تأثیر کشندگی عصاره و زیست‌توده نوع وحشی و جهش‌یافته باکتریBradyrhizobium japonicum بر سلول‌های سرطانی پستان و معده

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه بیوتکنولوژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

2 دانشیار، گروه بیوتکنولوژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه بیوتکنولوژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران

چکیده

زمینه و هدف  سرطان معده و پستان، از سرطان‌های شایع در جهان و ایران هستند. امروزه استفاده از عصاره‌های قارچی و باکتریایی، برای درمان سرطان بسیار مورد توجه محققان قرار گرفته است. رایزوبیوم‌ها از باکتری‌های مفید در کشاورزی و محیط‌زیست هستند که نیتروژن مورد نیاز گیاهان خانواده لگوم را از طریق هم‌زیستی با این خانواده تأمین می‌کنند. در این پژوهش تأثیر عصاره سلولی باکتری برادی رایزوبیوم و نوع جهش‌یافته آن در ژن مسئول غده‌زایی، بر مرگ سلول‌های سرطانی پستان (MCF7) و معده (AGS) بررسی گردید.
مواد و روش‌ها اثر کشندگی غلظت‌های مختلف زیست‌توده و عصاره Bradyrhizobium japonicum بر سلول‌های سرطانی پستان (MCF7) و معده (AGS) با استفاده از روش آزمون رنگ‌سنجی MTT بررسی شد. از روش ANOVA و نرم‌افزار Graphpad Prism 6.0  برای بررسی داده‌ها استفاده شد.
یافته‌ها هم نوع وحشی و هم نوع جهش‌یافته باکتری تأثیر کشندگی معنی‌داری بر هر دو نوع سلول سرطانی داشتند و میزان کشندگی آنها وابسته به غلظت به‌کار گرفته شده از عصاره یا زیست‌توده بود (کمترین میزان کشندگی در غلظت 30 و بیشترین در 480 میکروگرم بر میلی‌لیتر). در بیشتر موارد زیست توده، تأثیر بهتری در مقایسه با عصاره نشان داد.
نتیجه‌گیری در مجموع این تحقیق تأثیر کشندگی عصاره و زیست‌توده باکتری رایزوبیوم بر سلول‌های سرطانی را نشان داد که می‌تواند به‌عنوان منبعی برای یافت ترکیبات ضدسرطانی به‌کار رود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Cytotoxicity effects of Extract and Biomass of the Wild and Mutant Types of Bradyrhizobium japonicum on the Breast & Stomach Cancer Cells

نویسندگان [English]

  • Saeid Mirzaei 1
  • Malek Hossein Asadi 2
  • Pegah Hejazi 3
  • Babak Taghipour 3
1 Assistant Professor, Department of Biotechnology, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran. 2
2 Associate Professor, Department of Biotechnology, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran.
3 M.Sc. Student, Department of Biotechnology, Institute of Science and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
چکیده [English]

Introduction: Stomach cancer and breast cancer are most common cancers in the world and in Iran. Today, the use of fungal and bacterial extractions has been interesting to cancer researchers. Rhizobium is a highly beneficial bacteria in agriculture and environment that provides the nitrogen needed for Legume family plants through coexistence with this family.
Materials and Methods: In this study, the effect of Bradyrhizobium cell extraction and its mutated type on the cancer of breast (MCF7) and stomach (AGS) was investigated. Material and Methods: Cytotoxicity effect of different concentration of Bradyrhizobium japonicum biomass and extract on stomach and breast cancer cells was investigated using MTT colorimetric method. Data analysis were conducted using Graphpad Prism 6.0 software and ANOVA method.
Results: The findings showed that both wild type and mutant type of bacteria had a significant meaningful effect on both types of cancer cells and their cytotoxicity was dependent on the concentration of extract or biomass (the lowest rate was observed at a concentration of 30 and at most 480 Micrograms per ml). In most cases biomass showed a better effect than  extract.
Conclusion: In general, this study showed the effect of extract and biomass of Bradyrhizobium bacteria cytotoxicity on cancer cells, which could be used as a source for antineoplastic agent. 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Breast Neoplasms
  • Stomach Neoplasms
  • bacteria
  • Bradyrhizobium
  • Fabaceae
  • Antineoplastic Agent
[1]. Tauriello DV, Calon A, Lonardo E, Batlle E. Determinants of metastatic competency in colorectal cancer. Mol Oncol. 2017; 11: 97-119.
[2]. Anastas JN, Moon RT. WNT signalling pathways as therapeutic targets in cancer. Nat Rev Cancer. 2013; 13:11.
[3]. Reyhani M, Mosadegh F, Nayeri H, Tarkesh N. The relationship between Isoflavone intake from soy consumption and breast Cancer in Isfahan women. Ijbd, 2011; 4: 44-46.
[4]. Lof M, Weiderpass E. Impact of diet on breast cancer risk. Curr Opin Obstet Gynecol. 2009; 21: 80-85.
[5]. mith JE, Rowan NJ, Sullivan R. Medicinal mushrooms: a rapidly developing area of biotechnology for cancer therapy and other bioactivities. Biotechnol Lett. 2002; 24: 1839-1845.
[6]. Ikekawa T. Beneficial effects of edible and medicinal mushrooms on health care. JAIM. 2001; 3: 8 [7]. Mara Kich D, Vincenzi A, Majolo F, Volken de Souza CF, Goettert MI. Probiotic: effectiveness nutrition in cancer treatment and prevention. Nutr Hosp 2016; 33: 1431-1437
[8]. Ali Asgari E, Mirzaie A, Noorbazargan H, Bagheri Kashtali A. Cytotoxicity Effect of Lactobacillus casei Cell Extract as Indigenous Probiotic Bacterium on Colon Cancer Cell Line (HT29) and Analysis of Bax and Bcl2 Apoptosis Gene Expression. Armaghane danesh. 2017; 21: 1192-1206 (Persian)
[9]. Abad CL, Safdar N. The role of lactobacillus probiotics in the treatment or prevention of urogenital infections–a systematic review J. Chemother. 2009; 21: 243-252.
[10]. Ryan RM, Green J, Lewis CE. Use of bacteria in anti‐cancer therapies. Bioessays. 2006; 28: 84-94. [11]. Liu S, Xu X, Zeng X, Li L, Chen Q, Li J. Tumor‑targeting bacterial therapy: A potential treatment for oral cancer. Oncol. Lett. 2014; 8: 2359-2366.
[12]. Yaaghoubi H., Bandepour M.,Kazemi B. Application of bacteria in the treatment of cancer. NCMBJ. 2016; 26: 97100 (Persian)
[13]. Rad AH, Abbasi A, Kafil HS, Ganbarov K. Potential pharmaceutical and food applications of postbiotics: a review. Curr. Pharm. Biotechnol. 2020;21(15):1576-1587.
[14]. Torres JB, Mosley M, Koustoulidou S, Hopkins S, Knapp S, Chaikuad A, Kondoh M, Tachibana K, Kersemans V, Cornelissen B. Radiolabeled cCPE Peptides for SPECT Imaging of Claudin-4 Overexpression in Pancreatic Cancer. J. Nucl. Med. 2020; 61(12):1756-1763.
[15]. Shrestha A, Uzal FA, McClane BA. Enterotoxic clostridia: Clostridium perfringens Enteric Diseases. Microbiol. Spectr. 2018; 6(5): 10./microbiolspec.GPP3-0003-2017.
[16]. Mirzaei S, Batley, J, Ferguson BJ, Gresshoff PM. Transcriptome profiling of the shoot and root tips of S562L, a soybean GmCLVATA1A mutant. Atlas J Biol. 2014;3(1):183-205
[17]. Mirzaei S, Batley, J, EI-Mellouki T, Liu S, Meksem K, Ferguson BJ, Gresshoff PM. Neodiversification of homeologous CLAVATA1-like receptor kinase genes in soybean leads to distinct developmental outcomes. Sci. Rep. 2017; 7:8878, doi: 10.1038/s41598-017-08252-y.
[18]. Abou-Shanab RA, Wongphatcharachai M, Sheaffer CC, Orf JC, Sadowsky MJ. Competition between introduced Bradyrhizobium japonicum strains and indigenous bradyrhizobia in Minnesota organic farming systems. Symbiosis. 2017; 73: 155-163.
[19]. Hwang J-H, Takagi M, Murakami H, Sekido Y, Shin-ya KJCl. Induction of tubulin polymerization and apoptosis in malignant mesothelioma cells by a new compound. JBIR. 23. 2011; 300: 189-96.
[20]. Wong RS. Apoptosis in cancer: from pathogenesis to treatment. J Exp Clin Cancer Res. 2011; 30: 87.
[21]. van Puffelen JH, Keating ST, Oosterwijk E, van der Heijden AG, Netea MG, Joosten LA, Vermeulen SH. Trained immunity as a molecular mechanism for BCG immunotherapy in bladder cancer. Nat. Rev. Urol 2020; 17(9):513-525.
[22]. Enejiyon SO, Adabara NU, Wuna MM, Fasasi RA. Salmonella Typhimurium as a potential anticancer agent: A Review. SLJID. 2020; 10(2):98-113.
[23]. Pyeon D, Vu L, Giacobbi NS, Westrich JA. The antiviral immune forces awaken in the cancer wars. PLoS Pathog. 2020; 16(9):e1008814.
[24]. St Jean AT, Zhang M, Forbes NS. Bacterial therapies: completing the cancer treatment toolbox. Curr Opin Biotechnol 2008; 19(5): 511-517.
[25]. Kaasinen E, Wijkström H, Rintala E, Mestad O, Jahnson S, Malmström PU. Seventeen-year follow-up of the prospective randomized Nordic CIS study: BCG monotherapy versus alternating therapy with mitomycin C and BCG in patients with carcinoma in situ of the urinary bladder. Scand J Urol 2016; 50(5):360-368.
[26]. Kim SJ, You D, Jeong IG, Song C, Hong B, Kim CS, Ahn H, Hong JH. Prognosis of carcinoma in situ according to the presence of papillary bladder tumors after Bacillus Calmette–Guérin immunotherapy. J. Cancer Res. Clin. Oncol. 2019; 145(8):2131-2140.
دوره 27، شماره 6
بهمن و اسفند 1399
صفحه 754-759
  • تاریخ دریافت: 18 اسفند 1397
  • تاریخ بازنگری: 07 مرداد 1398
  • تاریخ پذیرش: 07 مرداد 1398
  • تاریخ اولین انتشار: 29 بهمن 1399