Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Chất cản quang 2,3,5-triiodobenzoic acid (TIBA) gây chết tế bào ở các tế bào ung thư thông qua sự tạo ra các loài oxy phản ứng
Tóm tắt
Acid 2,3,5-triiodobenzoic (TIBA) là một chất cản quang chứa i-ốt được sử dụng để quan sát mô trong các kỹ thuật chụp X-quang. Tuy nhiên, TIBA gây ra các biến chứng sinh lý như tăng các loài oxy phản ứng (ROS), và do đó, dẫn đến các bệnh thận do chất cản quang. Hoạt tính chống ung thư của TIBA đã được chứng minh ở ung thư phổi, nhưng các cơ chế tế bào cũng như các hoạt động của nó trong các tế bào khối u vẫn còn chưa rõ ràng. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá liệu hoạt tính chống ung thư của TIBA có liên quan đến sự tăng cường ROS hay không, trong các dòng tế bào ung thư phổi không phải tế bào nhỏ (H460), bệnh bạch cầu myeloid mãn tính (K562), và độc tính tế bào của nó trong các tế bào biểu mô thận bình thường (VERO). Thí nghiệm MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide) được sử dụng để đánh giá khả năng sống sót của tế bào, đầu dò huỳnh quang H2DCFDA (chất thấm tế bào 2′,7′-dichlorodihydrofluorescein diacetate) để đánh giá sự kích thích ROS, phân tích chu kỳ tế bào được thực hiện bằng cách sử dụng cytofluorometry để đo lường sự chết tế bào, và siêu dẫn bằng huỳnh quang với annexin/7-AAD (7-amino-actinomycin D), để đánh giá mối liên hệ giữa sự chết tế bào với sự tạo ra ROS. TIBA làm giảm khả năng sống sót của tế bào theo cách phụ thuộc vào liều đối với H460 và K562. Tuy nhiên, các tế bào VERO cho thấy phản ứng ít hơn với thuốc, với 70% tế bào sống sót sau 72 giờ điều trị ở nồng độ cao nhất của thuốc. Trong khi các tế bào khối u chỉ có 20% tế bào sống sót. Bên cạnh đó, các tế bào khối u thể hiện sự phân mảnh DNA cao hơn, so với dòng thận (VERO với 5% DNA bị phân mảnh, H460 với 26%, và 56% ở K562). Cuối cùng, TIBA gây tăng cường ROS và apoptosis ở tất cả các dòng tế bào, điều này bị giảm đáng kể sau khi điều trị với chất chống oxy hóa N-acetyl-cysteine (NAC). Các dữ liệu này chứng minh mối quan hệ giữa sự gia tăng stress oxy qua tế bào và tác dụng chống ung thư của TIBA.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Choi J, Park J, Cho H et al (2017) Sorafenib and 2,3,5-triiodobenzoic acid-loaded imageable microspheres for transarterial embolization of a liver tumor. Sci Rep 7:1–13. https://doi.org/10.1038/s41598-017-00709-4
Sturzu A, Vogel U, Gharabaghi A et al (2012) Cell nucleus directed 2,3,5-triiodobenzoic acid conjugates. Med Chem 5:385–391. https://doi.org/10.2174/157340609788681485
Lee JY, Chung SJ, Cho HJ et al (2016) Iodinated hyaluronic acid oligomer-based nanoassemblies for tumor-targeted drug delivery and cancer imaging. Biomaterial 85:218–231. https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2016.01.060
Spampinato MV, Abid A, Matheus MG (2017) Current radiographic iodinated contrast agents. Magn Reson Imaging Clin N Am 25:697–704. https://doi.org/10.1016/j.mric.2017.06.003
Boyd B, Zamora CA, Castillo M (2017) Managing adverse reactions to contrast agents. Magn Reson Imaging Clin N Am 25:737–742. https://doi.org/10.1016/j.mric.2017.06.008
Rear R, Bell RM, Hausenloy DJ (2016) Contrast-induced nephropathy following angiography and cardiac interventions. Heart 102:638–648. https://doi.org/10.1136/heartjnl-2014-306962
Rowe E, Rowe V, Biswas S, Mosher G et al (2016) Preclinical studies of a kidney safe iodinated contrast agent. J Neuroimaging 26:511–518. https://doi.org/10.1111/jon.12356
Andreucci M, Faga T, Serra R et al (2017) Update on the renal toxicity of iodinated contrast drugs used in clinical medicine. Drug Healthc Patient Saf 9:25–37. https://doi.org/10.2147/DHPS.S122207
Wang X, Zhou J, Wang J et al (2020) Role of TLR4/MyD88/NF-κB signaling in the contrast-induced injury of renal tubular epithelial cells. Exp Ther Med. https://doi.org/10.3892/etm.2020.9243
Yang J, Peng Y, Tsai S et al (2018) The molecular mechanism of contrast-induced nephropathy (CIN) and its link to in vitro studies on iodinated contrast media (CM). BioMedicine 8:1–11. https://doi.org/10.1051/bmdcn/2018080101
Moloney JN, Cotter TG (2018) ROS signalling in the biology of cancer. Semin Cell Dev Biol 80:50–64. https://doi.org/10.1016/j.semcdb.2017.05.023
Aggarwal V, Tuli H, Varol A et al (2019) Role of reactive oxygen species in cancer progression: molecular mechanisms and recent advancements. Biomolecules. https://doi.org/10.3390/biom9110735
Yang H, Villani R, Wang H et al (2018) The role of cellular reactive oxygen species in cancer chemotherapy. J Exp Clin Cancer Res 37:1–10. https://doi.org/10.1186/s13046-018-0909-x
Dharmaraja AT (2017) Role of reactive oxygen species (ROS) in therapeutics and drug resistance in cancer and bacteria. J Med Chem 60:3221–3240. https://doi.org/10.1021/acs.jmedchem.6b01243
Carpenter A, Jones T, Lamprecht M et al (2006) Cell profiler: image analysis software for identifying and quantifying cell phenotypes. Genome Biol 7:10. https://doi.org/10.1186/gb-2006-7-10-r100
Ferrão F, Lima A, Abreu J et al (2018) 2,3,5-Triiodobenzoic acid (TIBA), a diagnostic contrast, induces caspase dependent cell death through intrinsic pathway in NSCLC. Curr Topics Pharmacol 22:143–149
Zilkah S, Osband M, McCaffrey R (1981) Effect of inhibitors of plant cell division on mammalian tumor cells in vitro. Cancer Res 41:1879–1883
Ozturk O, Eroglu H, Ustebay S et al (2018) An experimental study on the preventive effects of N-acetyl-cysteine and ozone treatment against contrast-induced nephropathy. Acta Cir Bras 33:508–517. https://doi.org/10.1590/s0102-865020180060000005
Alnahdi A, John A, Raza H (2019) N-acetyl cysteine attenuates oxidative stress and glutathione-dependent redox imbalance caused by high glucose/high palmitic acid treatment in pancreatic Rin-5F cells. PLoS ONE 14:1–20. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0226696
Ciarcia R, Damiano S, Puzio M (2016) Comparison of dasatinib, nilotinib, and imatinib in the treatment of chronic myeloid leukemia. J Cell Phisiol 3:680–687. https://doi.org/10.1002/jcp.25118
Bazi A, Keramati M, Gholamin M (2016) Role of oxidative stress in modulating unfolded protein response activity in chronic myeloid leukemia cell line. Iran Biomed J 20:63–67. https://doi.org/10.7508/ibj.2016.01.009
Reczek C, Chandel N (2017) The two faces of reactive oxygen species in cancer. Annu Rev Cancer Biol 1:79–98. https://doi.org/10.1146/annurev-cancerbio-041916-065808
Srinivas U, Tan B, Vellayappan B et al (2019) ROS and the DNA damage response in cancer. Redox Biol 25:2213–2317. https://doi.org/10.1016/j.redox.2018.101084
Ratliff B, Abdulmahdi W, Pawar R et al (2016) Oxidant mechanisms in renal injury and disease. Antioxid Redox Signal 3:119–146. https://doi.org/10.1089/ars.2016.6665
Fernandes J, Amorim G, Veiga T et al (2019) Allantoin reduces cell death induced by cisplatin: possible implications for tumor lysis syndrome management. J Biol Inorg Chem 24:547–562. https://doi.org/10.1007/s00775-019-01661-6
Kubo N, Noda S, Takahashi A (2015) Radiosensitizing effect of carboplatin and paclitaxel to carbon-ion beam irradiation in the non-small-cell lung cancer cell line H460. J Radiat Res 2:229–238. https://doi.org/10.1093/jrr/rru085
Kim S, Yang YM, Choi E (2020) Comparative study of carboplatin dosing in lung cancer patients using the Calvert formula and four equations for estimating glomerular filtration rate. Pharm Soc Korea 2:156–165. https://doi.org/10.17480/psk.2020.64.2.156
Saade C, Karout L, Khalil A et al (2021) Impact of various iodine concentrations of iohexol and iodixanol contrast media on image reconstruction techniques in a vascular-specific contrast media phantom: quantitative and qualitative image quality assessment. Card Radiol 126:221–230. https://doi.org/10.1007/s11547-020-01253-4
Hsu J, Nieves L, Betzer O et al (2020) Nanoparticle contrast agents for X-ray imaging applications. Wiley Interdiscip Rev Nanomed Nanobiotechnol 12:1–26. https://doi.org/10.1002/wnan.1642
Chen X, Song J, Chen X, Yang H (2019) X-ray-activated nanosystems for theranostic applications. Chem Soc Rev 48:3073–3101. https://doi.org/10.1039/C8CS00921J
Attia M, Anton N, Aksov R et al (2016) Biodistribution and toxicity of X-Ray iodinated contrast agent in nano-emulsions in function of their size. Pharm Res 33:603–614. https://doi.org/10.1007/s11095-015-1813-0