Επίδραση κυτταροτοξικών δράσεων συμπλόκων του βαναδίου στην ανάπτυξη κυτταρικών σειρών σαρκωμάτων

Abstract

In this dissertation we studied the antitumor properties of two novel vanadium complexes andparticularly the V(V)OC18DEA (Complex 1) and V(IV)Od-tocDPA (Complex 2). The following cell lineswere used: a) leiomyosarcoma Wistar rat cells (LMS), b) human osteosarcoma cells (U2-OS) and c) normal human foetal lung fibroblasts (MRC-5). The ability of cells to proliferate after incubation withincreasing concentrations of the vanadium complexes was measured using the MTT assay.Experiments were also performed to study LMS cells colony formation efficiency following exposure tovanadium complexes and the mechanism of cell death using flow cytometry (apoptosis/necrosis andcell cycle analysis). The results showed that the Complex 1 has potent cytotoxic activity withoutdisplaying selectivity (acting both in cancer and normal cells) while inhibiting the ability of the LMS cellsto form colonies. At higher concentrations the complex induced cell apoptosis and cell cycle arrest byreducing the number of cells in G1 and S phase and increasing them in G2/M phase. The Complex 2had weaker cytotoxic activity than the Complex 1 and failed to inhibit the formation of LMS cellcolonies. The Complex 1 caused cell cycle arrest in G2/M and S phase without induction of cellapoptosis. In conclusion, vanadium complexes (V)OC18DEA and V(IV)Od-tocDPA possess potentcytotoxic activity but further experiments are required to increase their selectivity to kill cancer cells andto determine the precise mechanism of action.

Στην παρούσα διδακτορική διατριβή μελετήθηκαν οι αντικαρκινικές ιδιότητες δύο συμπλόκων βαναδίου και συγκεκριμένα του V(V)OC18DEA (Σύμπλοκο 1) και του V(IV)Od-tocDPA (Σύμπλοκο 2).Πραγματοποιήθηκαν in vitro πειράματα: α) σε κύτταρα λειομυοσαρκώματος επίμυος Wistar(leiomyosarcoma cells, LMS), β) σε κύτταρα οστεοσαρκώματος ανθρώπου, επιθηλιακού τύπου (U2-OS) και γ) σε φυσιολογικούς εμβρυϊκούς ινοβλάστες πνεύμονα ανθρώπου (MRC-5). Εκτιμήθηκε η ικανότητα πολλαπλασιασμού των κυττάρων σε αυξανόμενες συγκεντρώσεις των συμπλόκων με τηχρήση χρωστικής MTT, η ικανότητα των LMS κυττάρων να αναπτύσσουν αποικίες μετά από έκθεση στα σύμπλοκα βαναδίου ενώ μελετήθηκε και ο μηχανισμός κυτταρικού θανάτου των LMS κυττάρων που προκαλούν τα σύμπλοκα με τη χρήση κυτταρομετρίας ροής (προσδιορισμό απόπτωσης/νέκρωσης και ανάλυση κυτταρικού κύκλου). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το Σύμπλοκο 1 έχει ισχυρή κυτταροτοξική δράση χωρίς να εμφανίζει εκλεκτικότητα, δρώντας τόσο στα καρκινικά όσο και στα φυσιολογικά κύτταρα ενώ αναστέλλει την ικανότητα των κυττάρων LMS να αναπτύσσουν αποικίες. Σε μεγάλες συγκεντρώσεις επάγει την απόπτωση των κυττάρων μειώνοντας τον αριθμό των κυττάρων στη Φάση G1 και στη Φάση S και αυξάνοντας τον στη Φάση G2/M. Το Σύμπλοκο 2 παρουσιάζει και αυτό ισχυρή κυτταροτοξική δράση – ασθενέστερη ωστόσο του Συμπλόκου 1- χωρίς εκλεκτικότητα ενώ δεν αναστέλλει την ανάπτυξη αποικιών των LMS κυττάρων. Το Σύμπλοκο 2 μείωσε τον αριθμό των κυττάρων στη Φάση G1 και τον αύξησε στη Φάση G2/M και στη Φάση S. Δεν επάγει ωστόσο την απόπτωση των κυττάρων. Συμπερασματικά, τα σύμπλοκα βαναδίου V(V)OC18DEA καιV(IV)OdtocDPA διαθέτουν ισχυρή κυτταροτοξική δράση in vitro ωστόσο απαιτούνται περαιτέρω μελέτες ώστε να αυξηθεί η εκλεκτικότητα δράσης των συμπλόκων σε καρκινικά κύτταρα αλλά και να εξακριβωθεί ο ακριβής μηχανισμός δράσης τους.