Abstract
Bakgrunn
Basert på potensialet i Schiff base forbindelser til å handle som kilder for utvikling av kreft kjemoterapeutika, dette
in vivo
studie ble utført for å undersøke den hemmende egenskaper av syntetiske Schiff base sammensatt Cu (BrHAP)
2 på colonic avvikende krypten foci (ACF).
metodikk
Denne studien involverte fem grupper av hannrotter. Den negative kontrollgruppe ble injisert med normal saltløsning én gang i uken i 2 uker og tilføres 10% Tween 20 i 10 uker, ble den kreft kontrollgruppen injisert subkutant med 15 mg /kg azoxymethane en gang per uke i to påfølgende uker, den positive kontrollgruppe ble injisert med 15 mg /kg azoxymethane gang per uke i to påfølgende uker og 35 mg /kg 5-fluorouracil (injisert intra-peritonealt) i 4 uker, og de eksperimentelle gruppene ble først injisert med 15 mg /kg azoxymethane gang per uke for to påfølgende uker, og deretter matet 2,5 eller 5 mg /kg av Schiff-baseforbindelsen en gang om dagen i 10 uker. Anvendelse av Schiff-baseforbindelsen undertrykket total colonic ACF formasjon med opp til 72% til 74% (
P
0,05) sammenlignet med kontroll av kreft gruppen. Analyse av kolorektal prøvene viste at behandlinger med Schiff base sammensatt redusert gjennomsnitts krypten score i azoxymethane-behandlede rotter. Betydelige økninger av superoksid dismutase, glutation peroksidase og katalase aktiviteter og en reduksjon i nivået av malondialdehyde ble også observert. Histologisk alle behandlingsgrupper viste betydelig nedgang i dysplasi i forhold til kreft kontrollgruppen (
P
0,05). Immunhistokjemisk farging viste nedregulering av den PCNA-proteinet. Sammen western blot analyse viste at COX-2 og BCL2 var oppregulert og Bax var nedregulert sammenlignet med AOM kontrollgruppen.
Konklusjon
Den aktuelle studien viste at Cu (BrHAP )
2 forbindelsen har lovende chemoprotective aktiviteter som er dokumentert av betydelig nedgang i antall ACFs i azoxymethane-indusert tykktarmskreft
Citation. Hajrezaie M, Hassandarvish P, Moghadamtousi SZ, Gwaram NS, Golbabapour S , NajiHussien A, et al. (2014) chemopreventive Evaluering av en Schiff Base Avledet Kobber (II) Complex mot Azoxymethane-indusert tykktarmskreft i rotter. PLoS ONE 9 (3): e91246. doi: 10,1371 /journal.pone.0091246
Redaktør: Ashraf B. Abdel-Naim, Avdeling for farmasi, Ain Shams universitet, Egypt
mottatt: 10. oktober 2013, Godkjent: 10 februar 2014; Publisert: 11 mars 2014
Copyright: © 2014 Hajrezaie et al. Dette er en åpen-tilgang artikkelen distribueres under betingelsene i Creative Commons Attribution License, som tillater ubegrenset bruk, distribusjon og reproduksjon i ethvert medium, forutsatt den opprinnelige forfatteren og kilden krediteres
Finansiering:. Forfatterne ønsker å takke Universitetet i Malaya for å støtte dette prosjektet PV069-2012A, og HIR-Mohe (F000009-21001) fra departementet for høyere utdanning Malaysia. Finansiører hadde ingen rolle i studiedesign, datainnsamling og analyse, beslutning om å publisere, eller utarbeidelse av manuskriptet
Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklært at ingen konkurrerende interesser eksisterer
Innledning
tykktarms~~POS=TRUNC kreft~~POS=HEADCOMP, også kjent som tykktarmskreft, kan innebære avvikende vekster i vedlegg, tykktarm og endetarm, og er blant de tre mest utbredte typer kreft [1]. Til tross for mye forskning og fremgang på forebygging og behandling av kreft i tykktarmen, er signifikant suppresjon av svulstene fortsatt sjelden oppnådd, og behandling med kjente midler kan føre til tumorprogresjon i noen tilfeller [2]. Deteksjon og behandling av tidlig stadium tykktarmskreft med riktig midler spiller en avgjørende rolle i å redusere antall kolorektal kreft ofre [3]. Den azoxymethane (AOM) modell av eksperimentelle tykktarmskreft imiterer de omfattende molekylære, kliniske og histologiske trekk ved menneskelig tykktarmskreft [4]. Den azoxymethane (metyl-Methylimino-oxidoazanium) forbindelsen er et oksid av azomethane (molekylformel C
2 H
6N
2o) og er ofte brukt for å indusere tykktarmskreft i eksperimentelle modeller [5], [6] .
Metallkomplekser komplekser~~POS=HEADCOMP har vært mye brukt i farmakologi i århundrer [7], [8]. Utviklingen av metallbaserte legemidler har blitt markedsført av betydelige resultater som er oppnådd med platinabaserte anti-tumormidler, for eksempel oksaliplatin, cisplatin og karboplatin. Men behandling med platinabaserte legemidler er vanligvis forbundet med utviklingen av resistens og alvorlige bivirkninger i løpet av terapiprosesser [9]. Kobber er kjent for å være en viktig kation for celleoverlevelse, som spiller en viktig rolle som en kofaktor for noen metallo-enzymene. Kobber har vært en utmerket kandidat for kreftbehandling siden 1960 [10]. Den oksidative natur og biologisk aktivitet av kobber i mennesker har tiltrukket uorganiske kjemikere for å ta opp de farmakologiske anvendelser av kobber (II) [11], [12]. Disse typer metaller med den unike karakter av reaktivering med dioksygen anvendes i kroppen systemet etter å ha passert gjennom tarmveggene [13]. På grunn av muligheten for DNA cleavage via oksidativ eller hydrolytic mekanismer og sterke interaksjoner med DNA via interkaleringsforbindelser eller overflate foreninger, har kobber (II) komplekser med heterosykliske baser vært mye undersøkt [14]. Schiff baser er en bemerkelsesverdig klasse av forbindelser med betydelig potensial anti-sår [15], antibakteriell, soppdrepende [16], [17], anti-diabetiske [18], antitumor [19] – [23], anti-proliferativ [24 ], [25] og anti-inflammatorisk aktivitet [26], [27].
Schiff-base-avledede kobber (II) kompleksene har sterk anti-proliferativ, magesekk og antibakterielle potensial på grunn av egenskapene til deres metall sentre eller deres koordinere ligander, som er forbundet med elektroniske og strukturelle karakteristikkene som skyldes deres koordinering [15]. Denne studien var designet for å undersøke den hemmende effekten av en kobber (II) kompleks avledet fra N, N»-dimetyl etylen-diamin og 2-hydroxyacetophenone Schiff-base ligand Cu (BrHAP)
2 mot AOM-indusert tykktarmskreftutvikling i rotter når det gjelder forekomsten av ACF.
Materialer og metoder
Kjemi
for dette eksperimentet, kreftfremkallende kjemikalier av azoxymethane (AOM) ble kjøpt fra Sigma Aldrich (St . Louis, MO, USA), og 5-fluorouracil, et tykktarmskreft positiv referanse, ble kjøpt fra Calbiochem (San Diego, CA, USA).
Syntese av komplekset
kobber~~POS=TRUNC komplekset ble syntetisert som tidligere beskrevet i en artikkel publisert [15]. Dette Cu (BrHAP)
2 Schiff basen forbindelse ble oppnådd fra Kjemisk institutt ved Fakultet for Science ved Universitetet i Malaya.
Etiske problemstillinger
Protokollen for denne studien ble godkjent av etisk komité for dyreforsøk av det medisinske fakultet, Universitetet i Malaya, Malaysia (etikk No. PM /27/07/2010 /MAA (R)). Dyrene ble tatt vare på i henhold til kriteriene i National Academy of Science Håndbok for omsorg og bruk av forsøksdyr [28], [29].
Akutt giftighet evaluering
For å demonstrere sikkerhet for bruken av Cu (BrHAP)
2 kompleks, 36 friske kvinnelige og mannlige rotter (veide mellom 150-180 g) tatt fra Animal House of det medisinske fakultet ved Universitetet i Malaya, Kuala Lumpur, gjennomgikk akutt giftighet analyse. Rottene ble oppdelt i følgende tre grupper: et kjøretøy kontrollgruppe, en gruppe som fikk 100 mg /kg kobber (II) -kompleks, og en gruppe som fikk 2000 mg /kg kopper (II) kompleks [15]. Etter faste over natten ble rottene foret med kobber (II) -kompleks og ble deretter observert hver time over 24 timer, og eventuelle toksisitetssymptomer ble registrert. Dødelighet ble registrert i løpet av de 14 dagene av forsøket. Etter at rottene ble avlivet, ble blodet oppsamlet og organer for biokjemisk, hematologisk og histologiske analyser.
Vurdering av Kjemopreventivt effekten av kopper (II) kompleks
Hann Sprague-Dawley rotter ble oppnådd fra Animal House of det medisinske fakultet, Universitetet i Malaya. Internasjonale prinsipper og lokale forskrifter ble observert om stell og bruk av disse forsøksdyr. Rottene veiet ca. 180-200 g og ble mottatt på omtrentlig en alder på 6-8 uker. Dyrene ble holdt under kontrollerte forhold ved romtemperatur (22-24 ° C) og 50-60% fuktighet i en 12 timers lys-mørke-syklus med ad libitum adgang til standard diett og vann. Dyrene ble akklimatisert til de standard laboratoriebetingelser for en periode på to uker før start av en hvilken som helst eksperiment
Trettiseks voksne hannrotter ble tilfeldig fordelt i de følgende fem grupper på seks rotter hver. En negativ kontroll gruppe (disse rottene mottok subkutane injeksjoner av fysiologisk saltvann og ble administrert oralt 10% Tween 20 hver dag i 10 uker), en kreft kontrollgruppen (disse rotter mottok subkutane injeksjoner av 15 mg /kg AOM en gang per uke i to påfølgende uker. de ble administrert oralt med 10% Tween 20 (5 ml /kg) daglig), en positiv kontrollgruppe (disse rotter mottok subkutane injeksjoner av 15 mg /kg AOM en gang per uke i to påfølgende uker, og fulgte med intra-peritoneale injeksjoner av 35 mg /kg 5-fluorouracil i 4 uker) og to behandlingsgrupper (disse rottene først mottok subkutane injeksjoner av 15 mg /kg AOM en gang per uke i to påfølgende uker, og oral administrering av den Cu (BrHAP)
2 Schiff-baseforbindelsen i doser på 2,5 mg /kg eller 5 mg /kg til 10 uker) [5]. Under forsøkene ble rottene veid og observert daglig for tegn på toksisitet.
Skårer for avvikende krypter
For å ta opp forekomsten av ACF, steder og antallet krypter ble registrert 10 uker etter den siste AOM injeksjon. For å gjøre dette, ble rottene drept med en høy dose av xylazine og ketamin anestesi, og deres kolon ble hentet ut og spylt med kaldt fosfatbufret saltvann (PBS) og deretter på langs åpnes fra anus til rektum. For topografisk analyse ble 0,2% metylenblått brukes til å farge tykktarmen, og tykktarmen ble observert slimhinnene siden opp med et Nikon dissekere mikroskop. ACF resultatet ble beregnet på grunnlag av antall avvikende Crypts foki, som er kjent som brennpunkter inneholdende mer enn to avvikende krypter. Antallet ACF per tykktarm og antall avvikende krypter i hver fokus ble bestemt.
Histologisk klassifikasjon av ACFs
bufret formalin (10%) ble brukt til å fikse kolon prøvene følgende behandling i en parafin vev-behandling maskin (Leica, Tyskland). Vevene ble deretter innleiret i parafinblokker og skåret i 5-um seksjoner. Seksjonene ble farget med hematoxylin og eosin (H E) og ble observert med et lysmikroskop (Nikon, Japan)
Immunohistochemistry
Etter oppvarming av vev delen lysbilder i en varmlufts. ovn i 25 minutter ved 60 ° C, ble xylen og alkohol som anvendes til å de-paraffinize og rehydrere vev, henholdsvis, som deretter ble immunhistokjemisk farget i henhold til produsentens protokoll (Dakocytomation, USA). En peroksydase blokk ble brukt til å blokkere endogen peroksidase (0,03% hydrogenperoksyd-holdige natriumazid), og etter vasking med vaskebuffer, ble platene inkubert med fortynnet mus PCNA (1:200, Cat: ab2426) monoklonalt antistoff, som ble gitt av den Abcam Company. Tilstrekkelige mengder av streptavidin-HRP ble inkubert med de forskjellige delene for 15 min. Etter vasking forsiktig med vaskebuffer, ble seksjonene inkubert med DAB-substrat-chromagen i 5 minutter og deretter farget med hematoksylin i 5 sek. De ble deretter dyppet i ammoniakk 10 ganger og vasket med destillert vann, og objektglassene ble montert med et dekkglass. Positive prøver viste en brun farge under et lysmikroskop. Den PCNA-merkeindeksen (PI) ble målt som [(antall positive celler) /(totale antall epitelceller)] X 100 for hvert felt. Disse PI verdier for alle de ulike kolon deler av rottene som tilhører lignende grupper var da i gjennomsnitt.
Western Blot analyserer
Etter å ofre rottene ble kolon vev samlet, og å analysere protein uttrykket gjennom western blot-analyse ble proteinene ekstrahert ved anvendelse proteinekstraksjon buffer (Pierce, USA), og supernatanten ble underkastet Western blot-analyser.
i korte, ekstraherte proteiner (30 ug) ble separert på 10% løse polyakrylamidgeler (dvs. SDS-PAGE) og elektroblottet (25 mA i 2 timer). Ekstraherte proteiner ble overført til PVDF-membraner (Pierce, USA) ved bruk av en Trans-Blot SD semi-tørr overføring celle (Bio-Rad, USA) ved 15 V, 95 mA, i 1 time og deretter PVDF-membranen ble blokkert ved bruk Blocker Kasein ( Pierce, USA) i 1 time ved romtemperatur og vasket to ganger ved hjelp av TBST. Etter inkubasjon over natten ved romtemperatur med spesifikke primære antistoffer (p-aktin 1:10000 (Cat: ab6276), Bax 1:1000 (Cat: ab7977), BCL-2 1:1000 (Cat: ab183656) og COX-2 1: 1000 (Cat: ab15191), ble blottene inkubert i 2 timer med de passende peroksidase-koblet sekundære antistoffer, og etterfølgende påvisning ble utført med XOMAT film via en forsterket kjemiluminescens de xerograms ble digitalisert med en Epson skanner, og båndintensitetene ble kvantifisert ved anvendelse av. IP lab gel.
Antioxidant aktiviteter kolon homogenates
Etter vask av tykktarms vevsprøver med iskaldt saltvann, et homogenat (10% w /v) ble fremstilt i iskald 50 mM fosfatbuffer (pH 7,4) inneholdende et pattedyr-protease-inhibitor cocktail og sentrifugert ved 10000 x g i 30 minutter ved 4 ° C. Deretter ble supernatanten anvendt for å analysere aktiviteter av katalase (CAT), glutation peroksidase (GPX), og superoksid dismutase (SOD) enzymer og for MDA analyse. pakkene ble gitt av Cayman Chemical Co. (Michigan, USA).
Statistiske analyser
Logisk Analysis Software (PASW) versjon 18 ble brukt for å analysere dataene i denne studien. De eksperimentelle data ble analysert med enveis variansanalyser (ANOVAs) etterfulgt av Tukey post-hoc test. Dataene er vist som gjennomsnitt ± den (standardfeil av middelverdien) S.E.M. Signifikansnivået ble satt til
P
. 0,05
Resultater
Akutt toksisitetsstudie
Som rapportert i vår tidligere publisert artikkel, søknaden av kobber (II) Schiff base sammensatt viste ingen tegn på hematologi, serum biokjemiske abnormitet, eller nyre- eller levertoksisitet. Dermed synes dette komplekset å være trygt for bruk [13].
Kropps vekter og serum biokjemi analyser av chemopreventive potensialet av Cu (BrHAP)
2
Ingen signifikante forskjeller ble observert i rottenes kroppsvekter på tvers av grupper (tabell 1). Tabell 2 og 3 illustrerer serum biokjemi analyser av blod samlet fra scarified dyr for undersøkelse av parameterne for lever- og nyrefunksjon sammenlignet med sine kjøretøygrupper.
ACF frekvens
tumor kvantifisering analyser av kolon som ble farget med metylenblått umiddelbart etter avliving er oppsummert i tabell 4. Figur S1 viser topografiske visninger av metylen blå-farget kolon vev av forskjellige grupper. ACFs ble skilles fra de omkringliggende normale krypter av deres økte størrelser, de økte avstandene fra lamina til basal overflater av cellene, og lett merkbar pericryptal soner. ikke ble observert noen mikroskopiske forandringer i den normale kontrollgruppe, og et betydelig større antall ACFs ble registrert i kreften kontrollgruppen. Gruppene som fikk kobber (II) kompleks viste betydelige reduksjoner i ACF tall (72,2% og 74,7%;
p
0,05). Fordelingen av ACFs i kreften kontrollgruppen var sentrert på midten av den tykktarmen i kreften kontrollgruppen, og kobber (II) kompleks-behandlede grupper viste signifikant redusert ytre, midtre og proksimale ACF fordelinger sammenlignet med kreft kontrollgruppen ( Tabell 5).
Histologisk evaluering
de makroskopiske patologiske forskjeller i tykktarmen vev av forskjellige grupper viste at ACFs inneholdt smale luminal epitelceller og deformerte slimceller med langstrakt kjerner. Tap av celle polaritet og økninger i mitoser ble også observert i dysplastiske ACFs sammenlignet med de normale sirkelformede celler med basalt lokalisert kjerner. Histologiske bilder av kolon vev fra den positive kontrollgruppen viste reduksjon i antallet celler med patologiske forskjeller, og en tilsvarende reduksjon ble observert i munn kobber (II) kompleks behandlingsgrupper (figur S2).
Immunhistokjemi
Immunohistokjemisk PCNA protein farging av kolon seksjoner fra den azoxymethane gruppe viste en oppregulering av proteinet. Den positive kontrollgruppe fremviste et lavere antall positive celler i forhold til azoxymethane gruppe, og lignende resultater ble observert i kobber (II) kompleks behandlede grupper. De PCNA-positive celler (%) av tykktarmen vev i kontroll av kreft gruppen var 100%, mens PCNA-positive celler (%) fra den behandlede gruppen var 47,4% og 35,4%, henholdsvis (
p
0,05 nivå i forhold til kreft kontrollgruppen
Western blot analyser
Western blot analyser avslørte at Bax (23 kDa) protein var nede. -regulated i kreft kontrollgruppen, og at den Cu (BrHAP)
2-komplekset øket ekspresjon av dette protein. Cu (BrHAP)
2 kompleks og 5-fluorouracil forårsaket ned-reguleringer av COX-2 (69 kDa) og BCL2 (26 kDa) proteiner i de behandlede rotter i forhold til kreft kontrollgruppen. Protein uttrykk fra vestlige blotter ble kvantifisert ved hjelp av Image J programmet. Tetthetene for kreft gruppe (A) ble satt til en, og de relative densiteter for de positive og de behandlede gruppene ble plottet. Dataene er gjennomsnitt ± SEM. Statistisk signifikans ble uttrykt som p. 0,05 (figur 2)
A) Colon slimhinnene i gruppen eksponert for AOM. B) Colon slimhinnen hos gruppen behandlet med 5-fluoruracil. C) Colon slimhinnen hos gruppen behandlet med 2,5 mg /kg kobber (II) -kompleks. D) Colon slimhinnen hos gruppen behandlet med 5 mg /kg kobber (II) -kompleks. COX-2 og BCL2 ekspresjon ble øket og Bax ekspresjon ble redusert i behandlingsgruppen sammenlignet med kontrollgruppen AOM. β-aktin ble benyttet som en intern kontroll for å bekrefte lik prøve lasting. Bilde J programmet ble brukt til å evaluere protein uttrykk. Alle verdier er uttrykt som middel ± standard feil av gjennomsnittet. Gjennomsnittlig forskjell var signifikant på p 0,05 nivå i forhold til kreft kontrollgruppen
Antioxidant enzymaktivitet
Cu (BrHAP)
2 komplekse betydelig økt nivåene. av SOD, CAT og GPX i homogenis kolon prøvene i forhold til de av kreft kontrollgruppen (
p
0,05). Nivået av MDA ble signifikant redusert i Schiff-basen kompleks behandlede grupper, og kreften kontrollgruppe utviste en oppregulering av ekspresjonen nivået av MDA (
p
0,05). (Figur 3)
A) Negativ kolon-gruppe, B) gruppen eksponert mot AOM, C) gruppen behandlet med 5-fluorouracil, D) gruppen behandlet med 2,5 mg /kg kopper (II) kompleks, E) gruppen behandlet med 5 mg /kg kobber (II) -kompleks. Alle verdier er uttrykt som middel ± standard feil av gjennomsnittet. Gjennomsnittlig forskjell var signifikant på p. 0,05 i forhold til kreft kontrollgruppen
Diskusjoner
Anticancer medisiner basert på biologiske strategier for å bruke overgangsmetall kjemi for å målrette kreft vekst stier og aktivere kreftcelle apoptose er blitt utviklet for å redusere alvorlighetsgraden av kreft hos pasienter [30], [31].
i henhold til nyere undersøkelser som tyder på at for å kontrollere veksten av kreft, er det ikke nok til å stole på en enkelt mobil eller fysiologisk hendelse, på jakt etter agenter med en kontrollerende rolle i flere tumorigen hendelser og tilhørende mekanismer er svært viktig [32], [33]. Schiff basegrupper av forbindelser har blitt omfattende studert for deres chemoprotective effekter. Kobberkomplekset har evnen til å inhibere cellenes aktivitet relevant for celleproliferasjon, og således utlede sprednings markører og heving av apoptose trasé [10], [15]. De tidligere studier har rapportert at proteasomhemmere indusere apoptose og har potensielle anticarcinogenic roller [34], [35]. En studie av Xiao
et al
. [36] avslørte hemmende rolle Schiff-base kobber mot proteosom-aktivitet, slik at induksjon av apoptose for å øke.
I den foreliggende studien demonstrerte vi at Cu (BrHAP)
2 kan redusere ACF-dannelse og derfor kolon tumortilfeller hos rotter. Mekanistisk, viste at forbindelsen lovende kjemopreventive virkninger mot ACF formasjon ved å hemme tumorcelle-proliferasjon og kontrollert ekspresjon av spesifikke viktige proteiner og mitokondriell apoptose-induksjon. Det ser ut til at kontrollere de antioksidantenzymer «ekspresjonsnivåer med forbindelsen spiller en viktig rolle ved inhibering av ACF formasjon (figurene 1, 2, 3).
Ved bruk av dyremodeller i studien, kliniske og toksikologiske undersøkelser av nye syntetiske forbindelser er avgjørende for å sikre sikkerhet og effekt av disse forbindelsene. Som rapportert i vårt tidligere publisert artikkel, LD
50 Cu (BrHAP)
2 observert i denne studien kan anses for å være sikker på grunnlag av den globale harmoniserte system for klassifisering og merking av kjemikalier [15], [28]. Dermed våre resultater viste den toksikologiske sikkerheten ved oral administrasjon av denne forbindelsen fordi det var ingen tegn til unormal oppførsel eller vekttap. Ingen signifikante forskjeller ble funnet i de behandlede grupper sammenlignet med kontrollgruppen i form av lever- og nyrefunksjon. Således våre funn støtter den logiske bruk av denne nye syntetiske Schiff-base-forbindelsen.
karsinogene Forbindelsen dimetyl diazene-1-oksyd (azoxymethane) har vist seg å være i stand til å frembringe tykktarmskreft etter administrering til hannrotter for en spesifisert tidsperiode [37]. Størrelsene og antall avvikende krypten foci blir brukt som mellom biomarkører og korrelerer med risiko for å utvikle tykktarmskreft. Dermed størrelser og antall avvikende krypten foci gi en rask tiltak for screening forbindelser som kan være effektive i å undertrykke utviklingen av tykktarmskreft [38] – [40]. Som forklart tidligere, gjennom induksjon av apoptose kan startes med den mitokondrielle vei, har kobberkomplekset evnen til å forebygge kreft [10]. Denne studien viste at administreringen av Cu (BrHAP)
2 ved doser på 2,5 mg /kg og 5 mg /kg signifikant redusert total AOM-induserte kolon ACF-dannelse og multicrypt avvik krypten vekst ved 72% og 74% (
p
. 0,05), henholdsvis
nærværet av PCNA ble anvendt som en markør av celleproliferasjon (som spiller en viktig rolle i progresjon av kreft) i tykktarmen vev fordi PCNA indikerer en celles ekstra divisjon evne [41] – [43]. Undersøkelser i dyremodeller har vist at unormal epitelcelleproliferasjon er en av de tidligste indikasjoner på pre-neoplasi [44] – [45]. Basert på en studie av Deschner EE
et al
. [46], dyr behandlet med noen kjemiske kolon kreftfremkallende avslørte en større spredning sone og en høyere merking indeks sammenlignet med kjøretøy-behandlede gruppen. Ifølge immunhistokjemiske resultatene av denne undersøkelsen, Cu (BrHAP)
2 indusert tykktarms vev beskyttelse ved å nedregulere PCNA. Derfor er de gruppene som ble behandlet med forbindelsen hadde en mindre spredning sone og en lavere-merkeindeksen, slik at cellene ikke lenger var i vekstsyklusen (
p
0,05). En tilsvarende reduksjon i prolifererende cell nuclear antigen ble tidligere rapportert i en studie som demonstrerte vellykket chemoprevention mot AOM-induserte koloncancer i en dyremodell [47]. Således kan det anvendes i dette forsøk forbindelsen inhibere ACF formasjon ved å endre celleformering. Flere faktorer i immun apoptose pathway spiller avgjørende roller i overlevelse eller død av celler, og disse faktorene virker sammen og påvirker de endelige resultatene [47]. Induksjon av kreft i tykktarmen med AOM bevirker oksidative skader etter lipidperoksidasjon produksjon i tykktarmceller og erytrocytter, som forårsaker økt sekresjon av totalt protein og albumin via nyrene, noe som i sin tur resulterer i en heving av ureakonsentrasjonen i blodet. Denne prosessen kan spille en rolle i etiologien av tykktarmskreft hos rotter [48] – [49] Balansen mellom ROS-nivåene i legemet er essensielle for cellulær funksjon og den apoptotiske reaksjonsvei i forstadier celler [50]. Hvis det ikke er noen effektiv regulering, vil det overskytende ROS skade proteiner, lipider eller DNA, og i sin tur inhiberer den normale funksjon og modulering av genekspresjon, cellesyklus, cellemetabolisme, celleadhesjon og celledød [51]. Schiff-basert forbindelse anvendt i denne studien antas å ha evnen til å motvirke disse Ross. Virkningsmekanismen av denne forbindelse kan være gjennom frie radikaler, dvs og bråkjøling av dannelsen av singlet oksygen, som beskytter den tykktarmen mot oksidativt stress og stimulert kolon reparasjonsmekanismer. Det er en mulighet for at den forbindelse har beskyttende virkning mot ACF-dannelse og tykktarm skade gjennom de endogene oksidative enzymsystemer som er involvert i tykktarmen forsvarssystemet, som for eksempel (CAT), (SOD) og (GPX), som motvekt oksidativt stress indusert av AOM. I denne studien ble det vist at AOM administrasjon forårsaket alvorlige skader på rotte endogene antioksidantsystem, representert ved forstyrrelse av oksidativt stress enzymer (CAT, SOD og GPX) aktiviteter som førte til en nedgang i nivåene, sammen lipidperoksidasjon som var karakterisert ved oppregulering i MDA nivåer.
Tidligere studier har vist en rolle av den økte aktiviteten av antioksidantenzymer (SOD, CAT og GPX), som er indusert ved antitumor-midler, i mekanismen for Kjemopreventivt terapi [ ,,,0],52].
in vivo
evaluering av antioksidanter utført i denne studien viste signifikante økninger i SOD, CAT og GPX-aktiviteter i gruppene behandlet med Cu (BrHAP)
2. Imidlertid reduserte lipidperoksidering foreslått en betydelig reduksjon i MDA nivåer. Selv om dette resultatet var ikke signifikant på grunn av effekten av Cu (BrHAP)
2 på nøytraliseringen av de giftige forbindelser som fremstilles ved å omdanne AOM for et meget giftig metabolitt, nivåene av totalt protein, albumin og urea ble gjenopprettet til normale verdier [53]. For ytterligere å undersøke den Kjemopreventivt aktivitet av denne forbindelse i tykktarmskreft og mekanismen bak denne effekten, er uttrykk for Bax, proapoptotiske proteiner, B-celle lymfom 2 (Bcl-2) (som har antiapoptotic effekter) og cyklooksygenase 2 (COX-2 ) i de forskjellige grupper ble analysert. Western blot-analyse ble anvendt i denne studien for å påvise spesifikke proteiner i homogenisert ekstrahert kolon. Disse proteinene spiller viktige roller i utviklingen av nye kreftmedisiner [54]. Bcl-2 spiller en viktig rolle i å kontrollere prosessen med celledød ved å blokkere apoptose ulike signaler. I kontrast, har Bax protein en rolle i utgivelsen av en faktor som fremmer apoptose inn i cytoplasma. Således er balansen av uttrykkene av Bcl-2 og Bax viktig i prosessen av celledød [52] – [55]. COX-2 er blitt rapportert å være overuttrykt i tidlig stadium, og COX-2-nivåer er blitt rapportert å øke med utviklingen av kreft. COX-2 er det hastighetsbegrensende enzym i biosyntesen av prostanoider, noe som øker proliferasjon, apoptotisk motstand og angiogenese i løpet av colon carcinogenesis. Ekspresjon av COX-2 ble oppregulert i AOM-induserte kolon tumorer. Nedregulering av COX-2 er blitt vist å ha en viktig rolle i anticancermiddel-indusert undertrykkelse av AOM-induserte tumorgenese i en dyremodell [53]. Våre resultater viser at Cu (BrHAP)
2 økt ekspresjon av BAX protein, som er uforenlig med en tidligere studie av Zhang
et al
. [56] som rapporterte at induksjonen av BAX-proteinekspresjon ført til celle apoptose ved hjelp av Schiff-base kobberforbindelse, og ned-regulert ekspresjon av COX-2 og Bcl-2-proteiner, og dette mønsteret av ekspresjon endres sterkt tyder på at apoptose vil bli indusert via mitokondrie vei. Ma
et al
. [10] også demonstrert anti-kreft effekt av en ny Schiff-base kobber (II) -komplekset gjennom aktivering av mitokondrie pathway. Resultatet av denne studien var lik med vår forrige publisert forskning på samme forbindelsen, som avslørte sin pådriverrolle på gastro-forebygging. Resultatet viste at komplekset var i stand til å redusere Bax proteinekspresjon [15]. Tidligere evalueringer av effektive chemopreventive agenter har også avdekket det samme mønsteret av Bax, Bcl-2 og COX-2 protein uttrykk [52], [53].
Konklusjoner
Basert på resultatet av denne studien, Kjemopreventivt potensialet av Cu (BrHAP)
2 ble demonstrert ved reduksjon i antallet ACFs som kunne tilskrives den nedregulering av celleproliferasjon-fremmende proteiner i kreftceller og heving av nivået av antioksidant enzymer. Western blot-analyser viste at kobber (II) -kompleks aktivert apoptose via den mitokondrielle veien ved å nedregulere COX-2 og Bcl-2 og opp regulerende Bax.
Hjelpemiddel Informasjon
Figur S1.
Topografiske utsikt over tykktarmsslimhinnen. A) Normal kolon mucosa. B) Colon slimhinnene i gruppen eksponert for AOM. C) Colon slimhinnen hos gruppen behandlet med 5-fluoruracil. D) Colon slimhinnen hos gruppen behandlet med 2,5 mg /kg kobber (II) -kompleks. E) Colon slimhinnen hos gruppen behandlet med 5 mg /kg kobber (II) -kompleks. Rat colonic vev ble farget med metylenblått. Forstørrelse:. 20x
doi: 10,1371 /journal.pone.0091246.s001 plakater (TIF)
Figur S2.
Histologisk undersøkelse av tykktarmskreft hos rotter. A) Normal kolon mucosa.
