اثرات سایتوتوکسیسیتی و پروآپوپتوزی عصاره اسپیرولینا پلاتنسیس بر رده سلولی آدنوکارسینومای پستان انسان (SKBR-3)

نویسندگان

1 گروه فیزیولوژی، دانشکده علوم پایه، واحد شهرکرد، دانشگاه آزاد اسلامی، شهرکرد، ایران

2 گروه ژنتیک،دانشکده پزشکی،دانشگاه آزاداسلامی کازرون،کازرون،ایران

چکیده

مقدمه: سرطان پستان به عنوان یکی از شایع ­ترین بدخیمی ­ها در بین زنان شناخته شده است.  با توجه به درصد بالای مرگ و میر به علت تشدید بیماری، استفاده از روش ها و داروهای جدیدتر برای مبتلایان بسیار ضروری است. ریز جلبک اسپیرولینا پلاتنسیس با داشتن مقادیر زیادی از ترکیبات فراسودمند در درمان بسیاری از بیماری ­ها از جمله سرطان کاربرد دارد. از این رو در پژوهش حاضر اثرات سایتوتوکسیسیتی و پروآپوپتوزی عصاره اسپیرولینا پلاتنسیس بر سلول­ های آدنوکارسینومای پستان ارزیابی شد.
روش­ کار: در این مطالعه تجربی، با تیمار سلول­ های سرطانی پستان رده­ SKBR-3 در چهار گروه آزمایشی با غلظت­ های 400، 200، 100 و 50 میکروگرم/ میلی ­لیتر از عصاره اسپیرولینا و انکوباسیون در زمان­ های­ 24 و 48 ساعت، میزان سایتوتوکسیسیتی با روش MTS و میزان القا آپوپتوز با کیت آنکسین- پروپیدیوم یدید (Annexin-PI) طبق دستورالعمل کیت در هر دو زمان انکوباسیون مورد بررسی قرار گرفت. تحلیل آماری با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 18، نرم افزار  FlowJo و آزمون تحلیل واریانس و آزمون تعقیبی دانکن انجام شد.
یافته­ ها: نتایج آزمایش MTS کاهش توان ­زیستی سلول­ ها در زمان انکوباسیون 48 ساعته را برخلاف تیمار 24 ساعته در سایر گروه ­های آزمایشی نشان داد. این کاهش در غلظت­ های 200، 100 و 50 میکروگرم/ میلی­ لیتر عصاره اسپیرولینا نسبت به گروه کنترل معنا­دار بود (p=0.044). القای آپوپتوز در هر دو زمان انکوباسیون 24 ساعته (p=0.036) و 48 ساعته (p=0.032) در سایر گروه­ های آزمایشی نسبت به گروه کنترل افزایش معنا­داری داشت.
نتیجه گیری: عصاره اسپیرولینا پلاتنسیس می­تواند به عنوان منبعی برای تولید داروهای ضد سرطان علیه سرطان پستان بکار رود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Cytotoxic and pro-apoptotic effects of spirulina platensis extract on SKBR-3 breast adenocarcinoma cell line

نویسندگان [English]

  • Elham Akbarian Dehkordi 1
  • Leila Rouhi 1
  • Hossein Sazgar 1
  • Khalil Khashei Varnamkhasti 2

1 Department of Physiology, Shahrekord Branch, University of Islamic Azad, Shahrekord, Iran

2 Department of Genetics, School of Medicine, University of Islamic Azad, Kazerun, Iran

چکیده [English]

Introduction: Breast cancer is known as one of the most common malignancies among women. Due to Induced death
of the disease recurrence in many patients, use of novel methods and drugs is very important for them. The microalgae Spirulina platensis is used in the treatment of many diseases, including cancer, due to its large amounts of beneficial compounds. Therefore, in the present study, cytotoxic and pro-apoptotic effects of spirulina platensis extract on SKBR-3 breast adenocarcinoma cell line assessed.
Materials and Methods: In the present experimental study, the SKBR-3 breast cancer cells were treated in four experimental groups with 400, 200, 100 and 50 μg / ml extract of spirulina and incubated at 24 and 48 hours.
Cytotoxicity was analyzed by MTS kit and apoptosis was analyzed by flow- cytometry using an Annexin V-FITC/PI kit according to the manufacturer protocol in both times. Statistical analysis was accomplished by ANOVA and Duncan tests using FlowJo and SPSS 18 softwars.
Results: The MTS results indicate decrease in bioavailability of cells in 48h incubation time in contrary to 24h incubation time in other experimental groups. This decrease is significant at concentrations of 200, 100 and 50 μg / ml of spirulina extract compared to the control group (P=0.044). The induction of apoptosis at both incubation times; 24 h (P=0.036) and 48h (P=0.032) was significantly increased in other experimental groups compared to the control group.
Conclusion: Extracts of Spirulina platensis can be used as a source to develop anticancer drugs against breast cancer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spirulina Platensis
  • Cytotoxicity
  • Apoptosis
  • Breast adenocarcinoma
  • Cell line
  • SKBR-3
1. Jordan VC, Fan P, Abderrahman B, Maximov PY, Hawsawi YM, Bhattacharya P, et al. Sex steroid induced apoptosis as a rational strategy to treat anti-hormone resistant breast and prostate cancer. Discov Med 2016; 21(117): 411-27. 2. Ghaderi I, Kaviani A, Fakhrejahani E, Mehrdad N, Hazar N, Karbakhsh M. Religious, Cultural, and Social Beliefs of Iranian Rural Women about Breast Cancer: A Qualitative Study. Archives of Breast Cancer 2014; 1(1):25-31. [In Persian] 3. Kalan FarmanFarma K, Zareban I, Jalili Z, Lotfi B. The Effect of Education on Condition of Knowledge, Attitude and Preventive Behaviors of Breast Cancer in Female Teachers at Guidance Schools in Zahedan. Journal of Torbat Heydariyeh University of Medical Sciences 2013; 1(3):65-73. [In Persian] 4. Mazloomy S, Khodayarian M. Knowledge and attitudes about the treatment of breast cancer screening in women Yazd of 2012. Iranian Journal of Breast Diseases 2014; 6(4):41-51. [In Persian] 5. Siegel RL, Miller KD, Jemal A. Cancer statistics, 2019. CA: A Cancer Journal for Clinicians 2019; 69(1):7-34. 6. Heidarirad F, Yarahmadi M, Heidarirad H, Shafiei M. [Evaluation of prevalence of depression and its related factors among women with breast cancer referred to the radiotherapy center of Tawhid Hospital of Sanandaj, Iran in 2017 (Persian)]. Scientific Journal of Nursing, Midwifery and Paramedical Faculty 2018; 4(2):39-49. [In Persian] 7. Porter P. “Westernizing” women’s risks? Breast cancer in lower-income countries. The New England Journal of Medicine 2008; 358(3):213-6. 8. Anyanwu SN. Temporal trends in breast cancer presentation in the third world. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research 2008; 27:17. 9. Isfahani P, Hossieni Zare S. M, Shamsaii M. The Prevalence of Depression in Iranian Women With Breast Cancer: A Meta-Analysis. The Horizon of Medical Sciences 2020; 26(2): 170-181. 10. Iwamoto, T. Clinical application of drug delivery systems in cancer chemotherapy: review of the efficacy and side effects of approved drugs. Biological and Pharmaceutical Bulletin 2013; 36(5): 715-718. 11. Romanos M, Andrada MJ. Inhibitory effect of extracts of Brazilian marine algae on human T-cell lymphotropic virus type 1 (HTLV-1)-induced syncytium formation in vitro. Cancer investigation 2002; 20(1): 54-6. 12. Todd L. A review of spirulina as a carotenoid and vitamin source for cultured shrimp. Spirulina Pacifica Technical Bulletin 2000; 50: 8. 13. Karkos PD, Leong SC. Review of spirulina in clinical practice: Evidence-Based human applications. CAM Advance Access 2008; 14: 1-4. 14. Ismail MF, Ali DA. Chemoprevention of rat liver toxicity and carcinogenesis by Spirulina. International journal of biological sciences 2009; 5(4): 377-87. 15. Konickova R, Vankova K. Anti-cancer effects of blue-green alga Spirulina platensis, a natural source of bilirubin-like tetrapyrrolic compounds. Annals of hepatology 2014; 13(2): 273-83. 16. Smieszek A, Giezek E. The Influence of Spirulina platensis Filtrates on Caco-2 Proliferative Activity and Expression of Apoptosis-Related microRNAs and mRNA. Marine drugs 2017; 15(3): 65. 17. Habib M.A.B, Parvin M. A Review on Culture, Production and Use of Spirulina as Food for Humans and Feeds for Domestic Animals and Fish. FAO Fisheries and Aquaculture Circular 2008; 1034: 33. 18. Hernandez F. Y. F, Khandual S, López I. G. R. Cytotoxic effect of Spirulina platensis extracts on human acute leukemia Kasumi-1 and chronic myelogenous leukemia K-562 cell lines. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine 2017; 7(1): 14-19.‌ 19. Czerwonka A, Kaławaj K, Sławińska-Brych A, Lemieszek M. K, Bartnik M, Wojtanowski K. K. Anticancer effect of the water extract of a commercial Spirulina (Arthrospira platensis) product on the human lung cancer A549 cell line. Biomedicine & Pharmacotherapy 2018; 106: 292-302. 20. Fayyad R. J, Ali A. N, Dwaish A. S, Abboodi A. K. Anticancer activity of Spirulina platensis methanolic extracts against L20B and MCF7 human cancer cell lines. Plant Arch 2019; 19(1): 1419-26. 21. Akbarizare M, Ofoghi H, Hadizadeh M, Moazami N. In vitro assessment of the cytotoxic effects of secondary metabolites from Spirulina platensis on hepatocellular carcinoma. Egyptian Liver Journal 2020; 10(1): 1-8. 22. Putri A. K, Dimarti S. C, Yuniati R, Susilaningsih N. Cytotoxicity and antiproliferation of phycocyanin from spirulina platensis extract on WiDr colon cancer cell line. Biosaintifika: Journal of Biology & Biology Education 2020; 12(1): 42-49. 23. El-Atrsh A, Tousson E, Elnahas E. E, Massoud A, Al-Zubaidi M. Ameliorative effects of spirulina and chamomile aqueous extract against mice bearing ehrlich solid tumor induced apoptosis. Asian Oncology Research Journal 2019; 1-17.‌ 24. Dimarti, S. C., Susilaningsih, N., & Yuniati, R. Phycocyanin from Spirulina platensis induces cytotoxicity and apoptosis in T47D cells. Biosaintifika: Journal of Biology & Biology Education 2020; 12(1): 28-34.‌