Investigation of Antiproliferative, Antimetastatic, Apoptotic and Anti-Inflammatory Activities of Artesunate, Diosmin and Arbutin on Laryngeal Cancer

Abstract

Kanserle savaşmak için diyetsel kaynakların tüketilmesi ve bu sayede yeni kemopreventif ve antitümöral yaklaşımlarının geliştirilmesi son yıllarda oldukça önem kazanmıştır. Bu doğrultuda, fitokimyasallar son yirmi yılda artan bir ilgi görmüştür. Fitokimyasalların kemopreventif aktivitesi, hem doğrudan serbest radikal süpürücü hem de demir şelasyon aktivitelerine bağlı olarak gerçekleşmektedir. Enflamasyonun kanser gelişimine hem neden olması hem de kanser gelişimini hızlandırması, fitokimyasalların antienflamatuvar kapasitesinin onların kemopreventif ve antitümöral aktivitelerinin bir başka önemli sebebi olarak nitelendirilmektedir. Üzerinde nispeten en az çalışılan kanser türlerinden birisi olan larinks kanseri, dünyadaki en yaygın altıncı kanser türüdür. Arbutin, artesunat ve diosminin birçok kanser türünde antitümoral etkinliği gösterilmesine rağmen baş boyun kanserleri özellikle de larinks kanserine karşı antitümoral etkinliği araştırılmamıştır. Yaptığımız çalışamada baş boyun kanserinden larinks kanseri hücre hattı olan Hep-2 hücre hattı kullanılmış olup arbutin, artesunat ve diosminin Hep-2 hücreleri üzerindeki anti-proliferatif etkisi ile metastatik, apoptotik ve enflamatuar markerlar üzerindeki etkileri incelendi. Uygulanan fitokimyasalların anti-proliferatif etkilerini belirlemek için MTT testi yapıldı, ayrıca anti-metastatik etkinin belirlenebilmesi için vasküler endotelyal büyüme faktörü (VEGF) düzeyine, apoptotik etkinin incelenmesi için Kaspaz 3, 8 ve 9 düzeylerine, enflamatuvar yanıtın gözlenmesi için ise interlökin-1 beta (IL-1β), interlökin-6 (IL-6), tümör nekroz faktör alfa (TNF-α), transforme edici büyüme faktör beta (TGF-β) ve granülosit makrofaj koloni uyarıcı faktör (GM-CSF) düzeyleri ELISA kit kullanılarak ölçüldü. Yapılan çalışma beş tekrar olarak dizayn edildi. Analizler SPSS for Windows v16.0 paket programında yapıldı. Tüm parametreler için gruplar arasındaki istatistiksel farklılıkların test edilmesinde ANOVA ve alt grup karşılaştırmalarında Tukey çoklu karşılaştırma testleri kullanıldı. Tanıtıcı istatistik olarak ortalama±standart sapma değerleri verildi. Elde edilecek sonuçlarda p<0,05 ise fark veya ilişki istatiksel olarak anlamlı kabul edildi. Elde ettiğimiz bulgular, artesunat, diosmin ve arbutinin Hep-2 hücrelerinin proliferasyonu baskıladığı, enflamasyonu, metastazı ve anjiogeenezi baskıladığı, öte yadan apoptozu ise indüklediği gözlemlendi. Bu sonuçlar neticesinde artesunat, diosmin ve arbutinin umut vaat eden bir teropatik ajan olduğu ve kemoterapide kullanılabileceğine dair destekleyici sonuçlar elde edildi.

Consumption of dietary resources to fight cancer and thus the development of new chemopreventive and antitumoral approaches have gained importance in recent years. Accordingly, phytochemicals have received increasing attention in the last two decades. The chemopreventive activity of phytochemicals is due to both free radical scavenging and iron chelation activities. The fact that inflammation both causes and accelerates the development of cancer is characterized as another important reason for the anti-inflammatory capacity of phytochemicals, their chemopreventive and antitumoral activities. Laryngeal cancer, which is one of the least studied cancer types, is the sixth most common cancer type in the world. Although the antitumoral efficacy of arbutin, artesunate and diosmin has been demonstrated in many types of cancer, its antitumoral efficacy against head and neck cancers, especially larynx cancer, has not been investigated. In our study, the Hep-2 cell line, which is a laryngeal cancer cell line from head and neck cancer, was used and the anti-proliferative effects of arbutin, artesunate and diosmin on Hep-2 cells and their effects on metastatic, apoptotic and inflammatory markers were examined. MTT test was performed to determine the anti-proliferative effects of the applied phytochemicals, also vascular endothelial growth factor (VEGF) level to determine the anti-metastatic effect, Caspase 3, 8, and 9 levels to examine the apoptotic effect, and interleukin-1 beta (IL-1β), interleukin-6 (IL-6), tumor necrosis factor alpha (TNF-α), transforming growth factor beta (TGF-β) and granulocyte macrophage colony stimulating factor (GM-CSF) levels were measured using ELISA kit to observe the inflammatory response. The study was designed as five repetitions. Analyzes were made in SPSS for Windows v16.0 package program. ANOVA was used to test for statistical differences between groups for all parameters, and Tukey's multiple comparison tests were used for subgroup comparisons. Mean±standard deviation values were given as descriptive statistics. If p<0.05 in the results to be obtained, the difference or relationship was considered statistically significant. Our findings showed that artesunate, diosmin and arbutin suppressed the proliferation of Hep-2 cells, suppressed inflammation, metastasis and angiogenesis, and on the other hand, induced apoptosis. As a result of these results, supporting results were obtained that artesunate, diosmin and arbutin are promising therapeutic agents and can be used in chemotherapy.