بررسي خواص آنتي‌اكسيداني كمپلكس‌هاي سنتزي واناديوم و اثرات ضد سرطاني آنها بر رده سلولي سرطان معده MKN45

Antioxidant properties of vanadium complexes and their anticancer effects on human gastric cancer cell line MKN45

هدف: سرطان معده چهارمين سرطان شايع در جهان و دومين عامل مرگ ناشي از سرطان مي‌باشد. اگرچه ميزان بروز اين سرطان در سال‌هاي اخير در اغلب كشورها كاهش يافته است ولي در ايران شاهد افزايش ميزان بروز اين سرطان هستيم. تركيبات سنتزي حاوي واناديوم داروهايي اميدوار‌كننده با شرايط فارماكوديناميكي مطلوب و سميت نسبتاً كم مي‌باشند. با توجه به كاربردهاي اميد‌بخشي كه تركيبات سنتزي واناديوم در سيستم‌هاي پزشكي و بيولوژيكي دارند هدف اين مطالعه بررسي اثرات تركيبات سنتزي جديد واناديوم و نحوه عملكرد آن‌ها را روي سلول‌هاي سرطان معده بود. مواد و روش‌ها: به منظور بررسي خاصيت آنتي‌اكسيداني تركيبات سنتزي واناديوم از تست‌هايFRAP (Ferric reducing ability of plasma) و DPPH(2,2-diphenyl-1-picryl-hydrate) استفاده شد. هم‌چنين رده سلوليMKN45 به عنوان نماينده سلول‌هاي سرطان معده كشت داده شد. سپس، براي به دست آوردن IC50(The half maximal inhibitoryconcentration) تركيبات سنتزي واناديوم از غلظت‌هاي 1، 10، 50، 100 و 500 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر جهت تست MTT (3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5 diphenyltetrazolium bromide)استفاده شد. در ادامه، اثر تركيبات سنتزي واناديوم بر مرگ سلولي با بررسي مورفولوژي سلول‌ها و قدرت تهاجم سلول‌ها مطالعه شد. يافته‌ها: با افزايش دوز تركيبات سنتزي واناديوم به طور معني داري درصد زنده‌ماني سلول‌هايMKN45 كاهش و خاصيت خاصيت آنتي‌اكسيداني آنها افزايش يافت. دوز موثر برايIC50 سلول‌هايMKN45، دوز 1 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر بود. تركيبات واناديوم با غلظت µg/ml 1 به صورت وابسته به زمان باعث القاي مرگ برنامه‌ريزي شده (Apoptosis)در سلول هاي سرطاني شده كه تاييد كننده آن تغييرات مورفولوژي سلول‌هاي سرطاني تحت تيمار با تركيبات واناديوم مي باشد. همچنين بررسي قدرت تهاجم سلولهاي تيمار شده نشان داد كه در غلظت µg/ml 1 از اين تركيبات با گذشت زمان قدرت متاستازي به شكل چشمگيري كاهش يافته است. نتيجه‌گيري: نتايج حاصل از مطالعه ما نشان داد كه كمپلكس‌هاي سنتزي مي‌توانند به طور موثري موجب كاهش رشد، تكثير و تهاجم سلول‌هايMKN45 شوند و شرايط افزايش مرگ برنامه‌ريزي شده در سلول‌ها را ايجاد كنند.

Introduction: Gastric cancer is the fourth most common cancer worldwide and the second leading cause of death from cancer. In recent years, advances in cancer therapy have raised the specter of developing effective agents of highimpact diseases, like gastric cancer, which remains one of the major causes of cancer deaths in the world. Recently it has been demonstrated that vanadium compounds exhibit a wide variety of pharmacological properties in humans. Vanadium compounds show interesting biological and pharmacological properties and some of them display antitumoral actions. However, the mechanism of action of vanadium compounds in the inhibition of cancer cell proliferation is still elusive. Materials and Methods: In this study, the antioxidant properties of the vanadium compounds were evaluated by two in vitro tests: Ferric reducing ability of plasma (FRP) and 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrate (DPPH) radical scavenging. The toxicity of vanadium compounds on cancer cells MKN45 (a gastric cancer cell line) was investigated by using the test MTT in various concentrations of 1, 10, 50, 100, and 500 μg/ml. The percentage of apoptotic cells, after these treatments were investigated using Acridine orange/ Ethidium bromide staining. Wound healing and morphological modification were performed in vitro to examine migration and adhesion in the gastric cancer cell line by invert microscopy. Results: The assessments with DPPH and FRAP techniques showed that vanadium compounds have antioxidant activities. Data showed with an increasing concentration of vanadium compounds the percentage of remaining living cells of MKN45 significantly decreased (P˂0.05). All vanadium compounds showed considerable cytotoxic activity against cancer cell lines (IC50 = 1 μg/ml). The apoptosis investigations showed that vanadium compounds can induce high percentage of apoptosis in a dose of 1 μg/ml. The apoptotic inducing effect of vanadium compounds were confirmed by morphological observation. Migration studies revealed that vanadium compounds have inhibitory effect against the metastatic potency of MKN45 cancer cell lines. Conclusion: The results of this study showed that the vanadium compounds had high cytotoxic effect on gastric cancer cells (MKN45); and the percentage of lethality, with the passage of time and with increased concentration had risen.