Seyyed Majid Bagheri

a Dep. de fiziologie, Universitatea de Științe Medicale Shahid Sadoughi, Yazd, Iran

b Centrul de cercetare neurobiomedică, Universitatea de Științe Medicale Shahid Sadoughi, Yazd, Iran

Amir Abdian-Asl

c Dep. de imunologie, Universitatea de Științe Medicale Shahid Sadoughi, Yazd, Iran

Mahin Taheri Moghadam

d Dep. Științe anatomice, Universitatea de Științe Medicale Ahvaz Jundishapur, Ahvaz, Iran

Maryam Yadegari

și Dep. Științe anatomice, Universitatea de Științe Medicale Shahid Sadoughi, Yazd, Iran

Aghdas Mirjalili

și Dep. Științe anatomice, Universitatea de Științe Medicale Shahid Sadoughi, Yazd, Iran

Fatemeh Zare-Mohazabieh

f Școala de Medicină, Universitatea de Științe Medicale Shahid Sadoughi, Yazd, Iran

Haniyeh Momeni

f Școala de Medicină, Universitatea de Științe Medicale Shahid Sadoughi, Yazd, Iran

Abstract

fundal

Ferula assa foetida consumată în mod obișnuit ca o băutură sănătoasă s-a demonstrat că are diverse activități biologice, inclusiv antioxidarea, anti-obezitatea și anti-cancerul.

Obiectiv

Studiul nostru își propune să investigheze efectul antitumoral al asafoetida in vivo folosind celule 4T1 de carcinom mamar de șoarece.

Materiale și metode

În studiu, șoarecii femele BALB/c au fost împărțiți în două grupuri (n = 6), care au fost controlați (netratați) și un alt grup de șoareci cu cancer de sân tratați cu 100 mg/kg de asafoetida, respectiv, prin gavaj oral. Toți șoarecii au fost injectați în tamponul de grăsime mamară cu celule 4T1 (1 × 105 celule 4T1/0,1 ml soluție tampon de fosfat). Asafoetida a fost administrat în ziua 15 după ce tumora s-a dezvoltat timp de 3 săptămâni. La sfârșitul experimentului, greutatea tumorii, volumul tumorii și sarcina tumorii au fost măsurate și plămânul, ficatul, rinichii și tumora au fost recoltate și secțiunile au fost pregătite pentru analiza histopatologică. De asemenea, s-a determinat inhibitorul lipoxigenazei și activitatea antioxidantă a asafoetidei.

Rezultate

Rezultatele noastre au arătat că tratamentul cu asafoetida a fost eficient în scăderea greutății tumorii și a volumului tumorii la șoarecii tratați. Greutatea corporală a crescut semnificativ la șoarecii femele BALB/c împotriva controlului. În afară de efectul antitumoral, asafoetida a scăzut metastazele pulmonare, hepatice și renale și, de asemenea, a crescut zonele de necroză în țesutul tumoral, respectiv.

Concluzii

Prezentul studiu a demonstrat că asafoetida are efecte antitumorale și antimetastazice puternice asupra cancerului de sân și este o sursă potențială de produse antitumorale naturale.

1. Introducere

2. Materiale și metode

2.1. Plantați rășină oleo-gumă

F. assa foetida oleo-gum-rășină a fost colectată în timpul verii din regiunea Tabas (provincia Yazd, Iran) în timpul verii și speciile de plante au fost identificate botanic de către Dr. Abbas Zarezadeh și Centrul de Cercetări Agricole Yazd. Pulberea uscată de asafoetida a fost înmuiată în apă distilată peste noapte la temperatura camerei și suspensia obținută a fost utilizată pe cale orală. Concentrațiile și dozele extractului au fost exprimate ca cantitate brută de oleo-gumă-rășină uscată folosită la prepararea soluției stoc [20].

2.2. Animale și tratament

Au fost selectați șoareci femele BALB/c în vârstă de 8 săptămâni crescute în casa de animale de la Școala Medicală a Universității de Științe Medicale Shahid Sadoughi Șoarecii au fost adăpostiți în 12 ore de ciclu de lumină și întuneric și hrăniți cu pelete standard și apă ad libitum. 10 șoareci au fost inoculați cu 1 × 105 celule 4T1/șoareci pe tamponul de grăsime mamară stângă subcutanat. La 2 săptămâni după implantarea celulelor canceroase, șoarecii au fost repartizați aleatoriu în două grupuri: grupul martor (ser fiziologic normal) și grupul asafoetida (100 mg/kg BW, hrăniți oral în fiecare zi). Tratamentul cu Asafoetida a fost continuat până în ziua 21 după inoculare. La sfârșitul experimentului, șoarecii au fost sacrificați și tumora, plămânul, ficatul și rinichii au fost îndepărtați pentru studii histopatologice [21].

2.3. Măsurarea greutății corporale și a dimensiunilor tumorii

Greutatea corporală a fost măsurată la fiecare cinci zile. Dimensiunile tumorilor (greutatea tumorii, volumul tumorii și sarcina tumorii) au fost calculate la sfârșitul experimentului folosind următoarea formulă: volumul tumorii (mm 3) = [(lățimea) 2 × lungimea]/2 și sarcina tumorală (%) = tumoră volum (mm 3)/greutate corporală (g) × 100 [21].

2.4. Studii histopatologice

Plămânii, ficatul, rinichii și tumora au fost recoltate, fixate în 10% formaldehidă (Sigma - Aldrich, SUA) și încorporate în parafină, tăiate în secțiuni de 5 μm și colorate cu hematoxilină și eozină (H&E). Secțiunile au fost evaluate pentru citologia celulelor tumorale, rata mitotică, modelul de creștere, necroza și nodulii tumorali metastatici prezenți pe aceste țesuturi.

2.5. Activitatea de inhibare a lipoxigenazei asafoetidei

15-lipoxigenaza din soia a fost utilizată pentru a testa activitatea inhibitoare a 15-LOX a asafoetidei. În acest scop, s-au adăugat 50 ml soluție de extract la soluția de testare care conține: 3 ml tampon fosfat (0,1 M, pH = 8), 50 ml soluție enzimatică (concentrație finală: 167 U/ml) pentru a obține inhibarea enzimei între 20 și 80%. După 4 min de incubație a soluției de testat, s-a adăugat substratul (acid linoleic, concentrație finală: 134 mM) și modificarea absorbanței a fost măsurată timp de 60 s la 234 nm. Valoarea IC50 a fost calculată grafic folosind pantele curbelor de absorbanță. Soluția enzimatică a fost păstrată în gheață și testată la intervale de timp pentru a se asigura că activitatea enzimei a fost constantă. Toate experimentele au fost efectuate cu spectrofotometru cu fascicul dublu UV/Vis Unico la 25 ° C în triplicat [22].

2.6. Testul activității antioxidante a asafoetidei

Pentru a determina capacitatea asafoetidei de a elimina radicalii DPPH, s-a adăugat soluție etanolică proaspăt preparată de DPPH (0,1 mM; 1 ml) la diferite concentrații de asafoetida (20-200 μg/ml). După o jumătate de oră, absorbanța a fost înregistrată la 517 nm. Rezultatele au fost exprimate ca inhibare procentuală ca:

În cazul în care un control este absorbanța unei soluții de DPPH fără asafoetida, un extract este absorbanța extractului testat, care este egală cu absorbanța asafoetidei plus DPPH (20 mg/l) minus absorbanța extractului gol. Probele au fost efectuate în trei exemplare și s-a înregistrat valoarea medie a trei dintre ele. Procentul de inhibare a fost reprezentat grafic în funcție de concentrația eșantionului pentru a calcula valorile IC50, care este concentrația (μg/ml) de asafoetida care determină pierderea cu 50% a activității DPPH [12].

2.7. analize statistice

Diferențele din experimente au fost analizate pentru semnificație statistică prin testul t Student (cu două cozi). Rezultatele au fost exprimate ca medie ± eroare standard (SEM). Valorile p Tabelul 1). Modificările în greutatea corporală a animalelor au fost studiate în perioada experimentală de 5 săptămâni. S-a observat că s-a constatat o pierdere semnificativă în greutate corporală în grupul de control. După administrarea asafoetidei, greutatea corporală a început să crească, sugerând că tratamentul cu asafoetida a ameliorat deteriorarea metabolismului general al corpului (Fig. 1).

ferula

Modificarea greutății corporale a șoarecilor din grupul de control și după tratamentul cu asafoetida.

tabelul 1

Efectul asafoetidei asupra dimensiunilor tumorilor la animalele tratate și comparate cu grupul martor.

Grupuri Volumul tumoral (mm 3) Greutatea tumorii (g) Greutatea tumorii (%)
Control1512 ± 1252,3 ± 0,674,2 ± 9,2
Asafoetida100498 ± 44 **1,2 ± 0,2 *18,8 ± 4,5 **

Valorile reprezintă media ± SEM, n = 5. * p Fig. 2 A și B). În majoritatea zonelor de probe tratate cu asafoetida, celulele tumorale au fost necrotice și rezultatele au arătat zone mai mari de necroză. Tumori tumorale în unele zone ale țesutului au fost încă văzute (Fig. 2 C).

Evaluarea histologică a tumorii primare indusă de 4T1, secțiuni de la șoareci netratați și tratați cu asafoetida. Colorarea H&E așa cum a fost observată la microscopul cu lumină (100 ×, 400 ×). În tumora primară, celulele neoplazice au fost caracterizate printr-o cantitate mică de citoplasmă. Unele celule se aflau sub diviziune mitotică (Fig. 2A și B). În secțiunile de sân asafoetida tratat, numărul de tumori a scăzut (Fig. 2C).

3.3. Studiu microscopic al plămânului

Examinarea secțiunilor histologice ale plămânilor netratați a confirmat prezența metastazelor microscopice. Șoarecii netratați au prezentat infiltrarea celulelor neoplazice în plămâni și distrugerea structurală a alveolelor pulmonare. Celulele neoplazice s-au caracterizat prin prezența unor nuclei hipercromatici mari și o cantitate mică de citoplasmă. Celulele metastatice din toate zonele plămânilor au apărut în grupuri sau aglomerări. Aceste celule care căptușesc alveolele și septurile alveolare au avut mai multe straturi (Fig. 3 A și B). Am investigat capacitatea asafoetidei de a modula metastazele cancerului de sân la plămâni. În lamele microscopice ale plămânilor tratați, grupurile largi de celule tumorale au fost îndepărtate. Celulele tumorale au fost observate în unele zone ale plămânului. Septul alveolar a avut mai puține celule metastatice și, prin urmare, este mai puțin gros (Fig. 3 C și D), sugerând că asafoetida a inhibat creșterea metastazelor cancerului de sân la plămâni.

Evaluarea histologică a secțiunilor pulmonare de la șoareci netratați și tratați cu asafoetida. Colorarea H&E așa cum a fost observată la microscopul cu lumină (100 ×, 400 ×). Șoarecii netratați au prezentat infiltrarea celulelor neoplazice în plămâni și sub formă de grupuri sau aglomerări. Aceste celule aliniază alveolele și septurile alveolare (Fig. 3A și B). În plămânii tratați, grupurile de celule tumorale au fost îndepărtate. Septul alveolar este mai puțin gros (Fig. 3C și D). Celulele metastatice au fost marcate cu săgeți.

3.4. Studiu microscopic al ficatului

Examinarea secțiunilor histologice ale ficatului a confirmat prezența infiltrării celulelor neoplazice în ficat. Celulele neoplazice s-au caracterizat prin prezența unor nuclei hipercromatici mari și o cantitate mică de citoplasmă. Celulele metastatice din ficat au apărut în grupuri sau aglomerări. Aceste celule metastatice erau mai largi decât frânghiile plăcilor hepatocitare hepatice normale. Lobulii hepatici au fost distruși și venele centrale și triada portalului nu au fost văzute. O mulțime de arhitectură vasculară neregulată a fost văzută în aceste probe (Fig. 4 A). La animalele tratate cu asafoetida, numărul de grupuri tumorale este mai mic decât ficatul netratat. Clusterele tumorale și-au pierdut integritatea și au existat celule necrotice, dar în unele zone au fost observate câteva celule neoplazice (Fig. 4 B).

Evaluarea histologică a secțiunilor hepatice de la șoareci netratați și tratați cu asafoetida. Colorarea H&E, așa cum a fost observată la microscopul cu lumină (400 ×). În grupul hepatic netratat, un număr mare de celule tumorale au apărut în grupuri sau grupuri. Vena centrală și triada portalului nu au fost văzute, iar arhitectura vasculară a fost neregulată (Fig. 4A). În secțiunile ficatului tratate cu asafoetida, există o ușoară întrerupere a grupurilor sau aglomerărilor tumorale (Fig. 4B).

3.5. Studiu microscopic al metastazei cancerului de sân la rinichi

Examinarea secțiunilor histologice ale rinichiului a confirmat prezența infiltrării celulelor neoplazice în rinichi. Celulele neoplazice s-au caracterizat prin prezența unor nuclei hipercromatici mari și o cantitate mică de citoplasmă. Celulele metastatice din rinichi au apărut în grupuri sau grupuri mici. Un număr mare de celule tumorale au fost similare cu celulele epiteliale ale tubulului renal. Aveau nuclee rotunde regulate și citoplasmă granulară eozinofilă. Un număr mic de celule tumorale au prezentat citoplasmă clară (celule limpezi) (Fig. 5 A). Majoritatea celulelor tumorale din probele tratate cu asafoetida au fost necrotice și un număr redus de celule tumorale au rămas în rinichi (Fig. 5 B).

Evaluarea histologică a secțiunilor renale de la șoareci netratați și tratați cu asafoetida. Colorarea H&E, așa cum a fost observată la microscopul cu lumină (400 ×). În grupul renal netratat, un număr mare de celule tumorale au apărut în grupuri sau grupuri (Fig. 5A). În secțiunile rinichiului tratate cu asafoetida, a rămas un număr redus de celule tumorale (Fig. 5B).

3.6. Inhibitor al lipoxigenazei și activitate de eliminare a radicalilor

Activitatea LOX a fost măsurată ca o creștere a absorbanței la 234 nm, care reflectă formarea acidului hidroperoxilinoleic. Cel mai mare efect inhibitor al IC50 asafoetida a fost obținut la 32 μg/ml în această lucrare; rezultatele noastre au arătat, de asemenea, că IC50 al activității antioxidante a asafoetidei a fost de 109 μg/ml (Tabelul 2).

masa 2

Activități inhibitoare ale antioxidanților și lipoxigenazei asafoetidei.

DPPH (IC50) Inhibarea lipoxigenazei (IC50)
109 μg/ml32 μg/ml

4. Discutie

5. Concluzie

Rezultatele prezintă primele dovezi cu privire la efectele antitumorale și antimetastazice ale asafoetidei, demonstrate prin greutatea tumorii in vivo și reducerea metastazelor la șoarecii BALB/c care poartă tumori de cancer mamar. Mai multe mecanisme moleculare detaliate, de exemplu, răspunsurile genomice și proteomice care stau la baza morții celulelor apoptotice ale celulelor cancerului de sân induse de asafoetida și antimetastazele rămân a fi elucidate. În plus, sunt necesare investigații suplimentare pentru a determina eficacitatea clinică și siguranța asafoetidei la subiecții umani cu metastază a cancerului de sân.

Surse de finanțare

Finanțarea acestei cercetări a fost susținută de adjunctul cercetării de la Universitatea de Medicină Yazd Shahid Sadoughi.