Bortezomib ve C vitamini Kombinasyonunun HL-60 Akut Promyelositik Lösemi Hücrelerindeki Etkisinin Değerlendirilmesi

Year 2023, Volume: 20 Issue: 2, 418 - 424, 31.08.2023

Abdullah Taşkın

Abstract

Amaç: C vitamini, tedaviye bağlı yan etkileri azaltma ve kanser hücrelerinin kemoterapötik ajanlara duyarlılığını arttırmak için farklı kanser tedavilerinde kullanılmaktadır. Bunun yanında C vitamininin serbest radikal süpürücü özelliği, inhibitör etkisi ve oksidatif stresi indükleme rolü tedavilerin etkinliğini değiştirebilmektedir. Bu çalışmada lösemi tedavisinde kemoterapötik-sitotoksik ajan olarak kullanılan Bortezomib ve C vitamininin ve bunların kombinasyonlarının HL-60 akut promyelositik lösemi hücrelerindeki etkilerinin araştırılması amaçlandı.
Materyal ve Metod: HL-60 hücreleri, Bortezomib (1-100 nM), C vitamini (1-100 µM) konsantrasyonları ve bunların kombinasyonları ile 24 saat ile inkübe edildi. Bortezomib ve C vitamininin monoterapötik ve bunların kombinasyonunun sitotoksik etkileri MTT yöntemiyle, genotoksik etkiler Comet assay yöntemiyle ve intraselüler reaktif oksijen türleri (ROS) düzeyi DCFH-DA floresan prob yöntemiyle analiz edildi.
Bulgular: HL-60 hücrelerinde Bortezomib’in konsantrasyonla ilişkili olarak sitotoksik ve genotoksik etkiler oluşturduğu (p˂0.001), C vitaminin ise (100 µM hariç) sitotoksik ve genotoksik etki oluşturmadığı bulundu (p˃0.05). Bortezomib+C vitamini kombinasyonlarında yüksek C vitamini konsantrasyonlarının daha yüksek sitotoksik, genotoksik etkiler oluşturduğu ve hücre içi ROS seviyelerini artırdığı bulundu (p˂0.001). Ancak bu etkiler bortezomib’in monoterapötik etkisi kadar güçlü değildi.
Sonuç: HL-60 akut promyelositik lösemi hücrelerinde Bortezomib’in monoterapötik etkilerine karşılık Bortezomib+C vitamini kombinasyonu daha az sitotoksisite, genotoksisite ve hücre içi ROS oluşumuna sebep olmuştur. C vitamininin bu potansiyel etkileri kanser tedavisinde göz önünde bulundurulmalıdır. Bu sonuçların farklı lösemi hücre hatları, in vivo ve preklinik çalışmalarla desteklenmesi lösemi tedavisinde onkolojik etkinliği artırmaya yardımcı olabilir.

Keywords

Bortezomib, C vitamini, Sitotoksisite, Genotoksisite, Hücre içi ROS

Supporting Institution

-

Project Number

-

Thanks

Bu çalışmada kullanılan HL-60 hücre hattını temin eden ve teknik destek sağlayan Gaziantep Üniversitesi Tıp Fakültesi Tıbbi Biyokimya Anabilim dalında görevli Dr. Hasan Ulusal’a teşekkür ederim.

Evaluation of the Effect of Bortezomib and Vitamin C Combination in HL-60 Acute Promyelocytic Leukemia Cells

Abstract

Project Number

-

References

• Lawenda BD, Kelly KM, Ladas EJ, Sagar SM, Vickers A, Blum-berg JB. Should Supplemental Antioxidant Administration Be Avoided During Chemotherapy and Radiation Therapy? JNCI J Natl Cancer Inst. 2008; 100(11): 773–83.
• Huang R-FS, Huang S-M, Lin B-S, Hung C-Y, Lu H-T. N-Acetylcysteine, Vitamin C and Vitamin E Diminish Homocys-teine Thiolactone-Induced Apoptosis in Human Promyeloid HL-60 Cells. J Nutr. 2002; 132(8): 2151–6.
• Taşkın A, Tarakçıoğlu M, Ulusal H, Örkmez M, Taysı S. Idaru-bicin-bromelain combination sensitizes cancer cells to con-ventional chemotherapy. Iran J Basic Med Sci. 2019; 22(10): 1172–8.
• Harvie M. Nutritional Supplements and Cancer: Potential Benefits and Proven Harms. Am Soc Clin Oncol Educ B. 2014; (34): e478–86.
• Padayatty SJ, Sun AY, Chen Q, Espey MG, Drisko J, Levine M. Vitamin C: Intravenous Use by Complementary and Al-ternative Medicine Practitioners and Adverse Effects. PLoS One. 2010; 5(7): e11414.
• Bedhiafi T, Inchakalody VP, Fernandes Q, Mestiri S, Billa N, Uddin S, et al. The potential role of vitamin C in empowe-ring cancer immunotherapy. Biomed Pharmacother. 2022; 146: 112553.
• Catley L, Anderson KC. Velcade and Vitamin C: Too Much of a Good Thing? Clin Cancer Res. 2006; 12(1): 3–4.
• Lee SJ, Jeong J, Lee I, Lee J, Jung JH, Park HY, et al. Effect of High-dose Vitamin C Combined With Anti-cancer Treatment on Breast Cancer Cells. Anticancer Res. 2019; 39(2): 751-758.
• Chen Q, Espey MG, Krishna MC, Mitchell JB, Corpe CP, Buettner GR, et al. Pharmacologic ascorbic acid concentrati-ons selectively kill cancer cells: Action as a pro-drug to deli-ver hydrogen peroxide to tissues. Proc Natl Acad Sci. 2005; 102(38): 13604–9.
• Pires AS, Marques CR, Encarnação JC, Abrantes AM, Marques IA, Laranjo M, et al. Ascorbic Acid Chemosensiti-zes Colorectal Cancer Cells and Synergistically Inhibits Tu-mor Growth. Frontiers in Physiology. 2018; 9: 911.
• Ngo B, Van Riper JM, Cantley LC, Yun J. Targeting cancer vulnerabilities with high-dose vitamin C. Nat Rev Cancer. 2019; 19(5): 271–82.
• Reang J, Sharma PC, Thakur VK, Majeed J. Understanding the therapeutic potential of ascorbic acid in the battle to overcome cancer. Biomolecules. 2021; 11(8): 1130.
• Perrone G, Hideshima T, Ikeda H, Okawa Y, Calabrese E, Gorgun G, et al. Ascorbic acid inhibits antitumor activity of bortezomib in vivo. Leukemia. 2009; 23(9): 1679–86.
• Llobet D, Eritja N, Encinas M, Sorolla A, Yeramian A, Scho-enenberger JA, et al. Antioxidants block proteasome inhibi-tor function in endometrial carcinoma cells. Anticancer Drugs. 2008 ; 19(2): 115-24.
• Park J, Cho J, Song EJ. Ubiquitin–proteasome system (UPS) as a target for anticancer treatment. Arch Pharm Fricker LD. Proteasome Inhibitor Drugs. Annu Rev Pharma-col Toxicol. 2020; 60(1): 457–76.
• Lioni M, Noma K, Snyder A, Klein-Szanto A, Diehl JA, Rustgi AK, et al. Bortezomib induces apoptosis in esophageal squamous cell carcinoma cells through activation of the p38 mitogen-activated protein kinase pathway. Mol Cancer Ther. 2008 ;7(9): 2866–75.
• Voorhees PM, Dees EC, O’Neil B, Orlowski RZ. The Protea-some as a Target for Cancer Therapy. Clin Cancer Res. 2003; 9(17): 6316–25.
• Korani M, Korani S, Zendedel E, Jaafari M, Sathyapalan T, Sahebkar A. Utilization of Lipid-Based Nanoparticles to Imp-rove the Therapeutic Benefits of Bortezomib. Anticancer Agents Med Chem. 2020; 20: 643-650.
• Nie D, Huang K, Yin S, Li Y, Xie S, Ma L, et al. Synergis-tic/additive interaction of valproic acid with bortezomib on proliferation and apoptosis of acute myeloid leukemia cells. Leuk Lymphoma. 2012; 53(12): 2487–95.
• Zou W, Yue P, Lin N, He M, Zhou Z, Lonial S, et al. Vitamin C Inactivates the Proteasome Inhibitor PS-341 in Human Can-cer Cells. Clin Cancer Res. 2006; 12(1): 273–80.
• Kliková K, Štefaniková A, Pilchová I, Hatok J, Chudý P, Chu-dej J, et al. Differential impact of bortezomib on HL-60 and K562 cells. Gen Physiol Biophys. 2015; 34: 33–42.
• Kramarenko GG, Wilke WW, Dayal D, Buettner GR, Schafer FQ. Ascorbate enhances the toxicity of the photodynamic action of Verteporfin in HL-60 cells. Free Radic Biol Med. 2006; 40(9): 1615–27.
• Singh NP, McCoy MT, Tice RR, Schneider EL. A simple tech-nique for quantitation of low levels of DNA damage in indi-vidual cells. Exp Cell Res. 1988; 175(1): 184–91.
• Duran E, Taşkın S, Pehlivan B, Çelik H. DNA damage and changes in oxidized biomolecules in COVID-19 patients trea-ted in intensive care units: a single center experience. Eur Rev Med Pharmacol Sci. 2023; 27(13): 6414–21.
• D’Andrea GM. Use of Antioxidants During Chemotherapy and Radiotherapy Should Be Avoided. CA Cancer J Clin. 2005; 55(5): 319–21.
• Bairati I, Meyer F, Jobin E, Gélinas M, Fortin A, Nabid A, et al. Antioxidant vitamins supplementation and mortality: A randomized trial in head and neck cancer patients. Int J Cancer. 2006; 119(9): 2221–4.
• Salganik RI. The Benefits and Hazards of Antioxidants: Cont-rolling Apoptosis and Other Protective Mechanisms in Can-cer Patients and the Human Population. J Am Coll Nutr. 2001; 20: 464S-472S. Available at: https://doi.org/10.1080/07315724.2001.10719185
• Shinozaki K, Hosokawa Y, Hazawa M, Kashiwakura I, Oku-mura K, Kaku T, et al. Ascorbic Acid Enhances Radiation-induced Apoptosis in an HL60 Human Leukemia Cell Line. J Radiat Res. 2011; 52(2): 229–37.
• González-Montero J, Chichiarelli S, Eufemi M, Altieri F, Saso L, Rodrigo R. Ascorbate as a Bioactive Compound in Cancer Therapy: The Old Classic Strikes Back. Molecules. 2022; 17: 12.
• Yedjou CG, Thuisseu L, Tchounwou C, Gomes M, Howard C, Tchounwou P. Ascorbic acid potentiation of arsenic trioxide anticancer activity against acute promyelocytic leukemia. Arch Drug Inf. 2009; 2(4): 59–65.
• Karasavvas N, Cárcamo JM, Stratis G, Golde DW. Vitamin C protects HL60 and U266 cells from arsenic toxicity. Blood. 2005; 105(10): 4004–12.