اثر 2،4 دی کلرو فنوکسی استیک اسید (2,4-D) بر بقا و آپوپتوز سلولهای بنیادی مشتق از پالپ دندان انسانی

خلاصه فارسی

سابقه و هدف: علف کش 2و4 دی کلروفنوکسی استیک اسید با نام تجاری 2,4-D، یکی از پرمصرف ترین علف کش های فنوکسی می باشد که برای کنترل علف های هرز در کشاورزی، اطراف منازل مسکونی، باغات، پارک ها، زمینهای چمن و گلف استفاده می شود. استفاده ی بی رویه از این علف کش، سلامت انسان و محیط زیست را به مخاطره می اندازد. در مطالعه ی حاضر به بررسی اثرات این علف کش بر روی سلول های بنیادی مشتق از پالپ دندان انسانی، پرداخته شد. مواد و روش ها: پس از تهيه دندان ها، اتاقک پالپ نمايان و بافت پالپ به وسيله آنزيم کلاژناز تيپ چهار، هضم گرديد. سلول های جدا شده در محیط کشت MEMα با 15٪ سرم جنین گاوی مخلوط شد و در دمای˚C37، رطوبت 95٪ و 5٪ CO2 کشت داده شده و با غلظت های مختلف 2,4-D، تیمار شدند. میزان بقای سلولی با روش MTT، درصد زنده مانی سلول ها با رنگ آمیزی تریپان بلو، آنالیز چرخه سلولی با روش فلوسایتومتری، تغییرات مورفولوژی سلول ها با رنگ آمیزی آکریدین اورنج/اتیدیوم بروماید و رنگ آمیزیDAPI ، بررسی مرگ سلولی با کیت کاسپاز، تغییرات فعالیت آنتی اکسیدانی SOD وGPx ، فعالیت آنزیم ALPو هم چنین سطح MDA مطالعه شدند. برای آنالیز داده ها از روش آماری استفاده شد. یافته ها: میزان بقای سلولی در غلظت های 1/0 تا 100 میکرومولار 2,4-D، افزایش یافت اما در غلظت های بالا از 2,4-D، کاهش چشم گیری داشت. رنگ آمیزی آکریدین اورنج/اتیدیوم بروماید نشان داد که غلظت های بالای2,4-D سمیت خود را از طریق آپوپتوز اعمال می نمایند. بررسی چرخه ی سلولی با فلوسایتومتری نشان داد که این علف کش قادر به القای سمیت از طریق توقف چرخه ی سلولی در فاز G1 می باشد. نتایج حاصل از رنگ آمیزی تریپان بلو نشان داد که میزان رشد سلول ها با افزایش غلظت 2,4-D کاهش پیدا کرد. نتایج حاصل از کیت کاسپاز 3 و 7 نشان داد که این علف کش باعث القای مرگ سلولی می شود. میزان فعالیت آنزیم های SOD، GPx و ALP بعد از تیمار با 2,4-D کاهش پیدا کرد. سطح MDA در سلول های تیمار شده، افزایش پیدا کرد. نتیجه گیری: 2,4-D در سلول های بنیادی پالپ دندان انسانی به صورت یک مکانیسم دو فازی عمل می کند، به این صورت که در غلظت های پایین، افزایش رشد سلولی و در غلظت های بالا، توانایی مهار رشد سلولی و القای آپوپتوز را دارد.

عنوان انگليسی

Effects of 2,4-dichlorophenoxy acetic acid (2,4-D) on viability and apoptosis Of human dental pulp derived stem cells

خلاصه انگلیسی

Introduction & Objevtive: 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a synthetic herbicide which is used around houses and gardens and also on golf courses, ball fields, parks, and in agriculture and forestry to control broadleaf weeds. The indiscriminate use of 2,4-D imperils human health and the environment. In the present study, the effect of 2,4-D on viability and apoptosis of human dental pulp derived stem cells are evaluated. Material & Methods: Afetr collecting the teeth, pulp tissue was separated from pulp chamber, and digested in a solution 3 % collagenase type IV. Then, suspensions of the pulp tissues were transported into 25-cm2 flasks and incubated in alpha modified minimum essential medium eagle (αMEM) supplemented with 15% fetal bovine serum at 37°C temperature, 95% humidity and 5% CO2. hDPSCs were seeded in αMEM and treated with 2,4-D from 0.1µM to 5mM for 48 hours. 2,4-D effect on cellular viability was investigated using MTT and trypan blue staining. Flow cytometry used to determine the distribution of cells in different stages of cell cycle based on cellular DNA Content. To investigate the possible mechanism(s) of cell death following 2,4-D treatment, DAPI sand AO/EB stainings was performed. Activity of Caspase-3/7, SOD, GPx as well as MDA level were assessed. All experiments were re¬peated at least 3 times from inipendent samples. Results: MTT results showed growth rate incresae with 2,4-D from 0.1 to 100 μM, while concentrations higher than 100 µM and up to 10 mM of 2,4-D could reduce the viability of treated cell significantly. The population histogram showed that 2,4-D arrested hDPSCs in G1 stage of cell cycle. Elvaluating morphological changes via AO/EB and DAPI staining indicated the increase in early and late apoptotic cell number following 2,4-D treatment. Activity of Caspase3/7 was augmented in treated group while SOD, GPx, ALP enzyme activities were diminished. Furturemore, the level of MDA was incresed considerably following 2,4-D exposure. Conclusion: Our results demonstrated a biphasic effect of 2,4-D on hDPSCs; lower concentrations could intense cells growth rate while higher concentrations decrese viability of cells. 2,4-D was able to induce apoptosis on hDPSCs which is accompnied by oxidative stress and lipid peroxidation. This study provides a suitable in vitro model to evaluate the toxicity of chemical compounds on stem cells.

Document Downloads