آپوپتوز متعاقب تجويز نانو ذره آرسنيت سديم و ارسنيت سديم معمولي در سلول هاي كبدي موش صحرايي

Apoptosis following Conventional and Nano-Particles of Sodium

سابقه و هدف: آرسنيك سر دسته سموم، شبه فلزي سرطان زا است كه به عنوان يك سم محيطي در نظر گرفته مي شود. آسيب ميتوكندري، افزايش گونه هاي فعال اكسيژن، القاي مرگ برنامه ريزي شده سلول و كمك به برنامه مناسب در مقابله با برخي حالات تكثيري از جمله مكانيسم هاي آرسنيك هستند. از آنجايي كه آرسنيك يك سم مهم و از طرفي يك داروي ضد تومور محسوب مي شود، در اين مطالعه به منظور مقايسه وقوع آپوپتوز ناشي از نانو ذرات آرسنيك كه به شيوه جديد طراحي شده و با حالت معمول آن انجام گرديد تا مشخص شود كوچكتر شدن ذرات آرسنيك در مقياس نانو چه تاثيري بر وضعيت آپوپتوز در مدل سلول هاي تازه دارند. مواد و روشها: در اين مطالعه تجربي سلول هاي تازه كبد از 30 سر موش صحرايي نژاد ويستار با محدوده وزني 200-180 گرم، توسط روش پرفيوژن كلاژناز جدا شده و پس از ثابت شدن در دوار، سلول هاي كبدي در معرض غلظت هاي صفر، 10، 20، 40 و100 ميكرو-مولار نانوآرسنيت سديم و هم چنين شكل معمولي آن به مدت 1 ساعت قرار گرفتند. گروه بندي بر اساس غلظت نانو آرسنيت سديم و شكل معمولي آن و در سه تكرار و يك گروه بعنوان شاهد (سرم فيزيولوژي) بوده است. بقا و آپوپتوز تعيين شده توسط تكنيك ستاره دنباله دار (Comet assay) بدست آمد. درصد سلول هاي دچار آپوپتوز بصورت نمره دهي بين غلظت ها و گروه ها مقايسه شد. يافته ها: با تجويز آرسنيت سديم معمولي و نانوآرسنيت سديم درصد سلول هاي دچار آپوپتوز در مقايسه با گروه شاهد افزايش پيدا كرد (05/0p < ) بطوري كه در امتياز 3، ميزان آپوپتوز در غلظت 100 ميكرومول آرسنيت معمولي حدود 22 درصد و در غلظت 100 ميكرومول نانو آرسنيت 56 درصد بود. اين افزايش در سلول هاي در معرض نانوآرسنيت سديم به صورت وابسته به غلظت بيشتر از سول هاي در معرض آرسنيت سديم معمولي بود. نتيجه گيري: نتايج مطالعه نشان داد كه نانو ذرات آرسنيت سديم و افزايش غلظت آن ميزان آسيب سلولي و آپوپتوز بيشتري را نسبت به شكل معمولي آن ايجاد مي كنند و مي توانند سمي تر باشند

BACKGROUND AND OBJECTIVE: Arsenic, the king of poisons, is a carcinogenic metalloid and considered as an environmental toxicant. Mitochondrial damage, reactive oxygen species elevation and eventually apoptosis induction are some mechanisms of action and also contributed to its convenient application against some proliferative states. Since arsenic is important toxin and as a antineoplasm agent, in this study, apoptosis induction of a newly designed arsenic nanoparticles were evaluated and compared to the conventional form in order to evaluate its effect of more small size as nanoparticles on apoptosis in fresh cells. METHODS: In this experimental study, fresh hepatocytes of 30 Wistar rats (with 180-200 gram weight) was isolated by two step collagenase perfusion method and following stabilization in rotary, exposed to 0, 10, 20, 40 and 100 microM sodium arsenite nanoparticles and also conventional form for 1 hour. Groups were divided base on type and concentration of arsenite and control (normal saline) group and treatment was triple. Viability was obtained and apoptosis determined by modified comet assay and scored accordingly and compared between groups. FINDINGS: Percent of apoptotic cells was significantly increased by conventional and nano particles of sodium arsenite (p < 0.05) in comparison to control group. While apoptosis percent in score 3 was 22% in 100 microM concentration of conventional sodium arsenite; it was reached to 56% by 100 microM concentration of nanoparticles of sodium arsenite. Apoptosis was clearly more prominent in hepatocytes exposed to arsenic nanoparticles. CONCLUSION: Our results showed that arsenic nanoparticles robustly induced apoptosis that can potentially make it more toxic than conventional form.