بررسی اثر محافظتی تلمیزارتان بر آسیب ژنومی ناشی از آرسنیک در محیط برون تن

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه فارماکولوژی و توکسیکولوژی، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

2 دانشیار، گروه فارماکولوژی و توکسیکولوژی، دانشکده‌ی داروسازی و علوم دارویی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، اصفهان، ایران

چکیده

مقدمه: استفاده از آب‌های آشامیدنی آلوده به آرسنیک، از مهم‌ترین راه‌های مواجهه با آن است و یک عامل خطر مهم برای بروز انواع سرطان‌ها و بیماری‌ها می‌باشد. آرسنیک، از طریق تولید رادیکال‌های فعال و آسیب به DNA سبب سرطان‌زایی می‌شود. داروی ضد فشار خون تلمیزارتان، سبب کاهش استرس اکسیداتیو و التهاب می‌شود و دارای اثرات محافظتی در ژنوم سلول‌ها می‌باشد. این تحقیق، اثر محافظتی تلمیزارتان بر آسیب ژنومی آرسنیک را با روش Comet بررسی نمود.روش‌ها: ابتدا سلول‌های اندوتلیال ورید بند ناف انسان با غلظت‌های (01/0، 1/0، 1 و 10 میکرومولار) تلمیزارتان به مدت 24 ساعت پیش‌‌درمان شدند و پس ‌از آن، با سدیم متاآرسنیت 1 میکرومولار به مدت 24 ساعت انکوبه شدند. آسیب ژنتیکی و اثرات محافظتی توسط روش Comet بررسی شد. ابتدا، مخلوط سوسپانسیون سلولی و آگارز بر روی لام قرار گرفت. سپس، مراحل مختلف روش Comet انجام و با اتیدیوم بروماید رنگ‌آمیزی گردید و نمونه‌ها توسط میکروسکوپ فلورسانس ارزیابی شدند. از هر لام، 100 سلول به ‌طور تصادفی انتخاب و پارامترهای آسیب و محافظت بررسی شدند.یافته‌ها: نتایج حاکی از افزایش معنی‌دار (001/0 > P) پارامترهای طول دم (46/0 ± 33/22 پیکسل)، درصد DNA در دم (78/0 ± 5/24 درصد) و گشتاور دم (24/0 ± 59/5 پیکسل درصد) در سلول‌های انکوبه شده با آرسنیک در مقایسه با گروه شاهد (به ترتیب 19/0 ± 11/2 پیکسل، 48/0 ± 38/4 درصد و 01/0 ± 10/0 پیکسل درصد) بود. کاهش معنی‌دار (001/0 > P) این پارامترها (به ترتیب 15/0 ± 46/2 پیکسل، 95/0 ± 51/9 درصد و 04/0 ± 33/0 پیکسل درصد) پس از پیش درمانی سلول‌ها با تلمیزارتان ( 10 میکرومولار) و به‌ صورت وابسته به دز در مقایسه با گروه آرسنیک دیده شد.نتیجه‌گیری: تلمیزارتان آسیب DNA ناشی از آرسنیک را در محیط برون تن کاسته و دارای پتانسیل کاهش خطر بروز سرطان در افراد در تماس با آرسنیک می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

In Vitro Evaluation of Protective Effect of Telmisartan on Arsenic-Induced Genotoxicity

نویسندگان [English]

  • Neda Khorsandi 1
  • Mahmoud Etebari 2
1 MSc Student, Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
2 Associate Professor, Department of Pharmacology and Toxicology, School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences, Isfahan University of Medical Sciences, Isfahan, Iran
چکیده [English]

Background: Drinking of arsenic-contaminated water is one the most important ways of exposing human to this element, considering that as a substantial risk factor for the occurrence of various types of cancers and diseases. Carcinogenesis of arsenic has been attributed to its genetic toxicity and DNA damage through production of reactive oxygen free radicals. Telmisartan, as an antihypertensive drug, has antioxidant, anti-inflammatory, cytoprotective, and genoprotective properties. In this study, we studied the probable genoprotective effect of telmisartan on DNA damage caused by arsenic in human umbilical cord vein cells.Methods: At first, the human umbilical vein endothelial cells pretreated with different concentrations of telmisartan (0.01, 0.1, 1, and 10 μM) for 24 hours. Then, the cells incubated with 1 μM sodium meta arsenite (NaAsO2) for 24 hours, and parameters of DNA damage were evaluated using comet assay method. The mixture of cells and agarose was put on slides, and after several steps of comet method, we stained them with ethidium bromide. The cells were examined under a fluorescent microscope. For each condition, 100 randomly selected cells on each slide could be scored, and DNA damage parameters were assessed.Findings: There was significant increase in tail length (22.33 ± 0.46 pixels), %DNA in tail (24.5 ± 0.78 percent), and tail moment (5.59 ± 0.24 pixels percent) in arsenic-incubated cells compared to the control group (2.11 ± 0.19 pixels, 4.38 ± 0.48 percent, and 0.10 ± 0.01 pixels percent, respectively) (P < 0.001 for all). Significant decrease of above parameters of genotoxicity (2.46 ± 0.15 pixels, 9.51 ± 0.95 percent, and 0.33 ± 0.04 pixels percent, respectively) were observed after the pretreatment of cells with telmisartan (10 μM) for 24 hours as compared to the exposed cells with arsenic (P < 0.001 for all).Conclusion: Telmisartan reduces DNA damage caused by arsenic in vitro, and potentially can reduces the risk of cancer due to arsenic exposure.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Telmisartan
  • Arsenic
  • DNA damage
  • Comet assay

مراجع

  1. Chung JY, Yu SD, Hong YS. Environmental source of arsenic exposure. J Prev Med Public Health 2014; 47(5): 253-7.
  2. Bustaffa E, Stoccoro A, Bianchi F, Migliore L. Genotoxic and epigenetic mechanisms in arsenic carcinogenicity. Arch Toxicol 2014; 88(5): 1043-67.
  3. Kumar M, Lalit M, Thakur R. Natural antioxidants against arsenic-induced genotoxicity. Biol Trace Elem Res 2016; 170(1): 84-93.
  4. Xie H, Huang S, Martin S, Wise JP, Sr. Arsenic is cytotoxic and genotoxic to primary human lung cells. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen 2014; 760: 33-41.
  5. Ince S, Avdatek F, Demirel HH, Arslan-Acaroz D, Goksel E, Kucukkurt I. Ameliorative effect of polydatin on oxidative stress-mediated testicular damage by chronic arsenic exposure in rats. Andrologia 2016; 48(5): 518-24.
  6. Chai CY, Huang YC, Hung WC, Kang WY, Chen WT. Arsenic salt-induced DNA damage and expression of mutant p53 and COX-2 proteins in SV-40 immortalized human uroepithelial cells. Mutagenesis 2007; 22(6): 403-8.
  7. Abhyankar LN, Jones MR, Guallar E, Navas-Acien A. Arsenic exposure and hypertension: a systematic review. Environ Health Perspect 2012; 120(4): 494-500.
  8. Grossman A, Messerli FH, Grossman E. Drug induced hypertension--An unappreciated cause of secondary hypertension. Eur J Pharmacol 2015; 763(Pt A): 15-22.
  9. Atawia RT, Esmat A, Elsherbiny DA, El-Demerdash E. Telmisartan ameliorates carbon tetrachloride-induced acute hepatotoxicity in rats. Environ Toxicol 2017; 32(2): 359-70.
  10. Kushwaha S, Jena GB. Telmisartan ameliorates germ cell toxicity in the STZ-induced diabetic rat: studies on possible molecular mechanisms. Mutat Res 2013; 755(1): 11-23.
  11. Shao J, Nangaku M, Inagi R, Kato H, Miyata T, Matsusaka T, et al. Receptor-independent intracellular radical scavenging activity of an angiotensin II receptor blocker. J Hypertens 2007; 25(8): 1643-9.
  12. Arozal W, Watanabe K, Veeraveedu PT, Thandavarayan RA, Harima M, Sukumaran V, et al. Effect of telmisartan in limiting the cardiotoxic effect of daunorubicin in rats. J Pharm Pharmacol 2010; 62(12): 1776-83.
  13. Arozal W, Watanabe K, Veeraveedu PT, Ma M, Thandavarayan RA, Sukumaran V, et al. Telmisartan prevents the progression of renal injury in daunorubicin rats with the alteration of angiotensin II and endothelin-1 receptor expression associated with its PPAR-gamma agonist actions. Toxicology 2011; 279(1-3): 91-9.
  14. Fouad AA, Al-Mulhim AS, Jresat I, Gomaa W. Therapeutic role of telmisartan against acetaminophen hepatotoxicity in mice. Eur J Pharmacol 2012; 693(1-3): 64-71.
  15. Arumugam S, Sreedhar R, Thandavarayan RA, Giridharan VV, Karuppagounder V, Pitchaimani V, et al. Telmisartan treatment targets inflammatory cytokines to suppress the pathogenesis of acute colitis induced by dextran sulphate sodium. Cytokine 2015; 74(2): 305-12.
  16. Fouad AA, Albuali WH, Al-Mulhim AS, Jresat I. Protective effect of telmisartan treatment against arsenic-induced testicular toxicity in rats. Z Naturforsch C 2015; 70(7-8): 175-81.
  17. Fouad AA, Al-Mulhim AS, Jresat I. Telmisartan treatment attenuates arsenic-induced hepatotoxicity in mice. Toxicology 2012; 300(3): 149-57.
  18. Williams GM. Methods for evaluating chemical genotoxicity. Annu Rev Pharmacol Toxicol 1989; 29: 189-211.
  19. McNamee JP, Bellier PV. Use of a standardized JaCVAM in vivo rat comet assay protocol to assess the genotoxicity of three coded test compounds; ampicillin trihydrate, 1,2-dimethylhydrazine dihydrochloride, and N-nitrosodimethylamine. Mutat Res Genet Toxicol Environ Mutagen 2015; 786-788: 158-64.
  20. Tice RR, Agurell E, Anderson D, Burlinson B, Hartmann A, Kobayashi H, et al. Single cell gel/comet assay: guidelines for in vitro and in vivo genetic toxicology testing. Environ Mol Mutagen 2000; 35(3): 206-21.
  21. Cianchetti S, Del Fiorentino A, Colognato R, Di Stefano R, Franzoni F, Pedrinelli R. Anti-inflammatory and anti-oxidant properties of telmisartan in cultured human umbilical vein endothelial cells. Atherosclerosis 2008; 198(1): 22-8.
  22. Fukami K, Yamagishi S, Kaifu K, Matsui T, Kaida Y, Ueda S, et al. Telmisartan inhibits AGE-induced podocyte damage and detachment. Microvasc Res 2013; 88: 79-83.
  23. Ghassemi-Barghi N, Etebari M, Jafarian-Dehkordi A. Protective effect of amifostine on busulfan induced DNA damage in human hepatoma cells. Toxicol Mech Methods 2017; 27(1): 52-7.
  24. Keshavarzi B, Moore F, Rastmanesh F, Kermani M. Arsenic in the Muteh gold mining district, Isfahan, Ira. Environ Earth Sci 2012; 67: 959-70.
  25. Barati AH, Maleki A, Alasvand M. Multi-trace elements level in drinking water and the prevalence of multi-chronic arsenical poisoning in residents in the west area of Iran. Sci Total Environ 2010; 408(7): 1523-9.
  26. Mahram M, Shahsavari D, Oveisi S, Jalilolghadr S. Comparison of hypertension and diabetes mellitus prevalence in areas with and without water arsenic contamination. J Res Med Sci 2013; 18(5): 408-12.
  27. Dopp E, Hartmann LM, Florea AM, von Recklinghausen U, Pieper R, Shokouhi B, et al. Uptake of inorganic and organic derivatives of arsenic associated with induced cytotoxic and genotoxic effects in Chinese hamster ovary (CHO) cells. Toxicol Appl Pharmacol 2004; 201(2): 156-65.
  28. Roy P, Mukherjee A, Giri S. Evaluation of genetic damage in tobacco and arsenic exposed population of Southern Assam, India using buccal cytome assay and comet assay. Ecotoxicol Environ Saf 2016; 124: 169-76.
  29. Yedjou C, Sutton L, Tchounwou P. Genotoxic mechanisms of arsenic trioxide in human Jurkat T-lymphoma cells. Met Ions Biol Med 2008; 10: 495-9.
  30. Yedjou CG, Tchounwou PB. In-vitro cytotoxic and genotoxic effects of arsenic trioxide on human leukemia (HL-60) cells using the MTT and alkaline single cell gel electrophoresis (Comet) assays. Mol Cell Biochem 2007; 301(1-2): 123-30.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 36، شماره 504 - شماره پیاپی 504
آذر و دی 1397
صفحه 1382-1388

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 26 تیر 1397
  • تاریخ بازنگری: 12 آبان 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار