التقييم النسيجي والاستماتة لورم الغدي للثدي البشري المزروع (MCF-7) المعالج بالسكريات الدهنية البكتيرية المتعددة: دراسة في الجسم الحي (In Vivo)
DOI:
https://doi.org/10.31185/bsj.Vol23.Iss49.1948Keywords:
سرطان الثدي؛ خلايا MCF-7؛ السكريات الدهنية المتعددة (LPS)؛ الدوكسوروبيسين؛ الاستماتة؛ الفحص النسيجي؛ الفئران العارية؛ دراسة داخل الجسم الحي.Abstract
هدفت هذه الدراسة إلى إجراء التقييم النسيجي والتحري الكمي عن تحفيز الاستماتة (الموت الخلوي المبرمج) في كتل أورام سرطان الغدي للثدي البشري المزروعة (MCF-7) داخل جسم الكائن الحي (in vivo) بعد المعالجة بالحقن الموضعي المباشر داخل الورم للسكريات الدهنية المتعددة (LPS) المشتقة من بكتيريا Escherichia coli، ومقارنة كفاءتها بالعلاج الكيميائي القياسي بعقار الدوكسوروبيسين (Doxorubicin). يُعد سرطان الثدي المسبب الرئيسي للوفيات السرطانية بين النساء عالمياً وفي العراق، وتستدعي معضلة المقاومة الدوائية للعلاجات التقليدية استكشاف عوامل حيوية مناعية بديلة وموجهة.
المواد وطرائق العمل: تم استحثاث أورام الزرع غير المتجانس (Xenograft) بحقن 1×10⁶ من خلايا MCF-7 تحت جلد الخاصرة لفئران التجارب عديمة الشعر (BALB/c Nude mice، إناث، بأعمار 6-8 أسابيع وأوزان 20 ± 2 غم). وبعد التحقق من نمو الكتل الورمية وبلوغها حجماً قابلاً للقياس والجس خلال 14 يوماً من الحقن، قُسمت الحيوانات عشوائياً إلى ثلاث مجاميع تجريبية متساوية (n = 3 فئران لكل مجموعة): مجموعة السيطرة السالبة غير المعالجة (تقتصر على حقن المحلول الملحي الفسيولوجي المعقم PBS داخل الورم)، ومجموعة عولجت بالحقن داخل الورم بالـ LPS بتركيز 100 ميكروغرام/مل (100 µg/mL بحجم 50 ميكرولتر)، ومجموعة السيطرة الموجبة التي عولجت بالحقن داخل الورم بعقار الدوكسوروبيسين بتركيز 10 ملغم/مل (10 mg/mL بحجم 50 ميكرولتر). استمرت فترة المعالجة لمدة 14 يوماً بمعدل جرعة واحدة كل 3 أيام (بإجمالي 5 جرعات داخل الورم). عقب استكمال بروتوكول العلاج، استؤصلت الأورام لإجراء التقييم المرضي النسيجي المصبوغ بالهيماتوكسيلين والإيوسين (H&E)، بالتوازي مع القياس الكمي لمعدل الموت الخلوي المبرمج باستعمال صبغة (Annexin V / PI) التألقية.
النتائج: كشف الفحص النسيجي لشرائح أورام مجموعة الـ LPS عن حدوث تفكك بنيوي واسع للنسيج الورمي، وتناقص ملحوظ في الكثافة الخلوية مما يعكس تثبيطاً فعالاً لتكاثر الورم، مع ظهور مساحات واسعة من التنخر التخثري، وتغيرات نووية تنكسية بارزة شملت تغلظ النوى (Pyknosis) وتفتتها (Karyorrhexis)، بخلاف مجموعة السيطرة غير المعالجة التي حافظت على بنيتها المتراصة ذات النوى الشاذة مفرطة الانقسام. كما أظهر القياس التألقي لصبغة Annexin V تفوقاً إحصائياً معنوياً واضحاً لمجموعة الـ LPS في رفع معدل الاستماتة الخلوية الكلية بنسبة بلغت (65.00 ± 0.13%)، مقارنة بمجموعة الدوكسوروبيسين (33.10 ± 0.34%) ومجموعة السيطرة غير المعالجة (3.40 ± 0.22%) بقيمة معنوية عالية (P < 0.0001).
الاستنتاج: أثبتت السكريات الدهنية المتعددة (LPS) قدرة فائقة وفعالية مضادة للأورام من خلال تحفيز الاستماتة الشديدة وإحداث التنخر النسيجي الانتقائي داخل الكتلة الورمية، متفوقة على المعالجة بالدوكسوروبيسين بالتراكيز المختبرة، مما يبرز الأهمية العلاجية لاستعمال مشتقات السموم البكتيرية كبديل مناعي واعد في استهداف الأورام الصلبة المقاومة.
References
REFERENCES
Ahmed, A. M.,&Jalil, A. T. (2022). Investigating the protective role of rhodanese enzyme against cyanide, the cytotoxic by-product of amygdalin. HDF and L929 cell lines. Letters in Drug Design&Discovery, 19, 19. https://doi.org/10.2174/1570180819666220610101055
Al-Tarifi, B. Y., Mahmood, A., Sheikh, H. I., Amir, W., Ahmad, N. W., & Assaw, S. (2022). Inhibitory effects of astaxanthin on lps-induced raw 264.7 inflammation and breast cancer mcf-7 cell lines proliferation. Sustainability Science and Management, 17, 55–66. https://doi.org/10.46754/jssm.2022.02.006
Alwan, A. M.,&Afshari, J. T. (2022). In vivo growth inhibition of human Caucasian prostate adenocarcinoma in nude mice induced by amygdalin with metabolic enzyme combinations. BioMed Research International, 2022. https://doi.org/10.1155/2022/4767621
Alwan, A. M., Afzaljavan, F., Tavakol Afshari, J., Homaei Shandiz, F., Barati Bagherabad, M., Vahednia, E., Kheradmand, N.,&Pasdar, A. (2021). The impact of CYP19A1 variants and haplotypes on breast cancer risk, clinicopathological features and prognosis. Molecular Genetics&Genomic Medicine, 9(7), e1705. https://doi.org/10.1002/mgg3.1705
Askari, A., Tajvar, S., Nikkhah, M., Mohammadi, S., & Hosseinkhani, S. (2020). Synthesis, characterization and in vitro toxicity evaluation of doxorubicin-loaded magnetoliposomes on MCF-7 breast cancer cell line. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 55, 101447. https://doi.org/10.1016/j.jddst.2019.101447
Chen, J.-H., Chen, W.-L.,&Liu, Y.-C. (2015). Amentoflavone induces anti-angiogenic and anti-metastatic effects through suppression of NF-κB activation in MCF-7 cells. Anticancer Research, 35(12), 6685–6693.
García, E. P., Tiscornia, I., Libisch, G., Trajtenberg, F., Bollati-Fogolín, M., Rodríguez, E., Noya, V., Chiale, C., Brossard, N.,&Robello, C. (2016). MUC5B silencing reduces chemo-resistance of MCF-7 breast tumor cells and impairs maturation of dendritic cells. International Journal of Oncology, 48(5), 2113–2123. https://doi.org/10.3892/ijo.2016.3434
Ghate, N. B., Das, A., Chaudhuri, D., Panja, S.,&Mandal, N. (2016). Sundew plant, a potential source of anti-inflammatory agents, selectively induces G2/M arrest and apoptosis in MCF-7 cells through upregulation of p53 and Bax/Bcl-2 ratio. Cell Death Discovery, 2(1), 1–10. https://doi.org/10.1038/cddiscovery.2015.62
Güneş, H., Alper, M., & Çelikoğlu, N. (2019). Anticancer effect of the fruit and seed extracts of Momordica charantia L. (Cucurbitaceae) on human cancer cell lines. Tropical Journal of Pharmaceutical Research, 18(10), 2057–2065. https://doi.org/10.4314/tjpr.v18i10.12
Hong, D., Jang, S. Y., Jang, E. H., Jung, B., Cho, I.-H., Park, M.-J., Jeong, S. Y.,&Kim, J.-H. (2015). Shikonin as an inhibitor of the LPS-induced epithelial-to-mesenchymal transition in human breast cancer cells. International Journal of Molecular Medicine, 36(6), 1601–1606. https://doi.org/10.3892/ijmm.2015.2373
Huang, T. A. O., Chen, Z.,&Fang, L. (2013). Curcumin inhibits LPS-induced EMT through downregulation of NF-κB-Snail signaling in breast cancer cells. Oncology Reports, 29(1), 117–124. https://doi.org/10.3892/or.2012.2080
Im, K.-J., Jang, S.-B.,&Yoo, D.-Y. (2015). Anti-cancer effects of Dendropanax morbifera extract in MCF-7 and MDA-MB-231 cells. The Journal of Korean Obstetrics and Gynecology, 28(2), 26–39. https://doi.org/10.15204/jkobgy.2015.28.2.026
Jaiswal, S.,&Mishra, P. (2018). Co-delivery of curcumin and serratiopeptidase in HeLa and MCF-7 cells through nanoparticles show improved anti-cancer activity. Materials Science and Engineering: C, 92, 673–684. https://doi.org/10.1016/j.msec.2018.07.025
Lin, H.-C.,&Lin, J.-Y. (2020). M1 polarization but anti-LPS-induced inflammation and anti-MCF-7 breast cancer cell growth effects of five selected polysaccharides. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2020. https://doi.org/10.1155/2020/9450246
Liu, X., Zhao, W., Wang, W., Lin, S.,&Yang, L. (2017). Puerarin suppresses LPS-induced breast cancer cell migration, invasion and adhesion by blockage NF-κB and Erk pathway. Biomedicine&Pharmacotherapy, 92, 429–436. https://doi.org/10.1016/j.biopha.2017.05.102
Loibl, S., Bratengeier, J., Farines, V., von Minckwitz, G., Spänkuch, B., Schini-Kerth, V., Nepveu, F., Strebhardt, K.,&Kaufmann, M. (2006). Investigations on the inducible and endothelial nitric oxide synthases in human breast cancer cell line MCF-7–estrogen has an influence on e-NOS, but not on i-NOS. Pathology-Research and Practice, 202(1), 1–7. https://doi.org/10.1016/j.prp.2005.10.005
Luo, B., Luo, J., Hu, Y., Yao, X.,&Wu, F. (2018). Cyclin D1b splice variant promotes αvβ3-mediated EMT induced by LPS in breast cancer cells. Current Medical Science, 38(3), 467–472. https://doi.org/10.1007/s11596-018-1899-7
Mohammed Alwan, A., Tavakol Afshari, J., & Afzaljavan, F. (2022). Significance of the estrogen hormone and single nucleotide polymorphisms in the progression of breast cancer among female. Archives of Razi Institute, 77(3), 943–958. https://doi.org/10.22092/ari.2022.357629.2077
Nokhandani, N., Alhosseini, M. N., Memarian, A.,&Davoodi, H. (2020). Combination of 5-fluorouracil and lipopolysaccharide synergistically induces cytotoxicity and apoptosis in MCF-7 human breast cancer cells. Iranian Journal of Allergy, Asthma and Immunology, 19(4), 426–436. https://doi.org/10.18502/ijaai.v19i4.4117
Prathyusha, E., Prabakaran, A., Ahmed, H., Dethe, M. R., Agrawal, M., Gangipangi, V., Sudhagar, S., Krishna, K. V., Dubey, S. K.,&Pemmaraju, D. B. (2022). Investigation of ROS generating capacity of curcumin-loaded liposomes and its in vitro cytotoxicity on MCF-7 cell lines using photodynamic therapy. Photodiagnosis and Photodynamic Therapy, 40, 103091. https://doi.org/10.1016/j.pdpdt.2022.103091
Sathishkumar, P., Vennila, K., Jayakumar, R., Yusoff, A. R. M., Hadibarata, T., & Palvannan, T. (2016). Phyto-synthesis of silver nanoparticles using Alternanthera tenella leaf extract: An effective inhibitor for the migration of human breast adenocarcinoma (MCF-7) cells. Bioprocess and Biosystems Engineering, 39(4), 651–659. https://doi.org/10.1007/s00449-016-1546-4
Won, S.-J., Liu, C.-T., Tsao, L.-T., Weng, J.-R., Ko, H.-H., Wang, J.-P.,&Lin, C.-N. (2005). Synthetic chalcones as potential anti-inflammatory and cancer chemopreventive agents. European Journal of Medicinal Chemistry, 40(1), 103–112. https://doi.org/10.1016/j.ejmech.2004.09.006
Yang, H., Wang, B., Wang, T., Xu, L., He, C., Wen, H., Yan, J., Su, H.,&Zhu, X. (2014). Toll-like receptor 4 prompts human breast cancer cells invasiveness via lipopolysaccharide stimulation and is overexpressed in patients with lymph node metastasis. PLoS One, 9(10), e109980. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0109980
About the Corresponding Author
Rusul Faris Kadhim Marhoon, Assistant Lecturer, Department of Pathological Analyses, College of Science, University of Wasit, Iraq. Research interests: Histology, Histopathology, and Medical Laboratory Sciences. Email: rusul.faris@uowasit.edu.iq
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 رسل فارس كاظم مرهون
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
