Title
Antitumorski efekti aktivnih principa izolovanih iz Onosma visianii na leukemijskim limfocitima
Creator
Todorović, Željko, 1987-
CONOR:
21988455
Copyright date
2021
Object Links
Language
Serbian
Cobiss-ID
Inventory ID
D-3507
Theses Type
Doktorska disertacija
description
Datum odbrane: 06.06.2022.
Other responsibilities
Academic Expertise
Medicinske nauke
University
Univerzitet u Kragujevcu
Faculty
Fakultet medicinskih nauka
Alternative title
Antitumor effects of active principles isolated from Onosma visianii on leukemic lymphocytes
Publisher
[Ž. I. Đurović]
Format
73 lista
Abstract (sr)
Uvod: Hronična limfocitna leukemija je hronično limfoproliferativno oboljenje koje
karateriše nakupljanje morfološki zrelih ali imunski nezrelih B limfocita u krvi,
kostnoj srži i limfnim tkivima. Nastaje kao posledica klonske proliferacije maligno
transformisanih B limfocita i njihove rezistencije na apoptozu. Za razliku od
hronične limfocitne leukemije koja je najčešća leukemija u zapadnom svetu, B
prolimfocitna leukemija je retka hronična limfoproliferativna bolest koju
karateriše loša prognoza i značajno kraće preživaljavanje u poređenju sa hroničnom
limfocitnom leukemijom. Obe bolesti su, i pored savremene terapije, i dalje neizlečive.
Shikonin i derivati shikonin-a su naftohinonska jedinjenja koja su u brojnim
istraživanjima pokazala značajno antitumorsko dejstvo. Mehanizam antitumorskog
dejstva ovih supstanci je raznolik i uključuje inhbiciju više signalnih puteva među
kojima je i STAT3.
Cilj ovog istraživanja je ispitivanje potencijalnog antitumorskog dejstvo dva derivata
šikonina, dobijenih iz biljke Onosma visianii, isobutyrylshikonin-a i αmethylbutyrylshikonin-a, in vitro korišćenjem BCL1 ćelijske linije mišje
leukemije/limfoma i JVM-13 ćelijske linije humane B-prolimfocitne leukemije kao i in
vivo korišćenjem eksperimentalnog modela hronične limfocitne leukemije.
Materijal i metode: Za ispitivanje citotoksičkog efekta derivata šikonina korišćen
je MTT test. Tip ćelijske smrti, proliferacija, ćelijski ciklus i ekspresija molekula
koji učestvuju u kontroli ovih procesa analizirani su protočnom citometrijom.
Ekspresija gena koji su regulisani STAT3 molekulom ispitana je q-RT-PCR (od eng.
Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction) metodom. Antitumorski efekti derivata
šikonina in vivo ispitani su detekcijom leukemijskih ćelija u perifernoj krvi i
slezini miševa kojima su prethodno intravenski injektovane BCL1 ćelija protočnom
citometrijom.
Rezultati: Isobutyrylshikonin i α-methylbutyrylshikonin izazivaju poremećaje ćelijskog
ciklusa i indukuju apoptozu, inhibiraju proliferaciju i smanjuju ekspresiju
fosforilisane forme STAT3 i gena čiju ekspresiju kontroliše ovaj transkripcioni
faktor u BCL1 i JVM-13 ćelijama. Ispitivani derivati šikonina smanjuju procenat
leukemijskih ćelija u perifernoj krvi i slezini miševa sa CLL. Veza između smanjenja
ekspresije fosforilisanog STAT3 u ćelijama tretiranim ispitivanim derivatima
šikonina i smrti BCL1 ćelija potvrđena je detekcijom pojačane smrti ćelija tretiranih
i inhibitorom Jak2 kinaze.
Zaključak: Isobutyrylshikonin i α-methylbutyrylshikonin najverovatnije smanjenjem
fosforilacije STAT3 indukuju apoptozu, inhibiraju ćelijsku proliferaciju i
atenuiraju matičnost lekuemijskih ćelija. Ovi rezultati ukazuju da isobutyrylshikonin i αmethylbutyrylshikonin, uz dodatna pretklinička ispitivanja, mogu biti potencijalna
terapija za hroničnu limfocitnu i B prolimfocitnu leukemiju.
Abstract (en)
Introduction: Chronic lymphocytic leukemia is a chronic lymphoproliferative disease
characterized by the accumulation of morphologically mature but immune immature B
lymphocytes in the blood, bone marrow and lymphatic tissues. It occurs as a consequence of
clonal proliferation of malignantly transformed B lymphocytes and their resistance to apoptosis.
Unlike chronic lymphocytic leukemia, which is the most common leukemia in the Western
world, B prolymphocytic leukemia is a rare chronic lymphoproliferative disease characterized by
poor prognosis and significantly shorter survival compared to chronic lymphocytic leukemia.
Both diseases, despite modern therapy, are still incurable.
Shikonin and shikonin derivatives are naphthaquinone compounds that have shown significant
antitumor activity in numerous studies. The mechanism of antitumor action of these substances is
diverse and includes inhibition of several signaling pathways, including STAT3, induction of
endoplasmic reticulum stress, hyperproduction of oxygen free radicals and many others. The final
result is apoptosis of the treated cells.
Aim: The main aim of this study was to examine the antitumor activity of two shikonin
derivatives derived from the plant Onosma visianii, isobutyrylshikonin and αmethylbutyrylshikonin in BCL1, mouse CLL cells and JVM-13, human B-PLL cells
Material and methods: The cytotoxicity of shikonin derivatives was measured by an MTT test.
Cell death, proliferation, cell cycle, and expression of molecules that control these processes were
analyzed by flow cytometry. Expression of STAT3-regulated genes was analyzed by real-time qRT-PCR (Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction). The antitumor effects of shikonin
derivatives in vivo were analyzed, using flow cytometry, by detection of leukemia cells in the
peripheral blood and spleens of mice intravenously injected with BCL1 cells.
Results: Isobutyrylshikonin and α-methylbutyrylshikonin induced cell cycle disturbances and
apoptosis, inhibited proliferation, and decreased expression of phospho-STAT3 and downstreamregulated molecules in BCL1 and JVM-13 cells. IBS and MBS decreased the percentage of
leukemia cells in vivo. The link between the decrease in phosphorylated STAT3 by MBS and
IBS and BCL1 cell death was confirmed by detection of enhanced cell death after addition of
AG490, an inhibitor of Jak2 kinase.
Conclusion: It seems that IBS and MBS, by decreasing STAT3 phosphorylation, trigger
apoptosis, inhibit cell proliferation, and attenuate leukemia cell stemness. Results suggest that
isobutyrylshikonin and α-methylbutyrylshikonin, with additional preclinical studies, may be
potential therapies for chronic lymphocytic and B prolymphocytic leukemia.
Authors Key words
isobutyrylshikonin, α-methylbutyrylshikonin, STAT3, Onsoma visanii
Authors Key words
isobutyrylshikonin, α-methylbutyrylshikonin, STAT3, Onsoma visanii
Classification
616.155.392(043.3)
Type
Tekst
Abstract (sr)
Uvod: Hronična limfocitna leukemija je hronično limfoproliferativno oboljenje koje
karateriše nakupljanje morfološki zrelih ali imunski nezrelih B limfocita u krvi,
kostnoj srži i limfnim tkivima. Nastaje kao posledica klonske proliferacije maligno
transformisanih B limfocita i njihove rezistencije na apoptozu. Za razliku od
hronične limfocitne leukemije koja je najčešća leukemija u zapadnom svetu, B
prolimfocitna leukemija je retka hronična limfoproliferativna bolest koju
karateriše loša prognoza i značajno kraće preživaljavanje u poređenju sa hroničnom
limfocitnom leukemijom. Obe bolesti su, i pored savremene terapije, i dalje neizlečive.
Shikonin i derivati shikonin-a su naftohinonska jedinjenja koja su u brojnim
istraživanjima pokazala značajno antitumorsko dejstvo. Mehanizam antitumorskog
dejstva ovih supstanci je raznolik i uključuje inhbiciju više signalnih puteva među
kojima je i STAT3.
Cilj ovog istraživanja je ispitivanje potencijalnog antitumorskog dejstvo dva derivata
šikonina, dobijenih iz biljke Onosma visianii, isobutyrylshikonin-a i αmethylbutyrylshikonin-a, in vitro korišćenjem BCL1 ćelijske linije mišje
leukemije/limfoma i JVM-13 ćelijske linije humane B-prolimfocitne leukemije kao i in
vivo korišćenjem eksperimentalnog modela hronične limfocitne leukemije.
Materijal i metode: Za ispitivanje citotoksičkog efekta derivata šikonina korišćen
je MTT test. Tip ćelijske smrti, proliferacija, ćelijski ciklus i ekspresija molekula
koji učestvuju u kontroli ovih procesa analizirani su protočnom citometrijom.
Ekspresija gena koji su regulisani STAT3 molekulom ispitana je q-RT-PCR (od eng.
Quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction) metodom. Antitumorski efekti derivata
šikonina in vivo ispitani su detekcijom leukemijskih ćelija u perifernoj krvi i
slezini miševa kojima su prethodno intravenski injektovane BCL1 ćelija protočnom
citometrijom.
Rezultati: Isobutyrylshikonin i α-methylbutyrylshikonin izazivaju poremećaje ćelijskog
ciklusa i indukuju apoptozu, inhibiraju proliferaciju i smanjuju ekspresiju
fosforilisane forme STAT3 i gena čiju ekspresiju kontroliše ovaj transkripcioni
faktor u BCL1 i JVM-13 ćelijama. Ispitivani derivati šikonina smanjuju procenat
leukemijskih ćelija u perifernoj krvi i slezini miševa sa CLL. Veza između smanjenja
ekspresije fosforilisanog STAT3 u ćelijama tretiranim ispitivanim derivatima
šikonina i smrti BCL1 ćelija potvrđena je detekcijom pojačane smrti ćelija tretiranih
i inhibitorom Jak2 kinaze.
Zaključak: Isobutyrylshikonin i α-methylbutyrylshikonin najverovatnije smanjenjem
fosforilacije STAT3 indukuju apoptozu, inhibiraju ćelijsku proliferaciju i
atenuiraju matičnost lekuemijskih ćelija. Ovi rezultati ukazuju da isobutyrylshikonin i αmethylbutyrylshikonin, uz dodatna pretklinička ispitivanja, mogu biti potencijalna
terapija za hroničnu limfocitnu i B prolimfocitnu leukemiju.
“Data exchange” service offers individual users metadata transfer in several different formats. Citation formats are offered for transfers in texts as for the transfer into internet pages. Citation formats include permanent links that guarantee access to cited sources. For use are commonly structured metadata schemes : Dublin Core xml and ETUB-MS xml, local adaptation of international ETD-MS scheme intended for use in academic documents.