اثر 2،4 دی کلروفنوکسی استیک اسید بر بقا و آپوپتوز سلول های فیبروبلاست مشتق از سیستم عصبی محیطی موش صحرایی

خلاصه فارسی

مقدمه : 2 و 4 دی کلروفنوکسی استیک اسید (2,4-D) اکسین سنتزی است که به طور انتخابی علف های هرز را در محیط اطراف منازل مسکونی و زمین های کشاورزی از بین می برد. مواجهه با 2,4-D و بروز تظاهرات بالینی سیستم عصب محیطی مانند دژنراسیون آکسونال و پلی نوروپاتی محیطی مساله ای نگران کننده است . اما شواهد کافی درباره مکانیسم آسیب 2,4-D به سلولهای محیطی در شرایط In vitro و In vivo وجود ندارد. این مطالعه با هدف بررسی مکانیسم سمیت 2,4-D در مجموعه سلولهای عصب محیطی انجام شد. مواد و روش کار : سلول های فیبروبلاست عصب محیطی ، شوا ن ، HGF2 ، HUVEC و سلول های تمایز یافته ی PC12 با غلظت های 1/0 میکرومولار تا 5 میلی مولار ماده ی 2,4-D تیمار شدند . بقایای سلولی و میزان رشد سلولی توسط تکنیک MTT و شمارش سلولی بررسی شد. توزیع جمعیت سلول ها در فازهای مختلف چرخه ی سلولی توسط تکنیک فلوسایتومتری ارزیابی شد . تغییرات مورفولوژیکی در سلولهای آسیب دیده با رنگ آمیزی آکریدین اورنج /اتیدیوم بروماید و رنگ آمیزی DAPI بررسی شد. آپوپتوز توسط اندازه گیری فعالیت آنزیم های کاسپاز 3 و 7 بررسی شد. تغییرات بیوشیمیایی آنزیم های آنتی اکسیدان SOD و GPx و هم چنین سطح MDA بعد از تیمار با 2,4-D مورد ارزیابی قرار گرفت . نتایج با استفاده از آنالیز آماری one-way ANOVA انجام شد. نتایج : بقای سلول ها به طور قابل توجهی در غلظت های بالا به صورت وابسته به دوز طی مواجهه با 2,4-D کاهش یافت . 2,4-D باعث توقف سیکل سلولی در فاز G1 شد. ارزیابی تغییرات موفولوژیکی با رنگ آمیزی DAPI و AO/EB افزایش در تعداد سلول های دچار آپوپتوز اولیه و ثانویه را نشان داد . آپوپتوز با افزایش فعالیت آنزیم های کاسپاز 3 و 7 به عنوان آنزیم های اجرایی مرگ برنانه ریزی شده سلولی تایید شد . فعالیت آنزیم GPx و میزان MDAافزایش و میزان SOD کاهش یافت . نتیجه گیری : نتایج ما مشخص می کند که 2,4-D برای عوامل سلول عصبی محیطی در شرایط کشت سمی محسوب می شود . سمیت 2,4-D وابسته به دوز است ، چرا که باعث مهار رشد سلول در غلظت های پایین و عامل القای آپوپتوز در غلظت های بالاتر می شود. نتایج ما شواهدی را فراهم می کند که می تواند تا حدودی نشان دهد که از بین رفتن هموستاز عصب محیطی به دلیل نقص در ساختار سد خونی – عصبی میتواند مکانیسم پایه در ایجاد صدمه به عصب به دنبال مواجهه با 2,4-Dباشد

عنوان انگليسی

Effects of 2,4-Dichlrophenoxy acetic acid (2,4-D) on Viability and Apoptosis of rat Peripheral Nerve derived Fibroblasts

خلاصه انگلیسی

Objective: 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a synthetic auxin which selectively kills broadleaf weeds in residential and agricultural environments. There is increasing concerns about 2,4-D exposure and the risk of developing pathological conditions on peripheral nervous system such as axonal degeneration and polyneuropathy. However, there is still a lack of appropriate in vitro and in vivo evidence addressing the mechanisms of 2,4-D damage on peripheral nerves. This project was accomplished to scrutinize the machinery of cytotoxicity of 2,4-D on peripheral nerve cellular elements. Methods: Peripheral nerve fibroblasts, Schwann cells, HGF2, HUVEC and PC12 cells were treated with increasing concentrations of 2,4-D from 0.1μM to 5mM for 48 hours. Cell viability and proliferation were examined with MTT assay and cumulative cell counting, respectively.Flow-cytometric analyses were used for denoting the distribution of cells in different stages of cell cycle. Morphological events in damaged cells were determined using DAPI sand Acridine orange and Ethidium bromide staining. Apoptosis was investigated via measurement of Caspase-3/7 activity. SOD, GPx and MDA levels were measured to track biochemical changes after 2,4-D administration. Data were analyzed using one-way ANOVA and Student’s t-test. Results: The viability of all treated cells were significantly decreased following 2,4-D exposure in a dose dependent manner. 2,4-D caused cell cycle arrest in G1 phase. Morphological evaluations; using DAPI and AO/EB staining, indicated the increase in early and late apoptotic cell number with increase in oncentration of 2,4-D. Apoptosis induction was quantified by higher activity of Caspase-3/7 enzymes; as executioner of programmed cell death. Furthermore, GPx activity and MDA level were augmented and SOD level was decreased following 2,4-D exposure. Conclusion: Our results demonstrated that 2,4-D is toxic to peripheral nerve cellular elements in culture condition. 2,4-D toxicity is dose dependent where lower concentrations could inhibit proliferation and higher concentrations induce apoptosis in peripheral nerve fibroblast and other cells investigated. Our data provides evidence; at least partially, that the loss of peripheral nerve homeostasis due to blood- nerve interface failure would be a primary mechanism of nerve damage following 2,4-D exposure.

Document Downloads