Fenretinid, tiazolidindion kombinasyonunun deneysel meme kanseri modelinde kemoprevantif etkinliği

Abstract

Peroxisome proliferator activated receptor-gamma (PPAR-y) ve retinoik asit reseptörleri (RAR/RXR), nükleer steroid reseptör ailesinin birer üyeleridir. İn vitro çalışmalar, PPAR-y ligandlarının meme kanserim önlemek konusunda oldukça etkili olduğunu ve bu etkinliğin bazı retinoidlerle genişletildiğini göstermiştir. Her iki Uganda ait kemoprevantif etkinliğin mekanizması tam olarak aydınlatılamamıştır. Bu çalışmada bir PPAR-y ligandı ve bir tiazolidindion türevi olan rosiglitazon ile sentetik bir retinoid türevi olan Fenretinid'in (4- Hidroksifenilretinamid, 4-HPR) ve bunlara ait kombinasyonun in vivo meme kanseri modelinde etkinliği incelenmiştir. Elli adet dişi virjin Sprague-Dawley rat, 5 gruba ayrıldı (Kontrol, DMBA, DMBA+HPR, DMBA+PPAR, DMBA+HPR+PPAR). Meme tümörü oluşturmak amacıyla 7,12-Dimethyî Benz(a)anthracene (DMBA) kontrol grubu dışındaki tüm 50 günlük ratlara tek doz gavaj halinde uygulandı (12 mg/rat, 0.5 mi susam yağı içerisinde). Potansiyel kemoprevantif maddeler (Rosiglitazon, fenretinid), günlük gavaj lar halinde; karsinojenden 2 hafta önce başlayıp, 1 hafta sonra sonlanacak biçimde toplam 3 hafta süreyle uygulandı. Ratîar tümör gelişimleri yönünden 2 günlük aralarla izlendi ve DMBA gavajından 120 gün sonra sakrifiye edildi. Insulin-like growth factor-1 (IGF-1) ve Insuline-like growth factor binding protein-3 biyokimyasal son-nokta-biyobelirteci olarak belirlendi ve ELIZA ile analizi yapıldı. Biyokimyasal olarak ayrıca serum estradiol düzeylerinin, Radioimmuno-assay yöntemi ile analizi yapıldı. Meme dışında tüm organlar disseke edildi ve histopatolojik olarak incelendi. Meme glandlarma ait histopatolojik kesitlerde immunohistokimyasal olarak östrojen ve progesteron reseptörleri, aromataz ve apoptoz yoğunlukları değerlendirildi. Grupların karşılaştırılmasında ANOVA kullanıldı. Kontrol grubunda herhangi bir tümöre ve proliferatif lezyona rastlanmadı. Malign tümör sayılan DMBA grubunda 16, DMBA+HPR grubunda 4 ve DMBA+HPR+PPAR grubunda 1 olarak bulundu. DMBA+PPAR grubunda malign tümöre rastlanmadı. Benign tümör sayılan ise DMBA grubunda 86, DMBA+PPAR grubunda 14 ve DMBA+HPR+PPAR grubunda 2 olarak bulundu. DMBA+HPR grubunda ise benign tümöre rastlanmadı. Toplam tümör sayılan bakımından (malign+benign) kemoprevansiyon gruplan arasında fark saptanmadı. Ancak, kemoprevansiyon uygulanan gruplardaki tümör oranlan DMBA grubundan anlamlı derecede düşük bulundu. Proliferatif lezyon sayılarının DMBA+PPAR grubunda belirgin olarak düşük olduğu gözlendi. İmmunohistokimyasal kesitlerde östrojen reseptör boyanması gözlenmedi. Progesteron reseptör boyanma oranlan bakımından gruplar arasında farklılık saptanmadı ancak apoptoz12 boyanmasının DMBA+PPAR grubunda anlamlı olarak yoğun görüldüğü saptandı. Serum IGF-1 düzeylerinin gruplar arasında benzer olduğu, ancak IGFBP-3 düzeylerinin DMBA+HPR grubunda yüksek olduğu saptandı. Sonuç olarak, fenretinid ve rosiglitazon in vivo meme tümörü gelişimim önleme konusunda etkindir. Kombinasyon ile bu etkinlik genişlememektedir. Rosiglitazona ait antitumor etkinlikte artmış apoptozun, fenretinide ait etkinlikte IGFBP-3'ün rolü vardır.

Peroxisome proliferator activated receptor gamma (PPAR-y) and retinoic acid receptors (RAR/RXR) belong to nuclear steroid receptor family. In vitro studies have suggested that PPAR-y ligands are highly effective to prevent mammary tumors and these effects are enhanced by some retinoids. The chemopreventive mechanisms of these ligands are still unclear. The present study aims to investigate the chemopreventive properties of PPAR-y ligand rosiglitazone and synthetic retinoid fenretinide (4-Hydroxyphenylretinamide, 4-HPR) on an in vivo mammary carcinogenesis model Fifty inbred female Sprague-Dawley rats divided into five groups (Control, DMBA, DMBA+HPR, DMBA+PPAR, DMBA+HPR+PPAR) were used. 7,12-Dimethyl Benz(a)anthracene (DMBA) was used to induce mammary tumors except control group. Twenty miligram DMBA was dissolved in 0,5 ml sesame oil and gavaged to rats as a single doze at 50 days after birth. Potential chemopreventive agents (Rosiglitazone, Fenretinide and combination) were administered with daily gavage, during the three-week study period. Drug administration was started 2 weeks before the DMBA gavage (-2 to +1). Rats were examined once in every other day for the occurrence of mammary tumors and sacrificed 120 days after DMBA gavage. Insulin-like growth factor- 1 (IGF-1) and Insulin-like growth factor binding protein-3 (IGFBP-3) were used as biochemical surrogate-endpoint-biomarkers (SEB). These SEBs were analysed using by ELISA. Also, serum estradiol levels were analysed using by radio-hnmuno-assay. Besides the mammary glands, almost all organs were dissected and histopathologically examined. In sections obtained from mammary glands and tumors, estrogens and progesteron receptors, and aromatase and apoptosis were evaluated using by immunohistochemical (IHC) staining. ANOVA was used for statistical analysis. No tumor and proliferative lesion was observed in control group. The number of the malignant rumors were 16, 4 and 1 in DMBA, DMBA+HPR, DMBA+HPR+PPAR groups, respectively. No malignant tumor was observed in DMBA+PPAR group; The number of the benign tumors were 86, 14 and 2 in DMBA, DMBA+PPAR and DMBA+HPR+PPAR groups, respectively. No benign tumor was observed in DMBA+HPR group. Malignant and benign tumor occurrence rates were found to be similar in chemopreventive pre-treated groups. However, these rates were significantly lower than DMBA group. The number of the proliferative lesions were significantly lower in DMBA+PPAR group man the others. In the IHC staining, all sections were estrogen receptor negative. Progesteron receptor status was found to be similar in DMBA pre-treated groups. The number of apostain positive lesions were significantly higher in DMBA+PPAR group14 when compared to other chemoprevention and DMBA groups. Serum IGF-1 and estradiol levels were similar among the groups while IGFBP-3 levels were significantly higher in Fenretinide pre-treated group than in the others. In conclusion, both Fenretinide and PPAR gamma ligand Rosiglitazone were effective in preventing induction of mammary tumors. The magnitude of the effect was not enhanced by the use of the combination. The increment of apoptosis plays important roles on the anti-tumoral efficacy of rosiglitazone and also, anti- tumoral efficacy of Fenretinide was found to be related to IGFBP-3 levels.