پارانونايل فنل با تأثير بر متابوليسم سلول و القاي استرس اكسيداتيو باعث كاهش توانايي حيات و تكثير سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان شد

Para-Nonylphenol via affecting cellular metabolism and induction of oxidative stress caused bone marrow mesenchymal stem cells viability and proliferation reduction

مطالعه‌ي قبلي نشان داد كه پارانونايل فنل يك آلاينده‌ي زيستي و استروژنيك با دوز كم در طولاني مدت باعث اختلال در فرايند تكثير سلول‌هاي بنيادي مزانشيم مغز استخوان (MSCs) مي‌شود ولي مكانيزم آن به خوبي مشخص نيست. در اين مطالعه‌ي تجربي MSCs در شرايط استريل استخراج و در محيط كشت DMEM حاوي 15 درصد FBS و پني‌سيلين/ استرپتومايسين تا پاساژ سه كشت و با غلظت‌هاي 0، 0/5 و 2/5 ميكرومولار پارانونايل فنل در زمان‌هاي 5، 10، 15 و 20 روز تيمار شد. از تست تريپان‌بلو و متيل تيازول تترازوليوم جهت بررسي توانايي حيات، از رنگ آميزي هوخست و آكريدين اورانژ براي مطالعه‌ي مورفولوژي، از تست CFA و PDN به منظور بررسي توانايي تكثير استفاده گرديد. سطح الكتروليت‌ها با دستگاه فليم‌فتومتر و ميزان كلسيم و آنزيم‌هاي ALT، AST، ALP و LDH با كيت‌هاي تجاري و مقدار FRAP، MDA، SOD و CAT با تكنيك اسپكتروفتومتري سنجيده ‌شد. بررسي داده‌ها نشان داد دوزهاي 0/5 و 2/5 ميكرومولار از پارانونايل فنل در مدت زمان 20 روز باعث كاهش معني‌دار(0/05 P) توانايي زيستي ، قطر هسته و مساحت سيتوپلاسم گرديد. توانايي تكثير در بين گروه‌هاي تيماري در روز 5 بدون تغيير، در روز 10 و 15 كاهش معني‌دار در گروه 2/5 ميكرومولار و در روز 20 براي هر دو گروه نسبت به كنترل دچار كاهش معني‌دار شد. از طرفي توانايي ايجاد كلني زايي از روز 15 به بعد كاهش يافت. پارانونايل فنل باعث افزايش معنادار فعاليت LDH، AST و ALT و كاهش معني دار فعاليت ALP در همه‌ي زمان‌ها شد. غلظت 0/5 ميكرومولار اين آلاينده‌ي زيستي تغيير در ميزان كلسيم و پتاسيم نشان نداد ولي باعث كاهش سديم از روز 5 شد، در حالي كه غلظت 2/5 ميكرومولار از روز 10 باعث كاهش معنادار كلسيم و در همه‌ي زمان‌هاي تيمار كاهش سديم و افزايش پتاسيم را به همراه داشت. هر دو غلظت تيماري باعث افزايش MDA و كاهش ميزان آنتي اكسيدان كل و آنزيم‌هاي آنتي اكسيدان در همه‌ي زمان‌ها شدند. پارانونايل فنل با اختلال در متابوليسم سلولي، تعادل الكتروليت‌ها و القاي استرس اكسيداتيو باعث كاهش توانايي زيستي و توانايي تكثير سلول‌هاي MSCs شد.

Previous study showed that the para-nonylphenol (p-NP) as an environmental pollutant and estrogenic, at long term and low dose caused disruption of bone marrow mesenchymal stem cells (MSCs) proliferation with unknown mechanism. In this experimental study MSCs under sterile condition were extracted and cultured in DMEM containing 15 % FBS and pen/stre till 3rd passage in presence of 0, 0.5 and 2.5 µM at 5, 10, 15 and 20 days. Viability of the cells was investigated using Trypan blue and MTT assays. The cells morphology was studied using Hochest and Acridine orange dye. Cell proliferation was investigated using CFA and PDN tests. Using flame-photometer the electrolytes were measured and the level of calcium as well as ALT, AST, ALP and LDH were determined by commercial kits. The FRAP, MDA, SOD and CAT activity were estimated with the help of spectrophotometer. Data analysis showed, 0.5 and 2.5 µM of p-NP after 20 days caused significant reduction of cell viability, nuclear diameter and cytoplasm area. The proliferation ability did not changed at day 5, but at day 10th and 15th we observed a significant reduction regarding the group treated with 2.5 µM, whereas at day 20 both the treated groups showed significant reduction in proliferation. Also the colony forming ability of the cells was reduced from day 15th. p-NP caused significant increase in the activity of LDH, AST and ALT whereas the activity of ALP was shown to be reduced at all the treatment period. 0.5 µM of this pollutant did not change the calcium and potassium level, but reduced sodium at day 5th onwards, whereas the 2.5 µM from day 10th caused significant reduction of calcium and at all the treatment period reduction of sodium and elevation of potassium level were observed. Both concentrations caused significant increase in MDA level and reduction of the antioxidant enzymes activity at all the experimental period. p-NP via cellular metabolic imbalance, electrolyte imbalance and induction of oxidative stress reduced viability and proliferation ability of MSCs.