دوره 31، شماره 259: هفته اول دی ماه 1392:1779-1786

کاردیومیوسیت‌های مشتق از سلول‌های بنیادی ترانسفکت‌شده‌ی جنینی موش: مدلی مناسب برای بررسی توکسیسیته‌ی داروها

لیلا دهقانی, محبوبه فرخ‌پور, علی حائری روحانی, الهه پور عزیزی, محمد حسین نصر اصفهانی, حسین بهاروند

چکیده


مقدمه: دوکسوروبیسین در درمان انواع سرطان‌ها مصرف می‌گردد. اما سمیت قلبی، مصرف آن را محدود ساخته است. برخی مطالعات نشان داده‌اند که کورتیکواستروییدها باعث محافظت قلبی می‌گردند. در این مطالعه با استفاده از کاردیومیوسیت‌های مشتق از سلول‌های بنیادی جنینی ترانس‌ژنیک موش اثرات دگزامتازون در کاهش توکسیسیته‌ی ناشی از دوکسوروبیسین بررسی شد.

روش‌ها: سلول‌های قلبی خالص‌شده‌ی مشتق از سلول‌های بنیادی جنینی ترانس‌ژنیک موش (RB1-αMHC) با غلظت‌های مختلف دوکسوروبیسین به مدت 24 ساعت تیمار شدند، تا غلظتی که باعث کاهش 50 درصد حیات سلول‌های قلبی می‌شود برای استفاده در مراحل بعدی به دست بیاید. سلول‌ها در 3 گروه قرار گرفتند: گروه شاهد، گروه دوکسوروبیسین 5 میکرومولار به مدت 24 ساعت و گروه دگزامتازون 10 میکرومولار به مدت 24 ساعت قبل از دوکسوروبیسین 5 میکرومولار به مدت 24 ساعت. گروه‌ها از نظر ضربان با میکروسکوپ فاز کنتراست و درصد حیات با MTS Assay و از نظر بیان ژن با استفاده از تکنیک RT-PCR (Real time- polymerase chain reaction) ارزیابی شدند.

یافته‌ها: غلظت 5 میکرومولار دوکسوروبیسین به عنوان حداقل غلظتی که باعث مرگ 50 درصد از این سلول‌ها می‌گردد، به دست آمد. در گروه اول تیمارشده با دوکسوروبیسین و غلظت 10 میکرومولار دگزامتازون اثر محافظت‌کننده بر حیات سلول‌های و بیان ژن‌های قلبی دیده شد. در گروه دوم اثر محافظت‌کنندگی قابل توجهی مشاهده نشد.

نتیجه‌گیری: تیمار سلول‌های قلبی حاصل از سلول‌های بنیادی جنینی ترانس‌ژنیک موش با دگزامتازون 24 ساعت قبل از تیمار با دوکسوروبیسین باعث پیش‌گیری از مرگ سلول‌های قلبی ناشی از دوکسوروبیسین می‌گردد. نتایج این مطالعه مطابق نتایج مطالعه بر روی سلول‌های قلبی موش بود. بنابراین این سلول‌ها می‌توانند به عنوان مدل آزمایشگاهی مناسبی برای بررسی آثار درمانی و یا سمی داروها مورد استفاده قرار گیرند.


واژگان کلیدی


سلول‌های بنیادی جنینی ترانس‌ژنیک؛ سلول‌های قلبی؛ دوکسوروبیسین؛ دگزامتازون؛ آپوپتوز؛ سمیت قلبی

تمام متن:

PDF

مراجع


Akimoto H, Bruno NA, Slate DL, Billingham ME, Torti SV, Torti FM. Effect of verapamil on doxorubicin cardiotoxicity: altered muscle gene expression in cultured neonatal rat cardiomyocytes. Cancer Res 1993; 53(19): 4658-64.

Ito H, Miller SC, Billingham ME, Akimoto H, Torti SV, Wade R, et al. Doxorubicin selectively inhibits muscle gene expression in cardiac muscle cells in vivo and in vitro. Proc Natl Acad Sci U S A 1990; 87(11): 4275-9.

Amsterdam A, Tajima K, Sasson R. Cell-specific regulation of apoptosis by glucocorticoids: implication to their anti-inflammatory action. Biochem Pharmacol 2002; 64(5-6): 843-50.

Kumar D, Kirshenbaum L, Li T, Danelisen I, Singal P. Apoptosis in isolated adult cardiomyocytes exposed to adriamycin. Ann N Y Acad Sci 1999; 874: 156-68.

Schaaf MJ, Cidlowski JA. Molecular mechanisms of glucocorticoid action and resistance. J Steroid Biochem Mol Biol 2002; 83(1-5): 37-48.

Dasmahapatra KS, Vezeridis M, Rao U, Perez-Brett R, Karakousis CP. Prevention of adriamycin (ADR)-induced cardiotoxicity in rats using methylprednisolone (MP). J Surg Res 1984; 36(3): 217-22.

Chen B, Peng X, Pentassuglia L, Lim CC, Sawyer DB. Molecular and cellular mechanisms of anthracycline cardiotoxicity. Cardiovasc Toxicol 2007; 7(2): 114-21.

Chen QM, Alexander D, Sun H, Xie L, Lin Y, Terrand J, et al. Corticosteroids inhibit cell death induced by doxorubicin in cardiomyocytes: induction of antiapoptosis, antioxidant, and detoxification genes. Mol Pharmacol 2005; 67(6): 1861-73.

Cezar GG. Can human embryonic stem cells contribute to the discovery of safer and more effective drugs? Curr Opin Chem Biol 2007; 11(4): 405-9.

McNeish J. Embryonic stem cells in drug discovery. Nat Rev Drug Discov 2004; 3(1): 70-80.

Rolletschek A, Blyszczuk P, Wobus AM. Embryonic stem cell-derived cardiac, neuronal and pancreatic cells as model systems to study toxicological effects. Toxicol Lett 2004; 149(1-3): 361-9.

Doss MX, Winkler J, Chen S, Hippler-Altenburg R, Sotiriadou I, Halbach M, et al. Global transcriptome analysis of murine embryonic stem cell-derived cardiomyocytes. Genome Biol 2007; 8(4): R56.

Minotti G, Recalcati S, Menna P, Salvatorelli E, Corna G, Cairo G. Doxorubicin cardiotoxicity and the control of iron metabolism: quinone-dependent and independent mechanisms. Methods Enzymol 2004; 378: 340-61.

Hisatomi K, Isomura T, Sato T, Hayashida N, Kosuga K, Ohishi K. Beneficial effect of steroid on myocardial preservation in isolated rat hearts. Jpn Circ J 1995; 59(12): 815-23.

Farokhpour M, Karbalaie K, Tanhaei S, Nematollahi M, Etebari M, Sadeghi HM, et al. Embryonic stem cell-derived cardiomyocytes as a model system to study cardioprotective effects of dexamethasone in doxorubicin cardiotoxicity. Toxicol In Vitro 2009; 23(7): 1422-8.

Dehghani L, Farokhpour M, Karbalaie K, Nematollahi M, Tanhaie S, Hayati-Rodbari N, et al. The influence of dexamethasone administration on the protection against doxorubicin-induced cardiotoxicity in purified embryonic stem cell-derived cardiomyocytes. Tissue Cell 2013; 45(2): 101-6.

Schmidt S, Rainer J, Ploner C, Presul E, Riml S, Kofler R. Glucocorticoid-induced apoptosis and glucocorticoid resistance: molecular mechanisms and clinical relevance. Cell Death Differ 2004; 11(Suppl 1): S45-S55.

Takahashi T, Lord B, Schulze PC, Fryer RM, Sarang SS, Gullans SR, et al. Ascorbic acid enhances differentiation of embryonic stem cells into cardiac myocytes. Circulation 2003; 107(14): 1912-6.

Morrissy S, Xu B, Aguilar D, Zhang J, Chen QM. Inhibition of apoptosis by progesterone in cardiomyocytes. Aging Cell 2010; 9(5): 799-809.

Zur Nieden NI, Kempka G, Ahr HJ. Molecular multiple endpoint embryonic stem cell test--a possible approach to test for the teratogenic potential of compounds. Toxicol Appl Pharmacol 2004; 194(3): 257-69.




Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 Unported License which allows users to read, copy, distribute and make derivative works for non-commercial purposes from the material, as long as the author of the original work is cited properly.