بررسي ارتباط متقابل NADPH oxidase وگيرنده آريل هيدروكربن در توليد ملانين از سلول‌هاي كشت داده شده ملانوسيت رده B16/F10

Interaction of NADPH oxidase and aryl hydrocarbon receptor in melanogenesis by B16/F10 cell line

زمينه و هدف: بعضي از بيماريها از قبيل پيسي، پسوريازيس و سرطان پوست در اثر اختلال درتوليد رنگدانه­ هاي پوست و هموستاز سلولهاي توليدكننده ملانين ايجاد مي شود. گيرنده آريل هيدروكربن (AHR) يك گيرنده وابسته به ليگاند مي باشد كه نقش مهمي در متابوليسم داروها، تكامل سيستم ايمني، تعيين سرنوشت سلولهاي بنيادي، رشد و ازدياد سلولي، هموستاز سلولي، تنظيم چرخه طبيعي سلول و ساخته شدن ملانين دارد. هدف اين بررسي ارتباط متقابل سيستمNADPH oxidase ها (NOXs) و AHR در ايجاد و يا جلوگيري از سنتز ملانين مي باشد. روش­‌ها: بعد از كشت سلول هاي ملانوماي موش رده B16/F10 در محيط استاندارد، سلولها با غلظت هاي مختلف ليگاند درونزاد گيرنده AHR به نام6-formylindolo[3,2-b] carbazole (FICZ) به تنهايي يا همراه با آنتاگونيست گيرنده AHR 3'-Methoxy-4'-Nitroflavone, MNF,، مهاركنندهي آنزيم سيتوكرومP450 از خانواده1A1 (CYP1A1) و مهاركنندهي آنزيم NADPH oxidase (NOX) (كوركومين 1 ميكرومولار) تيمار شدند و سپس فعاليت آنزيم CYP1A1، فعاليت آنزيم تيروزيناز و مقدار ملانين اندازه‌­گيري شد. يافته­‌ها: FICZ به صورت معنادار و با يك الگوي وابسته به دوز و زمان باعث افزايش فعاليت آنزيم CYP1A1 شد. FICZ در غلظت زياد (100 نانومولار) به تنهايي و يا همراه با مهاركننده CYP1A1 و NOX باعث افزايش فعاليت آنزيم CYP1A1 و افزايش ميزان ملانين گرديد. FICZ در غلظت كم (1 نانومولار) همراه با مهاركنندهي NOX به صورت معناداري (0/05 < p) باعث افزايش سنتز ملانين گرديد. نتيجه­‌گيري: مهار متابوليسم FICZ ميتواند باعث تحريك سنتز ملانين در شرايط برون تن شود.

Background and aim: Vitiligo, psoriasis and some skin cancers are due to abnormal melanogenesis and disturbance in melanocytes homeostasis. Aryl hydrocarbon receptor (AHR) is a ligand-dependent transcriptional factor involved in many physiological processes including drugs metabolism, development of immune system, cellular homeostasis, regulation of cell cycle, and as an essential factor in melanogenesis. The aim of this study was to investigate whether the NADPH oxidases (NOXs) system can interfere with the normal function of aryl hydrocarbon receptor in melanogenesis. Methods: B16/F10 mouse melanoma cell line were cultured in DMEM and treated with different concentrations of the endogenous ligand of AHR, 6-formylindolo[3,2-b] carbazole (FICZ) (1-100 nM) alone or in combination with an AHR antagonist 3'-Methoxy-4'-Nitroflavone, MNF, or cytochrome P450 type CYP1A1 inhibitor, or a NADPH oxidase (NOX) inhibitor, curcumin (1µM), for different time periods. The activity of CYP1A1 and tyrosinase enzymes as well as total melanin level were measured at the end of treatments. Results: CYP1A1 enzyme activity was induced in B16/F10 cells by FICZ in a dose and time dependent manner. Tyrosinase activity and melanin level also were increased by FICZ 100nM. Importantly, treatment of the cells with combination of FICZ 1nM and curcumin induced melanin synthesis. Conclusion: Taken together, inhibition of metabolic degradation of FICZ might elicit biological/toxicological effects on skin homeostasis.