Purpose: This investigation aimed to evaluate the potential cytogenotoxic effects of gabapentin (GBP) on neuroblastoma cells (SH-SY5Y cell line) given its broad range of applications. Furthermore, the interaction between GBP and DNA polymerase beta (DNApolβ) was evaluated using in silico methods.
Material and Methods: The 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium (MTS) assay was used to investigate the cytotoxicity of GBP at concentrations of 1 µM, 10 µM, 100 µM and 1000 µM. The IC₅₀ value of GBP was calculated, as were the genotoxic effects of GBP at concentrations of 0.14 µM, 0.28 µM, 0.56 µM and 1.12 µM, using the Comet assay. Additionally, AutoDock 4.0 was used to predict the interaction between GBP and the DNApolβ molecule in silico.
Results: GBP significantly decreased the viability of SH-SY5Y cells by 70.2 ± 3.084% and 86.8 ± 3.324% at concentrations of 1 µM and 10 µM, respectively. Concentrations of GBP (0.14 µM, 0.28 µM, 0.56 µM and 1.12 µM) were found to be statistically significant for the damaged cell index (DCI) in SH-SY5Y cells at 298.219 ± 104.66, 593.436 ± 120.16, 1216.378 ± 215.96 and 1589.733 ± 472.65, respectively. The genetic damage index (GDI) for these concentrations was found to be statistically significant at 4.150 ± 1.92, 6.568 ± 1.27, 8.216 ± 0.60 and 9.181 ± 1.16, respectively. The Gibbs free binding energy of GBP with DNApolβ was calculated as -7.35 kcal/mol.
Conclusion: The results of this study indicate that GBP, used in the treatment of epilepsy and neuropathic pain, increases both cytotoxicity and genotoxicity in SH-SY5Y neuroblastoma cells. Furthermore, in silico predictions have revealed a significant interaction between GBP and DNApolβ.
Neuroblastoma Gabapentin genotoxicity cytotoxicity SH-SY5Y cell line in slico molecular docking
No ethics committee authorisation required
Amaç: Bu araştırma, geniş uygulama alanı göz önüne alındığında, gabapentinin (GBP) nöroblastoma hücreleri (SH-SY5Y hücre hattı) üzerindeki potansiyel sitogenotoksik etkilerini değerlendirmeyi amaçlamıştır. Ayrıca, GBP ve DNA polimeraz beta (DNApolβ) arasındaki etkileşim in silico yöntemler kullanılarak değerlendirilmiştir.
Gereç ve Yöntem: 3-(4,5-dimetiltiyazol-2-il)-5-(3-karboksimetoksifenil)-2-(4-sülfofenil)-2H-tetrazolyum (MTS) deneyi, 1 µM, 10 µM, 100 µM ve 1000 µM konsantrasyonlarında GBP'nin sitotoksisitesini araştırmak için kullanılmıştır. Comet deneyi kullanılarak GBP'nin IC₅₀ değeri ve 0,14 µM, 0,28 µM, 0,56 µM ve 1,12 µM konsantrasyonlarında GBP'nin genotoksik etkileri hesaplanmıştır. Ek olarak, GBP ve DNApolβ molekülü arasındaki etkileşimi in silico tahmin etmek için AutoDock 4.0 kullanılmıştır.
Bulgular: GBP, SH-SY5Y hücrelerinin canlılığını 1 µM ve 10 µM konsantrasyonlarında sırasıyla %70,2 ± 3,084 ve %86,8 ± 3,324 oranında önemli ölçüde azaltmıştır. GBP konsantrasyonları (0.14 µM, 0.28 µM, 0.56 µM ve 1.12 µM) SH-SY5Y hücrelerinde hasarlı hücre indeksi (DCI) için sırasıyla 298.219 ± 104.66, 593.436 ± 120.16, 1216.378 ± 215.96 ve 1589.733 ± 472.65 değerlerinde istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. Bu konsantrasyonlar için genetik hasar indeksi (GDI) sırasıyla 4.150 ± 1.92, 6.568 ± 1.27, 8.216 ± 0.60 ve 9.181 ± 1.16 olarak istatistiksel olarak anlamlı bulunmuştur. GBP'nin DNApolβ ile Gibbs serbest bağlanma enerjisi -7,35 kcal/mol olarak hesaplanmıştır.
Sonuç: Bu çalışmanın sonuçları, epilepsi ve nöropatik ağrı tedavisinde kullanılan GBP'nin SH-SY5Y nöroblastoma hücrelerinde hem sitotoksisiteyi hem de genotoksisiteyi artırdığını göstermektedir. Dahası, in silico tahminler GBP'nin DNApolβ ile önemli bir etkileşim içinde olduğunu göstermiştir.
nöroblastoma gabapentin genotoksisite sitotoksisite SH-SY5Y hücre hattı in slico moleküler yerleştirme
Etik kurul izni gerekli değildir.
| Birincil Dil | İngilizce |
|---|---|
| Konular | Tıbbi Genetik (Kanser Genetiği hariç) |
| Bölüm | Araştırma Makalesi |
| Yazarlar | |
| Gönderilme Tarihi | 29 Ocak 2025 |
| Kabul Tarihi | 23 Mayıs 2025 |
| Yayımlanma Tarihi | 30 Haziran 2025 |
| DOI | https://doi.org/10.17826/cumj.1629309 |
| IZ | https://izlik.org/JA56CJ89ZJ |
| Yayımlandığı Sayı | Yıl 2025 Cilt: 50 Sayı: 2 |