تاثير توام سيتوتوكسيك وروتوكسين تيپ 1 و منوفسفوريل ليپيدA بر روي رده سلوليMCF-7 در شرايط آزمايشگاهي

Study of cytotoxic effects of verotoxin1 and Monophosphoryl lipid A on MCF-7 cell culture

مقدمه: وروتوكسين ها سمومي با ساختمان دو بخشي هستند كه در پاتوژنز سويه هاي اشرشيا كولي انتروهموراژيك دخالت دارند. مطالعات اوليه درمان برخي تومورهاي سرطاني و نيز بررسي اثر سيتوتوكسيسيته اين سموم روي رده هاي توموري در شرايط محيط كشت (In Vitro) وحيوانات آزمايشگاهي نشان دهنده اثر بخشي آنهاست.اين سموم به دليل دارا بودن گيرنده هاي اختصاصي بر روي رده هاي توموري مطالعه شده به صورت انتخابي عمل مي نمايند. هدف از اين تحقيق بررسي سيتوتوكسيسيته وروتوكسين1 تخليص شده از سويه مولد وروتوكسين اشريشيا كولي توام با منوفسفوريل ليپيدA (MPL) بر روي رده سلولي تومور پستاني انسان به نامMCF-7 بود. مواد و روشها: در اين تحقيق ابتدا وروتوكسين1 توليد شده از 5 سويه مولد وروتوكسين به دست آمده از انستيتو پاستور ايران و آزمايشگاه مرجع بو علي با استفاده از كيت آگلوتيناسيون معكوس (VTEC-RPLA) تاييد و با استفاده از كروماتوگرافي جذبي تخليص شد. در مرحله بعد رقت هاي مختلف وروتوكسين1 و MPL به صورت توام و يا جداگانه بر روي رده سلولي MCF-7 اضافه شد و قابليت زنده ماندن سلول ها Viability) ( با استفاده از تريپان بلو و شكستگي ژنوم آنها با الكتروفورز آگارز بررسي گرديد. يافته ها: مطالعات ما نشان داد كه سلول هاي MCF-7 مطابق با تحقيقات قبلي حساسيت فوق العاده اي به وروتوكسين1 دارند و مقدار 33 نانوگرم در هر ميلي ليتر اثري معادل دوز سيتوتوكسيك 50 درصد CD50% ايجاد مي كند. بررسي هاي شكستگي ژنوم سلولي الگوي مشخصي از بروز پديده آپوپتوزيز را نشان مي دهد. در حالي كه MPL به تنهايي ماده اي غير سمي است؛ ولي استفاده توام آن با وروتوكسين1 اثرات سمي آن را تشديد مي كند. نتيجه گيري: اگرچه اثرات ضد توموري وروتوكسين1 از سال ها قبل روشن شده است؛ ولي كشف و شناسايي عوامل مختلف تشديد كننده اثر سيتوتوكسيك مواد ضد تومورها نيز مورد توجه محافل علمي است.MPL يكي از متابوليت هاي ميكروبي است كه اثر سينرژيستي آن با وروتوكسين1 در مرگ سلول هاي توموري پستان براي اولين بار در اين تحقيق مورد بررسي شده است.

Introduction: Verotoxins are subunit toxins, that involved in pathogenesis of enterohemorrhagic Escherichia coli. Early studies of cytotoxicity on tumor cells and some human cancers indicated that verotoxin1 effective in (in vitro) and laboratory animals. Because of specific receptors on studied tumor cells ,verotoxin1 exerts selective cytotoxicity. Our purpose is purification of verotoxin1 from verotoxigenic E.coli, to study cytotoxic effects of verotoxin1 and Monophosphoryl lipidA (MPL) on MCF-7 cells. Materials & Methods: Toxin production in five verotoxigenic strains of Escherichia coli was screened by Verotoxin-producing E.coli-Reverse passive latex agglutination test (VTEC-RPLA kit ,Oxoid,Co,Ltd) and then purified by affinity chromathography of receptor glycolipid (P1 blood group antigen). Then MCF-7 cells treated with serial dilutions of verotoxin1 and MPL in separate and combined forms. Viability (Dye exclusion method) and fragmentation of treated cells was studied. Findings: Our results indicate that MCF-7 cells have susceptibility to verotoxin1, and 33 nanograms of toxin per Milliliter have cytotoxic dose 50% on treated cells. And DNA fragmentation studies indicate evidences of apoptosis. Whereas MPL is a non toxic derivative of lipopolysaccharide that have synergistic activity on cytotoxicity of verotoxin1. Conclusion: Antitumoral effects of verotoxin1 have been shown for several years, but scientists interesting on discovery of agents that have synergistic effects with known antitumorals. MPL is one of the microbial metabolites that we report its synergistic antitumoral effect with verotoxin1 against MCF-7 cells.