بررسی سمیت ترکیبی نانو لوله های کربنی چند دیواره و بنزو آلفا پیرن در سلول های ریه انسان

زمینه و هدف: مواجهه با نانولوله های کربنی چند دیواره (MWCNTs) و بنزو آلفا پیرن (BaP) به صورت منحصر به هرترکیب و مواجهه ترکیبی آن ها در محیط های شغلی و محیط زیست گزارش شده است. در مواجهه ترکیبی، جذب سطحی BaPتوسط MWCNTs ممکن است بر در دسترس بودن زیستی و بر سمیت آن در ارگانیسم های زنده تاثیر داشته باشد. هدفمطالعه حاضر ارزیابی سمیت MWCNTs و BaP به صورت منحصر به هر ماده و ترکیبی از آن ها در سلول های آدنو کارسینومایریه انسان و نقش ناخالصی فلزی و عامل دار شدن بر سمیت MWCNTs در نظر گرفته شد.مواد و روش ها: مشخصات فیزیکی- شیمیایی MWCNTs از قبیل طول، قطر، مساحت سطح ویژه، ناخالصی فلزات و عامل داربودن تعیین گردیدند. نانو الیاف MWCNTs در آب استریل حاوی 0/05 درصد BSA به صورت سوسپانسیون درآورده شد.سلول های A549 ریه در انکوباتور کشت و با MWCNTs و BaP به صورت منحصر به هر ماده و ترکیبی تحت مواجهه قرارگرفتند. سمیت برون تنی از طریق آزمایش های زیست پذیری سلولی، میزان تولید گونه های واکنش پذیر اکسیژنی (ROS)میزان لیپید پراکسیداسیون به صورت اندازه گیری میزان مالون دی آلدهید (MDA)، درصد آپوپتوزیس و میزان آسیباکسیداتیو DNA به صورت اندازه گیری 8- OHdG مورد بررسی قرار گرفتند.یافته ها: نتایج نشان داد مکانیسم سمیت سلولی MWCNTs و BaP در سلول های ریه، استرس اکسیداتیو می باشد. I-MWCNTs (Impure-MWCNTs) با ناخالصی فلزی 7/11 درصد نسبت به P-MWCNTs (Pure-MWCNTs) با ناخالصیفلزی 0/68 درصد به صورت معنی دار آماری سمیت بیشتری در سلول های تحت مواجهه ایجاد کرد (P<0/05). کاهش سمیت F-MWCNTs(Functionalized-MWCNTs) در مقایسه با P-MWCNTs به صورت معنی دار آماریدیده شد (P<0/05). مواجهه ترکیبی I- MWCNTs و BaP نسبت به مجموع مواجهه منحصر به هر ترکیب به طور معنی دارآماری میزان ROS را در سلول های تحت مواجهه افزایش و تداخل هم افزایی را نشان داد (P<0/05) و همچنین میزان < MDA،8-OHdG، و درصد آپوپتوزیس را افزایش داد ولی از لحاظ آماری معنی دار نبود (P> 0/05). سمیت مواجهه ترکیبی F-MWCNTs و BaP نسبت به مجموع مواجهه منحصر به هر ترکیب از طریق اندازه گیری های زیست پذیری سلولی، ROS، MDA ، 8-OHdG و آپوپتوزیس، کاهش داشت ولی از لحاظ آماری، معنی دار نبود و تداخل سمی تجمعی (Additive) یافت شد (P> 0/05).نتیجه گیری: استرس اکسیداتیو به عنوان مکانیسم احتمالی سمیت سلولی MWCNTs و BaP یافت شد. سمیت سلولیبیشتر I- MWCNTs نسبت به P- MWCNTs مربوط به ناخالصی بیشتر I- MWCNTs نسبت به P-MWCNTs می باشد وعامل دار شدن MWCNTs می تواند باعث افزایش پخش شدن آن در آب و در نتیجه کاهش سمیت گردد. به طور کلی، جذبسطحی BaP توسط MWCNTs ، بر در دسترس بودن زیستی و سمیت BaP تاثیر می گذارد و بسته به نوع MWCNTs ،تداخل سمیتی هم افزایی و تجمعی در مواجهه ترکیبی MWCNTs با BaP می تواند مشاهده گردد. ناخالصی فلزی و عامل داربودن MWCNTs ، از پارامترهای موثر بر سمیت آن ها به تنهایی و سمیت ترکیبی با BaP می باشند. نتایج سمیت ترکیبی اینمطالعه میتواند منجر به ارتقاء ارزیابی ریسک مواجهه ترکیبی MWCNTs و BaP در محیط های شغلی و محیط زیست گردد.

کلیدواژه ها:

سمیت ترکیبی ، نانولوله کربنی چند دیواره ، بنزو آلفا پیرن ، تداخل هم افزایی ، تداخل تجمعی