بررسي اثر سيتوتوكسيسيتي و آپوپتوتيك 1و3- دي آمينو پروپان واناديوم (استيل استات)3- متوكسي بر رده‌ي سلولي k562

Vanadium Compounds Mediated Apoptosis and Cell Cycle Arrest in K562 Cell Line

زمينه و هدف: تركيبات فلزات سنگين مانند واناديوم، نيكل و كبالت مي‌توانند در درمان برخي بيماري‌ها مفيد باشند. گزارشات متعددي مبني بر اثرات زيستي تركيبات واناديوم از قبيل اثرات شبه‌انسوليني و ضد فشارخون وجود دارد. همچنين مطالعات متعددي دررابطه با اثرات ضد سرطاني تركيبات واناديوم بر روي رده‌هاي مختلف سلولي شده است. هدف از اين مطالعه ارزيابي نقش نوعي تركيب شيف باز اكسو واناديوم 1و3- دي آمينو پروپان واناديوم (استيل استات) 3- متوكسي در ممانعت از تقسيمات سلولي و القاي آپوپتوز بر روي رده‌ي سلولي 562K بود. روش بررسي: با استفاده از روش رنگ سنجي (Assay MTT) مشاهده شد كه ميزان فعاليت حياتي سلول‌ها‌ي 562K وابسته به غلظت تركيب واناديوم مورد استفاده است، يعني با افزايش غلظت اين تركيب تا 350 ميگروگرم در ميلي‌ليتر و به مدت 48 ساعت انكوباسيون در شرايط in vitro اثرات غيرسيتوتوكسيسيتي مشاهده شد. براي بررسي اينكه اين تركيب داراي اثرات ضدتوموري است، مطالعات بيشتري انجام شد. براساس اطلاعات حاصل از MTT غلظت‌هاي 150، 250و350 ميكروگرم بر ميلي ليتر از تركيب واناديوم مورد نظر انتخاب و به مدت 12، 24و 48 ساعت انكوبه گرديد. نتايج حاصل از اين يافته‌ها نشان ‌داد كه تركيب واناديوم در غلظت‌هاي غيرسيتوتوكسيسيتي داراي اثرات القاي آپوپتوز و توقف چرخه‌ي سلولي در فاز 0/G1 G مي‌باشد. يافته‌ها: نتايج حاصل از آپوپتوز به وسيله‌ي فلوسايتومتري نشان دهنده‌ي القاي آپوپتوز وابسته به غلظت و مدت زمان تركيب واناديوم مورد نظر در غلظت‌هاي غيرسيتوتوكسيسيتي ‌بود. بيشترين درصد آپوپتوز 96/37 درصد در 48 ساعت انكوباسيون و در معرض 350 ميكرو‌گرم در ميلي‌ليتر از اين تركيب رخ داد. هم‌چنين نتايج حاصل از بررسي چرخه‌ي سلولي حاكي از توقف چرخه‌ي سلولي در فاز G0/G1 ‌بود. نتيجه‌گيري: شيف –باز واناديوم سنتزي مورد مطالعه داراي اثرات ممانعت از تقسيمات سلولي و القاي آپوپتوز بر روي رده‌ي سلولي 562K مي‌باشد. بدين‌ترتيب به نظر مي‌رسد كه تركيب ياد شده مي‌تواند به عنوان كانديدايي جهت يافتن داروهاي ضد سرطاني جديد مورد توجه قرار گيرد.

Background and Objective: Compounds of heavy metals such as vanadium, nickel, and cobalt can be useful in treatment of many diseases. There are several reports on the biological effects of vanadium compounds including insulin-like action and reduction of hypertension. A number of studies on vanadium have shown its promising ability to inhibit cancers in a variety of malignant cell lines. The goal of this study was to examine the anti-proliferative and apoptosis-inducing characteristics of some newly synthesized shifft-based vanadium (VOLComplex:C19H20N2O5V) on K562 leukemia cells. Materials and Methods: The MTT results show that the K562 cells viability is sensitive to the Vol complex in a concentration dependent manner. It was evident that the VOL complexe, up to a dose of 350 µg/ml, were non-cytotoxic in vitro after 48 hours of incubation time. In order to investigate if the Vol complexe have just anticancer effect, we designed further studies with non-cytotoxic doses of the complex. Based on the cell viability data, the concentrations of 150, 250, and 350 µg/ml of the VOL complexe were selected to treat the K562 cells for 12, 24, and 48 hr to induce apoptosis. Results: The results of apoptosis analysis and flow cytometric examination show that exposure of the K562 cells to non-cytotoxic dosses of the VOL complex leads to induction of apoptosis in a dose- and time-dependent manner. The highest level of apoptosis (37.96%) occurred after 48 hr of treatment in response to 350 µg/ml of the Vol complex. Moreover, the cell cycle analysis shows that the VOL complex induces a G0/G1 arrest. Conclusion: Our findings indicate that the Vol complex, even at a non-cytotoxic dose, has an apoptosis inducing effect, and that it is capable of arresting the affected cells in the G0/G1 phase of the cell cycle. Taken together, based on their role on induction of apoptosis and cell cycle arrest, VOL complexes may have the potential for being included in an anti-cancer drug discovery program in the near future. Keywords: Vanadium, K562, MTT assay, Flow cytometry, Apoptosis, Cell cycle