فهرست مطالب
Journal of Pathobiology Reaearch
Volume:20 Issue: 2, 2017
- تاریخ انتشار: 1396/07/18
- تعداد عناوین: 6
-
- مقالات مروری
-
صفحات 1-22در 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
-
صفحات 23-36هدفبا 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.نتایجنتایج 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 -
صفحات 37-48هدفیکی 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).نتایجالقای 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 -
صفحات 49-61هدفمهندسی 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.نتایجنتایج 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 -
صفحات 63-77هدفهر 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.نتایجنتایج 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
-
صفحات 79-87هدفآدنوزین 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.نتایجنتایج 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
-
Pages 1-22Synthetic 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 -
Pages 23-36ObjectiveDespite 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.MethodsWe 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.ResultsThe results of the MTT assay showed that rosemary extract had time- and concentration-dependent anticancer activities on the MCF-7 and SKBR3 cell lines (pConclusionOur 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
-
Pages 37-48ObjectiveDiabetes 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.MethodsWe 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).ResultsDiabetes 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.ConclusionIt 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
-
Pages 49-61ObjectiveTissue 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.MethodsThePLA 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.ResultsThe data collected from the characterization of scaffolds and in vitro human Whartons 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.ConclusionElectrospinning 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
-
Pages 63-77ObjectivePathological 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.MethodsWe 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.ResultsIncreasing 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%; pConclusionAfter 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
-
Pages 79-87ObjectiveAdenosine 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.MethodsThis 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.ResultsThe obese group had significantly increased allele A frequency compared with the control (p=0.034).ConclusionOur 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