Dikloroasetatın İnsan Böbrek Karsinoma Hücrelerinde Anti-kanser Aktivitesi

Dicholoroacetate exerts anti-cancer activity on human renal cell carcinoma cells

Abstract

Aim: Impaired mitochondrial function is a consequence of HIF1-induced overexpression of pyruvate dehydrogenase kinase (PDK) which phosphorylates and inactivates pyruvate dehydrogenase multi-enzyme complex (PDC), which converts pyruvate to acetyl-CoA for entry into the TCA cycle. Shifting cancer cells from glycolysis to oxidative phosphorylation induces apoptosis, which is a new therapeutic strategy by utilizing PDK inhibitors. In this work, the effect of PDK inhibitor, dichloroacetate (DCA) has been investigated in Human renal carcinoma cell line.Methods: Adherent epithelium renal cell adenocarcinoma (ACHN) cells were treated with different concentrations of DCA at different time periods. Cell viability was measured by WST assay, cell-cycle profile and apoptosis were assessed by using flow cytometry. Metabolites of the cell extracts were analyzed by LC-MS/MS.Results: DCA reduced cell viability in a concentration- and time-dependent manner. Treatment with DCA induced G1 arrest and apoptosis in ACHN cells. Additionally, metabolite changes of ACHN cell line upon DCA treatments

Özet

Amaç: Bozulmuş mitokondriyal fonksiyonlar; pirüvatı asetil-CoA'ya dönüştürerek TCA çevrimine girmesini sağlayan, pirüvat dehidrogenaz multi-enzim kompleksi (PDC)'ne fosfat grubu ekleyerek inaktive eden, HIF-1 uyarımlı pirüvat dehidrogenaz kinaz (PDK)'ın aşırı ifade edilmesi sonucunda ortaya çıkmaktadır. PDK inhibitörlerinin kullanımı, kanser hücrelerinin glikolizden oksidatif fosforilasyona yönlendirilmesini ve böylelikle apoptoz'un uyarılmasını sağlayan yeni bir tedavi stratejisidir. Bu çalışmanın amacı, insan böbrek karsinoma hücrelerinde bir PDK inhibitörü olan dikloroasetat (DCA)'ın etkilerinin belirlenmesidir.Metod: ACHN (insan renal adenocarcinoma) hücreleri farklı konsantrasyon ve zaman sürecinde DCA ile muamele edilerek hücre canlılığı, hücre canlılık assayle; hücre döngüsü profilleri ve apoptoz akım sitometresiyle ölçülmüştür. ACHN hücrelerinden elde edilen özütlerdeki metabolit seviyeleri LC-MS/MS ile analiz edilmiştir.Bulgular: DCA doz ve zamana bağlı olarak ACHN hücre canlılığını azaltırken, 50 mM DCA uygulaması hücre canlılığını önemli derecede düşürmüştür. Bu konsantrasyonda hücrelerin G1 evresinde 24 saat süresince tutuklandığı belirlenmiştir. Bu sonuçlara ilaveten, DCA ACHN hücrelerinde konsantrasyon ve zaman bağımlı olarak apoptozu uyarmıştır. LC-MS/MS analizleri bu hücrelerde laktat, sitrat, N-asetilaspartat ve 5-oxoprolin metabolitlerinin yüksek miktarda bulunduğu ve DCA uygulamalarının bu metobolitlerin azalmasına neden olduğunu göstermiştir.Sonuç: DCA'nın hücre canlılığını azaltması, apoptozu uyarması ve laktat seviyesini düşürmesi gibi potansiyel anti-karsinogenik özellikleri, bu ajanın böbrek adenokarsinoma tedavisinde kullanılabilecek bir ajan olabileceğini işaret etmektedir