Krooninen sairaus

tiivistelmä

Tutkimuksessa selvitettiin arvo veren merkki S100A1 havaitsemisessa sydäntoksisuuden kemoterapian aiheuttama tekijöitä; trastutsumabi ja lapatinibi normaalissa rotan sydämessä. Rotat jaettiin kolmeen ryhmään: kontrolli (n = 8, ei hoitoa), T (n = 8, kerran ip hoito 10 mg /kg trastutsumabi) ja L (n = 8, suun kautta 100 mg /kg /päivä lapatinib 7 päivän ajan). Toiminta oksidatiivisen stressin parametrit Malonidialdehydi (MDA), superoksididismutaasi (SOD), katalaasi (CAT) ja glutationin (GSH) mitattiin uuttaa sydämen kudoksiin. Tasot troponinI ja S100A1 ilmaisuja mitattiin verinäytteistä. Kaikki biomarkkerit vastasi hoitoja ne osoittivat muutoksia niiden normatiivinen arvoista, validointi kemiallisesti kardiotoksisuuteen. S100A1 ilmentyminen vaimenee merkitsevästi (75%), mikä teki herkkä havaitsemiseen kardiotoksisuuden toteutettavissa. Arviointi sydäntoksisuutta S100A1 voi olla hyvä vaihtoehto kliinisen onkologian syöpien joissakin elimissä, kuten rinta- ja eturauhassyövän, koska ne eivät yli-ilmennä sitä kilpailla.

Citation: Eryilmaz U, Demirci B, Aksun S , Boyacioglu M, Akgullu C, Ilgenli TF, et ai. (2015) S100A1 mahdollisena Diagnostic biomarkkeri arviointi Kardiotoksisuus ja Vaikutukset Kemoterapia tiettyjen syöpien. PLoS ONE 10 (12): e0145418. doi: 10,1371 /journal.pone.0145418

Editor: Daniele Generali, Instituti Ospitalieri di Cremona, ITALIA

vastaanotettu: 22 kesäkuu 2015; Hyväksytty: 3. joulukuuta 2015 Julkaistu: 18 joulukuu 2015

Copyright: © 2015 Eryilmaz et al. Tämä on avoin pääsy artikkeli jaettu ehdoilla Creative Commons Nimeä lisenssi, joka sallii rajoittamattoman käytön, jakelun ja lisääntymiselle millä tahansa välineellä edellyttäen, että alkuperäinen kirjoittaja ja lähde hyvitetään

Data Saatavuus: kaikki asiaankuuluvat tiedot ovat paperi.

Rahoitus: M. Bilgen rahoittaa tieteellistä ja teknologista Research Council of Turkey (Research Grant TUBITAK 1001-113E177). Rahoittaja ei ollut roolia tutkimuksen suunnittelu, tiedonkeruu ja analyysi, päätös julkaista tai valmistamista käsikirjoituksen.

Kilpailevat edut: Kirjoittajat ovat ilmoittaneet, etteivät ole kilpailevia intressejä ole.

Johdanto

S100 proteiinit ovat perheen monitoiminen proteiinien ominaista kudosten ja solujen-ilmaisut selkärankaisten [1]. S100A1 on tämän perheen jäsen ja ekspressoidaan pääasiallisesti sydän, vähemmässä määrin luurankolihaksessa ja alhaisilla tasoilla useimmissa normaaleissa kudoksissa [2]. S100A1 ilme parantaa sydänlihaksen supistumista ja säätyy alas sydänsiirteen vamma [3]. Mutta, jos tällainen käyttäytyminen tapahtuisi sydäntoksisuuden on vielä vahvistettava. Nykyinen tutkimus on keskittynyt tunnistamaan luotettavasti biomarkkereita herkkä ja spesifinen sydämen vajaatoiminta eri syistä [4-10]. Jos vahvistetaan, S100A1 voi tulla kliininen biomarkkeri joko diagnoosia tai eriyttäminen yhdessä muiden markkereita, esim. troponinI ja C-reaktiivisen proteiinin, vuonna tilan arvioimiseksi sydänlihaksen alttiina myrkyllisyys [11-13]. Tavoitteena Nykyisessä tutkimuksessa on testata tätä potentiaalia S100A1 kokeissa rotilla käyttäen solunsalpaajiin; trastutsumabi ja lapatinibi jotka ovat osoittautuneet kirjaa aiheuttamaan kardiotoksisuuden [14-19].

Materiaalit ja menetelmät

Tutkimuksen hyväksyi laitoksen eläinten eettisen komitean (Numero: 4583101/2014 /168). Kokeet suoritettiin yhteensä 24 Wistar rottia (12 viikon ikäisiä albiino urokset). Rotat jaettiin koeryhmään. Mittaukset, ohjeellinen Sydäntoksisuuden, mukana biokemialliset parametrit herkkä oksidatiivista stressiä sydänlihaksessa, ja veren S100A ja troponinI. TroponinI sisällytettiin viittaus merkki [20]. Tuloksia jälkeen tilastollisesti analysoitu ja käsitelty tehdä päätelmiä.

Tarkemmin, rotat jaettiin satunnaisesti kolmeen ryhmään: kontrolli (C, n = 8), trastutsumabi (T, n = 8) ja lapatinib (L, n = 8) hoitoja. Ohjaus eläimet olivat käsittelemättömiä, mutta muiden ryhmien T ja L annettiin kanssa kemoterapiaa huumeita. Trastutsumabi (Herceptin

R, Istanbul, Turkki) annettiin kerran annoksella 10 mg /kg /vrk kautta vatsaonteloon ensimmäisenä päivänä tutkimuksessa. Lapatinibin (Tykerb

®, GlaxoSmithKline, Istanbul, Turkki) annettiin päivittäin annoksella 100 mg /kg /vrk suun kautta letkulla 7 peräkkäisenä päivänä. Valitut annokset olivat samat kuin käytettävien klinikoilla. Päivänä 8, indusoitiin yhdellä vatsaonteloon ketamiinia ja ksylatsiinin (50 ja 5 mg /kg, vastaavasti). Verinäytteet kerättiin ja sydämet poistettiin biokemiallisia analyysi.

Biochemical Analysis

veri kerättiin kustakin eläimestä sentrifugoitiin (Hettich Zentrifugen, Mikro 200 R, Tuttlingen, Saksa) 10000 x

g

10 minuutin ajan 4 ° C: ssa, ja seerumi pidettiin -80 ° C: ssa, kunnes analyysi. Seerumin troponinI taso mitattiin käyttämällä immunomääritys on Advia Centaur CP (Siemens, Saksa) automaattisella analysaattorilla. Seerumin S100A1 taso määritettiin käyttämällä rotan proteiini S100A1 ELISA Kit (Herkkyys 1,56 ng /ml; Cusabio Biotech, Kiina), mukaan valmistajan ohjeiden. Optinen tiheys mitattiin 450 nm: ssä käyttäen automaattista ELISA-levyn lukijaa (Bioctech, USA).

aktiviteetti on Malonidialdehydi (MDA), superoksididismutaasi (SOD), katalaasi (CAT) ja glutationin (GSH) oli mitataan noudattamalla, kuten meidän aikaisempien tutkimusten [21-23]. Dissekoiduissa sydänkudoksen jokaisesta eläimestä homogenisoitiin 2000 rpm /min (1/10 paino /tilavuus) käyttäen Teflon-lasi sekoittimella (IKA yläpuolisella sekoittimella, Saksa) 150 mM fosfaattipuskurissa (pH 7,4) jäissä. Homogenaatti sentrifugoitiin (Hettich Zentrifugen, Mikro 200 R, Tuttlingen, Saksa) 6000 x g 10 minuutin ajan 4 ° C: ssa. Supernatantit pakastettiin -80 ° C: ssa (Glacier ultralow Lämpötila Pakastin, Japani), kunnes analyysi. Proteiinipitoisuus supernatantit määritettiin spektrofotometrillä (Shimadzu UV-1601, Kioto, Japani) käyttämällä kaupallisesti saatavilla sarjoja biureettireaktio (Archem Diagnostic Ind. Ltd., Istanbul, Turkki). MDA pitoisuudet mitattiin 532 nm: ssä mukaan, menetelmän Ohkawa et al. [24]. Lipidiperoksidaatio ja kudoshomogenaattia määritettiin muodostumista thiobarbutric hapon reaktiivisia aineita. Tissue MDA pitoisuus ilmaistaan ​​nmol /mg kudosta proteiinia (absorbanssin kerroin ε = 1.56×105 /M /cm). SOD-aktiivisuus määritettiin menetelmällä, Sun et al. [25], ja absorbanssi mitattiin 560 nm: ssä. Tämä menetelmä perustuu inhibitioon nitrosinitetratsoliumia pelkistäminen käyttämällä ksan-: xanthineoxidase järjestelmän superoksidi generaattori. Mitattu arvo osoitti eston tasosta tämän reaktion. Tulokset on esitetty, kuten U /mg kudosproteiinia. CAT-aktiivisuus määritettiin mittaamalla vetyperoksidin hajoamisen 240 nm, ja ilmaistuna k /mg kudosta proteiinia, jossa k on ensimmäisen kertaluvun nopeusvakio [26]. Yhteensä GSH tason supernatantit määritettiin menetelmän Tietze [27]. Supernatantti saostettiin ja mitattiin kineettinen määritys käyttäen 5,5′-ditiobis (2-nitrobentsoehappo). Absorbanssi mitattiin 412 nm: ssä. Mitattu GSH pitoisuus verrattiin GSH vesipitoisella standardiliuosta (Sigma Chemical Co., St. Louis, Missouri, USA) ja ilmaistiin mg /g kudosta proteiinia. Kaikki nämä entsyymiaktiivisuus määritykset analysoitiin kahtena kappaleena, ja lukemat otettiin keskiarvo on saavuttaa lopullinen arvo kutakin määritystä varten.

Tilastollinen analyysi

Kaikki mittaukset biomarkkerit (MDA, SOD, CAT, GSH, troponinI ja S100A1) on taulukoitu kokeellisessa ryhmien (C, T ja L) ja analysoitiin tilastollisesti käyttämällä epäparametrisia testejä olettaen, ei-Gaussin alhaisen ryhmän koosta (n = 8). Tilastollisesti merkittäviä eroja mittauksissa määritettiin käyttämällä useita vertailuihin sekä U-testi sovellettuna kahden ryhmän välillä (T tai L C) ja Kruskal Wallis testiä sovellettiin kaikkiin kolmeen ryhmään. Kuvailevia tilastoja kunkin markkerin olivat edustettuina kanssa rasiakuvaajien (vähintään 25% prosenttipiste, mediaani, 75% prosenttipiste, maksimi) ja taulukkoon (keskiarvo ± keskivirhe) arvoja. Kaksi tailed

P

arvot saatiin tilastolliset testit ja raportoitu erikseen. Taso tilastollista merkitsevyyttä asetettiin

P

0,05.

Tulokset

Rotat kaikissa ryhmissä siedetty menettelyt ja selviytyi seitsemän päivää näkyviä sivuvaikutuksia tai komplikaatioita . Mittaukset parametrien kaikista ryhmistä oli tiivistää tontteja kuvassa 1 ja kuvassa 2, ja Taulukko 1. Lukemat kontrolliryhmään olivat normaalin rajoissa kuin raportoitu kirjallisuudessa [21-23]. Mutta, kuin trastutsumabi ja lapatinib hoitoryhmien osoitti merkittäviä muutoksia biokemia sydämet (kuvio 1 ja taulukko 1). Taso MDA kasvoi merkittävästi, mutta toimintaa SOD, CAT ja GSH vaimennetaan huomattavasti. Nämä tulokset vahvistivat, että altistuminen solunsalpaajahoitoa lääkkeet; trastutsumabi ja lapatinibi todellakin aiheuttama myrkyllinen vammoja hapettumista rotan sydäntä.

Paneelit osoittavat kuvaajat varten biokemiallisten merkkiaineiden Malonyldialdehyde (MDA); Superoksididismutaasi (SOD); Katalaasin (CAT); Glutationi (GSH). Multi ryhmä Kruskal Wallis testi tuotti

P

= 0,0003, 0,0003, 0,0002 ja 0,0005, vastaavasti. * Tarkoittaa tilastollisesti merkittävää eroa vastaan ​​kontrolliryhmässä C (katso taulukko 1).

Paneelit esittävät kaaviot markkereita TroponinI ja S100A1. Multi ryhmä Kruskal Wallis testi tuotti

P

= 0,0280 ja 0,0354, vastaavasti. * Tarkoittaa tilastollisesti merkitsevää eroa vastaan ​​kontrolliryhmässä C (katso taulukko 1).

TroponinI ja S100A1 olivat havaittavissa seerumit hankittiin kaikkien ryhmien, mutta niiden ilmaisuja vastasivat vastakkain kardiotoksisuuden, kuten nähdään kuviossa 2 ja taulukossa 1. vaikutus oli positiivinen sen troponinI, mutta negatiivinen S100A1 tasolla.

keskustelu

Trastutsumabi ja lapatinib ovat kliinisesti hyväksyttyjä lääkkeitä käytetään hoitoon kasvaimia ihmispotilaille mutta ne myös aiheuttaa sivuvaikutuksena myrkyllisyydestä elimet mukaan lukien sydän [28]. Altistuminen näille solunsalpaajiin johtaa liikatuotanto vapaita happiradikaaleja ja vähentäminen antioksidantti-entsyymin toimintaa elintärkeitä elimiä. Sukupolvi vapaiden radikaalien on yksi taustalla olevien mekanismien varten myrkytys sydämen [18]. Prekliinisissä vaiheissa, tuloksena kudosvaurioita ja apoptoosin tunnistetaan tyypillisesti ex vivo biokemiallinen analyysi, johon tunnettu indikaattorit (MDA, SOD, CAT, GSH). Nykyisessä tutkimuksessa muutokset toimintaan näiden merkkiaineiden osoitti, että trastutsumabi ja lapatinib klo annetut annokset aiheuttaa vakavia oksidatiivisen vahinkoa sydänkudoksen rotan. Nämä havainnot tukivat aiemmin julkaistu raportteja [15, 20].

Veren perustuu biomarkkereita ovat tärkeitä kliinisessä käytännössä, koska ne voidaan havaita määrityksillä, jotka on helppo suorittaa ja tuottaa kudosspesifisiä ja toistettavissa määrällisiä tietoja [17 ]. Nykyinen tutkimus osoitti, että sydämen kudoksen vastauksena päihtymyksen muuttanut ilmaisuja sekä troponinI ja S100A1. TroponinI on vakiintunut seerumi biologisten merkkiaineiden, joka korreloi vahinkoja cardiomyocytes [29-32]. Monistamisen troponinI ei ollut yllätys, ja tässä tutkimuksessa, tämä ominaisuus toimi viittaus vahvistava todiste kuvaa läsnäolo sydämen vahinkoa. Klinikoilla, korkeus troponinI pidetään yhteinen merkki kardiotoksisen potilailla läpi kemoterapiaa [15, 30, 31, 33, 34]. Mutta aste sydämen vajaatoiminta näillä potilailla on tyypillisesti arvioidaan käyttäen herkkiä radiologisia välineitä [35].

Sydämen vamma jälkeen infarktiin tai kokaiinin käytön tai neurologiseen toimintahäiriöön, S100A1 ilmentyminen tiedetään alassäädetty [36]. Mutta ennen tätä tutkimuksessa, ei ollut selvää, jos tällainen vastaus voisi tapahtua myös kemiallisesti aiheuttama cardic vammoja. Tulokset Tämän tutkimuksen mahdollisuuksia havaita sydäntoksisuuden veri-drived merkki S100A1. Tämä tulos on merkittäviä vaikutuksia näkökulmasta kliiniseen käytäntöön, kuten jäljempänä.

Johtopäätös ja tulevan työn

Hoito trastutsumabi ja lapatinib aiheuttaa hapettumista sydänlihaskudokseen. Tuloksena Kardiotoksisuuden on havaittavissa vaimennus S100A1 ilmaisun tai nousu troponinI veren.

Monissa kasvaimissa, ilmaukset S100 proteiinien muutetaan [37]. Kuitenkin S100A1 on säädelty vain syöpää munuaisiin, ihon ja munasarja. Siten S100A1 seulonta jälkeen kemoterapiaa näiden tiettyjen syöpien ei voi tarkasti paljastaa kardiotoksisuuden. Kuitenkin luotettavasti arvioitaessa Kardiotoksisuuden hoidettaessa syöpiä muiden elinten, kuten rinta- ja eturauhassyövän voi silti olla mahdollista ja optio lisäselvitysten [38]. Tutkimuksessa vahvistetaan ensimmäinen askel tähän suuntaan osoittamalla S100A1 vastaus Kardiotoksisuuden aiheuttamien trastutsumabi ja lapatinibi muuten normaaleilla rotilla.

kokeellisia tutkimuksia S100A1 siirtogeenisiä ja hiirten, alas-säätely S100A1 proteiini osoitettu myötävaikuttavan supistuviin toimintahäiriö sydäninfarktin jälkeen [39]. Sydänlihaksessa ja hiirten, vakavasti heikentynyt Ca

2 + pyöräily ja β-adrenergisen signalointi oli läsnä sarkoplasmakalvostosta. Myös mitokondrioiden oli mukana stressin aiheuttama sydänlihassairaus [40]. Siten kemoterapian jälkeen hoitoa, samanlainen patofysiologinen mekanismi voi olla vastuussa menetyksestä supistuvien suorituskyvyn ja taipumus kohti sydämen vajaatoiminta. Investigation tästä potentiaalista näkökohtaa siirtogeenisten ja Knockout-malleissa on myös edelleen tulevaisuudessa.