THE SYNERGISTIC EFFECT OF GELDANAMYCIN AND TRICHOSTATIN A ON HUMAN BLADDER CELLS

Öz

OBJECTIVE: Heat shock protein 90 (HSP90) is an ATPdependent molecular chaperone required for the stability and function of numerous oncogenic signaling proteins that determine the hallmarks of cancer. Therefore, HSP90 is known as a molecular therapeutic target for the prevention and treatment of cancer. Geldanamycin (GA) was the first identified natural Hsp90 inhibitor. Inhibition of Hsp90 results in the induction of apoptosis in cancer cells, and may be accompanied by a reduction in chemotherapy resistance. This study is aimed to investigate, on transcriptional and protein levels, the synergic effects of unaccompanied and/or combined use of Geldanamycin (GA) and Trichostatin A (TSA) on the apoptotic pathway of human bladder cancer cell line T24.

MATERIAL AND METHODS: The effect of geldanamisin (0–30 µM) on cell viability were determined by WST-1. The variation in the expression levels of CASP3 genes was transcriptionally determined by quantitative real-time PCR. The translational expressional levels of caspase-3, Bax and Bcl2 genes were performed by western blot method.

RESULTS: The use of GA alone and GA+TSA combinati- on significantly down-regulated the antiapoptotic gene Bcl2 while Caspase-3 and Bax expression were increased at translational levels. Cas3 mRNA level was also increa- sed with respect to control (p<0.05).

CONCLUSIONS: The use of geldanamycin+TSA combination reduced cell proliferation and induced apoptosis. Therefore, it can be suggested that HSP90 inhibitors may offer a new approach to consider in the treatment of bladder cancer

Anahtar Kelimeler

• HSP90 inhibitor,Geldanamycin,Apoptosis,Bladder Cancer

GELDANAMİSİN VE TRİKOSTATİN A’NIN İNSAN MESANE KANSERİ HÜCRELERİ ÜZERİNE SİNERJİSTİK ETKİSİ

Öz

AMAÇ: Isı şok protein 90 (IŞP), ATP-bağımlı moleküler bir şaperon olup kanserin temel özellikleri olarak tanımlanan çok sayıdaki onkogenik sinyal proteinlerinin stabilitesi ve fonksiyonu için gereklidir. Bu nedenle, IŞP90 kanserin önlenmesi ve tedavisi için moleküler bir terapötik hedef olarak görülür. Geldanamisin (GA) ilk doğal IŞP90 inhibitörüdür. IŞP90 inhibisyonu, kanser hücrelerinde apoptosisin indüklenmesine neden olur ve kemoterapi direncinde bir azalmaya eşlik edebilir. Bu çalışmada amacımız, Geldanamisin (GA) ve Trikostatin A (TSA)’ın tek başlarına ve/veya kombinasyonlarının kullanımının, insan mesane kanser hücre hattı T24’de transkripsiyonel ve protein düzeyinde apoptotik yolak üzerindeki sinerjik etkilerini araştırmaktır.

GEREÇ VE YÖNTEM: Geldanamisin (0–30 µM)'nin hücre canlılığı üzerine olan etkisi WST1 aracılığıyla belirlenmiştir. Belirtilen ilaçların tek başlarına ve birlikte kullanımlarının CASP3 geninin transkripsiyonel ifade düzeylerindeki farklılıklar kantitatif eş zamanlı PCR yöntemiyle belirlenmiştir. Kaspaz3, Bax ve Bcl2 genlerinin translasyonel ifade düzeyleri ise western blot yöntemi ile gerçekleştirilmiştir.

BULGULAR: Antiapoptotik gen Bcl2 ifadelenmesi, GA ve GA+TSA kombinasyonu kullanımı sonrasında önemli derecede azalmakta iken, kaspaz-3 ve Bax ifadelenmesi kontrole göre translasyonel düzeyde artmıştır. Aynı zamanda, Cas3 mRNA düzeyi de kontrole göre artmıştır(p<0.05).

SONUÇ: GA+TSA kombinasyonu hücre proliferasyonunu azaltmakta ve apoptoza indüklediği görülmüştür. Bu nedenle, IŞP90 inhibitörlerinin mesane kanseri tedavisinde yeni bir yaklaşım sunabileceğini düşünmekteyiz.

Anahtar Kelimeler

• HSP90 inhibitörü,Geldanamisin,Apoptoz

Kaynakça

1. Karkoulis, P.K., Stravopodis, D.J., Konstantakou, E.G., Voutsinas, G.E. (2013). Targeted inhibition of heat shock protein 90 disrupts multiple oncogenic signaling pathways, thus inducing cell cycle arrest and programmed cell death in human urinary bladder cancer cell lines. Cancer Cell International, 2013;13(1):11. Chehab, M., Caza, T., Skotnicki, K., et al. Targeting HSP90 in urothelial carcinoma. Oncotarget 2015;6(11):8454-73.Mitra, A.P., Cote, R.J. Molecular pathogenesis and diagnostics of bladder cancer. Annual Review of Pathology 2009; 4:251-85. Ischia, J., So, A.I. The role of heat shock proteins in bladder cancer. Nature Reviews Urology 2013; 10(7):386-95. Ma, L., Sato, F., Sato, R., et al. Dual targeting of heat shock proteins 90 and 70 promotes cell death and enhances the anticancer effect of chemotherapeutic agents in bladder cancer. Oncology Reports 2014;31(6):2482-92. Kiliccioglu I., Konac E., Varol N., Bilen CY. Proteasome and HDAC Inhibition Changes the Expression Levels of Bcl-2, Bcl-XL, Bim and Bik Proteins in Androgen-Independent PC-3 Cell Line. Gazi Medical Journal 2015;26:155-157.Lee, C.S., Kim, Y.J., Lee, S.A., Myung, S.C., Kim, W. Combined effect of HSP90 inhibitor geldanamycin and parthenolide via reactive oxygen species-mediated apoptotic process on epithelial ovarian cancer cells. Basic Clin Pharmacol Toxicol 2012;111(3):173-81.Mohammadi, A., Yaghoobi, M.M., Gholamhoseynian-Najar, A., Kalantari-Khandani, B., Sharifi, H., Saravani, M. HSP90 inhibitor enhances anti-proliferative and apoptotic effects of celecoxib on HT-29 colorectal cancer cells via increasing BAX/BCL-2 ratio. Cell Mol Biol 2016;62(12):62-67. Mcnamara, A.V., Barclay, M., Watson, A.J., Jenkins, J.R. HSP90 inhibitors sensitise human colon cancer cells to topoisomerase I poisons by depletion of key anti-apoptotic and cell cycle checkpoint proteins. Biochem Pharmaco, 2012;83(3):355-67.