تأثیر ذرات حاصل از اگزوز موتور دیزل بر فعالیت ماکروفاژهای صفاقی در موش‌های سالم و مبتلا به انسفالومیلیت خودایمن تجربی

جعفرزاده, عصمت; مهدوی, مهدی; قبادیان, برات; یارایی, رویا

تأثیر ذرات حاصل از اگزوز موتور دیزل بر فعالیت ماکروفاژهای صفاقی در موش‌های سالم و مبتلا به انسفالومیلیت خودایمن تجربی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ دانشجوی کارشناسی ارشد ایمنی‌شناسی.گروه ایمنی‌شناسی، دانشکدۀ پزشکی دانشگاه شاهد، تهران، ایران.

² استادیار گروه ایمنی‌شناسی.گروه ایمنی‌شناسی، انستیتو پاستور ایران، تهران، ایران.

³ دانشیار گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم.گروه مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکدۀ کشاورزی دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران.

⁴ دانشیار گروه ایمنی‌شناسی.گروه ایمنی‌شناسی، دانشکدۀ پزشکی دانشگاه شاهد، تهران، ایران.

چکیده

زمینه و هدف: آلایندهها بر سیستم ایمنی اثرات مختلفی دارند که تاکنون بعضی از این آثار مشخص شده است. از مهمترین آلایندههای هوا ذرات حاصل از اگزوز موتور دیزل (DEP) میباشد. در این تحقیق، تأثیر این ذرات بر فعالیت ماکروفاژهای صفاقی موشهای سالم و مبتلا به انسفالومیلیت خودایمن تجربی بررسی گردید.
روش بررسی: موشهای ماده نژاد C57BL/6 با سن 8–10 هفته به 4 گروه تقسیم شدند. انسفالومیلیت خودایمن تجربی با تجویز زیر جلدی پپتید MOG_35-55 همراه با ادجوانت کامل فروند و پرتوسیس توکسین در دو گروه ایجاد شد. تزریق صفاقی 5 میکروگرم سوسپانسیون (DEP) Diesel Engine Particles در PBS به موشهای تیمار EAE)) ExperimentalAutoimmuneEncephalomyelitis و تیمار سالم بهمدت 21 روز انجام شد. به گروههای کنترل PBS تزریق شد. سپس وزن موشها، سطح نیتریک اکسید و فعالیت ماکروفاژهای صفاقی مورد بررسی قرار گرفت.
یافتهها: نتایج نشان داد، در گروه تیمار سالم سطح نیتریک اکسید بهطور معناداری نسبت به گروه کنترل سالم افزایش یافته است (000/0P<). اما در گروه تیمار EAE سطح نیتریک اکسید و فعالیت حیاتی ماکروفاژهای صفاقی کاهش معناداری نسبت به گروه کنترل EAE داشت (بهترتیب 02/0 P<و 01/0P<).
نتیجهگیری: بر اساس این نتایج، تزریق DEP در موش سالم موجب افزایش تولید نیتریک اکسید در ماکروفاژها میشود، ولی در موش بیمار (EAE) مرگومیر این سلولها را افزایش میدهد. لذا اثر آلایندهها در موش مبتلا به EAE و موش سالم میتواند تفاوت قابل توجهی داشته باشد و تحقیقات بیشتری برای روشن شدن مکانیسم دقیق آن مورد نیاز است.

کلیدواژه‌ها

مراجع

1-Keegan BM, Noseworthy JH. Multiple sclerosis. Annu Rev Med 2005; 53: 285-302.

2-Makar TK, Trisler D, Bever CT. Stem cell based delivery of IFN-beta reduces relapses in experimental autoimmune encephalomyelitis. J Neuroimmunol 2008; 196(1-2): 67-81.

3-Anderson DW, Ellenberg JH, Leventhal CM, Reingold SC, Rodriguez M, Silberberg DH. Revised estimate of the prevalence of multiple sclerosis in the United States. Ann Neurol 1992; 31(3): 333-336.

4-Oksenberg JR, Barcellos LF. The complex genetic aetiology of multiple sclerosis. J Neurovirol 2002; 6 Suppl 2: S10-2.

5-Murray TJ. The history of multiple sclerosis: the changing frame of the disease over the centuries. J Neurol Sci 2009; 277 Suppl 1: S3-8.

6-Noseworthy JH, Lucchinetti C, Rodriguez M, Weinshenker BG. Multiple sclerosis. N Engl J Med 2000; 343(13): 938-952.

7-Accelerated Cure Project, Inc. Analysis of research into the role of toxic agents in the etiology of multiple sclerosis . Draft: August 9, 2007.

8-Behrouz M, Hosseini Z, Sedaghat F, Soufi M, Rashidkhani B .The relationship between Food Groups and Multiple Sclerosis disease: a case control study in tehranian adult. Scientific Journal of School of Public Health and Institute of Public Health Research. 2013; 11(3): 39-53.

9-Sahraian MA, Khorramnia S, Ebrahim MM, Moinfar Z, Lotfi J, Pakdaman H. Multiple sclerosis in Iran: a demographic study of 8,000 patients and changes over time. Eur Neurol. 2010; 64(6):331-6.

10-Izadi S, Nikseresht AR, Sharifian M, Sahraian MA, Hamidian Jahromi A, Aghighi M, et al. Significant Increase in the Prevalence of Multiple Sclerosis in Iran in 2011. Iran J Med Sci. 2014; 39(2):152-3.

11-Ghorbani M, Firooz Zarea A. Valuation of different characteristics of air pollution in Mashhad. J Tahghighat-e-Eghtesadi. 2010; 44(4): 215-41.

12-Ziaei S , Moridi M, Kazemnejad A . Relationship between concentration of inhaled pollutants, Sulfur Dioxide and Nitrogen Dioxide and spontaneous abortion. J Iran Univ Med Sci. 2011; 19(98) : 1-10

13-Genc S, Zadeoglulari Z, Fuss SH, Genc K. The adverse effects of air pollution on the nervous system. J Toxicol. 2012; 782462.

14-Oppenheim H, Lucero J, Guyot A, Herbert L, McDonald J, Mabondzo A, et al. Exposure to vehicle emissions results in altered blood brain barrier permeability and expression of matrix metalloproteinases and tight junction proteins in mice. Oppenheim et al. Particle and Fibre Toxicology 2013, 10:62.

15-Hartz AM, Bauer B, Block ML, Hong JS, Miller DS. Diesel exhaust particles induce oxidative stress, proinflammatory signaling, and P- glycoprotein up-regulation at the blood-brain barrier. Faseb J. 2008; 22(8):2723-33.

16-Farhat SC, Silva CA, Orione MA, Campos LM, Sallum AM, Braga AL. Air pollution in autoimmune rheumatic diseases: a review. Autoimmun Rev. 2011; 11(1):14-21.

17-Campbell A, Araujo JA, Li H, Sioutas C, Kleinman M. Particulate matter induced enhancement of inflammatory markers in the brains of Apo lipoprotein E knockout mice. J Nanosci Nanotechnol. 2009; 9(8):5099-5104.

18-Andrew D. Kraft and G. Jean Harry. Features of microglia and neuroinflammation relevant to environmental exposure and neurotoxicity. Int J Environ Res Public Health. 2011; 8(7): 2980–3018.

19-Levesque S, Surace MJ, McDonald J, Block ML. Air pollution & the brain: Sub chronic diesel exhaust exposure causes neuroinflammation and elevates early markers of neurodegenerative disease. Journal of neuroinflammation. 2011; 8:105.

20-Krivoshto IN, Richards JR, Albertson TE, Derlet RW. The toxicity of diesel exhaust: implications for primary care. J Am Board Fam Med. 2008; 21(1):55-62.

21-Ma JY, Ma JK. The dual effect of the particulate and organic components of diesel exhaust particles on the alteration of pulmonary immune/inflammatory responses and metabolic enzymes. J Environ Sci Health C Environ Carcinog Ecotoxicol Rev. 2002; 20(2):117-147.

22-Oikonen M, Laaksonen M, Laippala P, Oksaranta O, Lilius EM, Lindgren S, et al. Ambient air quality and occurrence of multiple sclerosis relapse. Neuroepidemiology.2003; 22(1):95-99.

23-Sheng W, Yang F, Zhou Y, Yang H, Low PY, Kemeny DM, et al. STAT5 programs a distinct subset of GM-CSF-producing T helper cells that is essential for autoimmune neuroinflammation. Cell research. 2014;24(12):1387-402.

24-Costa O, Divoux D, Ischenko A, Tron F, Fontaine M. Optimization of an animal model of experimental autoimmune encephalomyelitis achieved with a multiple MOG(35-55)peptide in C57BL6/J strain of mice. Journal of autoimmunity. 2003;20(1):51-61.

25-Trubiani O, Giacoppo S, Ballerini P, Diomede F, Piattelli A, Bramanti P, et al. Alternative source of stem cells derived from human periodontal ligament: a new treatment for experimental autoimmune encephalomyelitis. Stem cell research & therapy. 2016;7:1.

26-Folkmann JK, Risom L, Hansen CS, Loft S, Moller P. Oxidatively damaged DNA and inflammation in the liver of dyslipidemic ApoE-/- mice exposed to diesel exhaust particles. Toxicology. 2007;237(1-3):134-44.

27-Furlan R , Cuomo C , Martino G. Animal model of multiple sclerosis. Mol Biol. 2009; 549:157-173.

28-Hiura TS, Li N, Kaplan R, Horwitz M, Seagrave JC, Nel AE. The role of a mitochondrial pathway in the induction of apoptosis by chemicals extracted from diesel exhaust particles. J Immunol. 2000; 165(5):2703-11.

29-Yun YP, Lee JY, Ahn EK, Lee KH, Yoon HK, Lim Y. Diesel exhaust particles induce apoptosis via p53 and Mdm2 in J774A.1 macrophage cell line. Toxicol In Vitro. 2009; 23(1):21-8.

30-Seriani R, Junqueira MS, Carvalho-Sousa CE, Arruda AC, Martinez D, Alencar AM, et al. Enriched inorganic compounds in diesel exhaust particles induce mitogen-activated protein kinase activation, cytoskeleton instability, and cytotoxicity in human bronchial epithelial cells. Exp Toxicol Pathol. 2015; 67(4):323-9.

31-Song JJ, Lee JD, Lee BD, Chae SW, Park MK. Effect of diesel exhaust particles on human middle ear epithelial cells. Int J Pediatr Otorhinolaryngol. 2012; 76(3):334-8.

32-Saito Y, Azuma A, Kudo S, Takizawa H, Sugawara I. Long-term inhalation of diesel exhaust affects cytokine expression in murine lung tissues: comparison between low- and high-dose diesel exhaust exposure. Exp Lung Res. 2002; 28(6):493-506.

33-Larcombe AN, Phan JA, Kicic A, Perks KL, Mead-Hunter R, Mullins BJ. Route of exposure alters inflammation and lung function responses to diesel exhaust. Inhal Toxicol. 2014; 26(7):409-18.

34-Lim HB, Ichinose T, Miyabara Y, Takano H, Kumagai Y, Shimojyo N, et al. Involvement of superoxide and nitric oxide on airway inflammation and hyperresponsiveness induced by diesel exhaust particles in mice. Free Radic Biol Med. 1998; 25(6):635-44.

35-Saxena QB, Saxena RK, Siegel PD, Lewis DM. Identification of organic fractions of diesel exhaust particulate (DEP) which inhibitnitric oxide (NO) production from a murine macrophage cell line. Toxicol Lett. 2003; 143(3):317-22.