Uticaj metformina na apoptozu ćelija glioma i melanoma in vitro i na rast melanoma in vivo
The Effect of Metformin on Glioma and Melanoma Cell Apoptosis in vitro and Melanoma Growth in vivo
2014
Аутори:
Janjetović, KristinaОстала ауторства
Trajković, VladimirMicić, Dragan
Isaković, Aleksandra
Pravica, Vera
Momčilović, Miljana
Тип документа:
Докторска теза (Објављена верзија)
Метаподаци
Приказ свих података о документуАпстракт:
U ovoj disertaciji ispitivan je efekat antidijabetskog leka metformina na
apoptozu celijskih linija melanoma i glioma in vitro, u odsustvu i prisustvu
hemoterapeutika cisplatina. Takode smo bili zainteresovani za uticaj metformina na rast
melanoma in vivo.
U odsustvu cisplatina po prvi put je pokazan dvojan antiglioma efekat
metformina na celijskoj liniji glioma pacova C6. U celijskim kulturama glioma pacova
C6 male gustine metformin je zaustavio progresiju celijskog ciklusa u G0/G1 fazi, bez
znacajnog povecanja celijske smrti. Sa druge strane, u konfluentnim kulturama C6 celija
metformin je izazvao izuzetno povecanje apoptoze koja je zavisna od kaspaza,
depolarizacije mitohondrija, oksidativnog stresa i povezana sa aktivacijom JNK (engl.
c-Jun N-terminal kinase). Apoptoza indukovana metforminom je u potpunosti sprecena
supstancama koje blokiraju promenu propustljivosti membrane mitohondrija
(ciklosporin A) i produkciju reaktivnih kiseonicnih vrsta (N-acetilcistein), dok su je
inhibitori aktivacije JNK (SP600125) ili glikolize (natrijumfluorid, jodoacetat)
delimicno sprecili. Supstanca C, koja je inhibitor adenozin monofosfatom aktivirane
protein kinaze AMPK (engl. AMPactivated protein kinase), je smanjila antiglioma
efekat metformina dok je AMPK agonista AICAR (engl. 5-Aminoimidazole-4-
carboxamide ribonucleotide) imitirao pomenuti efekat. Primarni astrociti pacova su bili
u potpunosti otporni na antiproliferativno i proapoptotsko dejstvo metformina.
Dalje je ispitivan in vitro uticaj metformina na antikancersku aktivnost dobro
poznatog hemoterapeutika cisplatina. Iako je sam metformin smanjio broj tumorskih
celija, iznenadujuce antagonizovao je citotoksicnost cisplatina u U251 celijama glioma.
Metformin je smanjio apoptotsku celijsku smrt indukovanu cisplatinom u U251
celijama glioma, tako što je smanjio oksidativni stres i aktivaciju kaspaza. Zapažena
citoprotekcija je ocigledno nezavisna od AMPK, jer metformin nije dalje povecao
aktivaciju AMPK indukovanu cisplatinom i drugi farmakološki aktivatori AMPK nisu
uspeli da inhibiraju apoptozu indukovanu cisplatinom. Sa druge strane, metformin je
indukovao aktivaciju Akt u celijama tretiranim cisplatinom, a inhibitor Akt (10-DEBC
hidrohlorid) ili fosfoinozitid 3-kinaze/Akt inhibitor (LY294002) su poništili
antioksidantna i antiapoptotska dejstva posredovana metforminom.
U odsustvu cisplatina in vitro i in vivo antimelanoma efekat metformina je
ispitivan, koristeci B16 celijsku liniju melanoma miša. Metformin je izazvao
zaustavljanje celijskog ciklusa u G2/M fazi, koje je povezano sa apoptotskom smrcu
celija melanoma. Indukcija oksidativnog stresa i depolarizacija membrane mitohondrija
su prethodili apoptozi posredovanoj metforminom za koju je pokazano, da je zavisna od
kaspaza. Metformin je povecao ekspresiju tumor supresornog proteina p53, dok je
smanjio nivo iRNK antiapoptotskog proteina Bcl-2.Tretman metforminom nije
stimulisao ekspresiju inhibitora celijskog ciklusa p21, dajuci indikaciju da p21 nije
neophodan za zapaženi blok celijskog ciklusa. Za antimelanoma delovanje metformina
izgleda da nije potrebna aktivacija AMPK, jer supstanca C nije uspela da povrati
vijabilitet B16 celija tretiranih metforminom. Metformin je indukovao autofagiju u B16
celijama, dok su inhibitori autofagije amonijum hlorid i vortmanin delimicno povratili
vijabilitet celija melanoma tretiranih metforminom, što ukazuje da je autofagija
indukovana metforminom citotoksicna. Konacno, oralna upotreba metformina dovela je
do znacajnog smanjenja velicine tumora u mišijem B16 melanoma modelu.
Rezultati dobijeni u odsustvu cisplatina na celijskim linijama melanoma i glioma
in vitro, kao i na mišijem modelu in vivo, ukazuju na potencijalnu primenu metformina
kao antikancerskog agensa u navedenim tumorima. Sa druge strane, u prisustvu
cisplatina pokazalo se da treba veoma pažljivo uzeti u razmatranje upotrebu metformina
kod pacijenata koji boluju od dijabetesa i kancera i primaju cisplatin, ili kao
potencijalne aduvantne terapije u hemoterapeutskim protokolima baziranim na
cisplatinu.
Кључне речи:
Metformin; Kancer; Cisplatin; AMPK; Apoptoza; Autofagija; Oksidativni stresИзвор:
University of Belgrade, School of Medicine, 2014, 1-87URI
http://eteze.bg.ac.rs/application/showtheses?thesesId=2117https://fedorabg.bg.ac.rs/fedora/get/o:9963/bdef:Content/download
http://vbs.rs/scripts/cobiss?command=DISPLAY&base=70036&RID=46947599
http://nardus.mpn.gov.rs/123456789/2460
https://radar.ibiss.bg.ac.rs/handle/123456789/2440