تأثیر ضد توموری کمپلکس‌های پالادیوم با مشتقات دی تیوکربوماتی بر روی رده‌ی سلولی سرطان مری (30-KYSE)

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار، گروه علوم تشریحی و پاتولوژی، دانشکده‌ی پزشکی و پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده‌ی پزشکی و پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران

3 دانشیار، گروه بیوشیمی بالینی، دانشکده‌ی پزشکی و پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران

4 دانشیار، گروه بیوفیزیک، دانشکده‌ی پزشکی و پیراپزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اردبیل، اردبیل، ایران

5 استادیار، گروه شیمی، دانشکده‌ی علوم، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

چکیده

مقدمه: برای درمان بدخیمی‌ها می‌توان از روش‌های جراحی، پرتو درمانی، دارو درمانی و یا ترکیبی از این روش‌ها استفاده کرد. دارو درمانی در بیماران سرطانی شامل شیمی‌ درمانی، بیوتراپی و استفاده از آنتی‌بادی‌های منوکلونال بر علیه برخی آنتی‌ژن‌های سلول‌ بدخیم می‌باشد. از جمله ترکیباتی که به عنوان دارو در شیمی درمانی علیه سلول‌های بدخیم مورد استفاده قرار می‌گیرد، کمپلکس‌های فلزات سنگین می‌باشند  و مطالعه‌ی حاضر نیز با هدف بررسی تأثیر ضد سرطانی کمپلکس‌های جدید پالادیوم بر روی رده‌ی سلولی سرطان مری انجام شد.روش‌ها: کمپلکس‌های جدید پالادیوم به نام‌های µ-٣،۱- الکیلن بیس (دی‌تیوکربامات) بیس (۱٬۱۰- فنانترولین پالادیوم (II) نیترات [که الکیلن می‌تواند پروپیلن (کمپلکس ۱)، بوتیلن (کمپلکس ۲) و یا اکتیلن (کمپلکس ٣) باشد] در آزمایشگاه شیمی دانشگاه سیستان و بلوچستان سنتز شد و به منظور بررسی اثرات ضد سرطانی آن در مقایسه با داروی سیس پلاتین بر روی رده‌ی سلول سرطانی مری (30-KYSE)، از روش‌های MTT [bromide diphenyltetrazolium-5،2-(yl-2-Dimethylthiazol-5،4)-3] و ارزیابی کلونی استفاده شد و همچنین برای بررسی نوع مرگ سلولی (آپوپتوز یا نکروز) از رنگ‌آمیزی آکریدین اورنج- اتیدیوم بروماید استفاده گردید.یافته‌ها: 50IC به دست آمده از تیمار سلول‌ها با کمپلکس‌های ۱، ۲ و ۳ خیلی پایین‌تر از سیس پلاتین بود و همچنین رنگ‌آمیزی سلول‌ها با رنگ آکریدین اورنج- اتیدیوم بروماید نشان داد که این 3 کمپلکس جدید، اثرات سایتوتوکسیک خود را از طریق القای آپوپتوز سلولی اعمال می‌کنند. مقایسه‌ی تعداد کلونی‌های شکل گرفته بعد از تیمار با غلظت‌های مختلف کمپلکس‌های پالادیوم، اختلاف معنی‌داری را در مقایسه با گروه شاهد نشان داد (۰۰۱/۰ > P).نتیجه‌گیری: اثرات ضد سرطانی این 3 کمپلکس بر روی رده‌ی سلولی 30-KYSE بیشتر از داروی سیس پلاتین می‌باشد و حتی استفاده از غلظت‌های پایین کمپلکس‌های پالادیوم می‌تواند باعث کاهش تعداد کلونی و القای مرگ سلولی از نوع آپوپتوز شود که می‌توان از آن در صورت انجام تحقیقات تکمیلی بعدی، به عنوان داروی جایگزین در درمان سرطان مری استفاده کرد. 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Anticancer Effects of Palladium Complexes of Dithiocarbamate Derivatives on Esophageal Cancer Cell Line (KEYSE-30)

نویسندگان [English]

  • Nowruz Najafzadeh 1
  • Sharam Hadizadeh 2
  • Mohammad Mazani 3
  • Mojtaba Amani 4
  • Hassan Mansouri Torshizi 5
1 Assistant Professor, Department of Anatomy and Pathology, School of Medicine and Allied Medicine, Ardabil University of Medical Sciences, Ardabil, Iran
2 MSc Student, Department of Biochemistry, School of Medicine and Allied Medicine, Ardabil University of Medical Sciences, Ardabil, Iran
3 Associate Professor, Department of Biochemistry, School of Medicine and Allied Medicine, Ardabil University of Medical Sciences, Ardabil, Iran
4 Associate Professor, Department of Biophysics, School of Medicine and Allied Medicine, Ardabil University of Medical Sciences, Ardabil, Iran
5 Assistant Professor, Department of Chemistry, School of Basic Sciences, University of Sistan and Balochestan, Zahedan, Iran
چکیده [English]

Background: Surgery, radiation therapy, drug therapy or a combination of these methods can be used for the treatment of malignancies. Drug therapy in cancer includes chemotherapy, biotherapy and use of monoclonal antibodies against antigens of malignant cells. Heavy metal complexes are of the compounds used as drugs in chemotherapy against malignant cells. The present study aimed to assess the effects of new anticancer palladium complexes on esophageal cancer cells.Methods: New palladium complexes, namely [(phen) Pd (µ-al-bis-dtc) Pd (phen)] (NO3)2 (where alkylenebisdithiocarbamate, al-bis-dtc = propylenebisdithiocarbamate (pn-bis-dtc, 1); butylenebisdithiocarbamate (bu-bis-dtc, 2); octylenebis- dithiocarbamate (oc-bis-dtc, 3) and phen=1,10-phenanthroline) was synthesized in the laboratory of Chemistry, University of Sistan and Baluchestan, Iran. To investigate the anticancer effects of three new complexes compared to cisplatin on esophageal cancer cell line (KYSE-30), cytotoxicity was examined through MTT [3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide] and clonogenic assays. Ethidium bromide/acridine orange (EB/AO) staining was used for apoptotic and necrotic cells detection.Findings: The results of MTT and clonogenic assays showed that the IC50 value obtained from cells treated with complexes 1, 2 and 3 were much lower than cisplatin and also ethidium bromide/acridine orange staining demonstrated that three new complexes applied its cytotoxic effect via apoptotic pathway. Comparing the number of colonies formed after treatment with various concentrations of palladium complexes showed significant differences compared with control (P < 0.001).Conclusion: Findings of this study showed that anti-tumor effect of three new complexes on KYSE-30 cell line were higher than that of cisplatin. And, even the use of low concentrations of palladium complexes can reduce the number of colonies and induce cell death by apoptosis. With further researches later, it can be used as an alternative drug in the treatment of esophageal cancer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • KEYSE-30
  • New palladium complexes
  • Colony assay
  • Apoptosis
  • Necrosis

مراجع

  1. Kelsen DP, Daly JM, Kern SE, Levin B, Tepper JE, van Cutsem E. Principles and practice of gastrointestinal oncology. Philadelphia, PA: Lippincott Williams and Wilkins; 2007.
  2. Enzinger PC, Mayer RJ. Esophageal cancer. N Engl J Med 2003; 349(23): 2241-52.
  3. Zhao JS, Li WJ, Ge D, Zhang PJ, Li JJ, Lu CL, et al. Tumor initiating cells in esophageal squamous cell carcinomas express high levels of CD44. PLoS One 2011; 6(6): e21419.
  4. Yang PC, Davis S. Incidence of cancer of the esophagus in the US by histologic type. Cancer 1988; 61(3): 612-7.
  5. (5) Hong Y, Miao X, Zhang X, Ding F, Luo A, Guo Y, et al. The role of P53 and MDM2 polymorphisms in the risk of esophageal squamous cell carcinoma. Cancer Res 2005; 65(20): 9582-7.
  6. Foltinova V, Svihalkova Sindlerova L, Horvath V, Sova P, Hofmanova J, Janisch R, et al. Mechanisms of effects of platinum (II) and (IV) complexes. Comparison of cisplatin and oxaliplatin with satraplatin and LA-12, new Pt (IV)-based drugs. A minireview. Scripta Medica (BRNO) 2008; 81(2): 105-16.
  7. Aryanpour N, Mansouri-Torshizi H, Nakhjavan M, Shirazi H. Cytotoxicity of Diimine Palladium (II) Complexes of Alkyldithiocarbamate Derivatives on Human Lung, Ovary and Liver Cells. Iran J Pharm Res 2012; 11(2): 689-95.
  8. Balcerzak M. Sample digestion methods for the determination of traces of precious metals by spectrometric techniques. Anal Sci 2002; 18(7): 737-50.
  9. Tusek-Bozic L, Juribasic M, Traldi P, Scarcia V, Furlani A. Synthesis, characterization and antitumor activity of palladium(II) complexes of monoethyl 8-quinolylmethylphosphonate. Polyhedron 2008; 27(4): 1317-28.
  10. Barnes KR, Kutikov A, Lippard SJ. Synthesis, characterization, and cytotoxicity of a series of estrogen-tethered platinum(IV) complexes. Chem Biol 2004; 11(4): 557-64.
  11. Katano K, Kondo A, Safaei R, Holzer A, Samimi G, Mishima M, et al. Acquisition of resistance to cisplatin is accompanied by changes in the cellular pharmacology of copper. Cancer Res 2002; 62(22): 6559-65.
  12. Rajabi N, Nematbakhsh M, Pezeshki Z, Talebi A, Ashrafi F. N–Acetylcysteine and Cisplatin-Induced Nephrotoxicity: Is It a Suitable Antioxidant Supplementation to Prevent Nephrotoxicity in Male or Female Rats? J Isfahan Med Sch 2013; 31(229): 294-304. [In Persian].
  13. Zamble DB, Lippard SJ. Cisplatin and DNA repair in cancer chemotherapy. Trends Biochem Sci 1995; 20(10): 435-9.
  14. Sullivan EJ, Kurtoglu M, Brenneman R, Liu H, Lampidis TJ. Targeting cisplatin-resistant human tumor cells with metabolic inhibitors. Cancer Chemother Pharmacol 2014; 73(2): 417-27.
  15. Cepeda V, Fuertes MA, Castilla J, Alonso C, Quevedo C, Perez JM. Biochemical mechanisms of cisplatin cytotoxicity. Anticancer Agents Med Chem 2007; 7(1): 3-18.
  16. Mansouri-Torshizi H, Saeidifar M, Divsalar A, Saboury AA. Interaction studies between a 1,10-phenanthroline adduct of palladium(II) dithiocarbamate anti-tumor complex and calf thymus DNA. A synthesis spectral and in-vitro study. Spectrochim Acta A Mol Biomol Spectrosc 2010; 77(1): 312-8.
  17. Jafari N, Bohlooli S, Mohammadi S, Mazani M. Cytotoxicity of methylsulfonylmethane on gastrointestinal (AGS, HepG2, and KEYSE-30) cancer cell lines. J Gastrointest Cancer 2012; 43(3): 420-5.
  18. Bohlooli S, Jafari N, Jahed S. Cytotoxic effect of freeze-dried extract of Ecballium elaterium fruit on gastric adenocarcinoma (AGS) and esophageal squamous cell carcinoma (KYSE30) cell lines. J Gastrointest Cancer 2012; 43(4): 579-83.
  19. Mansouri-Torshizi H, Saeidifar M, Khosravi F, Divsalar A, Saboury AA, Hassani F. DNA Binding and Antitumor Activity of alpha-Diimineplatinum(II) and Palladium(II) Dithiocarbamate Complexes. Bioinorg Chem Appl 2011; 2011: 394506.
  20. Sharma C, Vas AJ, Goala P, Gheewala TM, Rizvi TA, Hussain A. Ethanolic Neem (Azadirachta indica) Leaf Extract Prevents Growth of MCF-7 and HeLa Cells and Potentiates the Therapeutic Index of Cisplatin. J Oncol 2014; 2014: 321754.
  21. Jha HC, Lu J, Saha A, Cai Q, Banerjee S, Prasad MA, et al. EBNA3C-mediated regulation of aurora kinase B contributes to Epstein-Barr virus-induced B-cell proliferation through modulation of the activities of the retinoblastoma protein and apoptotic caspases. J Virol 2013; 87(22): 12121-38.
  22. Mansouri-Torshizi H, Moghaddam M, Divsalar A, Saboury AA. 2,2'-Bipyridinebutyldithiocarbamatoplatinum(II) and palladium(II) complexes: synthesis, characterization, cytotoxicity, and rich DNA-binding studies. Bioorg Med Chem 2008; 16(21): 9616-25.
  23. Divsalar A, Saboury AA, Ahadi L, Zemanatiyar E, Mansouri-Torshizi H. Investigation of effects of newly synthesized Pt(II) complex against human serum albumin and leukemia cell line of K562. BMB Rep 2010; 43(11): 766-71.
  24. Tayyem H, Huq F, Yu JQ, Beale P, Fisher K. Synthesis and activity of a trinuclear platinum complex: [{trans-PtCl(NH3)2}2mu-{trans-Pt(3-hydroxypyridine)2(H2N(CH2)6NH2)2}]Cl4 in ovarian cancer cell lines. ChemMedChem 2008; 3(1): 145-51.
  25. Gao EJ, Wang KH, Gu XF, Yu Y, Sun YG, Zhang WZ, et al. A novel binuclear palladium complex with benzothiazole-2-thiolate: synthesis, crystal structure and interaction with DNA. J Inorg Biochem 2007; 101(10): 1404-9.
  26. Macdonald F, Ford C, Casson A. Molecular biology of cancer Florence, Kentucky: Taylor and Francis; 2004.
  27. Neves I, Jr., Bertho AL, Veloso VG, Nascimento DV, Campos-Mello DL, Morgado MG. Improvement of the lymphoproliferative immune response and apoptosis inhibition upon in vitro treatment with zinc of peripheral blood mononuclear cells (PBMC) from HIV+ individuals. Clin Exp Immunol 1998; 111(2): 264-8.
  28. Armitage D, Wilkinson G, Stone F, Abel E. Comprehensive organometallic chemistry. New York, NY: Pergamon Press; 1982. vol 2. p.99.
  29. Gordon JA. Use of vanadate as protein-phosphotyrosine phosphatase inhibitor. Methods Enzymol 1991; 201: 477-82.
  30. Kontek R, Matlawska-Wasowska K, Kalinowska-Lis U, Kontek B, Ochocki J. Evaluation of cytotoxicity of new trans-palladium(II) complex in human cells in vitro. Acta Pol Pharm 2011; 68(1): 127-36.
  31. Zhao G, Sun H, Lin H, Zhu S, Su X, Chen Y. Palladium(II) complexes with N,N'-dialkyl-1,10-phenanthroline-2,9-dimathanamine: synthesis, characterization and cytotoxic activity. J Inorg Biochem 1998; 72(3-4): 173-7.
مجله دانشکده پزشکی اصفهان
دوره 32، شماره 294 - شماره پیاپی 294
مرداد و شهریور 1393
صفحه 1129-1141

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 26 اسفند 1392
  • تاریخ بازنگری: 06 اردیبهشت 1403
  • تاریخ پذیرش: 17 فروردین 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار