دانشگاه آزاد اسلامی
واحد علوم دارویی
دانشکده علوم و فناوری‌های نوین، گروه زیست‌شناسی
پایان‌نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد ((M.Sc))
گرایش: میکروبیولوژی
عنوان:
بررسی اثر لیپو پلی ساکارید استخراج شده از سالمونلا انتریکا بر فعالیت COX-2، H2O2 وNO در زخم تجربی ایجاد شده در پوست موش
اساتید راهنما:
جناب آقای دکتر حمیدرضا احمدی آشتیانی
سرکار خانم دکتر ارکیده قربان دادرس
اساتید مشاور:
جناب آقای دکتر مهدی هدایتی
سرکار خانم دکتر فریناز راشد مرندی
سال تحصیلی 92-1391
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
فهرست مطالب
عنوان صفحه
خلاصه فارسی……………………………………………………………………………………………………….. 1
فصل اول: كلیات
1-1. بیان مسئله……………………………………………………………………………………………………………………………………….. 4
1-2. ضروریت انجام تحقیق……………………………………………………………………………………………………………………… 7
1-3. اهداف پژوهش………………………………………………………………………………………………………………………………….. 8
1-4. سئوالات و فرضیه‌ها…………………………………………………………………………………………………………………………. 9
فصل دوم: مروری بر متون گذشته
2-1. لیپو پلی ساکارید…………………………………………………………………………………………………………………………… 10
2-1-1. تاریخچه لیپو پلی ساکارید………………………………………………………………………………………………………. 12
2-1-2. ساختار لیپو پلی ساکارید………………………………………………………………………………………………………… 15
2-1-2-1. آنتی ژن O (شاخه‌ی اختصاصی O)…………………………………………………………………………………. 17
2-1-2-2. الیگو ساکارید مرکزی………………………………………………………………………………………………………….. 17
2-1-2-3. لیپید A……………………………………………………………………………………………………………………………….. 18
2-1-3. کاربرد لیپو پلی ساکارید در مطالعات ایمونولوژیکی………………………………………………………………. 19
2-1-3-1. نقش لیپو پلی ساکارید باکتریایی در افزایش پاسخ ایمنی به کاندیدا آلبیکنز……………….. 19
2-1-3-2. نقش لیپو پلی ساکارید در تسریع ترمیم زخم اپیتلیوم مجاری تنفسی…………………………. 21
2-1-3-3. قابلیت میتوژنی لیپو پلی ساکارید در تکثیر لنفوسیت‌های B…………………………………………. 21
2-1-3-4. اثر لیپو پلی ساکارید بر پرولیفراسیون فیبروبلاست‌ها………………………………………………………. 22
2-1-3-5. اثر سینرژیسمی‌پروتئین نوترکیب CagA و لیپو پلی ساکارید در بروز پاسخ ایمنی مناسب علیه هلیکوباکتر پیلوری…………………… 23
2-1-3-6. نقش حفاظتی لیپو پلی ساکارید در بقای پیوند سلول‌های بنیادی…………………………………. 24
2-1-3-7. فعالیت ضد سرطانی لیپو پلی ساکارید……………………………………………………………………………… 25
2-2. سالمونلا………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 28
2-2-1. پاسخ ایمنی میزبان به عفونت سالمونلایی……………………………………………………………………………… 29
2-2-1-1. پاسخ ایمنی ذاتی علیه سالمونلا………………………………………………………………………………………… 29
2-2-1-2. پاسخ ایمنی اکتسابی علیه سالمونلا………………………………………………………………………………….. 30
2-2-1-3. سایتوکاین‌ها و کموکاین‌های دخیل در عفونت سالمونلایی……………………………………………… 30
2-3. التهاب…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 31
2-3-1. ویژگی‌های التهاب…………………………………………………………………………………………………………………….. 31
2-3-2. میانجی‌های التهاب…………………………………………………………………………………………………………………… 32
2-4. لیپو پلی ساکارید و التهاب……………………………………………………………………………………………………………. 33
2-5. سیکلو اکسیژناز……………………………………………………………………………………………………………………………… 34
2-5-1. تاریخچه ی سیکلو اکسیژناز…………………………………………………………………………………………………….. 35
2-5-2. ساختار پروتئینی سیکلو اکسیژناز…………………………………………………………………………………………… 35
2-5-3. سیکلو اکسیژناز‌ها و سنتز پروستانوئید‌ها………………………………………………………………………………… 36
2-5-4. اعمال پروستاگلاندین‌ها……………………………………………………………………………………………………………. 37
2-5-5. بیولوژی سیکلو اکسیژناز………………………………………………………………………………………………………….. 37
2-5-6. فیبروبلاست و سیکلو اکسیژناز……………………………………………………………………………………………….. 38
2-5-7. نقش سیکلو اکسیژناز-2 در آنژیوژنز………………………………………………………………………………………. 39
2-5-8. سیکلو اکسیژناز و لیپو پلی ساکارید……………………………………………………………………………………….. 40
2-6. هیدروژن پر اکسید……………………………………………………………………………………………………………………….. 43
2-6-1. تاریخچه هیدروژن پر اکسید………………………………………………………………………………………………… 43
2-6-2. بیولوژی هیدروژن پر اکسید……………………………………………………………………………………………………. 44
2-6-3. گونه‌های واکنشگر اکسیژن……………………………………………………………………………………………………… 45
2-6-4. ROS و منابع تولید آن……………………………………………………………………………………………………………. 46
2-6-5. سیستم اکسیداسیون- احیا و تکثیر سلولی………………………………………………………………………….. 47
2-6-7. ردوکس و تمایز سلول‌های بنیادی………………………………………………………………………………………….. 49
2-6-8. ردوکس و تمایز سلول بنیادین جنینی به سلول‌های ماهیچه صاف (SMC)………………………. 50
2-7. نیتریک اکسید………………………………………………………………………………………………………………………………. 51
2-7-1. سنتز نیتریک اکسید……………………………………………………………………………………………………………….. 52
2-7-2. عملکرد NOS…………………………………………………………………………………………………………………………… 53
2-7-3. نقش‌های فیزیولوژیکی NO…………………………………………………………………………………………………….. 53
2-7-4. اثر NO بر رگ‌های خونی……………………………………………………………………………………………………….. 53
2-7-5. نقش NO در سیستم ایمنی…………………………………………………………………………………………………… 54
2-7-6. نقش NO در التهاب………………………………………………………………………………………………………………… 54
2-7-7. نقش NO در سیستم عصبی………………………………………………………………………………………………….. 55
2-7-8. NO و مرگ تدریجی سلول…………………………………………………………………………………………………….. 55
2-7-9. نقش iNOS در القای COX-2……………………………………………………………………………………………….. 55
2-7-10. نقش iNOS در تکثیر…………………………………………………………………………………………………………… 56
2-8. پوست…………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 57
2-8-1. فیبروبلاست………………………………………………………………………………………………………………………………. 58
2-9. زخم……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 61
2-9-1. چگونگی ترمیم زخم طی روزهای مختلف…………………………………………………………………………….. 61
2-9-1-1. 24 ساعت اول…………………………………………………………………………………………………………………….. 61
2-9-1-2. روز سوم……………………………………………………………………………………………………………………………….. 62
2-9-1-3. روز پنجم……………………………………………………………………………………………………………………………… 62
2-9-1-4. هفته‌ی دوم………………………………………………………………………………………………………………………….. 62
2-9-1-5. اواخر ماه اول……………………………………………………………………………………………………………………….. 62
2-9-2. مراحل ترمیم زخم…………………………………………………………………………………………………………………… 63
2-9-2-1. مرحله‌ی التهابی…………………………………………………………………………………………………………………… 63
2-9-2-1-1. میانجی‌های شیمیایی التهاب…………………………………………………………………………………………. 67
2-9-2-1-2. پروستاگلاندین‌ها و لوکوترین‌ها……………………………………………………………………………………… 67
2-9-2-2. مرحله‌ی تکثیر…………………………………………………………………………………………………………………….. 67
2-9-2-2-1. ری اپیتلیالیزاسیون………………………………………………………………………………………………………… 68
2-9-2-2-2. فیبروپلازیا………………………………………………………………………………………………………………………. 68
2-9-2-2-3. آنژیوژنز……………………………………………………………………………………………………………………………. 69
2-9-2-3. مرحله‌ی بازسازی………………………………………………………………………………………………………………… 69
2-9-3. اهمیت ماکروفاژها در التیام زخم……………………………………………………………………………………………. 69
2-9-3-1. فنوتیپ ماکروفاژ‌های زخم………………………………………………………………………………………………….. 70
2-9-3-2. اثر ماکروفاژها بر فیبروبلاست‌ها و میو فیبروبلاست‌ها………………………………………………………. 71
2-9-3-3. ماکروفاژها در مرحله‌ی التهاب……………………………………………………………………………………………. 72
2-9-4. زخم و هیدروژن پراکسید……………………………………………………………………………………………………….. 73
2-9-4-1. اثرات مثبت استرس اکسیداتیو در التیام زخم………………………………………………………………… 77
2-9-4-1-1. انعقاد……………………………………………………………………………………………………………………………….. 77
2-9-4-1-2. آغاز و دوام فاز التهابی…………………………………………………………………………………………………… 78
2-9-4-1-3. ری اپیتلیالیزاسیون………………………………………………………………………………………………………… 78
2-9-4-1-4. آنژیوژنز و رسوب ماتریکس……………………………………………………………………………………………. 79
2-9-4-2. اثر منفی استرس اکسیداتیو و استرس نیترو اکسیداتیو در ترمیم زخم………………………… 80
2-9-5. نیتریک اکسید و زخم……………………………………………………………………………………………………………… 82
2-9-5-1. اثر مثبت نیتریک اکسید در ترمیم زخم………………………………………………………………………….. 82
2-9-5-1-1. التهاب……………………………………………………………………………………………………………………………… 83
2-9-5-1-2. آنژیوژنز……………………………………………………………………………………………………………………………. 83
2-9-5-1-3. ری اپیتلیالیزاسیون………………………………………………………………………………………………………… 83
2-9-5-1-4. رسوب ماتریکس و بازسازی…………………………………………………………………………………………… 84
2-9-5-2. کاربرد نیتریک اکسید در درمان زخم……………………………………………………………………………….. 85
فصل سوم: مواد و روش‌ها
3-1. مواد و وسایل و دستگاه‌های بکار رفته در آزمایش………………………………………………………………………. 89
3-2. طرز تهیه‌ی محلول‌ها و معرف‌های بکار رفته………………………………………………………………………………. 91
3-2-1. محیط کشت DMEM…………………………………………………………………………………………………………….. 91
3-2-2. FBS………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 91
3-2-3. بافر PBS…………………………………………………………………………………………………………………………………… 91
3-3. کشت سلول‌های فیبروبلاست………………………………………………………………………………………………………. 91
3-4. آماده‌سازی غلظت‌های مختلف لیپو پلی ساکارید……………………………………………………………………….. 92
3-5. تیمار لیپو پلی ساکاریدی فیبروبلاست‌ها…………………………………………………………………………………….. 93
3-6. رنگ‌آمیزی XTT…………………………………………………………………………………………………………………………… 93
3-7. رنگ‌آمیزی تریپان بلو……………………………………………………………………………………………………………………. 95
3-8. شمارش سلولی………………………………………………………………………………………………………………………………. 95
3-9. تعیین درصد زنده ماندن سلول‌ها………………………………………………………………………………………………… 95
3-10. تعیین میزان نیتریک اکسید در نمونه‌ی لیز شده سلولی………………………………………………………. 96
3-10-1. آماده سازی نمونه‌ها………………………………………………………………………………………………………………. 96
3-10-2. روش کار………………………………………………………………………………………………………………………………… 96
3-11. تعیین میزان هیدروژن پر اکسید در نمونه‌ی لیز شده سلولی……………………………………………….. 97
3-11-1. آماده‌سازی نمونه‌ها………………………………………………………………………………………………………………… 97
3-11-2. منحنی استاندارد H2O2……………………………………………………………………………………………………….. 98
3-11-3. مخلوط واکنش………………………………………………………………………………………………………………………. 98
3-12. اندازه‌گیری سطح آنزیم COX-2 در نمونه لیز شده سلولی…………………………………………………… 98
3-12-1. مواد………………………………………………………………………………………………………………………………………… 99
3-12-2. آماده‌سازی محلول‌ها……………………………………………………………………………………………………………… 99
3-12-3. آماده‌سازی نمونه‌ها………………………………………………………………………………………………………………… 99
3-12-4. روش کار……………………………………………………………………………………………………………………………… 100
3-13. حیوانات آزمایشگاهی انتخاب شده برای تحقیق…………………………………………………………………… 101
3-13-1. روش‌های نگهداری و پرورش موش کوچک آزمایشگاهی………………………………………………… 101
3-13-1-1. نیاز‌های محیطی موش کوچک آزمایشگاهی……………………………………………………………….. 101
3-13-1-2. بستر مناسب………………………………………………………………………………………………………………….. 103
3-13-1-3. رعایت اصول بهداشتی در نگهداری و پرورش موش کوچک آزمایشگاهی………………… 103
3-13-1-4. تغذیه……………………………………………………………………………………………………………………………… 104
3-14. اجرای الگوی زخم…………………………………………………………………………………………………………………… 105
3-15. تیمار موضعی لیپو پلی ساکارید…………………………………………………………………………………………….. 107
3-16. آماده‌سازی لیزات بافت……………………………………………………………………………………………………………. 109
3-17. تعیین میزان نیتریک اکسید در نمونه‌ی بافت لیز شده………………………………………………………. 110
3-17-1. آماده‌سازی نمونه‌ها……………………………………………………………………………………………………………… 110
3-17-2. روش کار……………………………………………………………………………………………………………………………… 110
3-18. تعیین میزان هیدروژن پراکسید برای نمونه‌های بافتی لیز شده…………………………………………. 111
3-18-1. آماده‌سازی نمونه‌ها……………………………………………………………………………………………………………… 111
3-18-2. منحنی استاندارد H2O2…………………………………………………………………………………………………….. 111
3-18-3. مخلوط واکنش……………………………………………………………………………………………………………………. 112
3-19. اندازه‌گیری سطح آنزیم COX-2 برای نمونه‌های بافتی لیز شده……………………………………….. 112
3-20. بررسی هیستوپاتولوژیکی بافت‌های زخم شده………………………………………………………………………. 113
3-21. آنالیز آماری……………………………………………………………………………………………………………………………… 113
فصل چهارم: نتایج
4-1. بررسی میزان حیات سلول‌ها بدون تیمار LPS (بعد از 24 و 48 ساعت)……………………………. 116
4-2. بررسی اثر LPS بر میزان پرولیفراسیون سلول‌های فیبروبلاست با بهره گرفتن از روش XTT….. 117
4-3. ارتباط دوز LPS با اثر LPS بر فیبروبلاست در گروه اول (بررسی اثر LPS بر فیبروبلاست بلافاصله) 118
4-4. ارتباط دوز LPS با اثر LPS بر فیبروبلاست در گروه دوم (بررسی اثر LPS بر فیبروبلاست با فاصله‌ی یک روز) 119
4-5. ارتباط دوز LPS با اثر LPS بر میزان NO در گروه اول (بررسی اثر LPS بر فیبروبلاست بلافاصله) 121
4-6. ارتباط دوز LPS با اثر LPS بر میزان NO در گروه دوم (بررسی اثر LPS بر فیبروبلاست با فاصله‌ی یک روز) 122
4-7. ارتباط دوز LPS با اثر LPS بر میزان H2O2 در گروه اول (بررسی اثر LPS بر فیبروبلاست بلافاصله) 123
4-8. ارتباط دوز LPS با اثر LPS بر میزان H2O2 در گروه دوم (بررسی اثر LPS بر فیبروبلاست با فاصله‌ی یک روز) 124
4-9. ارتباط دوز LPS با اثر LPS بر میزان COX-2 در گروه اول (بررسی اثر LPS بر فیبروبلاست بلافاصله) 125
4-10. ارتباط دوز LPS با اثر LPS بر میزان COX-2 در گروه دوم (بررسی اثر LPS بر فیبرئبلاست با فاصله‌ی یک روز)………….. 126
4-11. اثر LPS بر میزان NO در زخم موش‌ها در روزهای مختلف……………………………………………….. 127
4-12. اثر LPS بر میزان H2O2 در زخم موش‌ها در روزهای مختلف…………………………………………….. 128
4-13. اثر LPS بر میزان COX-2 در زخم موش‌ها در روزهای مختلف………………………………………… 129
4-15. نتایج نمونه‌های پاتولوژی…………………………………………………………………………………………………………. 132
فصل پنجم: بحث و پیشنهادات
5-1. اثر LPS سالمونلا انتریکا بر تکثیر سلول‌های فیبروبلاست……………………………………………………… 138
5-2. بررسی اثر LPS بر زخم ایجاد شده در شرایط invivo…………………………………………………………… 142
5-3. اثر LPS بر میزان NO، H2O2 و COX-2 در شرایط invitro………………………………………………… 144
منابع……………………………………………………………………………………………………………….. 149
خلاصه انگلیسی……………………………………………………………………………………………….. 162
فهرست جداول
جدول 4-1. نتایج حاصل از بررسی های پاتولوژیک لام های تهیه شده از بافت زخم………………….. 135
فهرست نمودارها
نمودار 4-1. بررسی میزان حیات سلول‌ها بدون تیمار LPS (بعد از 24 ساعت)…………………………… 116
نمودار 4-2. بررسی میزان حیات سلول‌ها بدون تیمار LPS (بعد از 48 ساعت)…………………………… 117
نمودار 4-3. بررسی میزان حیات سلولی برای گروه اول که تیمار بلافاصله LPS داشتند (24، 48 و 72 ساعت بعد از تیمار)……………….. 118
نمودار 4-4. بررسی میزان حیات سلولی برای گروه دوم که تیمار LPS برای آنها با فاصله‌ی یک روز بعد از کشت سلولی بود (24، 48 و 72 ساعت بعد از تیمار)…….. 119
نمودار 4-5. بررسی میزان حیات سلولی برای گروه اول که تیمار بلافاصله LPS داشتند (24، 48 و 72 ساعت بعد از تیمار)………. 120
نمودار 4-6. بررسی میزان حیات سلولی برای گروه دوم که تیمار LPS برای آنها با فاصله‌ی یک روز بعد از کشت سلولی بود (24، 48 و 72 ساعت بعد از تیمار)…….. 120
نمودار 4-7. بررسی میزان اثر LPS بر فعالیت NO بلافاصله بعد از کشت سلولی (72 و 48 ساعت بعد از تیمار) 121
نمودار 4-8. بررسی میزان اثر LPS بر فعالیت NO با فاصله یک روز بعد از کشت سلولی (48 و 24 ساعت بعد از تیمار) … 122
نمودار 4-9. بررسی میزان اثر LPS بر فعالیت H2O2 بلافاصله بعد از کشت سلولی (72 و 48 ساعت بعد از تیمار) 123
نمودار 4-10. بررسی میزان اثر LPS بر فعالیت H2O2 با فاصله یک روز بعد از کشت سلولی (48 و 24 ساعت بعد از تیمار) . 124
نمودار 4-11. بررسی میزان اثر LPS بر فعالیت COX-2 بلافاصله بعد از کشت سلولی (72 و 48 ساعت بعد از تیمار) .. 125
نمودار 4-12. بررسی میزان اثر LPS بر فعالیت COX-2 با فاصله یک روز بعد از کشت سلولی (48 و 24 ساعت بعد از تیمار) ……. 126
نمودار 4-13. بررسی میزان اثر LPS بر فعالیت NO پس از 1، 2، 3 و 7 روز بعد از اجرای الگوی زخم 127
نمودار 4-14. بررسی میزان اثر LPS بر فعالیت H2O2 پس از 1، 2، 3 و 7 روز بعد از اجرای الگوی زخم 128
نمودار 4-15. بررسی میزان اثر LPS بر فعالیت COX-2 پس از 1، 2، 3 و 7 روز بعد از اجرای الگوی زخم 129
فهرست اشكال
شکل 2-1. ترکیب غشای باکتری‌های گرم منفی غشای سیتوپلاسمی‌یا غشای داخلی، سلول باکتری را احاطه می‌کند. 14
شکل 2-2. ساختار LPS از نوع صاف نشان دهنده‌ی انشعاب اختصاصی O، مرکز داخلی و خارجی، لیپید A می‌باشد 15
شکل 2-3. ساختار LPS از نوع زبر………………………………………………………………………………………………………. 16
شکل 2-4. ساختار لیپید A در سالمونلا تیفی موریوم و اشریشیا کلی…………………………………………….. 19
شکل 2-5. سالمونلا انتریتیدیس…………………………………………………………………………………………………………… 28
شکل 2-6. اجزای متقاطع التهاب…………………………………………………………………………………………………………. 31
شکل 2-7. متابولیسم اسید آراشیدونیک…………………………………………………………………………………………….. 33
شکل 2-8. مسیر انتقال سیگنال توسط رسپتور‌های شبه تول…………………………………………………………… 34
شکل 2-9. مسیر بیوسنتز پروستانوئید‌ها……………………………………………………………………………………………… 36
شکل 2-10. تأثیر COX-2 بر آنژیوژنز………………………………………………………………………………………………… 40
شکل 2-11. اثر LPS بر تولید PGE2………………………………………………………………………………………………….. 41
شکل 2-12. نمایی از مکانیسم اثر LPS بر تحریک تولید COX-2………………………………………………….. 42
شکل 2-13. منابع تولید کننده ROS…………………………………………………………………………………………………. 47
شکل 2-14. سیستم اکسیداسیون- احیا و تکثیر سلولی………………………………………………………………….. 48
شکل 2-15. نقش ROS در چرخه‌ی سلولی………………………………………………………………………………………. 50
شکل 2-16. مراحل سنتز نیتریک اکسید…………………………………………………………………………………………… 52
شکل 2-17. رابطه‌ی بین NO، COX-2 و ROS با LPS…………………………………………………………………. 57
شکل 2-18. فیبروبلاست…………………………………………………………………………………………………………………….. 58
شكل 2-19. نمایی شماتیک از اندامک‌های داخلی فیبروبلاست……………………………………………………….. 60
شکل 2-20. مراحل ترمیم زخم پوستی……………………………………………………………………………………………… 63
شکل 2-21. نگاهی کلی به فاز التهابی ترمیم زخم……………………………………………………………………………. 65
شکل 2-22. روز سوم زخم (فاز التهابی)……………………………………………………………………………………………… 66
شکل 2-23. روز پنجم زخم (مرحله‌ی ری اپیتلیالیزاسیون و رگ‌سازی)…………………………………………. 66
شکل 2-24. کنترل مستقیم و غیر مستقیم ری اپیتلیزاسیون، آنژیوژنز و فعالیت فیبروبلاست‌ها توسط ماکروفاژها 72
شکل 2-25. اثر سلول‌های مختلف در ترمیم زخم……………………………………………………………………………… 73
شکل 2-26. مدل فرضی از نقش گونه‌های واکنشگر اکسیژن در مکانیسم سیگنال‌دهی فاکتور رشد اپیدرمی در سلول‌های اپیتلیال…………………. 80
شکل 2-27. مدلی فرضی برای تنظیم ساخت کلاژن………………………………………………………………………… 84
شکل 3-1. احیای کلرومتریک XTT با آنزیم‌های سلولی……………………………………………………………………. 94
شکل 3-2. نگهداری از حیوانات آزمایشگاهی……………………………………………………………………………………. 101
شکل 3-3. نحوه قرارگیری موش‌های آزمایشگاهی در قفس‌های مخصوص…………………………………….. 105
شکل 3-4. روز صفر پس از اجرای الگوی زخم………………………………………………………………………………… 107
شکل 3-5. روزهای مختلف پس از اجرای الگوی زخم…………………………………………………………………….. 108
شکل 3-6. نحوه گرفتن بیوپسی از محل زخم و تقسیم‌بندی نمونه‌ها به منظور انتقال به آزمایشگاه‌های بیوشیمی و پاتولوژی……………..
109
شکل 4-1. عکس‌های حاصل از نمونه‌های پاتولوژیک………………………………………………………………………. 134
خلاصه فارسی
اندوتوکسین‌ها از عمده‌ترین فاکتور‌های ویرولانس باکتری‌های گرم منفی هستند که به دلیل اثرات ایمونولوژیکی، پاتو فیزیولوژیکی و فارماکولوژیکی بر سلول‌های یوکاریوتی، مورد توجه قرار گرفته‌اند. ترمیم زخم ممکن است به دلیل نقص در مولکول‌های میانجی متوقف شود. لیپو پلی ساکارید (LPS) یکی از اصلی‌ترین محرک‌های تولید میانجی‌های التهابی به شمار می‌آید. هدف اصلی این تحقیق، بررسی اثر تجویز موضعی LPS سالمونلا انتریکا بر زخم تجربی ایجاد شده در پوست موش Balb/c و همچنین اثر آن بر تکثیر سلول‌های فیبروبلاست پوست می‌باشد. نمونه‌گیری از بافت‌های پوستی مربوط به گروه‌های شاهد و تیمار طی روزهای 1، 2، 3 و 7 بعد از ایجاد زخم، به منظور بررسی‌های بیوشیمیایی و پاتولوژیکی انجام شد. میزان حیات سلولی با بهره گرفتن از روش XTT برای سلول‌های فیبروبلاست صورت گرفت. زخم‌های تیمار شده با LPS (100μg) نسبت به گروه شاهد، افزایش ارتشاح سلول‌های التهابی به محل زخم و افزایشی جزئی در میزان ضخامت لایه‌ی اپیتلیوم نشان دادند. سنجش سیکلو اکسیژناز-2 (COX-2)، هیدروژن پراکسید (H2O2) و نیتریک اکسید (NO) به منظور اثر احتمالی آنها در ترمیم زخم مورد ارزیابی قرار گرفت. در سنجش‌های بیوشیمیایی میزان NO، COX-2، H2O2 افزایش یافت (P˂0.001). بر اساس آزمون ANOVA، در بررسی میزان حیات سلول‌های فیبروبلاست تفاوت معنادار بین گروه‌های شاهد و تیمار مشاهده شد که البته این تفاوت وابسته به دوز مصرفی LPS و مدت زمان انکوباسیون بود. نتایج نشان می‌دهند که LPS با تحریک تولید میانجی‌های التهابی، توانایی افزایش مرحله‌ی التهابی ترمیم زخم را دارد. مطالعات گسترده‌تر با طراحی دوز‌های مختلف از LPS استرین‌های باکتریایی مختلف، فهم بهتری از مکانیسم اثر LPS در ترمیم زخم در مدل حیوانی نشان خواهد داد. به احتمال زیاد این یافته‌ها در توسعه‌ی روش‌های جدید برای درمان زخم‌ها ارزشمند خواهد بود.
واژگان کلیدی: زخم، لیپو پلی ساکارید سالمونلا انتریکا، التهاب، نیتریک اکسید، سیکلو اکسیژناز-2، هیدروژن پر اکسید، فیبروبلاست
فصل اول
كلیات
1-1. بیان مسئله
سالمونلا انتریکا از دسته‌ی باکتری‌های گرم منفی بی‌هوازی اختیاری داخل سلولی است که سالانه باعث 1.3 میلیارد مورد بیماری در جهان می‌شود. از میان 6 زیر گونه‌ی سالمونلا که بر اساس تفاوت در فلاژل، کربوهیدرات و لیپوپلی ساکارید دسته‌بندی شده‌اند، بیش از 2500 سرووار مربوط به سالمونلا انتریکا شناخته شده است. سالمونلا می‌تواند طیف وسیعی از سلول‌ها مثل دندریتیک سل‌ها، ماکروفاژها، هپاتوسیت‌ها، نوتروفیل‌ها، کولونوسیت‌ها و سلول‌های اپیتلیال را مورد حمله قرار دهد. LPS سالمونلا از محرک‌های قوی پاسخ التهابی در ماکروفاژها محسوب می‌شود.
التهاب پوستی و نکروز هموراژیک که به توسط لیپوپلی ساکارید و لیپید A باکتری‌ها ایجاد می‌شوند، در موش مورد مطالعه قرار گرفته است. با تزریق داخل پوستی LPS S-form و لیپید A سالمونلا تیفی موریوم به موش ddy، بعد از 12 ساعت میزان نفوذپذیری رگها در آن منطقه تغییر می‌کند و باعث ادم می‌شود و به دنبال آن بعد از 24 تا 72 ساعت منجر به نکروز هموراژیک می‌شود. القای التهاب پوستی توسط LPS و لیپید A به ترتیب از بیشترین تاثیر تا کمترین تاثیر بدین صورت هستند:
Re-form LPS > Rc-form LPS > lipid A > Ra-form LPS > S-form LPS
ادم حاصل از تزریق LPS در پاسخ به فعالیت کمپلمان ایجاد می‌شود در حالیکه واکنش‌های هموراژیک به فعالیت سلول‌های هدف مثل ماکروفاژها و سلول‌های اندوتلیال درون رگی مربوط می‌شوند. جزیره‌ی بیماریزایی 2 سالمونلا (SPI2) برای فرار از ماکروفاژها و ایجاد عفونت سیستمیک در موش‌ها لازم می‌باشد. سالمونلا می‌تواند باعث فعال شدن ERK1/2 با واسطه‌ی SPI-2 شود و به دنبال القای تولید PGE2 و PGI2 در ماکروفاژها منجر به افزایش بیان COX-2 (سیکلواکسیژناز-2) شود. سایتوکاین‌ها و ایکوزانوئیدهایی چون پروستاگلاندین‌ها و لوکوترین‌ها در نحوه‌ی عملکرد ماکروفاژها تاثیر می‌گذارند. پروستاگلاندین‌ها (PGs) که در انواع مختلفی از سلول‌ها ساخته می‌شوند از جمله میانجی‌های مهم التهاب و پاسخ ایمنی محسوب می‌شوند. مرحله‌ی محدود کننده‌ی سرعت در سنتز PGs توسط COX کاتالیز می‌شود. COX-2 در انواع کمتری از سلول‌ها بیان می‌شود ولی به شدت با محرک‌های مختلفی مثل میتوژن‌ها، سایتوکاین‌ها، هورمون‌ها و انکوژن‌ها القا می‌شود، همچنین لیپو پلی ساکارید‌ها در القای بیان COX-2 در مونوسیت‌ها و ماکروفاژها سهیم هستند که این نوع از القا که با LPS ایجاد می‌شود، توسط مسیر سیگنال‌دهی انتقالی پروتئین کیناز تحریک شده با میتوژن (MAPK) تنظیم می‌شود. پروتئین SpiC کد شده توسط SPI-2 بوسیله‌ی سیستم ترشحی تیپ III به سیتوزول ماکروفاژ‌هایی که با سالمونلا آلوده شده‌اند منتقل می‌شود و با پروتئین‌های میزبان همچون TassC و Hook3 که در تردد سلولی نقش دارند وارد واکنش می‌شود. همچنین در مطالعاتی نقش SPI-2 در مهار فیوژن SCV (واکوئل‌های حاوی سالمونلا) با وزیکول‌های مسیر اندوسیتیک مثل وزیکول‌های حاوی نیتریک اکساید سنتتاز القایی (iNOS) و NADPH اکسیداز به اثبات رسیده است.
هنگامی‌که سالمونلا انتریکا سلول‌های pestanداران را مورد هجوم قرار می‌دهد سیگنال‌هایی را فعال می‌کند و منجر به افزایش بیان میانجی‌های التهابی می‌شوند. یکی از این میانجی‌ها، نیتریک اکسید (NO) است که تولید آن تحت کنترل آنزیم نیتریک اکسید سنتتاز القایی(iNOS) می‌باشد. این آنزیم در پوست در کراتینوسیت‌ها، فیبروبلاست‌ها، سلول‌های لانگرهانس و اندوتلیال‌ها القا می‌شود. تیپ وحشی سالمونلا می‌تواند هم میزان پروتئین iNOS و هم میزان mRNA مربوطه را در سلول‌های ماکروفاژ موش افزایش دهد. استرین‌های موتانت سالمونلا که فاقد SPI-1 هستند سیستم ترشحی تیپ III آنها کد نمی‌شود و همچنین استرین‌هایی که فاقد مولکول‌های تهاجمی SipB, SipC, SipD هستند نمی‌توانند باعث القای iNOS شوند. نشت پلاسما در پوست موش به کمک جمع آوری موضعی pontamine sky blue در محل تزریق LPS اندازه‌گیری می‌شود. این مطالعات نشان می‌دهند که بالا رفتن میزان نفوذپذیری رگها بوسیله‌ی LPS، به میانجی‌گری NO حاصل از iNOS، ایکوزانوئید‌ها، هیستامین و TNF-α صورت می‌گیرد. تولرانس ایجاد شده بر علیه تغییرات نفوذپذیری که توسط LPS در رگها رخ می‌دهد با القای iNOS میانجی‌گری می‌شود نه با افزایش رهاسازی کورتیکواستروئید‌های اندوژنوز. نشت پلاسما در پوست بوسیله‌ی LPS حداکثر تا 2 ساعت رخ می‌دهد. تزریق زیر جلدی LPS هم در موش‌های تیپ وحشی و هم در موش‌های فاقد iNOS می‌تواند باعث افزایش نشت پلاسما شود به طوریکه اثر LPS در موش‌های فاقد iNOS نسبت به تیپ وحشی کمتر است. این نشان می‌دهد که LPS در افزایش میزان پروتئین iNOS در پوست رت نقش دارد. نتایج نشان می‌دهند که افزایش نفوذپذیری رگها توسط LPS در موش‌های وحشی بطور عمده وابسته به تولید NO به وسیله‌ی iNOS می‌باشد ولی در موش‌های فاقد iNOS،LPS با مکانیسمی‌مستقل از iNOS میزان نفوذپذیری رگها را تغییر می‌دهد که این کار را به واسطه‌ی میانجی‌هایی مثل ایکوزانوئید‌ها، هیستامین و TNF-α انجام می‌دهد. ایکوزانوئید‌ها که به طور عمده توسط COX-2 تولید می‌شوند، نقش خود را در نشت پلاسما در موش‌های فاقد iNOS و موش‌های وحشی ایفا می‌کنند. همچنین با مطالعاتی که روی دیفن هیدرامین، هیستامین و آنتی‌بادی ضد TNF-α انجام گرفته است، نقش آنها در افزایش نفوذپذیری رگها آشکار شده است. دلیل انتخاب COX-2 و iNOS در این تحقیق به دلیل القا پذیر بودن آنها می‌باشد، در ضمن این دو فاکتور القایی اثر سینرژیسمی‌بر روی یکدیگر دارند و افزایش یکی از آنها باعث افزایش دیگری و همینطور کاهش یکی از آنها باعث کاهش دیگری می‌شود.
فرایند التیام زخم جلدی مستلزم واکنش بین سلول‌های موجود در درم و اپیدرم و رهاسازی میانجی‌های شیمیایی از سلول‌های التهاب‌آور، فیبروبلاست‌ها و کراتینوسیت‌ها می‌باشد. این فرایند پیچیده شامل مهاجرت سلول‌ها، تکثیر سلول‌ها، حذف ماتریکس خارج سلولی، آنژیوژنز و ترمیم می‌باشد. امروزه زخم‌های مزمن یا زخم‌هایی که از توانایی ترمیم پائینی برخوردارند، از مشکلات مهم بالینی به شمار می‌روند و از آنجایی که در جوامع امروزی شیوع این نوع زخم‌ها با افزایش رخداد بیماری‌هایی مثل چاقی، دیابت ملیتوس و زخم بستر به طور پیشرونده‌ای بالا می‌رود، لذا تلاش‌های زیادی برای معرفی داروهای جدید با منشاء گیاهی یا شیمیائی که فرایند ترمیم را تسریع می‌بخشند، صورت می‌گیرد. بهبود زخم در برخی از بیماری‌ها و اختلالات مزمن به یکی از چالش‌های علم پزشکی تبدیل شده است. به همین دلیل ترکیبات جدیدی که به منظور تسریع التیام زخم تهیه می‌گردند، مورد استقبال واقع می‌شوند.
اکسیدانت‌ها با سیگنال‌دهی و فراهم آوردن سیستم دفاعی بر علیه میکروارگانیسم‌ها نقش مهمی‌در التیام زخم دارند. همچنین با تکیه بر شواهدی که از مطالعات انسانی و حیوانی بدست آمده، می‌توان اثر سودمند NO در التیام زخم‌ها را بیان کرد که این موضوع به دلیل اثری است که NO در آنژیوژنز، التهاب، گشاد کردن رگها، تکثیر سلولی، تعمیر، ایمنی، تمایز سلولی و آپوپتوز می‌گذارد (8 و 12). تحقیقاتی که در این زمینه انجام گرفته‌اند نشان می‌دهند که ژن درمانی NOS و SODبه موجب افزایش NO و کاهش سوپراکسید، در تسریع التیام زخم‌های مقاوم به خصوص زخم دیابتی نوع 1 نقش دارند (7 و 13). همچنین نقش COX-2 در تکثیر و تمایز کراتینوسیت‌ها به دنبال خراشیدگی جزئی در پوست به اثبات رسیده است.
فرم در حال بارگذاری ...
