Serebellar granül hücreleri üzerine sisplatin ve ifosfamid nörotoksisitesinde Ca+2 ve KATP kanallarının rolü

Abstract

Sisplatin veya ifosfamid gibi antineoplastiklerin neden olduğu nörotoksisite glutamata-bağlı eksitotoksik özelliklere sahiptir. Eksitotoksisitede ise hücre içine kalsiyum girişinin toksisiteyi arttırdığı ancak potasyum çıkışının toksisiteyi azalttığı yönünde çalışmalar bulunmaktadır. Bu nedenle sıçan serebellar granül hücre kültüründe nimodipin (voltaj-bağımlı kalsiyum kanal blokörü), kromakalim (KATP kanal açıcısı) ve glibenklamid (KATP kanal blokörü) kullanılarak sisplatin veya ifosfamid (metaboliti kloroasetaldehitin) nörotoksik etkisinde kalsiyum ve potasyum iyonlarının katkısının değerlendirilmesi amaçlanmıştır.ESOGÜ Hayvan Deneyleri Yerel Etik Kurulu?ndan onay alınarak primer serebellar granül hücre kültürü Sprague Dawley 5 günlük yavru sıçanların serebellumlarından hazırlandı. Sisplatin ve kloroasetaldehit nörotoksisitesi değerlendirilip submaksimal nörotoksisite gösteren konsantrasyonlardaki sisplatin(200?M) ve kloroasetaldehit(10?M) ile nimodipin, kromakalim veya glibenklamidin 1, 10, 50?M konsantrasyonlarındaki etkileşimleri MTT yöntemiyle değerlendirilmiştir. İstatiksel analiz için Student?s t ve Mann Whitney U testleri uygulanmıştır. Sisplatin ve kloroasetaldehit konsantrasyon-bağımlı nörotoksisite göstermiştir. Nimodipin 1?M(p<0,05) ve 50?M(p<0,01) konsantrasyonda kloroasetaldehidin toksik etkisini anlamlı bir şekilde artırmıştır. Kromakalim kloroasetaldehidin toksik etkisinde anlamlı değişiklik yapmamıştır ancak 10?M(p<0,05) glibenklamid toksisiteyi artırmıştır. Sisplatinle verilen ilaçlar, 1?M kromakalim ve 1?M nimodipin hariç, tüm konsantrasyonlarda sisplatinin nörotoksik etkisini anlamlı bir şekilde artırmıştır. Nimodipin, L-tipi voltaj bağımlı kalsiyum kanallarını kapatarak sisplatin ve kloroasetaldehitin nörotoksisitesini engellememesi ve hatta artırması, bu kanallar vasıtasıyla hücre içine giren kalsiyumun toksik olmadığını düşüncesini desteklemektedir. Eğer bu antineoplastik ajanların neden olduğu nörotoksisitede kalsiyum iyonlarının katkısı değerlendirilmek isteniyorsa hücre içine diğer kanallar vasıtasıyla giren kalsiyumun da değerlendirilmesi gerekmektedir. Kloroasetaldehit nörotoksisitesinde ATP-duyarlı potasyum kanallarının rolü olduğu ancak sisplatin nörotoksisitesinde bu kanalların karmaşık bir role sahip olduğu düşünülmektedir. Bu sonuçlara ait mekanizmaların aydınlatılabilmesi için daha ayrıntılı çalışmalara gerek bulunmaktadır.

Neurotoxicity caused by cisplatin or ifosfamide has glutamate-dependent excitotoxic features. According to some studies calcium influx increases, however potassium efflux decreases excitoxicity. Thus nimodipine(voltage-gated calcium channel blocker),cromakalim(KATP channel opener),glibenclamide(KATP channel blocker) were used to investigate cisplatin or chloroacetaldehyde(metabolite of ifosfamide) neurotoxicity in rat primary cerebellar granular cell(CGC) culture.CGC culture was prepared from the cerebella of Sprague Dawley 5 day-old pups with ethical approval from Local Ethical Committee for Animal Experimentations of ESOGU. Firstly neurotoxic concentrations of cisplatin and chloroacetaldehyde were determined.The submaximal neurotoxicity was seen at concentrations of cisplatin(200µM) and chloroacetaldehyde(10µM) and their interactions with nimodipine, cromakalim or glibenclamide (1,10,50 µM) were investigated by using MTT-method. Student?s t and Mann Whitney U tests were used for statistical analysis. Cisplatin and chloroacetaldehyde induced neurotoxicity in a concentration-dependent manner. Nimodipine at 1µM(p<0,05), 50µM(p<0,001) significantly increased chloroacetaldehyde neurotoxicity. Cromakalim did not significantly change however 10?M(p<0,05) glibenclamide increased chloroacetaldehyde neurotoxicity. Nimodipine, cromakalim or glibenclamide (except 1µM cromakalim or nimodipine) significantly increased cisplatin neurotoxicity. By blocking L-type voltage-gated calcium channels, nimodipine did not prevent but also increased both cisplatin and chloroacetaldehyde neurotoxicity. This supports the idea mentioned in previous studies that calcium delivered by these channels is not toxic for the cells. If role of calcium is determined in the neurotoxicity caused by antineoplastic agents, calcium influx through other channels is needed to be investigated. KATP channels may have role in chloroacetaldehyde neurotoxicity. However these channels have a complex role in cisplatin neurotoxicity. Further studies are needed to clarify the mechanisms of these results.