up
Search      menu
پزشکی و دامپزشکی :: مقاله فوتو فرين PDF
QR code - فوتو فرين

فوتو فرين

فوتو فرين به عنوان يک حساس کننده راديويي در يک مطالعه سلولي به صورت In Vitro

تغيير دهنده هاي شيميايي (حساس کننده هاََي پرتوي) به منظورافزايش تاثير پرتودرماني استفاده مي شوند. استفاده از فوتوديناميک تراپي (PDT) در درمان تومورها به خصوص با فوتوفرين II نيز شناخته شده است . در حال حاضر هيچ تغيير دهنده شيميايي که به صورت حساس کننده راديويي انتخابي عمل کند شناخته نشده است.آزمايش هاي مختلفي با سريهاي مختلف خطوط سلولي انجام شده اند ، خط سلولي سرطان مثانه انسان (RT۴) ، سلولهاي آدنوکارسينوماي کولون (HT ۲۹) وسلولهاي گليوبلاستوما (U ۳۷۳ MG) پيش از تابش دهي با و بدون آنکوباسيَون با فوتوفرين II مورد بررسي قرار گرفتند . تابش دهي با استفاده از دوزهايي از۰ تا ۸Gy انجام شد. آزمونهاي تشکيل کولوني براي بررسي و تعيين تاثيرفوتوفرينII به عنوان حساس کننده راديويي در مقابل تشعشع به تنهايي به کاررفت . دو خط سلولي مورد بررسي قرار گرفته RT۴ و U ۳۷۳ MG،به همراه فوتوفرين II قبل از تابش نشان از حيات سلولي کمتري در مقايسه با سلولهاي فوتوفرين وتحت تابش داشت. براي سلولهايHT ۲۹ نتايج تفاوتي بين دو گروه نشان نداد(با و بدون فوتوفرين). نتايج اين مطالعه نشان داد که فوتوفرين II مي تواند در شرايطي معين به عنوان يک حساس کننده راديويي بکار رود .
فوتوديناميک تراپي (PDT) به عنوان روشي مورد قبول براي درمان انواع مختلفي از تومورهاي جامد شناخته شده است[۲ ۱] اين روش شامل تجويز موضعي يا سيستميک يک عامل حساس کننده به نور است که به طور قابل ترجيحي دربافت تومور مجتمع مي شود و باعث درخشش نواحي نئوپلاستيک با نور هاي با طول موج خاص که به وسيله حساس کننده نوري جذب مي شود مي گردد. در اين ارتباط ،فوتوفرين وآنالوگهاي آن مهمترين و شايع ترين حساس کننده هاي نوري هستند .
مدارهاي تتراپيروليک آن پهناي جذبي در ناحيه نور قرمز(۶۰۰ ۸۰۰nm) طيف مرئي ايجاد مي کنند که داراي قدرت ونفوذ نسبتاً بالايي به بافت هاي انساني هستند[۳] و بوسيله ترکيبات دروني سلول جذب نمي شوند بنابراين صدمات معمول ناشي از نور را به حداقل مي رسانند. به طور خاص فوتوفرين II ، ترکيبي پيچيده از پورفرين مشتق از تغييرات شيميايي هماتو پورفرين (HP) [۴] ،اخيراًًً براي PDT تومورهاي خاص در سطوح باليني در کشورهاي مختلف تاييد شده است. در حال حاضر هزاران بيمار درسراسر جهان تحت PDT با فوتوفرين قرار گرفته اند و نتايج آن مثبت بوده است[۲،۱].
با اين حال PDT با فوتوفرين داراي محدوديتهاي مهمي است نظير ضريب بقا مولي کم در ناحيه طيفي قرمز مهم براي درمان که ضريب فعال سازي آن بوسيله نور را محدود مي سازد. به علاوه حداکثر جذب نور قرمز فوتوفرين مربوط به طول موج ۶۳۰nm است که در آن قدرت نفوذ به بيشتر بافتهاي بدن کاهش يافته است. به همين دليل درمانهاي مکرراغلب ضروري هستند [۲،۱]، در نتيجه استفاده از PDT در ترکيب با ساير روشهاي درماني مثل پرتو درماني مورد بررسي قرار گرفته است[۷،۵،۱،] به طور کلي آثار بيولوژيک تشعشع در ارتباط با تومور و بافتهاي طبيعي قابل تغيير بوده و با روشهاي دزيمتري کامپيوتري مي توان به طور انتخابي آنها را بهبود بخشيد . يک روش موازي بر اساس معرفي آثار واکنشي تشعشع است که بر اساس بيولوژي سلولي بنا نهاده شده است (مثل اکسيژناسيون،سيکل سلولي و.....) و مي توان بوسيله مواد شيميايي (حساس کننده ها، محافظت کننده ها و شيمي درماني) که به عنوان حساس کننده هاي تشعشعي عمل مي کنند آنها را تغيير داد. اين تغيير براي دسترسي به حداکثر تاثير بر بافتهاي تومورال وهمچنين به حداقل رساندن آثار بر روي بافت سالم ضروري است[۶] .
در هنگام استفاده از عوامل حساس کننده پرتوي هميشه بايد دو عامل را مدنظر داشت: احتمال کنترل موضعي تومور (TCP) و نسبت پيچيدگي بافت سالم (NTCP) که هر دو در بهره درمان (TR) موثر هستند. بيشتر عوامل حساس کننده پرتوي شناخته شده و مورد استفاده به مقدار بسيار کمي انتخابي بوده وبراي تومور اختصاصي نيستند. استفاده از اين ترکيبات به دليل سمي بودن ذاتي آنها مي تواند منجر به عوارض جانبي شديدي شود [۶].
نتايج منتشر شده در دهه هاي ۱۹۵۰و ۱۹۶۰بوسيله choen [۷ ۹] وپس از آنها بوسيله سايرين[۱۰و۸] نشان داد که مشتقات هماتوپوروفين (HPD)، يکي از مشتقات شيمياييHP بسيار غير يکنواخت از Hp ،که در بين آنها فوتو فرين II تا حدودي شکل خالص تري دارد [۴] مي تواند به عنوان يک حساس کننده پرتويي به کار رود. به علاوه افزايش کشتار سلولي ناشي از تشعشع بوسيله متالوپورفرين هاي مصنوعي نيز گزارش شده است[۱۱].
مقالاتي که اخيراًمنتشر شده اند[۱۳و۱۲] مزاياي استفاده از حساس کننده هاي نوري نظير گادولونيم تگزافرين (Gd Tex)را در درمان متاستازهاي مغزي نشان داه اند. ساير مقالات منتشر شده بر روي مدلهاي تومورmurine تاثير In vivo فوتوفرين II را به عنوان يک عامل حس کننده پرتوي اختصاصي وانتخابي اثبات کرده اند [۱۴ ۱۶]در اين مطالعات حيواني کارايي عملکرد حساس کننده هاي پرتويي بر حسب زمان دو برابر شدن تومورها بررسي شده اند .
هدف از اين مقاله بررسي تاثير حساس کننده پرتوي فوتوفرين II بر سه خط سلولي مختلف به صورت In Vitro است که دو تا از اين خطوط (سلولهاي سرطان مثانه انسان وگليوبلاستوها)در In vivo مقابل تشعشع مقاوم مي باشند.
● مواد وروشها
▪ مواد شيميايي:
فوتوفرين به صورت منجمد تهيه شد و درPBS با غلظت۲.۵mg ml ذخيره شده و تا زمان استفاده در دماي ۲۰c نگهداري شد.نگهداري، مراحل ترقيق و دوره انکوباسيون آن تحت شرايط آزمايشگاهي وبدون تحت تابش نور قرار گرفتن انجام شد .
▪ خطوط سلولي:
در اين مطالعه سه خط سلولي سرطاني انسان قرار گرفته است. سلولهاي کار سينوماي تمايز يافته پاپيلاري مثانه انسان RT۴ و خط سلوليU ۳۷۳MG گليوبلاستوما انساني .هر دو خط سلولي به صورت In vivo در مقابل تشعشع مقاوم هستند[۱۷ ۲۱]. خط سلولي سوم سلولهاي آدنوکارسينوماي انسانيHT ۲۹ هستند که به تشعشع حساس مي باشند[۲۲]
« شرايط نگهداري سلولها در اصل مقاله موجود است »
▪ درمان سلولها:
آزمايشات در ظروف با ۴well انجام شدند. سلولهاي RT۴ به تعداد ۲۰۰ سلول در هر well کشت شدند و اين well ها تحت تابش o ۶Gy قرار گرفتند. گروه ديگري از ظروف حاوي۱۰۰۰ سلول در هر well تحت تابش ۸Gy قرار گرفتند. تعداد بيشتر سلولها در ظرف دوم براي جبران آهنگ کم بقا سلول در اثر تشعشع بيشتر بود. سلولهاي U ۳۷۳MG (سلولهاي گليوبلاستوما) و سلولهاي HT ۲۹ (سلولهاي آدنوکارسينوماي کولون) در دانستيه هاي۱۰۰ ،سلول(۲Gy،۰) ، ۲۰۰ سلول(۴Gy) ،۶۰۰ سلول (۶Gy) و۱۰۰۰ سلول(۸Gy) در هر wellکشت شدند و اين مقادير بر اساس يافته هاي قبل که مقدار کشت بهينه به ازاي دوز تشعشع را نشان مي دادند ، محاسبه شدند . ظروف سلول در اتاقکي تاريک و با رطوبت بالا نگهداري شدند تا از فعال شدن پروفرين IIجلوگيري شود. پس از۲۴ ساعت ، محيط دور ريخته شدو ۳ml از محلول فوتوفرين µPBSبا غلظت نهايي ۱µg mlبه هرwell اضافه شد . اين غلظت ها پس از آزمايش سميت با غلظت هاي مختلف فوتوفرينII به دست آمدند انکوباسيون سلول با PBS بدون فوتوفرين نيز به عنوان کنترل انجام گرفت . پس از تابش به سلولها و حضور۱ ساعته در انکوباتور ، محتواي فوتوفرين تخليه شدو با ۳mlمحيط کشت تازه جايگزين گشت. سپس سلولهايي که فوتوفرين برداشت کرده بودند تحت تابش پرتوهاي يونيزان قرار گرفتند (با سيستم اشعهMuller RT ۲۵۰ x ، ۲۲۵KV ،۱۵mA، فيلتر ۰.۳۵مس وآهنگ دوزo.۹Gy min) با دوزهاي۲،۴،۶، Gy ۸به ترتيب .درخلال تشعشع سلولها در ۳۷۰c نگهداري شدند. سلولهاي کنترل نيز در شرايط مشابه ولي بدون تشعشع نگهداري شدند.
▪ آماده سازي ورنگ اميزي کولوني :
پاسخ سلولها به تشعشع با تعيين حيات سلولي ارزيابي شد. کولوني هاي با بيش از ۵۰ سلول در۱۳ روز پس از کشت بررسي شدند . آماده سازي ورنگ آميزي کولوني ها براي هر ۳ خط سلولي انجام گرفت . براي آماده سازي کولوني ها محيط کشت دور ريخته شد و ۳ml آليکوت ثبوت(۲حجم اتانول با اضافه ۱حجم اسيد استيک ) به هرwell اضافه شد . پس از ۵ دقيقه انکوباسيون در دماي اتاق ثابت کننده با محلول رنگ آميزي جايگزين شد و ۳۰ دقيقه ديگر به همين حال ماند . سپس مواد رنگي دور ريخته شدند و سلولها شسته شده وخشک گرديدند.
▪ بررسي حيات سلول :
آزمايش سميت غلظتهاي مختلف فوتوفرين Mg ml ، در دو آزمايش مختلف با ظروف با ۴well بررسي شد. هر ترکيب متفاوتي بين دوز فوتوفرين و دوز تشعشع در آزمايشات جدا که ۳ بار تکرار مي شد بررسي گشت و۲۴ گروه اطلاعات به دست آمد. بررسي کولوني ها تحت ميکروسکوپ استريو انجام شد. سلولهاي زنده آنهايي بود که کولونيهايي با ۵۰ سلول يا بيشتر تشکيل ميدادند. تستt باP≤ ۰.۰۵ براي ارزيابي تشخيص آماري نتايج انجام شد . براي جلوگيري از تاثير ضريب کشت هاي مختلف در آزمايشات متعدد تعداد کولونيهاي محاسبه شده برروي ۱۰۰ تنظيم شدند . براي اين محاسبه تعداد محاسبه شده کولونيها را در يک فاکتور که براي هرآزمايش جداگانه تعيين مي شود ضرب مي کرديم . اين فاکتور از تقسيم تعداد سلولهاي کشت شده به تعداد سلولهاي شمرده شده در آزمايش کنترل يعني بدون انکوباسيون فوتوفرين وبدون تشعشع محاسبه شد . بنابراين کارايي کشت هر آزمايش در همان محاسبات به کار رفت.
▪ فاکتورتغيير دوز:
منحني هاي بقا با و بدون فوتوفرين II براي هر سه خط سلولي تهيه شدند و فاکتور تغيير دوز (DMF) با تقسيم دوز تشعشع بدون فوتوفرين به دوز تشعشع با فوتوفرين در همان سطح بقا محاسبه شد.
● نتايج:
واضح است که هيچ تفاوت قابل توجهي وجود ندارد ونشان مي دهد مقدار سميت براي تمامي خطوط سلولي با غلظت ۱µg ml قابل آشکار سازي نيست. در مقايسه با سلولهاي تحت تابش بدون فوتوفرين II کاهش مشخص در ميزان بقا (P≤ ۰.۰۵درتستt) سلولها در سلولهاي RT۴و U ۳۷۳که پس از انکوباسيون با فوتوفرين II تحت تابش قرار گرفتند مشاهده شد. DMFبراي سلولهاي RT۴ بين ۱.۱در ميزان بقا۵۰%و ۱.۲در ميزان بقا۵%وبين ۱.۲ و۱.۳ در ميزان بقا ۵۰%و۵% به ترتيب براي سلولهاي U ۳۷۳ بود.
در سلولهاي HT ۲۹ هيچ تفاوتي بين دو روش درمان مشاهده نشد.تنها پس از تابش ۶Gy ،کمي اثر افزايشي مشاهده شد . هيچ افزايشي از DMFدر سلولهاي HT ۲۹ مشاهده نشد.
● بحث وبررسي
بحث وبررسي نتايج حاضر اثبات مي کند که فوتوفرينII در شرايط آزمايشي صحيح مي تواند به عنوان يک عامل حساس کننده پرتوي به خصوص در خطوط سلولي که به صورت In vivo در مقابل تشعشع مقاومند نظير سلولهاي RT۴ و U ۳۷۳به کار رود(۱۷ ۲۱) .
چنين اثري در سلولهاي HT ۲۹ که به تشعشع حساس مي باشند مشاهده نشد(۲۲) .کاهش حيات سلولي پس از انکوباسيون با فوتوفرين II وتشعشعات يونيزان از نظر آماري در تست t براي دو خط سلولي RT۴ و U ۳۷۳ تفاوت معني داري داشت.
نتايج ما با مقاله هايي که اخيراً منتشر شده اند(۱۴ ۱۶) و نشان داده اند که فعاليت حساس کنندگي فوتوفرين بر کارسينوماي مثانه وتومورهاي سارکوماي Lewisکه تومورهايي هايپوکسيک ومقاوم به تابش هستند نيز وجود دارد مطابقت دارند(۱۸,۲۰,۲۱,۲۳). با اين وجود اثر حساس کنندگي که در مطالعه In Vitro نشان داده شد به مقدار متوسط بود که باDMF برابر۱.۳ نشان داده شد. مطالعات In vivo با وبدون فوتوفرين در طول تابش نشان از افزايش زمان دوبرابر شدن تومور با روش ترکيب تشعشع وفوتوفرين داشت. وقتي از غلظت هاي بالاتر فوتوفرين II استفاده کرديم (۲,۴µgr ml)مقادير DMF پس از تشعشع افزايش يافت. با اين وجود ما آزمايش رابا اين غلظتها ادامه نداديم چون افزايش مرگ سلولي (اثر حساس کنندگي تشعشع) مي تواند بوسيله ترکيب اثر تشعشع و اثر سميت پوروفين باشد.
درجات متفاوت کارايي که بين اثر حساس کنندگي تشعشع در آزمايشات In Vitro و In vivo رخ مي دهد مي توان به دليل شرايط متفاوت محيط سلولها در بافت و باشد در عوض هيچگونه شرايط هايپوکسيک در طول آزمايشات In Vitro برقرار نبود. مي توان فرض کرد اثر حساس کنندگي فوتوفرين در سلولهايي که نياز کمي به اکسيژن براي متابوليسم دارند بيشتر است. با اين وجود براي آزمايشات In Vitro نمي توان شرايط هايپوکسيک فرض کرد. در مشاهدات ما فقط دو خط سلولي به عنوان مقاوم به تشعشع در In Vitro شناخته مي شدند که در حضور فوتوفرين II به صورت In Vitro حساس به تشعشع بودند.
درک کامل اين واکنش متضاد بين دو خط سلولي RT۴ و U ۳۷۳ و HT ۲۹ براي ما روشن نيست. اطلاعات اخير نشان داده اند که بيان بيش از حد گيرنده فاکتور رشد EGFR با مقاومت تشعشعي همراه است (۲۷) و مي تواند اين تفاوت را توضيح دهند. اثر مقاومت پوروفرين و مشتقات ديگرش کمتر تحت توجه بوده است لذا گزارش هايي تاثير آنرا را بر سلولهاي هايپوکسي In Vitro از اتانيدازول نشان مي دهند(۶) .در اين ارتباطHpD،تا حدودي موثر نشان مي دهد . بيشتر مقالات تاثير اين روش درمان با استفاده HpDرا گزارش کرده اند (۲۴و۱۰و۹و۷و۵). درک کمي از مکانيسم حساس کنندگي تومور بوسيله فوتوفرين وجود دارد. تعدادي از مونومرهاي پورفرين از هر گونه فعاليت حساس کنندگي در سلولها خودداري مي کند . پيشنهاد شده است که حساسيت تشعشعي شديدي که بوسيله فوتوفرين به نمايش درمي آيد با انواع پورفرين اليگومريک در ارتباط است.
چنين اليگومرهايي مي تواند با محيط هاي سمي براي سلول نظير راديکالهاي هيدروکسيل که در نتيجه بر هم کنش اشعه با آب توليد مي شوند واکنش نشان دهند . در نتيجه تعداد زيادي انواع راديکال در طول يک زنجيره واکنش با فوتوفرين تشکيل مي شوند . بنابراين فوتوفرين مي تواند به عنوان يک عامل تقويت کننده تشعشع عمل کند .چنين مکانيسم عملي قبلاّ در مورد پورفرين ديگري به نام GD Tex که به عنوان حساس کننده تشعشعي استفاده مي شود، به اثبا ت رسيده بود۲۶)و(۱۳به علاوه ممکن است در حضور فوتوفرين ، فرايند ترميم آسيب سلولي زير کشنده پس از تابش پرتوهاي يو نيزان منع شود و لذا به کنترل تومور کمک مي کند . به علاوه تحقيقاتي براي درک مکانيسم فرايند منجر به حساس کنندگي فوتوفرين انجام شده اند.
به طور کلي در شرايط بي هوايي دوز تشعشع براي دستيابي به همان درجه از سميت سلولي بايد با فاکتور۲.۵ تا ۳نسبت به شرايط اکسيژن دار افزايش يابد (۲۶) .چون سلولهاي هايپوکسيک در مقايسه با سلولهاي اکسيژن دارمقاوم به تابش هستند حتي جز کوچکي از سلولهاي هايپوکسيک در يک تومور بر پاسخ تومور به تشعشع تاثير مي گذارد. مطالعه ما و ساير مطالعات نشان داد که پورفرين ومشتقاتش ۳ تا ۷ بار بيشتر از بافت نرمال در تومور مجتمع مي شوند ونشان از انتخابي بودن آن براي تومور دارد. اين انتخاب داراي مزايايي است ، فوتوفرين قبلاٌ مجوز استفاده باليني در PDT تومورها را دريافت کرده است ودر دوزهاي مفيد درماني هيچ خاصيت سمي براي انسان ندا رد(۱ ۴). درمقابل مي دانيم که حساس کننده هاي مورد استفاده خاصيت انتخابي خيلي کمي دارند و مي توانند به صورت In Vivo عوارض جانبي شديدي ايجاد کنند (۶).
در حقيقت اولين استفاده باليني از فوتوفرين به عنوان يک حساس کننده پرتوي تومور در حال حاضر با نتايج اميدوارکننده اي در جريان است (۸). عوارض جانبي مشاهده شده رژيم درماني با عوارض ناشي از پرتو درماني روتين خيلي متفاوت نيست . متابوليسم فوتوفرين در بدن از بيماري به بيمار ديگر متفاوت است و به عوامل متعددي بستگي دارد(۲۸). در حال حاضر ما به شدت در حال انجام تحقيقاتي هستيم تا تعاريف دقيق تري از پارامترهاي منفرد افزايش دهنده يا کاهش دهنده خاصيت حساس کنندگي فوتوفرين II و موقعيت هاي باليني خاص که درمانهاي تشعشعي با فوتوفرين در آنها مفيد مي باشند مشخص شود.

1) فصل اول ● زمين وپيدايش موجودات زنده ▪ زمين در کجاي کائنات واقع شده است؟ اين سيارۀ نيلگون با طبيعت ارام و نماي دل انگيزش، در بي کران جهاني در حرکت ا ...

کارآفرين به شخصي گفته مي شود که فکري جديد يا اختراعي در اختيار داشته و منابع کشور (زمين، کار و سرمايه) را با هم ترکيب مي کند تا بتواند آن فکر و ايده ر ...

● معرفي ماده دي اکسيد تيتانيوم و خواص آن دي اکسيد تيتانيوم از اکسيدهاي فلزي است که در زندگي روزمره کاربرد فراواني دارد. اين ماده پودر سفيدرنگي است که ...

فوتوپلتيسموگرافي چيست ؟ Photo Plethysmography‏:‏ ‏ ‏PPG‏ كه به ‌صورت ‏Light Reflection Rheography‏ يا ‏LRR‏ شناخته شده است يك روش غير تهاجمي با استفاد ...

شواهد تجربي بسياري وجود دارد كه گرانش، انرژي الكترومغناطيسي توليد مي كند. به همين دليل از زماني كه نيروهاي الكتريكي و مغناطيسي مورد توجه و آزمايش قرار ...

همه ما کم و بيش با اصطلاح منگوليسم آشنا هستيم. البته اين اصطلاح اين روزها ديگر کاربرد زيادي ندارد و پزشکان به جاي آن از اصطلاح اختلال سندرم داون استفا ...

معرفي دستگاه فلوروسکوپي تاريخچه اولين سيستمهاي فلوروسکوپي که به عنوان آشکارساز بود يک پرده فلوروسکوپي بود که پزشک مستقيماً آن را مي ديده است.در اين سي ...

● تعريف آنافيلاکسي نوعي تهديد کننده زندگي از واکنش آلرژيک مي باشد. ● علايم علايم اغلب در ظرف چند ثانيه يا دقيقه به سرعت بروز ميکنند . که شامل موارد زي ...

دانلود نسخه PDF - فوتو فرين