پرایمر ژن GAPDH بهعنوان هاوس کیپینگ ژن تعیین و طراحی شد. جدول ۱ توالی پرایمرهای مورداستفاده در این مطالعه را نشان میدهد. درنهایت برای دستیابی به پاسخ بیان ژن تحت تأثیر عصارههای موردنظر، واکنش Real Time PCR انجام شد. برایناساس، 10 میکرولیترMaster Mix از شرکت Bioneer، 7 میکرولیتر آبمقطر استریل، 1 میکرولیترcDNA ، 1 میکرولیتر پرایمر Forward و 1 میکرولیتر Reverseبا هم ترکیب شدند. برنامه زمانبندی PCR برای بیان ژن VEGFو FGF عبارت بود از: یک مرحله دناتوراسیون اولیه در دمای 95 درجه سانتیگراد بهمدت 10 دقیقه، به دنبال آن 40 سیکل شامل واسرشت در دمای 95 درجه سانتیگراد بهمدت 20 ثانیه، اتصال در دمای 60 درجه سانتیگراد بهمدت 30 ثانیه و طویلسازی در دمای ۷۲ درجه سانتیگراد بهمدت 30 ثانیه و طویلسازی نهایی در دمای ۷۲ درجه سانتیگراد بهمدت ۵ دقیقه. در پایان محصولات PCR بر روی ژل آگاروز ۱ درصد حاوی اتیدیوم بروماید منتقل و الکتروفورز گردیدند (17).
آنالیز آماری: دادههای جمعآوریشده با نرمافزارهای آماری Excel و SPSS نسخه 20 مورد تحلیل قرار گرفتند. روشهای آماری مورداستفاده در مطالعه حاضر عبارت بودند از آزمون تی استیودنت (T student)، آنالیز واریانس یکطرفه (One-Way ANOVA) و آزمون توکی (TukeyTest). همچنین از میانگین، خطای معیار و نمودارهای ستونی جهت توصیف اطلاعات استفاده شد. سطح معنیداری آماری 05/0 در نظر گرفته شد.
مطالعه حاضر با هدف بررسی روند آنژیوژنز و میزان تغییرات بیان ژن VEGFو FGF تحت تیمار با زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه در مدل آزمایشگاهی پرده CAM در جنین جوجه صورت گرفت.
میانگین تعداد عروق در گروه کنترل در مقایسه با کنترل آزمایشگاهی نشاندهنده اختلاف معنیداری نبود (05/0<P). برایناساس در بررسیهای بعدی تمام گروهها با گروه کنترل مقایسه شدند. مقایسه میانگین تعداد عروق بین گروههای آزمایشی ۱، ۲ و 3 (به ترتیب تیمار با ۱۰۰، 200 و 300 میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه ان بوتانول عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) با گروه کنترل نشان داد تفاوت معنیداری در سطح خطای 01/0 درصد وجود دارد. همچنین مقایسه میانگین تعداد عروق در نمونه کنترل با گروههای آزمایشی 4، 5 و 6 (به ترتیب تیمار با 100، 200 و ۳۰۰ میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) نشاندهنده اختلاف معنیدار در سطح خطای 01/0 درصد بود (نمودار 1).
مقایسه میانگین طول انشعابات عروقی در گروه کنترل با کنترل آزمایشگاهی نشان داد اختلاف معنیداری بین این دو گروه وجود ندارد (05/0<P). بنابراین در بررسیهای بعدی تمام نمونهها با گروه کنترل مقایسه شدند. مقایسه میانگین طول عروق بین گروههای آزمایشی ۱، ۲ و 3 (به ترتیب تیمار با ۱۰۰، 200 و 300 میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه ان بوتانول عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) با گروه کنترل نشان داد تفاوت معنیداری در سطح خطای 01/0 درصد وجود دارد. مقایسه میانگین طول انشعابات عروقی در نمونه کنترل با گروههای آزمایشی 4 و 5 (به ترتیب تیمار با 100 و 200 میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) نشان داد اختلاف معنیداری بین آنها وجود ندارد (05/0<P)، اما مقایسه گروه آزمایشی 6 (تیمار با 300 میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) با گروه کنترل نشاندهنده تفاوت معنیداری در سطح خطای 05/0 درصد بود (نمودار 2).
مقایسه میانگین طول سری ـ دمی در گروه کنترل با کنترل آزمایشگاهی نشان داد اختلاف معنیداری بین این دو گروه وجود ندارد (05/0<P). بنابراین در بررسیهای بعدی تمام نمونهها با گروه کنترل مقایسه شدند. مقایسه میانگین طول سری ـ دمی بین گروههای آزمایشی ۱، ۲ و 3 (به ترتیب تیمار با ۱۰۰، 200 و 300 میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه ان بوتانول عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) با گروه کنترل نشان داد تفاوت معنیداری در سطح خطای 05/0 درصد وجود دارد. همچنین مقایسه میانگین طول سری ـ دمی در نمونه کنترل با گروههای آزمایشی 4، 5 و 6 (به ترتیب تیمار با 100، 200 و ۳۰۰ میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) نشاندهنده اختلاف معنیدار در سطح خطای 05/0 درصد بود (نمودار 3).
مقایسه میانگین وزن جنینها در گروه کنترل با کنترل آزمایشگاهی نشان داد اختلاف معنیداری بین این دو گروه وجود ندارد (05/0<P). بنابراین در بررسیهای بعدی تمام نمونهها با گروه کنترل مقایسه شدند. مقایسه میانگین وزن جنین بین گروه آزمایشی ۱ (تیمار با ۱۰۰ میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه ان بوتانول عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) با گروه کنترل نشان داد تفاوت معنیداری وجود ندارد (05/0<P). اما مقایسه گروه آزمایشی ۲ و 3 (به ترتیب تیمار با 200 و 300 میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه ان بوتانول عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) با گروه کنترل نشاندهنده تفاوت معنیداری در سطح خطای 05/0 درصد بود. همچنین مقایسه میانگین وزن جنین بین گروه آزمایشی 4 (تیمار با ۱۰۰ میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) با گروه کنترل نشان داد تفاوت معنیداری وجود ندارد (05/0<P)، اما مقایسه گروه آزمایشی 5 و 6 (به ترتیب تیمار با 200 و 300 میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) با گروه کنترل نشاندهنده تفاوت معنیداری در سطح خطای 05/0 درصد بود (نمودار 4).
مقایسه میزان بیان ژنVEGF در گروه کنترل با کنترل آزمایشگاهی نشان داد اختلاف معنیداری بین این دو گروه وجود ندارد (05/0<P). بنابراین در بررسیهای بعدی تمام نمونهها با گروه کنترل مقایسه شدند. مقایسه میزان بیان ژنVEGF بین گروههای آزمایشی 1، 2 و 3 (شامل تیمار با 100، 200 و ۳۰۰ میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه ان بوتانول عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) با گروه کنترل نشان داد تفاوت معنیداری در سطح خطای 05/0 درصد وجود دارد. همچنین مقایسه میزان بیان ژنVEGF در نمونه کنترل با گروههای آزمایشی 4، 5 و 6 (شامل تیمار با 100، 200 و ۳۰۰ میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) نشان داد تفاوت معنیداری در سطح خطای 05/0 درصد وجود دارد (نمودار 5).
مقایسه میزان بیان ژنFGF در گروه کنترل با کنترل آزمایشگاهی نشان داد اختلاف معنیداری بین این دو گروه وجود ندارد (05/0<P). بنابراین در بررسیهای بعدی تمام نمونهها با گروه کنترل مقایسه شدند. مقایسه میزان بیان ژن FGF بین گروههای آزمایشی 1، 2 و 3 (شامل تیمار با 100، 200 و ۳۰۰ میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه ان بوتانول عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) با گروه کنترل نشان داد تفاوت معنیداری در سطح خطای 05/0 درصد وجود دارد. همچنین مقایسه میزان بیان ژنFGF در نمونه کنترل با گروههای آزمایشی 4، 5 و 6 (شامل تیمار با 100، 200 و ۳۰۰ میکروگرم بر میلیلیتر از زیرشاخه اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه) نشان داد تفاوت معنیداری در سطح خطای 05/0 درصد وجود دارد (نمودار 6).
ازآنجاکه آنژیوژنز در پدیدههای پاتولوژیک نظیر رشد و متاستاز تومورهای سرطانی نقش مهمی ایفا میکند، شناسایی و توسعه درمانهای جدید علیه سرطان منطقی به نظر میرسد. مطالعات نشان داده است در افراد بالغ سلولهای پیشساز اندوتلیال در گردش خون وجود دارد که از مغز استخوان منشأ میگیرند. این سلولها میتوانند در محل تشکیل رگهای خونی جدید که باید به سلولهای آندوتلیال تمایز یابند، استقرار پیدا کنند. بهعلاوه، این سلولها توسط VEGF و سایر سایتوکینها تحریک میشوند. VEGF یکی از فاکتورهای اصلی در آنژیوژنز بوده، همچنین دارای فعالیت میتوژنیک است و یک فاکتور تمایز سلولی نیز میباشد که همراه با گیرندههای خود یک سیستم سیگنالینگ VEGFRs کلیدی را در آنژیوژنز، در شرایط فیزیولوژیک و پاتولوژیک تشکیل میدهد و در پدیده هماتوپویزیس و تکوین عصبی نیز دخیل میباشد (18). FGF یک مولکول طبیعی با ساختار پروتئینی است که در رشد و تمایز سلولهای متعددی دخیل میباشد. همچنین سایتوکاینی است که در آنژیوژنز، بهبود زخم و تکامل جنینی نقش مهمی ایفا میکند. FGF از اولین عوامل شناختهشده در تحریک آنژیوژنز است و محرک ساخت پروتئازهایی، مانند کلاژناز و فعالکننده پلاسمینوژن تیپ اوروکیناز و اینتگرین برای تشکیل مویرگهای جدید محسوب میشود (19). نتایج مطالعه حاضر نشان داد زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه میتواند بهطور معنیداری میزان بیان ژنهای VEGF و FGF و روند رگزایی پرده کوریوآلانتوئیک تخممرغ جنیندار را کاهش دهد.
اسید گالبانیک یکی از ترکیبات صمغ گیاه آنغوزه است که دارای اثرات سیتوتوکسیک بر روی سلولها بوده و همچنین باعث کاهش تکثیر سلولی میشود. بنابراین میتوان گفت اسید گالبانیک موجود در عصاره این گیاه بر تکثیر سلولهای آندوتلیال عروق خونی اثر مهاری داشته و باعث کاهش تکثیر و درنتیجه کاهش تعداد و طول انشعابات عروقی شده است (20). Shabestarian و همکاران در سال 2021 در مطالعهای اعلام کردند اسید گالبانیک موجود در گیاه آنغوزه به القای آپوپتوز در سلولهای آندوتلیالی منجر میشود (21). Buhr و همکاران در سال 2020 دریافتند کامپتوتسین و توپوتکان که از ترکیبات صمغ آنغوزه میباشند از رشد سلولهای آندوتلیال انسانی در شرایط In vitro جلوگیری میکنند و این مهار تا 96 ساعت پس از قطع عصاره از محیط، باقی میماند. این دو ترکیب علاوهبر فعالیت ضدرگزایی، میتوانند ازطریق مهار رگزایی نیز بهصورت غیرمستقیم اثر ضدتوموری داشته باشند (22). Sarkar در سال 2023 ثابت کرد گیاه آنغوزه حاوی مقدار زیادی ایزوفلاونوئید است که از تکثیر سلولهای اندوتلیال القاشده توسط VEGF و FGF ممانعت میکند (23). Mallikarjuna در سال 2022 طی مطالعهای طولانیمدت نشان داد تجویز صمغ آنغوزه از رشد سلولهای سرطانی پستان ناشی از تجویز نیتروز اوره پیشگیری و زمان ظهور سرطان را به تأخیر میاندازد. در این مطالعه علت اصلی این تأخیر اثر مهاری ترکیبات موجود در آنغوزه بر کاهش رگزایی در اطراف سلول و بافت سرطانی اعلام گردید (24). Jiang و همکاران در سال 2020 اعلام کردند آنغوزه حاوی ترکیباتی است که با سلولهای سرطانی در سطوح مختلف برهمکنش داشته و میتواند سبب افزایش اثرات تومورکشی پرتو داروها و داروهای شیمیایی شود. همچنین اثرات ضدرگزایی و ضدمتاستازی آن تا حدودی ازطریق کاهش بیان آنزیم متالوپروتئیناز ماتریکس (MMP-2) و افزایش بیان مهارکننده بافتی متالوپروتئیناز یک (TIMP1) میباشد (25). نتایج مطالعه حاضر با بررسی پیشگفت مطابقت داشت. طبق مطالعه حاضر، زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه باعث کاهش روند آنژیوژنز و کاهش بیان ژنهای VEGF و FGF در پرده کوریوآلانتوئیک جنین جوجه گردید. نتایج نشان داد زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی این گیاه میتواند با کاهش روند رگزایی دارای اثرات بالقوه در درمان سرطان باشد که البته نیازمند انجام مطالعات بالینی میباشد.
تجویز فارنسی فرول (Farnesiferol) که یکی از مواد مهم تشکیلدهنده رزین آنغوزه است میتواند در مهار فاکتور رشد اندوتلیوم عروق مؤثر باشد. مهار این فاکتور رشد، موجب مهار سلولهای تولید سرطان در تکثیر، مهاجرت، تهاجم، تشکیل عروق و بافت همبند میشود. تجویز خوراکی شیر آنغوزه به موش آزمایشگاهی موجب مهار رشد سرطان پستان ناشی از تجویز نیتروز اوره (Nitrosourea-N-methyl-N) شد. در این مطالعه گزارش شده است که تجویز آنغوزه، موجب تحریک در فعالیت گلوتاتیون اس ترانسفراز، سوپر اکسید دیسموتاز و گلوتاتیون شده است (26). همچنین رزین آنغوزه موجب کاتالاز و بازسازی سیستم آنتیاکسیدانی ناشی از تجویز نیتروز اوره شده است (27). در مطالعه دیگر تجویز ماده سرطانزا روی پوست که موجب تضعیف سیستم آنتیاکسیدانی در سلولهای پوستی و تشکیل سلولهای سرطانی میشد با پیشدرمانی رزین آنغوزه موجب بازسازی سیستم آنتیاکسیدانی و پیشگیری از سرطانی شدن سلولهای پوست شده است (28). در مطالعهای، تجویز خوراکی آنغوزه موجب مهار 2 مرحله گسترش سرطان و همچنین افزایش طول عمر موشهای سرطانیشده با ماده سرطانزای DimethylBenzanthracene روی پوست شد (29). در مطالعهای خواص آنتیاکسیدانی رزین آنغوزه در مهار آسیب وارده به DNA توسط H2O2 در مقایسه با آسکوربیک اسید بررسی شد. نتایج نشان داد اثر رزین آنغوزه در این مورد قویتر از آسکوربیک اسید است (30). نتایج مطالعه حاضر با بررسی فوق مطابقت داشت. طبق مطالعه حاضر، زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه باعث کاهش روند آنژیوژنز و کاهش بیان ژنهای VEGF و FGF در پرده کوریوآلانتوئیک جنین جوجه میشود. گیاه آنغوزه میتواند با کاهش روند رگزایی دارای اثرات بالقوه در درمان سرطان باشد که البته نیازمند انجام مطالعات بالینی میباشد.
در سالهای اخیر میزان سرطان در جهان روند صعودی داشته است و بنابراین تلاش در جهت جستوجوی داروهای ضدسرطانی نیز افزایش پیدا کرده است. اخیراً توجه محققین به استفاده از ترکیبات ضدآنژیوژنز با منابع مختلف معطوف شده است (31)، مانند پروتئین مهارکننده تریپسین کونیتز، فراکسیونهای غضروف کوسه، ترکیبات گیاهی، مانند نوعی پیاز کوچک )(Allium ascalonicum، مریم گلی (Salvia officinalis)، انجیر (Ficus carica)، کانابینوئیدها و حتی قارچها، یا آنتیبادیهای مونوکلونال، مانند (Bevacizumab). اگرچه تمام این ترکیبات قادر به مهار آنژیوژنز میباشند، به نظر میرسد ترکیباتی که از گیاهان و داروهای گیاهی تهیه میشوند ازنظر اقتصادی مقرونبهصرفهتر و ازسویدیگر به مقدار زیاد در دسترس میباشند. همچنین در صورت استفاده از آنها بهصورت خوراکی این ترکیبات به پروتئینازها مقاوم میباشند. در مطالعات مختلف به اثرات ضدسرطانی آنغوزه در شرایط in vitro اشاره شده است (32).
آنغوزه آنژیوژنز ایجادشده را در بیماریهای خوشخیم، مانند روزاسه و بیماریهای بدخیم، مانند سرطانها مهار میکند. مهار MMPs توسط آنغوزه، استفاده از آن را در درمان بیماریها منطقی کرده که بهطور گسترده استفاده میشود. فارنسی فرول موجود در آنغوزه خاصیت شلاتوری یونهای فلزی را دارد و دارای خاصیت ضدالتهابی است که به همین دلیل در درمان بیماریهای التهابی مزمن نیز مورد استفاده قرار میگیرد. این دارو فعالیت کلاژناز، فسفولیپاز 2A و چندین ماتریکس متالوپروتئیناز(MMP) را کاهش میدهد (33). این خاصیت هم ازطریق مهار فعالیت MMPs و هم از مسیر مستقل از MMPs انجام میشود. این مسیر مستقل ناشی از تعدیل در مسیر PI3k-Akt/eNOS است. خانوادهPI3K خانواده بزرگی از پروتئینهای محافظتشده میباشند که نقش کلیدی در تعداد بیشماری از فرایندهای سلولی، مانند رشد، تکثیر، بقا و تحرک سلول ایفا میکنند. فعالیت PI3K توسط انکوژنهای مختلف و گیرندههای عامل رشد تحریک میشود و افزایش فعالیت مسیر پیامرسان PI3Kیکی از مشخصههای اکثر سرطانها است. مطالعات نشان داده است مسیر پیامرسانی PI3K/AKT نقش اساسی در بیماریزایی سرطانها دارد (34). مسیر سیگنالی PI3K/AKT در رشد و تکثیر سلول و کنترل متابولیسم در سلولهای سالم و سرطانی دخالت دارد. اجزای این مسیر در بسیاری از انواع سرطانها با افزایش عملکرد همراه بوده و این امر مهمترین دلیل افزایش بقا و کاهش مرگ سلولهای سرطانی است. ازاینرو فعال شدن بیشازحد این مسیر در بدخیمیهای انسان و پیشرفت سرطان نقش دارد. برخی از جهشهای فعالکننده در PI3K/AKT نیز در تومورهای انسانی شایع میباشند؛ بنابراین ممکن است رشد تومور را تقویت کنند (35). Lan و Du در سال 2015 مطالعاتی دررابطهبا بررسی نقش بالقوه سیگنالینگ AKT در بیماریهای مزمن کلیوی انجام دادند. همچنین خانواده AKT نقش مهمی در تنظیم رشد، تکثیر، بقا، متابولیسم و دیگر فعالیتهای سلولی بازی میکنند و فعالسازی AKT یک نقطه مهم در سرطانی شدن سلول و ایجاد تومور به حساب میآید (36). Songو همکاران در سال 2019 ژن AKT را در سرطان بررسی کردند. AKT نقش مهمی در مسیرهای سیگنالینگ PI3K / AKT ایفا کرده و فعال شدن و بیان غیرطبیعی AKT در بسیاری از سرطانها، ازجمله سرطان تخمدان، ریه و لوزالمعده مشاهده شده و با افزایش تکثیر سلولهای سرطانی و بقا همراه است (37). نتایج مطالعه حاضر با تحقیقات فوق همراستا میباشد. مهار MMPs توسط آنغوزه با تعدیل در مسیر PI3k-Akt/eNOS باعث کاهش روند آنژیوژنز در پرده کوریوآلانتوئیک جنین جوجه میگردد.
نتیجهگیری نهایی: مطابق با روشهای مطالعه حاضر و نتایج میتوان گفت زیرشاخههای ان بوتانول و اتیل استات عصاره هیدروالکلی گیاه آنغوزه دارای اثرات ضدرگزایی میباشند. گیاه آنغوزه میتواند جهت مطالعه بیماریهای متعدد، ازجمله سرطان مورد بررسی قرار گیرد. در مطالعه حاضر باتوجهبه کمبود زمان، آزمایشهای مولکولی بیشتر انجام نشد که امید است در آینده در این زمینه مطالعات مولکولی و فارماکولوژى بیشترى انجام شود. همچنین پیشنهاد میشود تأثیر گیاه آنغوزه در بیماریهای متعدد، ازجمله سرطان و همچنین نتایج مطالعه حاضر مورد بررسی قرار گیرد.
مطالعه حاضر با کد اخلاق IR.IAU.MSHD.REC.1402.101 در کمیته اخلاق پژوهشی دانشگاه علوم پزشکی آزاد مشهد به تصویب رسیده است و اصول اخلاقی تماماً در این مقاله رعایت شده است.
مطالعه حاضر حاصل طرح پژوهشی مصوب باشگاه پژوهشگران جوان و نخبگان استان خراسان رضوی میباشد.
از سازمان کتابخانهها، موزهها و مرکز اسناد آستان قدس رضوی که با در اختیار گذاشتن منابع اطلاعاتی مناسب در انجام این مطالعه حاضر همکاری داشتهاند، تشکر و قدردانی میشود.
هیچ گونه تعارض منافعی در ارتباط با این مطالعه وجود ندارد.