بررسي اثر مشتقات پكتيني در القاي مرگ برنامه ريزي شده يا آپوپتوز در دودمان سلولي سرطان پروستات انساني DU145

Effect of Pectic Substances in Induction of Apoptosis in Human Prostate cell line DU145

مواد پكتيني، پلي ساكاريد هاي پيچيده غني از زير واحد هاي گالاكتوز مي باشند. مطالعات نشان داده است كه، اين مواد قادر به القاي آپوپتوز در سلولهاي سرطاني هستند. تحقيق حاضر جهت بررسي اثر آپوپتوزي اسيد پكتيك (AP) و پكتين مركبات (CP) روي دودمان سلولي سرطان پروستات انساني DU145 ، كه وابسته به آندروژن مي باشد، صورت گرفته است. با تغيير pH و دما نمونه هاي تغيير يافته اي از اسيد پكتيك و پكتين مركبات به دست آمد و اثر اين مواد (MAP (modified acid pectic)) MCP و (modified citrus pectin) و نيز روي سلولهاي مذكور مورد بررسي قرار گرفت. اثر آپوپتوتيكي اين مواد پكتيني با Pectasol، به عنوان كنترل مثبت در القاي آپوپتوز روي اين سلولها، مقايسه گرديد. درصد آپوپتوز سلولها پس از تيمارهاي مختلف، به وسيله رنگ آميزي آكريدين اورنج و اتيديوم برمايد و همچنين بررسي سيكل سلولي با استفاده از تكنيك فلوسايتومتري، مورد بررسي قرار گرفت. نتيجه اين مطالعه نشان مي دهد كه، غلظت mg/ml 5 از محلولهاي AP، MCP و mg/ml 1 از Pectasol ميزان بالاي آپوپتوز را در سلولهاي سرطاني DU145 نسبت به كنترل القا مي كند (0.001 < p). در حالي كه MAP با همين دُز قدرت آپوپتوتيكي كمي را نشان مي دهد. در ضمن، درصد نكروز سلولها، توسط رنگ آميزي آكريدين اورنج و اتيديوم برمايد، مطالعه گرديد. ميزان آپوپتوز سلولها نسبت به ميزان نكروز آنها به مراتب بالاتر مي باشد. نتيجه اين پژوهش نشان داد كه، CP قدرت القاي آپوپتوز در سلولهاي DU145 را ندارد و پس از آنكه به وسيله pH و دما تغيير پيدا مي كند (MCP) داراي قدرت آپوپتوتيك مي شود. درحالي كه، AP يا پكتين سيب بدون تغيير داراي اين قدرت است و اگر تغيير داده شود، يعني به مولكولهاي كوچكتر تبديل گردد اين قدرت را به طور معني دار از دست مي دهد. اين مساله مي تواند حاكي از برتري پكتين سيب به پكتين مركبات باشد؛ پكتين سيب، مولكولي كوچكتر از پكتين مركبات دارد و در بخش خوراكي اين ميوه قرار دارد و بدون نياز به شكسته شدن توسط تغييرات دما و pH قادر به القاي آپوپتوز در سلولهاي سرطاني تحت تيمار خود مي باشد، در حالي كه پكتين مركبات داراي مولكولي بزرگ است كه به صورت طبيعي قادر به القاي آپوپتوز در سلولهاي سرطاني پروستات DU145 نمي باشد. در ضمن اين پكتين در پوست غير خوراكي آن بوده و نياز به شكسته شدن توسط دما و pH، براي القاي آپوپتوز در سلولهاي سرطاني تحت تيمار خود دارد.

Pectic substances are complex polysaccharides, rich in galactoside residues, capable of combining with the carbohydrate-binding domain of galectin-3. It has been shown that these biomaterials can induce apoptosis in tumurigenic cells, possibly via interaction with galectin-3. In the present study the apoptotic effect of pectic acid (AP) and citrus pectin (CP) on the human prostate cancer cells DU145, which express galectin-3, is investigated.PA and CP were modified by alteration in the temperature and pH, and the apoptotic effect of such modified CP (MCP) and AP (MAP) was studied. We also used commercially available modified citrus pectin, Pectasol, as positive control. DU145 cells were treated by different concentration of AP, MAP, CP, MCP, and Pectasol in periods of 24 and 48 hours. The percentage of apoptotic cells, after these treatments were investigated using Acridine orange/ Ethidium bromide staining and Cell cycle analysis. These investigations showed that AP, MAP, MCP can induce high percentage of apoptosis compared to control group (p < 0.001). In addition, fluorescent staining showed that percentage of apoptotic cells were higher than necrotic cells. We demonstrated that, AP without any modification induced apoptosis, yet CP should be modified to have such value. It may be a dominant point for AP as an edible pectin, while citrus pectinase is in the non-edible peal and should be modified to have such property.