Ukr.Biochem.J. 2021; Том 93, № 3, травень-червень, c. 49-60

doi: https://doi.org/10.15407/ubj93.03.049

Порівняльна цитотоксична дія карбоплатину та β-криптоксантину у вільній та ліпосомній формах на лінію клітин молочної залози

14.09.2021   Uncategorized   No comments

M. W. Shafaa*, N. S. Elkholy

Physics Department, Medical Biophysics Division, Faculty of Science, Helwan University, Cairo, Egypt;
*e-mail: medhatwi@hotmail.com

Отримано: 01 червня 2021; Затверджено: 17 травня 2021

Дослідження ефективності антиканцерогенних сполук як синтетичного, так і природного походження у ліпосомній формі є актуальним для можливого їх застосування у терапії. У цій роботі використано алкілувальний агент карбоплатин та представник каротиноїдів β-криптоксантин. Метою дослідження було оцінити токсичну дію цих сполук у вільній та ліпосомній формах на клітини лінії MCF-7 раку молочної залози. За даними DSC та FTIR після додавання карбоплатину або β-криптоксантину до ліпосомних бішарів виявлено один пік, що вказує на їх змішування. У разі включення до ліпосом β-криптоксантину спостерігався більш упорядкований та кооперативний стан ацильних ланцюгів фосфатидилетаноламіну. Виявлено, що чутливість клітин MCF-7 до вільного β-криптоксантину була набагато вищою, ніж до вільного карбоплатину з IC50 42 та 235 мкг/мл відповідно. Значення IC50 для завантаженого у ліпосоми β-криптоксантину та для вільного карбоплатину були подібними, у той самий час не було виявлено цитотоксичного ефекту ліпосом, навантажених карбоплатином. Одержані дані дозволяють запропонувати заміну карбоплатину на β-криптоксантин у вільній або ліпосомальній формі як можливу схему для підвищення ефективності  терапії  раку молочної залози.

Ключові слова: , , , , , ,

Посилання:

  1. Tarver T. Cancer facts & figures, American cancer society (ACS) Atlanta, GA: American Cancer Society; 2012. P. 66.
  2. Talluri SV, Kuppusamy G, Karri VV, Tummala S, Madhunapantula SV. Lipid-based nanocarriers for breast cancer treatment – comprehensive review. Drug Deliv. 2016;23(4):1291-1305. PubMed, CrossRef
  3. Bozzuto G, Molinari A. Liposomes as nanomedical devices. Int J Nanomedicine. 2015;10:975-999. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Bangham AD, Hill MW, Miller NGA. In: Methods in Membrane Biology (Korn N.D., ed.) Plenum. N.Y., 1974. Vol.1, p.l.
  5. Riaz M. Liposomes preparation methods. Pak J Pharm Sci. 1996;9(1):65-77.   PubMed
  6. Chang RS, Kim J, Lee HY, Han SE, Na J, Kim K, Kwon IC, Kim YB, Oh YK. Reduced dose-limiting toxicity of intraperitoneal mitoxantrone chemotherapy using cardiolipin-based anionic liposomes. Nanomedicine. 2010;6(6):769-776. PubMed, CrossRef
  7. Hwang JS, Tsai YL, Hsu KC. The feasibility of antihypertensive oligopeptides encapsulated in liposomes prepared with phytosterols-β-sitosterol or stigmasterol. Food Res Int. 2010;43(1):133–139. CrossRef
  8. Lobo V, Patil A, Phatak A, Chandra N. Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacogn Rev. 2010;4(8):118-126. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Go RS, Adjei AA. Review of the comparative pharmacology and clinical activity of cisplatin and carboplatin. J Clin Oncol. 1999;17(1):409-422. PubMed, CrossRef
  10. Perez EA. Carboplatin in combination therapy for metastatic breast cancer. Oncologist. 2004;9(5):518-527. PubMed, CrossRef
  11. Milner JA. Molecular targets for bioactive food components. J Nutr. 2004;134(9):2492S-2498S. PubMed, CrossRef
  12. Kris-Etherton PM, Hecker KD, Bonanome A, Coval SM, Binkoski AE, Hilpert KF, Griel AE, Etherton TD. Bioactive compounds in foods: their role in the prevention of cardiovascular disease and cancer. Am J Med. 2002;113(Suppl 9B):71S-88S.  PubMed, CrossRef
  13. Seshadri TR. Biochemistry of natural pigments; (exclusive of haeme pigments and carotenoids). Annu Rev Biochem. 1951;20:487-512.  PubMed, CrossRef
  14. Bartley GE, Scolnik PA. Plant carotenoids: pigments for photoprotection, visual attraction, and human health. Plant Cell. 1995;7(7):1027-1038. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  15. Handelman GJ. The evolving role of carotenoids in human biochemistry. Nutrition. 2001;17(10):818-822. PubMed, CrossRef
  16. Johnson EJ. The role of carotenoids in human health. Nutr Clin Care. 2002;5(2):56-65. PubMed, CrossRef
  17. Stahl W, Sies H. Bioactivity and protective effects of natural carotenoids. Biochim Biophys Acta. 2005;1740(2):101-107. PubMed, CrossRef
  18. Katsuura S, Imamura T, Bando N, Yamanishi R. beta-Carotene and beta-cryptoxanthin but not lutein evoke redox and immune changes in RAW264 murine macrophages. Mol Nutr Food Res. 2009;53(11):1396-1405. PubMed, CrossRef
  19. Unno K, Sugiura M, Ogawa K, Takabayashi F, Toda M, Sakuma M, Maeda K, Fujitani K, Miyazaki H, Yamamoto H, Hoshino M. Beta-cryptoxanthin, plentiful in Japanese mandarin orange, prevents age-related cognitive dysfunction and oxidative damage in senescence-accelerated mouse brain. Biol Pharm Bull. 2011;34(3):311-317. PubMed, CrossRef
  20. Eid SY, El-Readi MZ, Wink M. Carotenoids reverse multidrug resistance in cancer cells by interfering with ABC-transporters. Phytomedicine. 2012;19(11):977-987. PubMed, CrossRef
  21. Deamer DW, Uster PS: In liposomes. (Ostro M.J.,Ed), Dekker, New York; 1983. p.27-51.
  22. Skehan P, Storeng R, Scudiero D, Monks A, McMahon J, Vistica D, Warren JT, Bokesch H, Kenney S, Boyd MR. New colorimetric cytotoxicity assay for anticancer-drug screening. J Natl Cancer Inst. 1990;82(13):1107-1112. PubMed, CrossRef
  23. Paolino D, Fresta M, Sinha P, Ferrari M. Drug delivery systems. In: Webster JG (ed.) Encyclopedia of medical devices and instrumentation, 2nd edn. Wiley, New York, 2006. P. 437–495. CrossRef
  24. Klein JW, Ware BR, Barcla G, Petty HR. Phospholipid dependence of calcium ion effects on electrophoretic mobilities of liposomes. Chem Phys Lipids. 1987;43(1):13-23. PubMed, CrossRef
  25. Law SL, Lo WY, Pai SH, Teh GW. The electrokinetic behavior of liposomes adsorbed with bovine serum albumin. Int J Pharmac. 1988;43(3):257-260. CrossRef
  26. Makino K, Yamada T, Kimura M, Oka T, Ohshima H, Kondo T. Temperature- and ionic strength-induced conformational changes in the lipid head group region of liposomes as suggested by zeta potential data. Biophys Chem. 1991;41(2):175-183. PubMed, CrossRef
  27. Plank L, Dahl CE, Ware BR. Effect of sterol incorporation on head group separation in liposomes. Chem Phys Lipids. 1985;36(4):319-328. PubMed, CrossRef
  28. Koynova R, Caffrey  M. Phases and phase transitions of the phosphatidylcholines. Biochim Biophys Acta. 1998;1376(1):91-145. PubMed, CrossRef
  29. Mady MM, Shafaa MW, Abbase ER, Fahium AH. Interaction of doxorubicin and dipalmitoylphosphatidylcholine liposomes. Cell Biochem Biophys. 2012;62(3):481-486. PubMed, CrossRef
  30. Severcan F, Sahin I, Kazanci N. Melatonin strongly interacts with zwitterionic model membranes—evidence from Fourier transform infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry. Biochim Biophys Acta. 2005;1668(2):215-222. PubMed, CrossRef
  31. Mady MM, Fathy MM, Youssef T, Khalil WM. Biophysical characterization of gold nanoparticles-loaded liposomes. Phys Med. 2012;28(4):288-295. PubMed, CrossRef
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.