Mekanisme anti-proliferasi dan anti-migrasi aruhan derivatif piperidon kurkumin FLDP-5 dan FLDP-8 terhadap sel glioblastoma manusia LN-18

Abstract

Kurkumin diketahui mempunyai kesan anti-kanser terhadap sel melalui pelbagai sasaran molekul. Mekanisme anti-kanser termasuklah perencatan kitaran sel, induksi apoptosis dengan menurunkan onkogen dan meningkatkan gen perencat tumor. Walaupun begitu, kurkumin mempunyai bioavailabiliti yang lemah dan metabolisme yang cepat dan ini telah mendorong para penyelidik untuk mencari sistem penghantaran ubat yang novel dan penghasilan analog kurkumin sintetik baharu untuk mengatasi limitasi kurkumin. Dua analog kurkuminoid iaitu FLDP-5 dan FLDP-8, dengan derivatif piperidon yang lebih stabil daripada kurkumin telah disintesis baru-baru ini. Kajian ini bertujuan untuk menjelaskan mekanisme kedua-dua analog ini dalam mengaruh kesan anti-proliferasi dan anti-migrasi pada sel glioblastoma manusia LN- 18. Ujian MTT menunjukkan bahawa analog kurkuminoid FLDP-5 dan FLDP-8 mengaruh kesan sitotoksik yang lebih kuat terhadap sel LN-18 dengan bersandar kepada kepekatan selepas rawatan selama 24 jam dengan nilai IC50 masing-masing 2.4 μM dan 4 μM, berbanding dengan kurkumin dengan IC50, 31 μM. Pewarnaan Annexin VFITC/ PI menunjukkan bahawa kesan sitotoksik yang disebabkan oleh analog pada sel LN-18 adalah majoritinya menyebabkan kematian sel secara apoptosis. Kerosakan awal DNA seperti yang diukur menggunakan ujian Komet Beralkali seiring dengan kehilangan jisim mitokondria dan potensi membran mitokondria seperti yang disahkan masing-masing oleh pewarnaan NAO dan TMRE, selepas rawatan selama 1 jam dengan analog, berfungsi sebagai isyarat apoptosis terawal. Walaupun tahap anion superoksida dan hidrogen peroksida dilihat meningkat masing-masing pada rawatan 2 dan 6 jam, prarawatan NAC didapati tidak menghalang apoptosis yang disebabkan oleh analog ini, yang seterusnya mengesahkan proses kematian sel tidak disebabkan oleh ROS. Walau bagaimanapun, apoptosis yang disebabkan oleh analog adalah melibatkan caspase yang mana prarawatan pan-caspase menghalang apoptosis yang disebabkan oleh analog kurkuminoid. Kematian sel secara apoptosis adalah dengan pengaktifan kedua-dua caspase-8 dan caspase-9 yang akhirnya membawa kepada pengaktifan caspase-3 ditentukan secara imunoblot. Di samping itu, analisis kitaran sel menunjukkan bahawa analog ini menyebabkan perencatan kitaran sel pada fasa S yang signifikan (p<0.05) pada rawatan 24 jam. Analog ini juga menunjukkan kesan anti-migrasi yang poten melalui perencatan migrasi dan invasi sel LN-18 dengan penurunan ekspresi protein MMP-2 dan MMP-9. Menariknya, ekspresi berlebihan miRNA-21 yang sedia ada dalam sel LN-18 menurun setelah rawatan dengan kedua-dua analog, yang menyumbang kepada proses kematian sel. Secara kesimpulannya, analog kurkuminoid FLDP-5 dan FLDP-8 mengaruh apoptosis ekstrinsik dan intrinsik bersandar kepada caspase hasil daripada peningkatan kerosakan DNA sebagai isyarat awal dalam sel LN- 18. Analog ini mempamerkan kesan anti-kanser yang poten dengan sifat anti-proliferasi dan anti-migrasi terhadap sel LN-18 berbanding dengan kurkumin, justeru memberikan maklumat yang bermanfaat dalam perkembangan sebatian berkaitan kurkumin sebagai agen anti-kanser.