گونه ­های فعال اکسیژن همواره به عنوانفراورده جانبی در واکنش­های طبیعی سلول­های هوازی، سلامت سلول­ها را تهدید می­کنند.این گروه از مولکول­ها شامل اکسیژن منفرد، رادیکال سوپراکسید و هیدروژن­پراکسید دربخش­های مختلف سلول، به­خصوص در میتوکندری تولید شده و با اثر مستقیم بر بیومولکول­هایحیاتی از جمله پروتئین­ها، نوکلئیک اسید و لیپیدهای غشایی سلامت سلول، بافت، ارگانو در نهایت جاندار را به­خطر می­اندازند. بیماری­های متعددی در رابطه با ROSهاوجود دارند که همچنان یافتن رویکردهای نوین درمانی برای آن­ها موضوع پژوهش­هایبسیاری است. از جمله این بیماری­ها می­توان به آلزایمر، بیماری­های تحلیل روندهاعصاب و زخم­های مزمن اشاره کرد. در سلول­های هوازی طی سالیان متمادی تکامل، سیستم­هایآنتی­اکسیدانی طبیعی شامل آنتی­اکسیدان­های آنزیمی و غیر آنزیمی توسعه یافته­اندکه با کنترل سطوح ROSها،سلامت سلول را تضمین می­کنند. ازجمله مهمترین این آنتی­اکسیدان­ها، آنزیم­هایسوپراکسید دیسموتاز هستند که به­شکل موثری در حذف رادیکال­های سوپراکسید در سلولعمل می­کنند. در این پژوهش از SODهای نوترکیب گیاه حرا استفاده شد. این آنزیم­هاشامل AmSOD1   و AmSOD2 هستند که هرکدام به­ترتیب نوعی CuZnSOD و MnSOD می­باشند. ایندو آنزیم در مقایسه با سایر آنزیم­های SODی موجود فعالیت و پایداری بالاتری دارند، بههمین دلیل گزینه­های مناسبی برای درمان بیماری­ها بر مبنای افزابش بیش از حد ROS به­نظر می­رسیدند.این دو آنزیم به­صورت هترولوگ در باکتری E.coli و میزبانبیانی Rosetta(DE3)  بیانشدند سپس مراحل خالص­سازی، دیالیز و تعیین فعالیت روی آن­ها صورت گرفت. در ادامهاین آنزیم­ها به لاین سلولی فیبروبلاست موش بدون اعمال استرس اکسیداتیو افزودهشدند تا اثر هر آنزیم بر زنده­مانی این سلول­ها مشخص شود. سپس در نتیجه واکنش بینزانتین و زانتین اکسیداز در لاین سلولی، رادیکال سوپراکسید تولید شده و باعث ایجاداسترس اکسیداتیو شد. در ادامه غلظت­های 5 و 25 میکروگرم از دو آنزیم AmSOD1 و AmSOD2 به لاین سلولیفیبروبلاست دچار استرس اکسیداتیو افزوده شد. نتایج آزمایش­های سلولی نشان داد کهافزودن آنزیم­های نوترکیب SOD به لاین سلولی فیبروبلاستی اثر منفی بر رشدو تکثیر سلول­ها ندارد. در شرایط استرس اکسیداتیو، زنده­مانی سلولهای فیبروبلاستبه شدت کاهش یافت. در حالی­که افزودن این آنزیم­ها به لاین سلولی ، باعث کنترل ایناسترس شده و زنده­مانی سلول­ها دوباره به حال عادی پیش از استرس بازگشت. پس ازاثبات ویژگی دارویی این آنزیم­ها، ترکیبات هیدروژل متعددی برای توسعه نانوساختارتحویل مناسب این آنزیم­ها به زخم مزمن مورد برسی قرار گرفتند. هیدروژل­های ترکیبیبا استفاده از دو پلیمر PVA و کیتوسان با نسبت برابر و با استفاده ازچرخه ذوب و انجماد پیاپی به عنوان عامل اتصال عرضی ساخته شدند. این هیدروژل­ها ازنظر ویژگی­های فیزیکی و مکانیکی مورد بررسی قرار گرفتند. سپس در این هیدروژل­ها،پس از ساخت و با روش غوطه­ور شدن، مقدار 260 میکروگرم آنزیم AmSOD1 بارگذاری شد.برای بررسی رهایش نیز از روش رهایش بر اساس انتشار استفاده شد. نتایج رهایش نشاندادند که حداکثر 160 میکروگرم برمیلی­لیتر پروتئین از این هیدروژل رها شده است.این رهایش، از مدل رهایش در طول زمان بوده و در پژوهش­های مشابه بر این مدلهیدروژل نیز تکرار شده است. با توجه به نتایج به­دست آمده در این پژوهش، مشخص شدکه آنزیم­های AmSOD برایسلول­ها سمی نبوده و قادر به کنترل استرس اکسیداتیو ناشی از تولید رادیکالسوپراکسید می­باشند. همچنین، هیدروژل ساخته شده از دو پلیمر PVA و کیتوسان توانایی جذب و رهایش مقدارمناسبی از این پروتئین را داشته و به عنوان یک پایه هیدروژل برای توسعه سازه­هایتحویل دارو پیشرفته مناسب می­باشد.

کلمات کلیدی:سوپراکسید دیسموتاز، هیدروژل، تحویل دارو، گونه­های فعال اکسیژن، سمیت زداییاکسیداتیو، لاین سلولی فیبروبلاست موش