Hepatosellüler karsinomda apoptozis mekanizması ve bazı benzimidazol türevlerinin hepatosellüler karsinom üzerine etkisi

Abstract

Hepatosellüler karsinom (HCC), dünyada en sık görülen malign tümörlerdendir ve kanser ilişkili ölümlerde 3. sırada yer almaktadır. Kanser gelişiminde, artmış hücre proliferasyonunun yanı sıra, azalmış apoptozis hızının katkısı olduğu da bilinmekte ve apoptozisi uyarıcı yönde yeni tedavi edici stratejiler geliştirilmektedir. Kanser tedavisinde kullanmak amacı ile üzerinde çalışılan heterosiklik bileşiklerden biri benzimidazol türevleridir. Bu çalışmada, karsinojen bir ajan olan N-nitrozodietilamin ile oluşturulan deneysel HCC'de, apoptozis mekanizması ve benzimidazol türevi olan 2-(3-Metoksibenzil)-1H-benzimidazol (BB3) ile 2-(2,4-Diklorobenzil)-1H-benzimidazol (BB4) bileşiklerinin HCC üzerindeki etkisinin araştırılması amaçlandı. Kontrol (n=24), HCC (n=18), HCC+BB3 (n=18), HCC+BB4 (n=18) ve HCC+DMSO (n=6) olmak üzere 5 farklı çalışma grubu oluşturuldu. 18 hafta süresince 1 mg/kg/hafta i.p. BB3 ve BB4 uygulamaları yapıldı. Çalışmanın başlangıcında (0. hafta) kontrol grubundan 6 sıçan öldürüldü. Daha sonra her bir gruptan rastgele seçilen 6 sıçan 6., 12. ve 18. haftalarda öldürüldü. Gruplar hem kendi içinde zamana bağlı olarak, ayrıca 6., 12. ve 18. haftalarda birbirleri ile karşılaştırıldı. HCC'de apoptotik yol izinin belirteci olarak kaspaz-3, -8 ve -9 enzimleri kolorimetrik yöntemler ile Fas/FasL ekpresyonları ise immünohistokimyasal yöntemler ile belirlendi. Antioksidan kapasiteyi araştırmak için ise süperoksit dismutaz (SOD) ve katalaz (CAT) enzim aktiviteleri, glutatyon (GSH), nitrit ve malondialdehit (MDA) düzeyleri kolorimetrik yöntemler ile belirlendi. Bu çalışmada HCC'de kaspaz-3 enzim aktivitesinin kontrol grubuna göre arttığı ve HCC+BB3' ün ise bu artışı daha fazla indüklediği saptanmıştır. Ayrıca kontrol grubu ile karşılaştırıldığında HCC, HCC+BB3 ve HCC+BB4 gruplarında Fas ve FasL ekspresyonlarının arttığı saptanmıştır. HCC'de oksidatif stres artmış ve bu etki kısmi olarak BB3 maddesi ile azaltılmıştır. Histopatolojik incelemelerde HCC gelişiminin BB3 tarafından engellendiği ancak BB4'ün aynı etkiyi göstermediği saptandı. Sonuç olarak BB3'ün HCC tedavisinde umut verici bir yaklaşım olabileceği öne sürülebilir.Anahtar kelimeler: Hepatosellüler karsinom, apoptozis, kaspaz, benzimidazol, GSH

Hepatocellular carcinoma (HCC) is one of the most frequent malign tumors worldwide. Hepatocellular carcinoma is ranked third among cancer related mortality. It is known that decreased apoptosis rate contributes to carcinogenesis as much as increased cell proliferation, therefore new therapeutic strategies involve induction of apoptosis through different mechanism. In this study, we aimed to determine the mechanisms of apoptosis in HCC and the effect of the benzimidazol derivatives 2-(3-methoxybenzyl)-1H-benzimidazole (BB3) and 2-(2,4-Dichlorobenzyl)-1H-benzimidazole (BB4) on HCC. Experimental HCC had been developed by N-nitrozodietilamin, a carcinogenic agent. 5 groups were included as control (n=24), HCC (n=18), HCC+BB3 (n=18), HCC+BB4 (n=18), and HCC+DMSO (n=6). BB3 and BB4 were administered 1 mg/kg/week i.p. during 18 weeks. 6 control rats were killed at the beginning of the study. 6 rats were chosen randomly from each group and killed at the end of 6th, 12th and 18th weeks. All groups were evaluated time dependently in itself and also between each other. Apoptosis was evaluated by measurement of caspase -3, -8 and -9 enzymes by colorimetric methods and Fas/FasL expression by immunohistochemical staining method. Antioxidant capacity was evaluated by measurement superoxide dismutase (SOD) and catalase (CAT) enzyme activities and the levels of reduced glutathione (GSH), nitrite and malondialdehyde by colorimetric methods. There was a statistically significant increase in caspase -3 enzyme in HCC group compared to the controls and this increase was induced by BB3. Additionally, Fas and FasL expressions were significantly increased in HCC, HCC+BB3 and HCC+BB4 groups compared to the controls. Oxidative stress increased in HCC and it was relatively decreased by BB3 and BB4. Histopathological findings indicated that HCC development was reduced by BB3 whereas BB4 failed to show the same effect. In conclusion, it may suggested that BB3 attempts to induce apoptosis may also serve as a promising approach in cancer therapy.Key Words: Hepatocellular carcinoma, apoptosis, caspase, benzimidazole, GSH