|
" ارزیابی اثرات التهابی ذرات PM2.5 هوای تنفسی شهر اهواز بر رده سلولی A549 ریه انسان "
بابک گودرزی
مجید کرمانی
احمد جنیدی
| عنوان اصلي
|
:
|
ارزیابی اثرات التهابی ذرات PM2.5 هوای تنفسی شهر اهواز بر رده سلولی A549 ریه انسان
|
| عنوان اصلي به زبان ديگر
|
:
|
Evaluation of inflammation effects of Ahvaz PM2.5 respiratory particles in A549 cell line
|
| نام نخستين پديدآور
|
:
|
بابک گودرزی
|
| استاد راهنما
|
:
|
مجید کرمانی
|
| استاد راهنما
|
:
|
محمدعلی عصاره زادگان
|
| استاد مشاور
|
:
|
احمد جنیدی
|
| استاد مشاور
|
:
|
میترا غلامی
|
| نام مرکز
|
:
|
دانشکده بهداشت
|
| نوع مدرک
|
:
|
پایان نامه فارسی
|
| شماره رکورد
|
:
|
713004
|
| شماره مدرک
|
:
|
۱۱۳۱۰۰۳۷پ
|
| زبان مدرک
|
:
|
فارسی
|
| زبان اثر اصلي
|
:
|
فارسی
|
| شماره راهنما
|
:
|
۱۱۳۱۰۰۳۷
|
| سرشناسه
|
:
|
گودرزی، بابک.
|
| صفحه شمار
|
:
|
۱۴۶ص.
|
| مقطع تحصیلی
|
:
|
دکترای تخصصی
|
| رشته تحصیلی
|
:
|
بهداشت محیط
|
| تاریخ دفاع
|
:
|
۱۴۰۲
|
| دانشگاه/ دانشکده
|
:
|
علوم پزشکی ایران
|
| موضوع
|
:
|
آلودگی هوا
|
|
|
:
|
تنفس
|
|
|
:
|
ریه
|
|
|
:
|
Lung
|
|
|
:
|
Respiration
|
|
|
:
|
Air Pollution
|
| چکيده
|
:
|
چکیدهمقدمه و هدف:امروزه آلودگی هوا یکی از مهم‌ترین عوامل خطر برای سلامت در دنیا می‌باشد. مواجهه با آلودگی هوا سبب افزایش خطر ابتلا به بیماری‌های حاد و مزمن و حتی مرگ می‌گردد. ذرات با توجه به مکان و زمان دارای ترکیب شیمیایی پيچيده و متفاوتی می‌باشند. شهر اهواز با توجه به موقعیت جغرافیایی(نزدیکی به کشورهای عراق و عربستان، پوشش گیاهی پایین، بادهاي سطحی قوي و نیز دما و رطوبت بسیار بالا که به‌عنوان منابع اصلی وقوع پدیده گردوغبار هستند) و همچنین استقرار صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی عمدتاً با تکنولوژی قدیمی در ردیف آلوده‌ترین شهرهای ایران و جهان قرار دارد. ذرات PM2.5 از اهمیت بهداشتی قابل‌توجهی برخوردار هستند زیرابه دلیل ناحیه سطحی بالا و جذب بالای آلاینده، اثرات سمی بیشتری ایجاد می‌کنند. مکانیسم دقيق اثر ذرات هنوز به‌طور کامل مشخص نشده است ولی به نظر می‌رسد مکانیسم‌های چندگانه‌ای از طريق ايجاد گونه‌های اکسيژن فعال و اثرات التهابی، در ايجاد اثرات بهداشتی ذرات نقش مهمی داشته باشند. هدف از مطالعه حاضر ارزیابی اثرات التهابی ذرات PM2.5 هوای تنفسی شهر اهواز بر رده سلولیA549 ریه انسان می‌باشد. روش کار:در اين مطالعه، درمجموع 14ایستگاه براي نمونه برداري در شهر اهواز انتخاب شد که با توجـه بـه اهداف مطالعه شامل6 ایستگاه صنعتی و 8 ایستگاه شهری بود. نمونه‌برداری از ذرات معلق PM2.5 در هوای آزاد شهر اهواز طی دو فصل زمستان و تابستان سال 1399 با استفاده از پمپ نمونه بردارمحیطی(SKC, PMI2.5-model 225-351) با سرعت جريـان 3 لیتر در دقیقه بر روي فیلترهاي فایبرگلاس 37 میلی متری و پورسایز یک میکرون انجام شد. میزان غلظت ذرات از طريق وزن سنجی محاسبه گرديد. در این مطالعه از روش استخراج مرطوب استفاده شد. بعد از کشت رده سلولی، این سلول‌ها در مواجهه با غلظت‌های مختلف PM2.5 (25، 50، 100 و 200 میکروگرم بر میلی‌لیتر) و غلظت صفر (گروه کنترل) قرار گرفتند. درصد بقاء سلولی با استفاده از آزمایش MTT و اثرات التهابی با سنجش بیان ژن سایتوکاین های التهابی IL-1، IL-6، IL-8 و IL-17 و ژن سایتوکاین ضد التهابی IL-10 و تکنیک Real Time PCR تعیین شد. یافته ها:طبق نتایج حاصله، میانگین غلظت ذرات در ایستگاه‌های شهری و صنعتی بیشتر از رهنمود سازمان جهانی بهداشت (5 میکروگرم بر مترمکعب) بود. میانگین غلظت ذرات PM2.5 برای فصل زمستان در ایستگاه‌های شهری و صنعتی شهر اهواز به ترتیب 8/96±34/153 و 08/77±65/191و برای فصل تابستان این مقادیر به ترتیب برابر با 25/59±96/106و 79/97±82/158میکروگرم بر مترمکعب به دست آمد. نتایج آزمایش (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) MTT نشان داد که بیشترین درصد بقاء سلولی مربوط به (غلظت 25 میکروگرم بر میلی لیتر، زمان مواجهه 24 ساعت، فصل تابستان و منطقه شهری) و کمترین درصد بقاء سلولی مربوط به (غلظت 200 میکروگرم بر میلی لیتر، زمان مواحهه 48 ساعت، فصل زمستان و منطقه صنعتی) می‌باشد. علاوه بر این در غلظت و زمان مواجهه مشابه درصد بقاء سلولی در منطقه صنعتی و فصل زمستان کمتر از منطقه شهری و فصل تابستان بود. همچنین بیان ژن سایتوکاین های التهابی و ضدالتهابی نسبت به گروه کنترل افزایش داشت، این تغییرات برای ژن‌های التهابی IL-1 (9/1 تا 6 برابر)، IL-6 (77/1 تا 88/4 برابر)، IL-8 (22/1 تا 58/5 برابر) و IL-17 (79/1 تا 9/8 برابر) گروه کنترل و برای ژن ضد التهابی IL-10 بین 2 تا 6 برابر گروه کنترل بود. علاوه بر این بیان ژن سایتوکاین های التهابی در زمان انکوباسیون 24 ساعت و غلظت‌های 50 و 100 میکروگرم بر میلی‌لیتر نسبت به گروه کنترل دارای تفاوت معنادار بود(P value<0.05 ). نتیجه گیری:به‌طورکلی به دلیل تفاوت ترکیب شیمیايی ذرات معلق و اینکه اين ترکيبات می‌توانند اثرات هم افزایی بر هم داشته باشند، بنابراین اثرات قطعی هر ذره هنوز به‌صورت کامل شناخته‌نشده است. با توجه به نتایج مطالعه حاضر که میزان بقاء سلولی و اثرات التهابی با افزایش غلظت، افزایش مدت‌زمان مواجهه، کاربری زمین و فصل نمونه‌برداری رابطه معنادار دارد، می‌توان گفت که شهروندان اهوازی با خطر جدی آلودگی هوا مواجهه هستند و این خطرات در مناطق صنعتی و فصل زمستان بیشتر می‌باشد.
|
| چکيده
|
:
|
Abstract:Introduction:Todays, air pollution is well known as one of the most important risk factors for human health, worldwide. Exposure to air pollution, especially suspended particles, increases the risk of acute and chronic diseases and even death. Particles may have a complex and different chemical composition in different locations and times. Ahvaz city due to its geographical location (close to Iraq and Saudi Arabia, low vegetation cover, strong surface winds as well as very high temperature and humidity which are the main sources of dust phenomenon) and the establishment of petrochemical and refinery industries mainly operated with old technologies is known as one of most polluted cities in Iran and the world. PM2.5 are air pollutants with high concerns for human health due to some characteristics including their high surface area and high pollutant absorption, exacerbating the toxic effects. The exact mechanism of particles has not yet been fully determined. However, it seems that multiple mechanisms via creation of active oxygen species and inflammatory effects can cause many cardiovascular and respiratory diseases and even death. Therefore, the present study was developed to evaluate the inflammatory effects of PM2.5 in the breathing air of Ahvaz city on the A549 cell line of human lungs.Method:In this study, a total of 14 stations were selected for sampling throughout Ahvaz city (Industrial stations: 6; urban stations: 8). PM2.5 samples in the ambient air of Ahvaz city were taken during winter and summer of 2019 using an environmental sampling pump (SKC, PMI2.5-model 225-351) with a flow rate of 3 L.m-1 on fiberglass filters 37 mm and one-micron pore size. Wet extraction method was used to separate the particles from the filters. After cell line culture, these cells were exposed to different concentrations of PM2.5 (25, 50, 100 and 200 μg / ml). One sample was also considered as control. The percentage of cell survival was determined by using the MTT test and the inflammatory effects by measuring the gene expression of the inflammatory cytokines IL-1, IL-6, IL-8 and IL-17 and the anti-inflammatory cytokine gene IL-10 and Real Time PCR technique.Results:The results showed that The average concentration of particles in urban and industrial stations was higher than the standard values recommended by world Health Organization (5 μg / m3). The average concentration of PM2.5 for the winter season in the urban and industrial stations of Ahvaz city were 153.34 ± 96.8 and 191.65 ± 77.08 μg / m3, respectively. While, average concentration of PM2.5 for the summer season, were 106.96 ± 59.25 and 158.82 ± 97.79 μg / m3, respectively. The results of the MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)) assay showed that the highest percentage of cell survival is attributed to 25 μg / ml, exposure time 24 h at summer season in urban area. While, the lowest percentage of cell survival belonged to 200 μg / ml, exposure time 48 h, at winter season in industrial area) In addition, at the same concentration and exposure time, the percentage of cell survival in the industrial area and winter season was lower than the urban area and summer season. Also, the gene expression of inflammatory and anti-inflammatory cytokines increased compared to the control group IL-1 (1.9-6 times), IL-6 (1.77-4.88 times), IL-8 (1.22-5.58 times), and IL-17 (1.79-8.9 times) were higher than the control. While, the cell survivals for anti-inflammatory gene was 2-6 times higher than control. In addition, a significant difference was observed in the gene expression of inflammatory cytokines during 24 hours of incubation and concentrations of 50 and 100 μg / ml compared to the control group (P value<0.05).Conclusion:In general, due to the difference in the chemical composition of suspended particles and the fact that these compounds can have synergistic effects, therefore, the definitive effects of each particle are still not fully known. According to the results obtained from the present study, cell survival rate and inflammatory effects have a significant relationship with increasing concentration, increasing exposure duration, land use and sampling season; it can be said that the citizens of Ahvaz are facing a serious risk of air pollution and these risks are higher in industrial areas and seasonal Winter.
|
| |