مطالعه اثر ضد میکروبی کاندیشن مدیوم سلول‌های بنیادی بند ناف جنین

نشریه علمی میکروبیولوژی دامپزشکی

دوره 17، شماره 2 - شماره پیاپی 43، مهر 1401، صفحه 71-83   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی (اصیل)

شناسه دیجیتال (DOI): 10.30495/jvm.2022.1957787.1206

نویسندگان

رویا دانشمند¹؛ منصور خاکپور^{* 2}؛ سید اسماعیل صفوی خلخالی²

¹دانش‌آموخته دکترای حرفه‌ای دامپزشکی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

²استادیار گروه پاتوبیولوژی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران

چکیده

ضد میکروب‌ها به‌طورکلی به موادی گفته می‌شود که برای مقابله با میکروارگانیسم‌ها را به کار می‌روند که موجب از بین رفتن میکروب یا مهار رشد آن می‌شوند. کاندیشن مدیوم (محیط کشت شرطی شده) به دنبال تکثیر و کشت سلول‌های بنیادی مزانشیمی در محیط کشت آزمایشگاهی از این سلول‌ها ترشح می‌گردد. این ترکیب دارای فاکتورهایی نظیر TGF-B، TNF، GM-SCF، KGF، PDGF، VEGF، EGF، IL-1، IL-6، IL-8، BFGF، TGF-α، IGF-1، IGF-2، MCP-1، HGF، Fibronectin و Collagen می‌باشد. با توجه به وجود این عوامل و نقش آن ها در بدن، هدف از این مطالعه بررسی اثر ضد میکروبی کاندیشن مدیوم سلول‌های بنیادی بند ناف جنین بوده است. در این مطالعه تعداد ۵ جدایه استاندارد کد دار باکتریایی شامل اشریشیا کلای، استافیلو کوکوس آرئوس، سودوموناس، سالمونلا و لیستریا با استفاده از روش MBC و MIC و یک جدایه استاندارد کد دار مخمر کاندیدا آلبیکنز با استفاده از تست فاگوسیتوز در تلاقی با کاندیشن مدیوم سلول‌های بنیادی بند ناف جنین قرار گرفتند. نتایج حاصل از آزمایش MIC و MBC نشان داد کاندیشن مدیوم روی دو باکتری سالمونلا و لیستریا مونوسایتوژنز تأثیر ممانعت از رشد و کشندگی در غلظت 100% کاندیشن مدیوم دارد ولی در مابقی باکتری‌ها اثری بر روی ممانعت از رشد باکتری‌ها ندارد. نتایج دیسک نیز بی‌اثر بودن ماده بر رشد میکروارگانیسم‌ها به‌جز دو باکتری فوق به شکل جزئی را نشان داد. تست فاگوسیتوز نشان‌دهنده تقویت اثر فاگوسیتوزی و ایمنی سلولی ناشی از آن در نمونه‌های مجاور شده با کاندیشن مدیوم سلول‌های بنیادی بند ناف جنین بود. همچنین مطالعه مورفولوژیک میکروسکوپی به‌صورت مشهود نشان داد که اندازه سلول‌های فاگوسیتر در گروه تیمار بزرگ‌تر از اندازه آن‌ها در گروه شاهد می‌باشد. به‌طورکلی می‌توان گفت مدیوم کاندیشن حاصل از سلول‌های بنیادی بند ناف جنینی تأثیر ضد باکتریایی و ضد قارچی چندانی ندارد و این تأثیر فقط در برخی موارد همچون سالمونلا و لیستریا مونوسایتوژنز مؤثر بود که آن هم تأثیر معنی‌داری را نشان نداد و به‌طورکلی نمی‌تواند جایگزین مواد ضد باکتریایی شود.

کلیدواژه‌ها

ضد میکروب‌ها؛ کاندیشن مدیوم؛ سلول‌های بنیادی؛ بند ناف

مراجع

1. Akdis, M., Burgler, S., Crameri, R., Eiwegger, T., Fujita, H., Gomez, E., ... & Akdis, C. A. (2011). Interleukins, from 1 to 37, and interferon-γ: receptors, functions, and roles in diseases. Journal of allergy and clinical immunology, 127:701-721.
2. Alcayaga-Miranda, F., Cuenca, J., & Khoury, M. (2017). Antimicrobial activity of mesenchymal stem cells: current status and new perspectives of antimicrobial peptide-based therapies. Frontiers in immunology, 8: 339 .
3. Aminov, R. (2017). History of antimicrobial drug discovery: Major classes and health impact. Biochemical pharmacology, 133: 4-19.
4. Amiri, F., Jahanian-Najafabadi, A & ,.
Roudkenar, M. H. (2015). In vitro augmentation of mesenchymal stem cells viability in stressful microenvironments. Cell stress and chaperones, 20:237-251 .
5. Balouiri, M., Sadiki, M., & Ibnsouda, S. K. (2016). Methods for in vitro evaluating antimicrobial activity: A review. Journal of pharmaceutical analysis, 6: 71-79 .
6. Bhang, S. H., Lee, S., Shin, J.-Y., Lee, T.-J., Jang, H.-K., & Kim, B.-S. (2014). Efficacious and clinically relevant conditioned medium of human adipose-derived stem cells for therapeutic angiogenesis. Molecular Therapy, 22: 862-872 .
7. Butler, M. G., & Menitove, J. E. (2011). Umbilical cord blood banking: an update. Journal of assisted reproduction and genetics, 28: 669-676 .
8. Chairman, P., Mittermeier, R. A., Chairman, P. D & ,.Rylands, A. B. (1998). SERVATION SPECIES
SURVIVAL BIODIVERSITAS. Neotropical Primates, 6, 2 .
9. Chauhan, A., Anton, B., & Singh, M. K. (2020). Dendrimers for drug solubilization, dissolution and bioavailability. In Pharmaceutical Applications of Dendrimers( pp. 59-92): Elsevier.
10. Chow, L., Johnson, V., Impastato, R., Coy, J., Strumpf, A., & Dow, S. (2020). Antibacterial activity of human mesenchymal stem cells mediated directly by constitutively secreted factors and indirectly by activation of innate immune effector cells. Stem Cells Translational Medicine, 9: 235-249 .
11. Danen, E. H., & Yamada, K. M. (2001). Fibronectin, integrins, and growth control. Journal of cellular physiology, 189: 1-13.
12. Fontanilla, C. V., Gu, H., Liu, Q., Zhu, T. Z., Zhou, C., Johnstone, B. H., . . . Du, Y. (2015). Adipose-derived stem cell conditioned media extends survival time of a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis. Scientific reports, 5: 1-11 .
13. Fuchs, E., & Segre, J. A. (2000). Stem cells: a new lease on life. Cell, 100: 143-155 .
14. Hamilton, J. A. (2020). GM-CSF in inflammation. Journal of Experimental Medicine, 217(1).
15. Kingston, W. (2008). Irish contributions to the origins of antibiotics. Irish journal of medical science, 177: 87-92.
16. Krasnodembskaya, A., Song, Y., Fang, X., Gupta, N., Serikov, V., Lee, J. W., & Matthay, M. A. (2010). Antibacterial effect of human mesenchymal stem cells is mediated in part from secretion of the antimicrobial peptide LL‐37. Stem cells, 28: 2229-2238.

17. Li, X., Li, B., Ma, J., Wang, X., & Zhang, S. (2014). Development of a silk fibroin/HTCC/PVA sponge for chronic wound dressing. Journal of Bioactive and Compatible Polymers, 29: 398-411 .
18. Ma, L., Feng, X.-y., Cui, B.-l., Frieda, L ,.Jiang, X.-w., Yang, L.-y., . . . Huang, T.-h. (2005). Human umbilical cord Wharton's Jelly-derived mesenchymal stem cells differentiation into nerve-like cells. Chinese medical journal, 118: 1987-1993 .
19. Moore, S. L., & Payne, D. N. (2004). Types of antimicrobial agents. Russell, Hugo & Ayliffe's Principles and practice of disinfection, preservation and sterilization, 8-97 .
20. Oppenheim, J. J. (2001). Cytokines: past, present, and future. International journal of hematology, 74: 3-8.
21. Pawitan, J. A. (2014). Prospect of stem cell conditioned medium in regenerative medicine. BioMed research international, 2014 .
22. Salehi, P. M., Foroutan, T., Javeri, A., & Taha, M. F. (2017). Extract of mouse embryonic stem cells induces the expression of pluripotency genes in human adipose tissue-derived stem cells. Iranian journal of basic medical sciences, 20: 1200.
23. Schweizer, R., Tsuji, W., Gorantla, V. S., Marra, K. G., Rubin, J. P., & Plock, J. A. (2015). The role of adipose-derived stem cells in breast cancer progression and metastasis. Stem cells international, 2015 .
24. Stanevsky, A., Goldstein, G., & Nagler, A .(2009) .Umbilical cord blood transplantation: pros, cons and beyond. Blood reviews, 23: 199-204 .
25. Stenken, J. A., & Poschenrieder, A. J. (2015). Bioanalytical chemistry of cytokines–a review. Analytica chimica acta, 853: 95-115.
26. Sutton, M. T., Fletcher, D., Ghosh, S. K., Weinberg, A., van Heeckeren, R., Kaur, S., . . . Lazarus, H. M. (2016). Antimicrobial properties of mesenchymal stem cells: therapeutic potential for cystic fibrosis infection, and treatment. Stem cells international, 2016 .
27. Tizard, I. R. (2017). Veterinary Immunology-E-Book: Elsevier Health Sciences.
28. Wainwright, M. (1989). Moulds in ancient and more recent medicine. Mycologist, 3: 21-23 .
29. Wang, H. S., Hung, S. C., Peng, S. T., Huang, C. C., Wei, H. M., Guo, Y. J., . . . Chen, C. C. (2004). Mesenchymal stem cells in the Wharton's jelly of the human umbilical cord. Stem cells, 22: 1330-1337 .
30. Webster, M. (2014) .Merriam Webster Online. In: Merriam-Webster Incorporated.
31. Yagi, H., Chen, A. F., Hirsch, D., Rothenberg, A. C., Tan, J., Alexander, P. G., & Tuan, R. S. (2020). Antimicrobial activity of mesenchymal stem cells against Staphylococcus aureus. Stem cell research & therapy, 11: 1-12 .
32. Zakrzewski, W., Dobrzyński, M., Szymonowicz, M., & Rybak, Z. (2019). Stem cells: past, present, and future. Stem cell research & therapy, 10: 1-22 .