РЕЗЮМЕ. У цьому дослідженні нами було оцінено поєднаний вплив статичного магнітного поля і цисдиаміндихлорплатини (II) (CDDP) на загибель клітин, апоптоз і клітинний цикл у нормальних дермальних фібробластів (Hu02) та клітин HeLa. Клітини були піддані впливу CDDP у присутності 10 мТл статичного магнітного поля (SMF) впродовж 24 і 48 год. IC50 концентрації CDDP було визначено за опомогою МТТтесту. Цитотоксичний вплив такого одночасного застосування вивчали за допомогою проточного цитометричного аналізу для клітинного циклу і апоптозу. Отримані результати вказують на те, що одночасне застосування CDDP та статичного магнітного поля впродовж 48 год призвело до значного підвищення рівня зупинки прогресії клітинного циклу у фазі G2/M, некрозу і пізнього апоптозу у клітин HeLa порівняно з групою, яку обробили за допомогою CDDP. Натомість, таке поєднання призвело до зниження рівня зупинки у фазі G2/M, некрозу клітин у Hu02 порівняно з клітинами, обробленими препаратом. У присутності SMF чутливість ракових клітин до CDDP була підвищеною, хоча спостерігався деякий ефект захисту нормальних клітин від цитотоксичності препарату. Оскільки було виявлено очевидну відмінність між обробленими клітинами HeLa і Hu02 при поєднаному застосуванні SMF і CDDP на етапах клітинного циклу та апоптозу, можна висунути припущення, що спільне застосування SMF і CDDP може бути корисним способом зменшення побічної дії протиракового препарату на нормальні клітини та зниження стійкості ракових клітин до цього препарату.
Ключові слова: апоптоз, клітинний цикл, CDDP, клітинна лінія HeLa, клітини Hu02, статичне магнітне поле
Повний текст та додаткові матеріали
Цитована література
1. Basu, A. and Krishnamurthy, S., Cellular responses to cisplatin-induced DNA damage, J. Nucleic Acids, 2010, vol. 2010, p. 201367. https://doi.org/10.4061/2010/201367
2. Chen, W.F., Sun, R.G., Liu, Y., et al., Static magnetic fields enhanced the potency of cisplatin on K562 cells, Cancer Biother. Radiopharm., 2010, vol. 25, pp. 401–408. https://doi.org/10.1089/cbr.2009.0743
3. Chen, W.T., Lin, G.B., Lin, S.H., et al., Static magnetic field enhances the anticancer efficacy of capsaicin on HepG2 cells via capsaicin receptor TRPV1, PLoS One, 2018, vol. 13. e0191078.
4. de Gooijer, M.C., van den Top, A., Bockaj, I., et al., The G2 checkpoint—a node-based molecular switch, FEBS Open Bio, 2017, vol. 7, pp. 439–455. https://doi.org/10.1002/2211-5463.12206
5. Dini, L. and Abbro, L., Bioeffects of moderate-intensity static magnetic fields on cell cultures, Micron, 2005, vol. 36, pp. 195–217. https://doi.org/10.1016/j.micron.2004.12.009
6. Dunn, T.A., Schmoll, H.J., Grunwald, V., et al., Comparative cytotoxicity of oxaliplatin and cisplatin in non-seminomatous germ cell cancer cell lines, Invest. New Drugs, 1997, vol. 15, pp. 109–114.
7. El-Bialy, N.S. and Rageh, M.M., Extremely low-frequency magnetic field enhances the therapeutic efficacy of low-dose cisplatin in the treatment of Ehrlich carcinoma, BioMed. Res. Int., 2013, pp.189352–189358. https://doi.org/10.1155/2013/189352
8. Ghodbane, S., Lahbib, A., Sakly, M., et al., Bioeffects of static magnetic fields: oxidative stress, genotoxic effects, and cancer studies, BioMed. Res. Int., 2013, p. 602987. https://doi.org/10.1155/2013/602987
9. Hao, Q., Wenfang, C., Xia, A., et al., Effects of a moderate-intensity static magnetic field and adriamycin on K562 cells, Bioelectromagnetics, 2011, vol . 32, pp. 191–199. https://doi.org/10.1002/bem.20625
10. Jalali, A., Zafari, J., Javani Jouni, F., et al., Combination of static magnetic field and cisplatin in order to reduce drug resistance in cancer cell lines, Int. J. Radiat. Biol., 2019, vol. 95, pp. 1194–1201. https://doi.org/10.1080/09553002.2019.1589012
11. Ji, W., Huang, H., Deng, A., et al., Effects of static magnetic fields on Escherichia coli, Micron, 2009, vol. 40, pp. 894–898. https://doi.org/10.1016/j.micron.2009.05.010
12. Kamalipooya, S., Abdolmaleki, P., Salemi, Z., et al., Simultaneous application of cisplatin and static magnetic field enhances oxidative stress in HeLa cell line, In Vitro Cell Dev. Biol. Anim., 2017, vol. 53, pp. 783–790. https://doi.org/10.1007/s11626-017-0148-z
13. Kula, B., Sobczak, A., and Kuska, R., Effects of electromagnetic field on free- radical processes in steelworkers, part I: magnetic field influence on the antioxidant activity in red blood cells and plasma, J. Occup. Health, 2002, vol. 44, pp. 226–229.
14. Lengauer, C., Kinzler, K.W., and Vogelstein, B., Genetic instabilities in human cancers, Nature, 1998, vol. 396, pp. 643–649. https://doi.org/10.1038/25292
15. Liu, Y., Qi, H., Sun, R.G., et al., An investigation into the combined effect of static magnetic fields and different anticancer drugs on K562 cell membranes, Tumori, 2011, vol. 97, pp. 386–392. https://doi.org/10.1700/912.10039
16. Masuda, H., Tanaka, T., and Takahama, U., Cisplatin generates superoxide anion by interaction with DNA in a cell-free system, Biochem. Biophys. Res. Commun., 1994, vol. 203, pp. 1175–1180. https://doi.org/10.1006/bbrc.1994.2306
17. Miyakoshi, J., Effects of static magnetic fields at the cellular level, Prog. Biophys. Mol. Biol., 2005, vol. 87, pp. 213–223. https://doi.org/10.1016/j.pbiomolbio.2004.08.008
18. Sabo, J., Mirossay, L., Horovcak, L., et al., Effects of static magnetic field on human leukemic cell line HL-60, Bioelectrochemistry, 2002, vol. 56, pp. 227–231.
19. Sarvestani, A.S., Abdolmaleki, P., Mowla, S.J., et al., Static magnetic fields aggravate the effects of ionizing radiation on cell cycle progression in bone marrow stem cells, Micron, 2010, vol. 41, pp. 101–104. https://doi.org/10.1016/j.micron.2009.10.007
20. Satari, M., Javani Jouni, F., Abolmaleki, P., et al., Influence of static magnetic field on HeLa and Huo2 Cells in the presence of Aloe Vera extract, Asian Pac. J. Cancer Prev., 2020, vol. 21, pp. 9–15. https://doi.org/10.22034/apjcp.2020.21.s2.9
21. Sengupta, S. and Balla, V.K., A review on the use of magnetic fields and ultrasound for non-invasive cancer treatment, J. Adv. Res., 2018, vol. 14, pp. 97–111. https://doi.org/10.1016/j.jare.2018.06.003
22. Tenuzzo, B., Chionna, A., Panzarini, E., et al., Biological effects of 6 mT static magnetic fields: a comparative study in different cell types, Bioelectromiagnetics, 2006, vol. 27, pp. 560–577. https://doi.org/10.1002/bem.20252
23. Torgovnick, A. and Schumacher, B., DNA repair mechanisms in cancer development and therapy, Front. Genet., 2015, vol. 6, p. 157. https://doi.org/10.3389/fgene.2015.00157
24. Wagstaff, A.J., Brown, S.D., Holden, M.R., et al., Cisplatin drug delivery using gold- coated iron oxide nanoparticles for enhanced tumour targeting with external magnetic fields, Inorg. Chim. Acta, 2012, vol. 393, pp. 328–333. https://doi.org/10.1016/j.ica.2012.05.012
25. Wang, Q., Zheng, X.L., Yang, L., et al., Reactive oxygen species-mediated apoptosis contributes to chemosensitization effect of saikosaponins on cisplatin-induced cytotoxicity in cancer cells, J. Exp. Clin. Cancer Res., 2010, vol. 29, p. 159. https://doi.org/10.1186/1756-9966-29-159
26. Wozniak, K., Czechowska, A., and Blasiak, J., Cisplatin-evoked DNA fragmentation in normal, and cancer cells and its modulation by free radical scavengers and the tyrosine kinase inhibitor STI571, Chem. Biol. Interact., 2004, vol. 147, pp. 309–318. https://doi.org/10.1016/j.cbi.2004.03.001
27. Xu, L., Guo, W., Liu, Y., et al., Synergistic inhibitory effect of static magnetic field and antitumor drugs on Hepa1-6 cells, Sheng Wu Gong Cheng Xue Bao, 2015, vol. 31, pp. 1363–1374.
28. Zhang, Q.M., Tokiwa, M., Doi, T., et al., Strong static magnetic field and the induction of mutations through elevated production of reactive oxygen species in Escherichia coli soxR, Int. J. Radiat. Biol., 2003, vol. 79, pp. 281–286. https://doi.org/10.1080/0955300031000096289