بررسی اثر زایموزان استخراج شده از ساکارومایسس سرویسیه بر رشد تومور و القاء آپوپتوز در سلول‌های توموری ملانوما

نشریه علمی میکروبیولوژی دامپزشکی

مقاله 1، دوره 13، شماره 2 - شماره پیاپی 35، اسفند 1396، صفحه 1-10   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی (اصیل)

نویسندگان

مهدی تقوی¹؛ صمد فراشی بناب²؛ علیرضا خسروی^{* 1}

¹مرکز تحقیقات قارچ شناسی، دانشکده دامپزشکی دانشگاه تهران

²گروه ایمنی‌شناسی، دانشکده پزشکی دانشگاه علوم پزشکی تهران

چکیده

ملانومابدخیم­ترینفرمسرطانپوستاست کهازسلول­هایپیگمانی ملانوسیتیمنشاءمی­گیرد. زایموزان ترکیب غیر محلول از دیواره سلولی مخمر ساکارومایسس سرویسیه می­باشد که ساختاری تشکیل شده از بتاگلوکان متصل به پروتئین دارد. در این مطالعه اثر زایموزان استخراج شده از ساکارومایسس سرویسیه بر میزان رشد و آپوپتوز در رده سلولی ملانوما­ مورد بررسی قرار گرفت. سلول­های توموری در محیط کشت 1640RPMI حاوی 10 درصد سرم جنین گاو در دمای C°37 و اتمسفر دارای 5 درصد دی اکسید کربن و %95 رطوبت کشت شدند. بعد از 24 ساعت، سلول­ها با زایموزان در غلظت­های مختلف به مدت 48 ساعت و 72 ساعت تیمار شدند. میزان رشد سلولی با روش MTT مورد بررسی قرار گرفت. میزان مرگ سلولی با کیت Annexin-V و پروپیدیوم یداید و با استفاده از دستگاه فلوسیتومتری بررسی گردید. نتایج نشان داد که زایموزان بطور معنی­داری از رشد سلول­های سرطانی در محیط کشت جلوگیری می­کند. زایموزان همچنین در غلظت­های g/ml μ 25 و g/ml μ 50 باعث القاء آپوپتوز در سلول­های سرطانی شد و از رشد تومور ممانعت کرد. با توجه به اینکه زایموزان توانایی القاء آپوپتوز در سلول­های توموری دارد به نظر می­رسد ترکیب مناسبی جهت استفاده برای مهار رشد سلول­های توموری باشد و تحقیقات بیشتر در این زمینه به منظور استفاده از آن در بیوتراپی سرطان امیدبخش است.

کلیدواژه‌ها

زایموزان؛ رشد تومور؛ آپوپتوز؛ ملانوما

مراجع

1. Adachi, Y., Okazaki, M., Ohno, N., Yadomae, T. (1997). Leukocyte activation by (1→ 3)-β-D glucans. Mediators of Inflammation 6:251-56.
2. Chiba, N., Ohno, N., Terui, T., Adachi, Y., Yadomae, T. (1996). Effect of highly branched (1-> 3)-β-D-glucan, OL-2, on zymosan-mediated hydrogen peroxide production by murine peritoneal macrophages. Pharmaceutical and Pharmacological Letters 6:12-15.
3. Daum, T., Rohrbach, M.S. (1992). Zymosan induces selective release of arachidonic acid from rabbit alveolar macrophages via stimulation of a beta-glucan receptor. FEBS Letters 309:119-22.
4. Denicourt, C., Dowdy, S.F. (2004). Targeting apoptotic pathways in cancer cells. Science 305:1411-13.
5. Di Carlo, F. J., Fiore, J.V. (1958). On the composition of zymosan. Science 127:756-57.
6. Duan, X., Ackerly, M., Vivier, E., Anderson, P. (1994). Evidence for involvement of β-glucan-binding cell surface lectins in human natural killer cell function. Cellular Immunology 157:393-402.
7. Fullerton, S., Samadi, A., Tortorelis, D., Choudhury, M., Mallouh, C., Tazaki, H., Konno, S. (1999). Induction of apoptosis in human prostatic cancer cells with beta-glucan (Maitake mushroom polysaccharide). Molecular Urology 4:7-13.
8. Gantner, B.N., Simmons, R.M., Canavera, S.J., Akira, S., Underhill, D.M. (2003). Collaborative induction of inflammatory responses by dectin-1 and Toll-like receptor 2. The Journal of Experimental Medicine 197:1107-17.
9. Herrmann, F., Bambach, T., Bonifer, R., Lindemann, A., Riedel, D., Oster, W., Mertelsmann, R. (1988). The suppressive effects of recombinant human tumor necrosis factor‐alpha on normal and malignant myelopoiesis: Synergism with interferon‐gamma. The International Journal of Cell Cloning 6:241-61.
10. Hossini, A.M., Eberle, J., Fecker, L.F., Orfanos, C.E., Geilen, C.C. (2003). Conditional expression of exogenous Bcl-X_S triggers apoptosis in human melanoma cells in vitro and delays growth of melanoma xenografts. FEBS letters 553:250-56.
11. Jena, J., Ranjan, R., Ranjan, P., Sarangi, M.K. (2012). A Study on Natural Anticancer Plants. International Journal of Pharmaceutical Chemistry1:365-68.
12. Leist, M., Jäättelä, M. (2001). Four deaths and a funeral: from caspases to alternative mechanisms. Nature Reviews Molecular Cell Biology 2:589-98.
13. Manners, D.J., Masson, A.J., Patterson, J.C. (1973). The structure of a beta-(1->3)-D-glucan from yeast cell walls. Biochemical Journal135:19-30.
14. Nobili, S., Lippi, D., Witort, E., Donnini, M., Bausi, L., Mini, E., Capaccioli, S. (2009). Natural compounds for cancer treatment and prevention. Pharmacological Research 59:365-78.
15. Ohno, N., Miura, T., Miura, N., Adachi, Y., Yadomae, T. (2001). Structure and biological activities of hypochlorite oxidized zymosan. Carbohydrate Polymers 44:339-49.
16. Palladino, M.A., Shalaby, M.R., Kramer, S.M., Ferraiolo, B.L., Baughman, R.A., Deleo, A., Crase, D., Marafino, B., Aggarwal, B., Figari, I. (1987). Characterization of the antitumor activities of human tumor necrosis factor-alpha and the comparison with other cytokines: induction of tumor-specific immunity. The Journal of Immunology 138:4023-32.
17. Park, H.J., su Han, E., Park, D.K. (2010). The ethyl acetate extract of PGP (Phellinus linteus grown on Panax ginseng) suppresses B16F10 melanoma cell proliferation through inducing cellular differentiation and apoptosis. Journal of Ethnopharmacology 132:115-21.
18. Parzonko, A., Makarewicz-Wujec, M., Jaszewska, E., Harasym, J., Kozłowska-Wojciechowska, M. (2015). Pro-apoptotic properties of (1,3)(1,4)-β-d-glucan from Avena sativa on human melanoma HTB-140 cells in vitro. International Journal of Biological Macromolecules 72:757-63.
19. Qi, C., Cai, Y., Gunn, L., Ding, C., Li, B., Kloecker, G., Qian, K., Vasilakos, J., Saijo, S., Iwakura, Y. (2011). Differential pathways regulating innate and adaptive anti-tumor immune responses by particulate and soluble yeast-derived β-glucans. Blood 117:6825–36.
20. Queiroz, E.A., Fortes, Z.B., da Cunha, M.A., Barbosa, A.M., Khaper, N., Dekker, R.F. (2015). Antiproliferative and pro-apoptotic effects of three fungal exocellular β-glucans in MCF-7 breast cancer cells is mediated by oxidative stress, AMP-activated protein kinase (AMPK) and the Forkhead transcription factor, FOXO3a. The International Journal of Biochemistry & Cell Biology 67:14-24.
21. Rice, P.J., Kelley, J.L., Kogan, G., Ensley, H.E., Kalbfleisch, J.H., Browder, I.W., Williams, D.L. (2002). Human monocyte scavenger receptors are pattern recognition receptors for (1→3)-β-D-glucans. Journal of Leukocyte Biology 72:140-46.
22. Sakurai, T., Kaise, T., Yadomae, T., Matsubara, C. (1997). Different role of serum components and cytokines on alveolar macrophage activation by soluble fungal (1→3)-β-d-glucan. European Journal of Pharmacology 334:255-63.
23. Sato, M., Sano, H., Iwaki, D., Kudo, K., Konishi, M., Takahashi, H., Takahashi, T., Imaizumi, H., Asai, Y., Kuroki, Y. (2003). Direct binding of Toll-like receptor 2 to zymosan, and zymosan-induced NF-κB activation and TNF-α secretion are down-regulated by lung collectin surfactant protein A. The Journal of Immunology 171:417-25.
24. Sorenson, W., Shahan, T.A., Simpson, J. (1998). Cell wall preparations from environmental yeasts: effect on alveolar macrophage function in vitro. Annals of Agricultural and Environmental Medicine 5:65-72.
25. Tapper, H., Sundler, R. (1995). Glucan receptor and zymosan-induced lysosomal enzyme secretion in macrophages. Biochemical Journal 306:829-35.
26. Taylor, P.R., Tsoni, S.V., Willment, J.A., Dennehy, K.M., Rosas, M., Findon, H., Haynes, K., Steele, C., Botto, M., Gordon, S. (2007). Dectin-1 is required for β-glucan recognition and control of fungal infection. Nature Immunology 8:31-38.
27. Underhill, D.M., Ozinsky, A., Hajjar, A.M., Stevens, A., Wilson, C.B., Bassetti, M., Aderem, A. (1999). The Toll-like receptor 2 is recruited to macrophage phagosomes and discriminates between pathogens. Nature 401:811-15.
28. Xia, Y., Větvička, V., Yan, J., Hanikýřová, M., Mayadas, T., Ross, G.D. (1999). The β-glucan-binding lectin site of mouse CR3 (CD11b/CD18) and its function in generating a primed state of the receptor that mediates cytotoxic activation in response to iC3b-opsonized target cells. The Journal of Immunology 162:2281-90.
29. Young, S.H., Ye, J., Frazer, D.G., Shi, X., Castranova, V. (2001). Molecular mechanism of tumor necrosis factor-α production in 1→3-β-glucan (zymosan)-activated macrophages. Journal of Biological Chemistry 276:20781-87.
30. Zhang, M., Chiu, L. C.M., Cheung, P.C., Ooi, V.E. (2006). Growth-inhibitory effects of a β-glucan from the mycelium of Poria cocos on human breast carcinoma MCF-7 cells: Cell-cycle arrest and apoptosis induction. Oncology Reports 15:637-43.
31. Zimmerman, J.W., Lindermuth, J., Fish, P.A., Palace, G.P., Stevenson, T.T., DeMong, D. E. (1998). A novel carbohydrate-glycosphingolipid interaction between a β-(1–3)-glucan immunomodulator, PGG-glucan, and lactosylceramide of human leukocytes. Journal of Biological Chemistry 273:22014-20.