فهرست مطالب

Pathobiology Reaearch - Volume:20 Issue: 2, 2017

Journal of Pathobiology Reaearch
Volume:20 Issue: 2, 2017

  • تاریخ انتشار: 1396/07/18
  • تعداد عناوین: 6
|
  • مقالات مروری
  • نفیسه بحیرایی*، سعیده زارع جلیسه، سیدعلی صانعی صفحات 1-22
    در حال حاضر مواد زیستی سنتزی تا حد زیادی جایگزین پیوندهای استخوانی در درمان آسیب‏های استخوانی شده‏اند. این مواد عمدتا بر اساس خواص مکانیکی- زیستی انتخاب شده و با کمک آن‏ها داربست‏هایی مهندسی می‏شوند که زیست فعال و زیست تخریب‏پذیر بوده و رشد بافتی را افزایش می‏دهند. همچنین، این داربست‏های متخلخل نقش مهمی در تشکیل استخوان جدید و عروق‏زایی داشته و قابلیت قرارگیری ژن‏ها، داروها، فاکتورهای رشد و سلول‏های بنیادی را دارا می‏باشند.
    هدف از نگارش این مقاله مروری بررسی نقش زیر مجموعه ای از مواد زیستی در کاربرد های مهندسی بافت، به نام شیشه های زیست فعال برای استخوان می‏باشد. علی‏رغم شکنندگی ذاتی، این شیشه ها خواص مطلوبی برای به کارگیری در ساخت داربست برای مهندسی بافت استخوان را دارند. شیشه های زیست فعال نوین برپایه بورات و بوروسیلیکات نیز توانایی خوبی برای افزایش تشکیل استخوان جدید در مقایسه با شیشه های سیلیکاتی از خود نشان داده‏اند. این شیشه ها، همچنین، دارای سرعت تخریب کنترل شده‏ای نزدیک به سرعت تشکیل استخوان جدید می‏باشند و می‏توانند با فلزاتی چون مس، روی و استرانسیوم که همگی برای رشد استخوان سالم مفید هستند دوپ گردند. اگر چه این شیشه ها به طور وسیعی در درمان‏های استخوانی مورد مطالعه قرارگرفته‏اند، اما تحقیقات کمی در زمینه کاربرد آن‏ها برای بافت‏های نرم صورت گرفته است. مطالعات اخیر نقش این شیشه ها را در بهبود رگ‏زایی برای زخم‏های بافت نرم به اثبات رسانیده است.
    هدف عمده این مقاله بررسی تحولات اخیر در زمینه کاربرد شیشه های زیست فعال و تبدیل آن ها به داربست می‏باشد. همچنین، به روش های دستکاری ساختار مواد و متغیرهای دخیل در عملکرد مواد در مهندسی بافت و عوامل رشد دخیل در بازسازی استخوان نیز اشاره می‏گردد.
    کلیدواژگان: شیشه زیست فعال، مهندسی بافت، داربست، ترمیم استخوان
  • مقالات پژوهشی
  • نازنین عبدالملکی، فاطمه جوانی جونی، پرویز عبدالمالکی*، زهره عبدالملکی صفحات 23-36
    هدف
    با وجود پیشرفت در زمینه پرتو درمانی و درمان سرطان در 30 سال گذشته، مقاومت به شیمی درمانی یک مانع عمده در بهبود بیماران مبتلا به سرطان است. هدف از این تحقیق بررسی آثار ضد سرطانی عصاره الکلی رزماری به تنهایی و بررسی توام عصاره رزماری و تابش اشعه گاما بر مهار رشد رده سلولی MCF-7 و SKBR3 است.
    مواد و روش‏ها: در این مطالعه برای بهبود درمان سرطان، از عصاره الکلی رزماری با غلظت‏های مختلف (1، 5، 10، 100 و 500 میکروگرم/میلی‏لیتر) بر رده های سلولی سرطان پستان MCF-7 و SKBR3 و سلول‏های فیبروبلاست HU02 و نیز دوزهای مختلف اشعه گاما با شدت‏های تابش 5/1، 3، 5/7 گری استفاده گردید. سلول‏های سه رده سلولی در محیط DMEM با 10 درصد FBS، 1 درصد پنی‏سیلین و استرپتومایسین رشد کردند و در دمای 37 درجه سانتی‏گراد در اتمسفر حاوی 5 درصد CO2 و 100 درصد رطوبت نگهداری شدند، روش استاندارد MTT برای برآورد زنده بودن سلول‏ها پس از درمان با عصاره رزماری و تابش اشعه گاما استفاده شد.
    نتایج
    نتایج نشان داد عصاره الکلی رزماری اثر ضد سرطانی وابسته به غلظت و وابسته به زمان بر رده های سلولی سرطان پستان MCF-7، SKBR3 دارد (01/0P<)، در حالی‏که عصاره رزماری سمیت سلولی قابل توجهی را روی سلول‏های طبیعی فیبروبلاست نشان نداد. ترکیب توام عصاره الکلی رزماری و تابش اشعه گاما به‏صورت وابسته به زمان اثر سمیت بیشتری روی رده های سلول سرطانی در مقایسه با استفاده از هرکدام به تنهایی دارد (03/0P<).
    نتیجه گیری: با توجه به نتایج این مطالعه می‏توان پیشنهاد کرد که عصاره رزماری می‏تواند به‏عنوان کاندیدی بالقوه، به تنهایی با دوزی مناسب یا همراه با تابش اشعه گاما، به‏عنوان یک استراتژی خوب در درمان سرطان پستانی که مقاوم به درمان است، استفاده شود.
    کلیدواژگان: عصاره رزماری، تابش گاما، سمیت
  • پروین فرزانگی * صفحات 37-48
    هدف
    یکی از پیامدهای دیابت، اختلال در عملکرد اندوتلیال است و فعالیت ورزشی مناسب به‏عنوان راه‏کاری غیر دارویی توصیه می‏شود. بنابراین هدف از پژوهش حاضر، مقایسه تاثیر دو مدت متفاوت تمرین منظم شنا بر سطوح سرمی نیتریک اکساید، عامل رشد اندوتلیوم عروقی و عامل تغییر دهنده رشد بتا -1 در موش‏های صحرایی نر دیابتی بود.
    مواد و روش‏ها: 28 سر موش صحرایی نر ویستار به‏صورت تصادفی به 4 گروه (7 تایی) کنترل- سالم، دیابت، دیابت- تمرین 30 دقیقه‏ای و دیابت- تمرین 60 دقیقه‏ای تقسیم شدند. دیابت با تزریق درون صفاقی آلوکسان (90 میلی‏گرم/کیلوگرم) القا شد. آزمودنی ها به‏مدت 8 هفته و هر هفته 5 جلسه در هفته، تمرین شنای 30 و 60 دقیقه را انجام دادند. 72 ساعت پس از آخرین جلسه تمرین، کشته وسپس سطوح گلوکز، انسولین، نیتریک اکساید، فاکتور رشد اندوتلیوم عروقی و عامل تغییر دهنده رشد بتا -1 اندازه‏گیری شد. از آزمون واریانس یک طرفه نیز برای تحلیل داده ها استفاده شد (05/0=P).
    نتایج
    القای دیابت موجب افزایش میزان گلوکز، انسولین و عامل تغییر دهنده رشد بتا -1 و کاهش معنی‏دار نیتریک اکساید، عامل رشد اندوتلیوم عروقی شد. پس از 8 هفته تمرین30 دقیقه‏ای شنا موجب معکوس شدن این تغییرات نسبت به گروه دیابت شد (05/0>P). ولیکن تمرین 60 دقیقه‏ای تغییر معنی‏دار ایجاد نکرد (05/0نتیجه گیری: به‏نظر می‏رسد تمرین شنا با مدت کافی که متناسب با شرایط دیابت باشد، می‏تواند با تاثیر بر عوامل عملکرد اندوتلیال اثر حفاظتی در برابر بیماری های عروقی در این بیماران داشته باشد.
    کلیدواژگان: دیابت، نیتریک اکساید، عامل رشد اندوتلیوم عروقی، عامل تغییر دهنده رشد بتا-1، تمرین شنا
  • صادق قربانی، تقی طریحی *، مسعود سلیمانی، شهرام پوربیرانوند صفحات 49-61
    هدف
    مهندسی بافت حدود 30 سال است که با استفاده و ترکیب داربست‏ها، سلول های سالم و عوامل رشد به کمک سلول درمانی آمده است. ساخت داربست‏های زیست سازگار و زیست تجزیه‏پذیر شبیه به ماتریکس طبیعی بدن از اساسی ترین بخش‏های آن است. در این مطالعه با استفاده از روش الکتروریسی مرطوب، داربست‏های صناعی پلی لاکتیک اسید با ساختار سه بعدی، ساخته و ارزیابی شد.
    مواد و روش‏ها: فیبرهای پلی لاکتیک اسید در غلظت‏های 10، 13، 15، 17، 20 درصد حجمی/وزنی، با روش الکتروریسی مرطوب، داخل حمام انعقادی حاوی آب مقطر دیونیزه/سدیم هیدروکساید وارد شد و داربست‏ها شکل گرفتند. سپس آزمون‏های میکروسکوپ الکترونی روبشی، MTT، میزان زیست تخریب‏پذیری و میزان تخلخل آن‏ها انجام شد.
    نتایج
    نتایج به‏دست آمده از تعامل داربست و سلول‏های مزانشیمی ژله وارتون انسانی در عکس‏های میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که خود فیبرها نیز، دارای تخلخل‏های بسیار زیادی در اندازه نانو هستند که علت آن، حضور مولکول‏های آب و سدیم هیدروکساید در بین مولکول‏های فیبرهای ریسیده شده است. این تخلخل‏های زیاد در داخل و بین فیبرها، باعث افزایش خصوصیت چسبندگی و رشد سلول‏ها به داربست شد.
    نتیجه گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که داربست‏های تولید شده در غلظت 10 درصد حجمی/وزنی و پایین‏تر از آن و 20 درصد حجمی/وزنی و بالاتر از آن، علاوه بر دشواری در مراحل ریسندگی آن‏ها، خواص شیمیایی و مکانیکی مناسبی را برای چسبندگی سلول و تکثیر آن‏ها ندارند و بهترین غلظت از پلیمر پلی لاکتیک اسید برای تولید داربست‏های سه بعدی به روش الکتروریسی مرطوب، 15 درصد حجمی/وزنی است. بررسی نتایج نشان داد که سیستم جدید الکتروریسی مرطوب می‏تواند برای کنترل ساختار نانوفیبرها در داربست‏های سه بعدی بسیار مفید باشد.
    کلیدواژگان: داربست های زیستی، پلی لاکتیک اسید، مهندسی بافت، الکتروریسی مرطوب
  • علیرضا محمدکریم، منیژه مختاری دیزجی*، علی کاظمیان، هژیر صابری، محمد مهدی خانی، سید محمد طباطبایی، محسن بخشنده صفحات 63-77
    هدف
    هر گونه تغییر پاتولوژیک در سلول‏های اندوتلیال دیواره عروق، می‏تواند موجب تصلب شریان شود. در این مطالعه میزان آسیب پرتو‏درمانی در دو حالت تابش‏دهی یک باره و تقطیع تابش به‏عنوان یک عامل موثر روی اسکلت سلول و هسته اندوتلیال دیواره عروق بررسی می‏شود.
    مواد و روش‏ها: سلول‏های اندوتلیال ورید انسانی تحت تابش‏دهی یک باره دوزهای تابشی 0، 2، 4، 6 و 8 گری با استفاده از ماشین درمانی کبالت-60 قرار گرفتند. طی مدت 24 ساعت بعد از تابش‏دهی، ساختار اسکلتی غشا و هسته آن‏ ها رنگ‏آمیزی شد. همچنین، پرتو‏درمانی تقطیعی روی رده سلولی مذکور با اعمال محدوده دوزهای بین 0 تا 8 گری با گام‏های افزایشی 2 گری در هر جلسه اعمال شد. پس از تابش، ساختار اسکلتی سلول‏ها رنگ آمیزی شد. پارامترهای ریخت‏شناسی شامل تغییر سطح و محیط سلول و هسته استخراج و بر اساس آن، شاخص شکل سلولی برای سلول های هر گروه حاصل شد.
    نتایج
    نتایج نشان می‏دهد، با افزایش دوز از 0 تا 8 گری، کاهش معنی‏دار 56 درصد در شاخص شکل سلول و افزایش معنی‏دار 85 درصد در شاخص هسته سلول‏ها حاصل شد (05/0P<)، هر چند مساحت سلول و هسته 2 برابر می‏شود (05/0P<). در مقایسه شاخص شکل سلولی (مساحت سلول) در پرتودهی تقطیع تابش به ازای دوز اعمالی 8 گری کاهش معنی‏دار 23 درصد (5/4 برابر) را نسبت به گروه کنترل نشان داد (05/0P<).
    نتیجه گیری: با تابش پرتو، فیلامان‏های غشا شکسته شده و پیکربندی جدیدی ایجاد می‏شود که موجب افزایش و تغییر شکل معنی‏دار ابعاد سلول و هسته خواهد شد. فرآیند پرتودرمانی منجر به تغییر در پاسخ رفتار ریخت‏شناسی سلول‏های اندوتلیال به ازای اعمال مقادیر مختلف دوز می‏شود و این امر می‏تواند به‏عنوان هشداری در رفتار سلول‏های سالم عروقی در فرآیند پرتو‏درمانی محسوب شود.
    کلیدواژگان: سلول های اندوتلیال، اسکلت سلولی، ریخت شناسی، پرتو درمانی
  • مقاله کوتاه
  • هاشم یعقوبی*، مهدی حقی، کیوان رجبعلیزاده صفحات 79-87
    هدف
    آدنوزین دآمیناز آنزیمی چند شکلی است که نقش مهمی در تعدیل فعالیت زیستی انسولین دارد. اخیرا چند ریختی 4223A/C از این ژن گزارش شده است که می‏تواند مستعد کننده چاقی باشد. در این مطالعه، ارتباط بین این چند ریختی با چاقی در مقایسه با جمعیت کنترل شاهد در استان اردبیل بررسی شده است.
    مواد و روش‏ها: این مطالعه از نوع موردی شاهدی بود که 170 نفر فرد چاق ساکن استان اردبیل (گروه مورد) و 200 نفر شاهد ساکن همان منطقه (گروه شاهد) براساس شاخص توده بدنی وارد طرح شدند. از این افراد 5 میلی‏لیتر خون برای آزمایش‏های مولکولی گرفته شد. DNA کلیه نمونه های خون با استفاده از روش استاندارد فنل کلروفرم استخراج شد.ژنوتیپ‏های چند ریختی 4223A/C در نمونه ها با روش مولکولی PCR-RFLP و الکتروفورز بررسی شد و نتایج حاصل را با استفاده از آزمون آماری کای مربع (X2) تجزیه و تحلیل آماری شد.
    نتایج
    نتایج این بررسی نشان داد که افراد مبتلا به چاقی به‏طور معنی‏داری دارای آلل A بیشتری نسبت به افراد کنترل شاهد بود (034/0P=).
    نتیجه گیری: یافته های این پژوهش نشان دهنده نقش آدنوزین دآمیناز در بروز چاقی است. سازوکار مولکولی این دخالت باید مورد بررسی بیشتر قرار گیرد. همچنین تکرار این مطالعه در جمعیت‏های دیگر برای تایید این یافته ها پیشنهاد می‏شود.
    کلیدواژگان: چاقی، آنزیم آدنوزین دآمیناز، چند ریختی
|
  • Nafiseh Baheiraei *, Saeedeh Zare Jalise, Seyed Ali Saneie Pages 1-22
    Synthetic biomaterials are currently used as bone graft substitutes to treat bone disorders. Based on biomechanical properties, these biomaterials are selected to engineer bioactive and bioresorbable scaffolds that increase tissue ingrowth. These porous scaffolds play an important role in new bone formation and vascularization with the ability to incorporate genes, drugs, growth factors, and stem cells. This review focuses on recent advances on bioactive glass materials for bone regeneration. Despite inherent brittleness, bioactive glasses have many promising characteristics for bone engineering scaffolds. Compared to silicate bioactive glasses, borate and borosilicate have the ability to enhance new bone formation .These materials have controllable degradation rates that closely match new bone formation. Interestingly, bioactive glasses can be doped with elements such as Cu, Zn, and Sr, which are advantageous for healthy bone growth. Although bioactive glasses have been examined in detail for bone repair, few investigations have been performed on their applications for repair of soft tissues. A recent work has shown bioactive glass has the ability to promote angiogenesis for healing of soft tissue wounds.
    In this review, we highlight current advances in the use of bioactive glass materials and their conversion into scaffolds with the essential anatomical shape. Methods used to manipulate the materials’ structures in bone tissue engineering applications and growth factors involved in bone regeneration will be briefly discussed.
    Keywords: Bioactive glass, Tissue engineering, Scaffolds, Bone repair
  • Nazanin Abdolmaleki, Fatemeh Javani Jouni, Parviz Abdolmaleki *, Zohreh Abdolmaleki Pages 23-36
    Objective
    Despite significant advances in radiation therapy and cancer treatments in the past 30 years, resistance to chemotherapy is a major obstacle in the recovery of patients with cancer. Resistance to chemotherapy drugs inhibits the recovery process. This study aims to evaluate the anticancer activity of the methanolic extract of rosemary alone and in conjunction with gamma rays on growth inhibition of MCF-7,SKBR3 and Huo2 cell lines.
    Methods
    We examined cytotoxicity of different concentrations (1, 5, 10, 50, 100, 500 μg/ml) of rosemary extract and various doses of gamma rays (1.5, 3, and 7.5 Gy) on MCF-7, SKBR3, and fibroblast (HU02) cell lines. All three cell lines were obtained from the Iranian Biological and Genetics Reserve Center. The cell lines were grown in DMEM supplemented with 10% FBS, 1% penicillin and streptomycin. The cells were allowed to incubate at 37ºC in an atmosphere that contained 5% CO2 and 100% humidity. The standard MTT assay was performed to estimate cell viability after treatment with gamma rays and rosemary extract.
    Results
    The results of the MTT assay showed that rosemary extract had time- and concentration-dependent anticancer activities on the MCF-7 and SKBR3 cell lines (p
    Conclusion
    Our results, along with results from other studies, have suggested that rosemary extract is a potential candidate, either alone at pre-determined doses or in combination with gamma rays, for the treatment of chemotherapy resistant breast cancer.
    Keywords: Rosemary extract, Gamma rays, Cytotoxicity
  • Parvin Farzanegi * Pages 37-48
    Objective
    Diabetes is known to accelerate endothelial cell dysfunction. Meanwhile, an adequate physical activity is recommended as a nonpharmacological treatment. Hence, the aim of the present study is to evaluate the effect of two different time periods of regular swimming exercise on serum levels of NO, VEGF, and TGF-β1 in diabetic male rats.
    Methods
    We randomly divided 28 male Wistar rats into 4 groups of 7 rats per group - control, diabet, diabet-train 30, and diabet-train 60. Diabetes was induced using alloxan (90 mg/kg, intraperitoneal injection) in rats. The animals performed swimming training for 30 and 60 min for 5 weekly sessions, for a total of 8 weeks. The rats were killed 72 h after the last training session and was measured the levels of glucose, insulin, NO, VEGF, and TGF-β1. One-way ANOVA was used for statistical analysis (p≤0.05).
    Results
    Diabetes increased the levels of glucose, insulin and TGF-β1, whereas it significantly reduced NO and VEGF levels. After 8 weeks, 30 min- swimming training, causing reverse of health changes compared to diabetes (p0.05). But there were significant differences in the levels of glucose, NO, and TGF-β1 between the two groups that trained for 30 and 60 min.
    Conclusion
    It seems swimming training with enough time, which is sought for diabetic patients, can lead to a protective effect against cardiovascular disease by impacting the endothelial function factors in these patients.
    Keywords: Diabetes, NO, VEGF, TGF-?1, Swimming
  • Sadegh Ghorbani, Taki Tirahi *, Masoud Soleimani, Shahram Pour Beiranvand Pages 49-61
    Objective
    Tissue engineering, as an interdisciplinary field, assists cell therapy by using scaffolds, cells, and growth factors since 30 years ago. Cells isolated from the body should be supported by a scaffold which could mimic the function and structure of natural extracellular matrix (ECM). To accomplish this goal, we have fabricated and characterized synthetic wet electrospun poly(lactic) acid (PLA) scaffolds.
    Methods
    ThePLA polymer was used at various concentrations (10%, 13%, 15%, 17%, 20% w/v) with a novel architecture produced by a wet-electrospinning process for tissue engineering applications. In the wet electrospinning method, we used an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH) as the coagulation bath. Then, we characterized the biocompatibility and morphology of these scaffolds by the MTT assay and SEM, respectively.
    Results
    The data collected from the characterization of scaffolds and in vitro human Wharton’s jelly-derived stem cells/scaffold culture showed that the 15% w/v of PLA with high porosity was the best polymer concentration in terms of cell attachment and proliferation.
    Conclusion
    Electrospinning PLA at the 10% or 20% w/v concentrations was difficult. Additionally, they could not provide a favorable matrix for cell proliferation and attachment. However, the results have suggested that the novel nanofiber fabrication system would be very useful for the structure control of 3D nanofiber fabrics.
    Keywords: Scaffolds, Poly(lactic) acid, Tissue engineering, Wet electrospinning
  • Alireza Mohammadkarim, Manijhe Mokhtari-Dizaji *, Ali Kazemian, Hazhir Saberi, Mohammad Mahdi Khani, Seyed Mohammad Tabatabaei, Mohsen Bakhshandeh Pages 63-77
    Objective
    Pathological changes to endothelial cells of the vessel wall may lead to vascular stenosis. In this study, we investigate damages that appear following radiotherapy in two states, single fraction and fractionation irradiation, as an effective sign of cytoskeletal and nuclei structure of vascular wall endothelial cells.
    Methods
    We irradiated human vein endothelial cells (HUVECs) with a Cobalt-60 therapy machine at radiation doses of 0, 2, 4, and 8 Gy. We stained the skeletal structure of the membrane and nuclei within 24 h after irradiation. This cell line received fractionation radiation therapy at doses from 0 to 8 Gy, in sub-fractions of 2 Gy, after which we stained the cytoskeleton. Morphological parameters such as area and perimeter of the cells and nuclei were determined, and we evaluated the cell shape index (CSI) for cells from each group.
    Results
    Increasing the irradiation dose from 0 to 8 Gy led to a significant decrease of CSI (approximately 56%) and a significant increase of nuclei shape index (approximately 85%; p
    Conclusion
    After irradiation, we observed broken the membrane filaments that resulted in a new configuration, which led to increased cell and nuclei sizes along with alterations in the cell shape. Radiation therapy led to dose-dependent changes in morphological behavior response of the endothelial cells. Hence, it would be considered as a prognostic factor for behavior of healthy vascular cells in the process of radiotherapy.
    Keywords: Endothelial cells, Cytoskeleton, Morphology, Radiation therapy
  • Hashem Yaghoubi *, Mehdi Haghi, Keyvan Radjabalizadeh Pages 79-87
    Objective
    Adenosine deaminase (ADA) is a polymorphic enzyme which has an important role in the modulation of insulin bioactivity. The ADA gene polymorphism seems to contribute to the degree of obesity. The aim of this study is to examine the role of ADA gene polymorphism in randomly selected obese subjects from Ardabil Province, Iran.
    Methods
    This case-control study included 170 obese subjects (BMI ≥30) and 200 healthy (BMI ≤30) subjects recruited from Ardabil province's cities. Before the study, these individuals provided approximately 5 ml of blood for molecular tests. We extracted DNA from the blood samples using a standard phenol chloroform procedure. The region that contained the ADA, 4223A/C polymorphism was genotyped by PCR and restriction fragment length polymorphism PCR-RFLP, and the collected data were analyzed using the X2 test.
    Results
    The obese group had significantly increased allele A frequency compared with the control (p=0.034).
    Conclusion
    Our findings suggest a role for the ADA gene in the obesity. Larger studies of other populations are required to confirm these findings.
    Keywords: Obesity, ADA, Polymorphism