بررسي اثر محافظت كنندگي ليكوپن، برآسيب هاي كروموزومي و مرگ سلولي ناشي از تابش پرتوهاي يونيزان در سلول هاي فيبروبلاست انساني در محيط كشت

Protective Effects of Lycopene on the γ-radiation Induced Chromosomal Damage and Cell Killing in Cultured Human Fibroblast Cells

زمينه و هدف: ليكوپن يكي از موثرترين آنتي اكسيدان ها است. به علاوه ليكوپن، يك رنگدانه قرمز و محلول در چربي است كه در برخي از گياهان و ميكروارگانيسم ها يافت مي شود. مطالعات متعددي توانايي ليكوپن را براي حفاظت از سلول در مقابل آسيب هاي ناشي از پرتوهاي يونيزان نشان داده اند، اما مكانيسم عمل حفاظتي آن به خوبي روشن نيست. در اين مطالعه، اثر ليكوپن براي مقابله با سيتوتوكسيسيتي و ژنوتوكسيسيتي ناشي از تابش پرتوهاي گاما بر سلول هاي فيبروبلاست انساني مورد بررسي قرار گرفته است. روش بررسي: سه گروه از سلول ها، تحت تابش دوزهاي 1، 2 و 4 گري قرار داده شدند و سه گروه ديگر از سلول ها قبل از تابش هر دوز، تحت تيمار با غلظت هاي مختلف ليكوپن (2، 10 و 20 ميكرومولار) واقع شدند. سيتوتوكسيسيتي سلول ها با استفاده از آزمايش بقاي كولوني و ژنوتوكسيسيتي سلول ها با استفاده از آناليز گستره كروموزومي در مرحله متافاز مورد بررسي قرار گرفت. يافته ها: آزمايش بقاي سلولي نشان داده است كه با افزايش دوز پرتوهاي گاما (1، 2 و4 گري) مرگ سلولي نيز افزايش يافته است، درحالي كه تيمار سلول ها با ليكوپن (2، 10 و 20 ميكرومولار) قبل از تابش اشعه، موجب كاهش مرگ سلولي و حفاظت آنها در مقابل پرتوهاي گاما شده است. ليكوپن، همچنين موجب كاهش شكست هاي كروماتيدي و كروموزومي شده است. بيشترين تاثير ليكوپن در محافظت از سلول ها و كروموزوم ها، در غلظت 10 ميكرومولار بوده است. نتيجه گيري: اين نتايج، نشان مي دهد كه تيمار سلول ها قبل از تابش پرتوهاي يونيزان با ليكوپن از مرگ سلول ها و آسيب به DNA، محافظت مي كند و اين خاصيت محافظت كنندگي به غلظت ليكوپن نيز بستگي دارد. بنابراين، ليكوپن از ناپايداري ژنتيكي ناشي از تاثير پرتوهاي يونيزان، جلوگيري مي كند و از اين طريق مي تواند در كاهش اثر سرطان زايي پرتوهاي يونيزان نيز موثر باشد. م ع پ 1390؛‌10(5): 573-581

Background and Objectives: Lycopene is one of the most potent antioxidants. It is a red, fat soluble pigment found in certain plants and microorganisms. Several studies have demonstrated the ability of lycopene to protect the cells from ionizing radiation induced damage, however, the mechanisms involved are remained to be clear. In the present study, we investigated the radioprotective effect of lycopene on ?-radiation induced cytotoxicity and genotoxicity in human cultured fibroblasts. Subjects and Methods: In irradiated groups fibroblast cells were irradiated with 1, 2 and 4Gy. In lycopene groups fibroblast cells were pretreated with different concentrations of lycopene (2, 10 and 20uM) then exposed to different doses of gamma radiation. The extent of cytotoxicity was determined by colony formation assay. The level of genotoxicity was detected by analysis of chromosmome breaks. Results: Using colony formation assay, we observed the increase in cell killing with the increase in ?-radiation dose (1, 2 and 4Gy). Pre-treatment with lycopene (2, 10 and 20?M) restored the cell survival, suggesting that lycopene can protect the cells from killing by ionizing radiation. Similarly, lycopene significantly diminished the level of chromosome and chromatid breaks induced by gamma radiations. The maximum protection of fibroblast cells was observed at 10?M of lycopene pretreatment. Conclusion: Data showed that pretreatment with lycopene reduced the level of cell killing and chromosomal breaks and this protecive activity was dependent on the concentration of lycopene. Our finding indicate that lycopene protects human cells from radiation-induced genomic instability, and can reduce the cancerogenic effect of ionizing radiation. Sci Med J 2011;10(5):573-81