DOI: https://doi.org/10.18524/2077-1746.2020.1(46).202196

ПОРІВНЯННЯ ЦИТОТОКСИЧНОЇ АКТИВНОСТІ ЦИСПЛАТИНУ ТА КЛАСТЕРНОЇ СПОЛУКИ РЕНІЮ (III)

К. В. Зеленюк, О. А. Голіченко, О. В. Штеменко, Н. І. Штеменко

Анотація


У зв'язку з попередніми даними про протипухлинну активність кластерних сполук ренію (III) і їх синергізм з цисплатином великий інтерес представляють порівняльні дослідження впливу цих сполук з цисплатином на лейкозні клітини людини. Мета роботи - порівняти цитотоксичну активність кластерної сполуки ренію Re2Cl2(C3H7CO2)4 (I) у розчинах і наноліпосомах окремо і разом з цисплатином у клітинах Jurkat. Цитотоксичність цих речовин досліджували щодо Т-клітин гострого лімфобластного лейкозу (клітин Jurkat) загальноприйнятими методами. Показано, що цитотоксична активність I і цисплатину має близькі значення, а цитотоксична активність системи реній-платина була значно ефективнішою, ніж у I та цисплатину. У діапазоні низьких концентрацій I більш ефективний у розчинах, ніж цисплатин, що може бути поясненням значно меншої токсичності сполук ренію та їх ефективності в експериментах in vivo. Ліпосомальні форми досліджених препаратів більш ефективні, ніж їх розчини, завдяки спрощеному транспортному механізму і запобіганню дезактивації перед проникненням у ракову клітину. Ліпосомальна  форма I і протипухлинна система на її основі мають LC50 у діапазоні 10-8 М, що можна порівняти зі значеннями LC50 для відомих протипухлинних препаратів і підкреслює важливість подальших досліджень кластерних сполук ренію як протипухлинних речовин. Отримані результати підкреслюють перспективність використання сполук диренію (ІІІ) у медицині і необхідність подальших досліджень механізмів протипухлинної активності кластерних сполук ренію (III).

Ключові слова: кластерна сполука ренію; реній-платинова протипухлинна система; цитотоксична активність; апоптоз.


Повний текст:

PDF (English)

Посилання


Antunovic M. Cytotoxic activity of novel palladium-based compounds on leukemia cell lines / M. Antunovic, B. Kriznik, E. Ulukaya [et al.] // Anti-Cancer Drugs. – 2015. – Vol. 26(2).– P. 180-186. doi: http://dx.doi.org/10.1097/CAD.0000000000000174

Babii S. O. Changes of the state of rat kidneys under Guerin carcinoma development and use of cytostatics / S. O. Babii, T. O. Loskutova, N. I. Shtemenko // Ukr. biokhim. zh. – 2012. – Vol. 84(3). – Vol. 63-71. (In Ukrainian)

Centerwall C. R. Modification and uptake of a cisplatin carbonato complex by Jurkat cells / C. R. Centerwall, K. A. Tacka, D. J. Kerwood [et al.] // Mol. Pharmacol. – 2006. – Vol. 70. – P. 348–355. doi: http://dx.doi.org/10.1124/mol.106.023184

Gilmore T. D. Inhibitors of NF-kappa B signaling: 785 and counting / T. D. Gilmore, M. Herscovitch // Oncogene. – 2006. – Vol. 25. – P. 6887-6899. doi: http://dx.doi.org/10.1038/sj.onc.1209982

Golichenko A. A. Crystal structure of cis-bis(μ-β-alanine-κ2O:O')bis[trichloridorhenium(III)] (Re–Re) sesquihydrate / A. A. Golichenko, K. V. Domasevitch, D. E. Kytova [et al.] // Acta Cryst., Sect. E. – 2015. – Vol. E71. – P. 45-47. http://dx.doi.org/10.1107/S2056989014026620

Golichenko A. Hydrolysis of rhenium(III) cluster compounds / A. Golichenko, A. Shtemenko // Ukr. Chem. J. – 2019. – Vol. 85(3). – P. 27-34. (In Ukrainian) doi: https://doi.org/10.33609/6045.85.3.2019.27-34

Gupta S. C. Inhibiting NF-κB activation by small molecules as a therapeutic strategy / S. C. Gupta, C. Sundaram, S. Reuter [et al.] // Biochem Biophys Acta. – 2010. Vol. 1799(10-12). – P. 775-787. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.bbagrm.2010.05.004

Ivchuk V. V. Influence of antitumor system rhenium-platinum on the biochemical state of liver / V. V. Ivchuk, T. N. Polishko, O. A. Golichenko [et al.] // Ukr. Biokhim. Zh.– 2011.– V.83, N3. – P.76–84. (In Ukrainian)

Lehka L. The role of reactive oxygen species in tumor cells apoptosis induced by landomycin a / L. Lehka, R.R. Panchuk, W. Berger [et al.] // Ukr. Biochem. J. – 2015. – Vol. 87(5). – P. 72-82. doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj87.05.072

Leus I. V. Antioxidant and antitumor activity of dirhenium dicarboxylates in animals with Guerin carcinoma / I. V. Leus, K. L. Shamelashvili, O. D. Skorik [et al.] // Ukr. Biokhim. Zh. – 2012. – V.84, N3. – P.87–96. (In Ukrainian)

Liebmann J. E. Cytotoxic studies of paclitaxel (Taxol) in human tumour cell lines / J. E. Liebmann, J. A. Cook, C. Lipschultz [et al.] // Br. J. Cancer. –1993. – Vol. 68(6). – P. 1104-1109. doi: http://dx.doi.org/10.1038/bjc.1993.488

Olivera A. Inhibition of the NF-κB signaling pathway by the curcumin analog, 3,5-Bis(2-pyridinylmethylidene)-4-piperidone (EF31): Anti-inflammatory and anti-cancer properties / A. Olivera, T. W. Moore, F. Hu [et al.] // Int. Immunopharmacology. – 2012. – Vol. 12(2). – P. 368-377. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.intimp.2011.12.009

Panchuk R. Specific antioxidant compounds differentially modulate cytotoxic activity of doxorubicin and cisplatin: in vitro and in vivo study / R. Panchuk, N. Skorokhyd, V. Chumak [et al.] // Croat. Med. J. – 2014. Vol. 55(3). – P. 206–217. doi: http://dx.doi.org/10.3325/cmj.2014.55.206

Paramonova K. The interaction of DNA with cluster rhenium compounds of different structural types / K. Paramonova, A. Golichenko, S. Babiy [et al.] // World of Med. and Biol. – 2016. – Vol. 56(2). – P. 140-144. (In Ukrainian)

Polokhina K. V. Antiproliferative activity of the cluster rhenium compound with β-alanine ligands / K. V. Polokhina, D. E. Kytova, A. V. Shtemenko [et al.] // Ukr. Biochem. J. – 2020. – Vol. 92, N 1. – P. 120-126. (In Ukrainian) https://doi.org/10.15407/ubj92.01.120

Ramakrishnan M. A. Determination of 50% endpoint titer using a simple formula. / M. A. Ramakrishnan // World J. Virol. – 2016. – Vol. 5(2). P. 85-86. doi: http://dx.doi.org/10.5501/wjv.v5.i2.85

Shtemenko N. I. Liposomal forms of rhenium cluster compounds: enhancement of biological activity / N. I. Shtemenko, O. V. Berzenina, D. E.Yegorova [et al.] // Chem. Biodiversity. – 2008. – Vol. 5. – P. 1660-1667. doi: http://dx.doi.org/10.1002/cbdv.200890153

Shtemenko A. V. Synthesis, characterization, in vivo antitumor properties of the cluster rhenium compound with GABA ligands and its synergism with cisplatin / A. V. Shtemenko, P. Collery, N. I. Shtemenko [et al.] // Dalton Trans.– 2009.– Vol. 26.– P. 5132-5136. doi: http://dx.doi.org/10.1039/b821041a

Shtemenko N. I. Synthesis, X-ray structure, interactions with DNA, remarkable in vivo tumor growth suppression and nephroprotective activity of cis-tetrachloro-dipivalato dirhenium(III) / N. I. Shtemenko, H. T. Chifotides, K. V. Domasevitch [et al.] // Journal of Inorganic Biochemistry. – 2013. – Vol. 129. – P. 127-134. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2013.09.001

Shtemenko A. V. Synthesis and X-ray crystal structure of the dirhenium complex Re2(i-C3H7CO2)4Cl2 and its interactions with the DNA purine nucleobases / A. V. Shtemenko, H. T. Chifotides, D. E. Yegorova [et al.] // J. Inorg. Biochem. – 2015. – Vol. 153. – P. 114-120. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2015.06.01

Shtemenko A. V. Rhenium–platinum antitumor systems (review) / A. V. Shtemenko, N. I. Shtemenko // Ukr. Biochem. J. – 2017. – Vol. 89, N 2. – P. 5-30. doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj89.02.005

Shamelashvili K. L. Changes in oxidative stress intensity in blood of tumor-bearing rats following different modes of administration of rhenium-platinum system / K. L. Shamelashvili, N. I. Shtemenko, І. V. Leus [et al.] // Ukr. Biochem. Journal. – 2016.– Vol. 88, N 4. – P. 29-39. (In Ukrainian) doi: https://doi.org/10.15407/ubj88.04.029

Tacka K. A. Effects of cisplatin on mitochondrial function in Jurkat cells / K. A. Tacka, J. C. Dabrowiak, J. Goodisman [et al.] // Chem. Res. Toxicol. – 2004. – Vol. 17(9). – P. 1102-1111. doi: http://dx.doi.org/10.1021/tx0499564

Wilken R. Curcumin: A review of anti-cancer properties and therapeutic activity in head and neck squamous cell carcinoma / R. Wilken, M. S. Veena, M. B. Wang [et al.] // Molecular cancer. – 2011. – Vol.10(12). – P. 1-19. doi: http://dx.doi.org/10.1186/1476-4598-10-12

Ziai S. A. Umbelliprenin induces apoptosis in CLL cell lines / S. A. Ziai, O. Gholami, M. Iranshahi [et al.] // Iran J. Pharm. Res. – 2012. – Vol. 11. – P. 653-659.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Antunovic M. Cytotoxic activity of novel palladium-based compounds on leukemia cell lines / M. Antunovic, B. Kriznik, E. Ulukaya [et al.] // Anti-Cancer Drugs. – 2015. – Vol. 26(2).– P. 180-186. doi: http://dx.doi.org/10.1097/CAD.0000000000000174

2. Babii S. O. Changes of the state of rat kidneys under Guerin carcinoma development and use of cytostatics / S. O. Babii, T. O. Loskutova, N. I. Shtemenko // Ukr. biokhim. zh. – 2012. – Vol. 84(3). – Vol. 63-71. (In Ukrainian)

3. Centerwall C. R. Modification and uptake of a cisplatin carbonato complex by Jurkat cells / C. R. Centerwall, K. A. Tacka, D. J. Kerwood [et al.] // Mol. Pharmacol. – 2006. – Vol. 70. – P. 348–355. doi: http://dx.doi.org/10.1124/mol.106.023184

4. Gilmore T. D. Inhibitors of NF-kappa B signaling: 785 and counting / T. D. Gilmore, M. Herscovitch // Oncogene. – 2006. – Vol. 25. – P. 6887-6899. doi: http://dx.doi.org/10.1038/sj.onc.1209982

5. Golichenko A. A. Crystal structure of cis-bis(μ-β-alanine-κ2O:O')bis[trichloridorhenium(III)] (Re–Re) sesquihydrate / A. A. Golichenko, K. V. Domasevitch, D. E. Kytova [et al.] // Acta Cryst., Sect. E. – 2015. – Vol. E71. – P. 45-47. http://dx.doi.org/10.1107/S2056989014026620

6. Golichenko A. Hydrolysis of rhenium(III) cluster compounds / A. Golichenko, A. Shtemenko // Ukr. Chem. J. – 2019. – Vol. 85(3). – P. 27-34. (In Ukrainian) doi: https://doi.org/10.33609/6045.85.3.2019.27-34

7. Gupta S. C. Inhibiting NF-κB activation by small molecules as a therapeutic strategy / S. C. Gupta, C. Sundaram, S. Reuter [et al.] // Biochem Biophys Acta. – 2010. Vol. 1799(10-12). – P. 775-787. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.bbagrm.2010.05.004

8. Ivchuk V. V. Influence of antitumor system rhenium-platinum on the biochemical state of liver / V. V. Ivchuk, T. N. Polishko, O. A. Golichenko [et al.] // Ukr. Biokhim. Zh.– 2011.– V.83, N3. – P.76–84. (In Ukrainian)

9. Lehka L. The role of reactive oxygen species in tumor cells apoptosis induced by landomycin a / L. Lehka, R.R. Panchuk, W. Berger [et al.] // Ukr. Biochem. J. – 2015. – Vol. 87(5). – P. 72-82. doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj87.05.072

10. Leus I. V. Antioxidant and antitumor activity of dirhenium dicarboxylates in animals with Guerin carcinoma / I. V. Leus, K. L. Shamelashvili, O. D. Skorik [et al.] // Ukr. Biokhim. Zh. – 2012. – V.84, N3. – P.87–96. (In Ukrainian)

11. Liebmann J. E. Cytotoxic studies of paclitaxel (Taxol) in human tumour cell lines / J. E. Liebmann, J. A. Cook, C. Lipschultz [et al.] // Br. J. Cancer. –1993. – Vol. 68(6). – P. 1104-1109. doi: http://dx.doi.org/10.1038/bjc.1993.488

12. Olivera A. Inhibition of the NF-κB signaling pathway by the curcumin analog, 3,5-Bis(2-pyridinylmethylidene)-4-piperidone (EF31): Anti-inflammatory and anti-cancer properties / A. Olivera, T. W. Moore, F. Hu [et al.] // Int. Immunopharmacology. – 2012. – Vol. 12(2). – P. 368-377. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.intimp.2011.12.009

13. Panchuk R. Specific antioxidant compounds differentially modulate cytotoxic activity of doxorubicin and cisplatin: in vitro and in vivo study / R. Panchuk, N. Skorokhyd, V. Chumak [et al.] // Croat. Med. J. – 2014. Vol. 55(3). – P. 206–217. doi: http://dx.doi.org/10.3325/cmj.2014.55.206

14. Paramonova K. The interaction of DNA with cluster rhenium compounds of different structural types / K. Paramonova, A. Golichenko, S. Babiy [et al.] // World of Med. and Biol. – 2016. – Vol. 56(2). – P. 140-144. (In Ukrainian)

15. Polokhina K. V. Antiproliferative activity of the cluster rhenium compound with β-alanine ligands / K. V. Polokhina, D. E. Kytova, A. V. Shtemenko [et al.] // Ukr. Biochem. J. – 2020. – Vol. 92, N 1. – P. 120-126. (In Ukrainian) https://doi.org/10.15407/ubj92.01.120

16. Ramakrishnan M. A. Determination of 50% endpoint titer using a simple formula. / M. A. Ramakrishnan // World J. Virol. – 2016. – Vol. 5(2). P. 85-86. doi: http://dx.doi.org/10.5501/wjv.v5.i2.85

17. Shtemenko N. I. Liposomal forms of rhenium cluster compounds: enhancement of biological activity / N. I. Shtemenko, O. V. Berzenina, D. E.Yegorova [et al.] // Chem. Biodiversity. – 2008. – Vol. 5. – P. 1660-1667. doi: http://dx.doi.org/10.1002/cbdv.200890153

18. Shtemenko A. V. Synthesis, characterization, in vivo antitumor properties of the cluster rhenium compound with GABA ligands and its synergism with cisplatin / A. V. Shtemenko, P. Collery, N. I. Shtemenko [et al.] // Dalton Trans.– 2009.– Vol. 26.– P. 5132-5136. doi: http://dx.doi.org/10.1039/b821041a

19. Shtemenko N. I. Synthesis, X-ray structure, interactions with DNA, remarkable in vivo tumor growth suppression and nephroprotective activity of cis-tetrachloro-dipivalato dirhenium(III) / N. I. Shtemenko, H. T. Chifotides, K. V. Domasevitch [et al.] // Journal of Inorganic Biochemistry. – 2013. – Vol. 129. – P. 127-134. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2013.09.001

20. Shtemenko A. V. Synthesis and X-ray crystal structure of the dirhenium complex Re2(i-C3H7CO2)4Cl2 and its interactions with the DNA purine nucleobases / A. V. Shtemenko, H. T. Chifotides, D. E. Yegorova [et al.] // J. Inorg. Biochem. – 2015. – Vol. 153. – P. 114-120. doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jinorgbio.2015.06.01

21. Shtemenko A. V.  Rhenium–platinum antitumor systems (review) / A. V. Shtemenko, N. I. Shtemenko // Ukr. Biochem. J. – 2017. – Vol. 89, N 2. – P. 5-30. doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj89.02.005

22. Shamelashvili K. L. Changes in oxidative stress intensity in blood of tumor-bearing rats following different modes of administration of rhenium-platinum system / K. L. Shamelashvili, N. I. Shtemenko, І. V. Leus [et al.] // Ukr. Biochem. Journal. – 2016.– Vol. 88, N 4. – P. 29-39. (In Ukrainian) doi: https://doi.org/10.15407/ubj88.04.029

23. Tacka K. A. Effects of cisplatin on mitochondrial function in Jurkat cells / K. A. Tacka, J. C. Dabrowiak, J. Goodisman [et al.] // Chem. Res. Toxicol. – 2004. – Vol. 17(9). – P. 1102-1111. doi: http://dx.doi.org/10.1021/tx0499564

24. Wilken R. Curcumin: A review of anti-cancer properties and therapeutic activity in head and neck squamous cell carcinoma / R. Wilken, M. S. Veena, M. B. Wang [et al.] // Molecular cancer. – 2011. – Vol.10(12). – P. 1-19. doi: http://dx.doi.org/10.1186/1476-4598-10-12

25. Ziai S. A. Umbelliprenin induces apoptosis in CLL cell lines / S. A. Ziai, O. Gholami, M. Iranshahi [et al.] // Iran J. Pharm. Res. – 2012. – Vol. 11. – P. 653-659.





Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.