Abstract

Background. The toxicity of cytostatic medications and their side effects pose a great problem and there is a constant need for new and effective anticancer drugs of potentially lower toxicity. The pyridopyrazolopyrimidine derivative KP972 showed antiproliferative activity on the HL−60 cell line similar to that of cisplatin.
Objectives. Assessment of the participation of free−radical processes in the activity of KP972 compared with cisplatin.
Material and Methods. The study was performed on in vitro mitochondria isolated from human placenta and erythrocytes. The degree of lipid peroxidation in the erythrocytes was measured as the TBARS level according to Stocke’s method. The hydroxyl radical (·OH) concentration in mitochondria was determined by deoxyribose degradation. KP972 and cisplatin in concentrations of 1–70 μg/ml were used.
Results. KP972 in concentrations of 50–70 μg/ml caused a statistically significant decrease in TBARS level in erythrocytes compared with the control. A statistically significant negative correlation between KP972 concentration and TBARS level (r = –0.5962, p < 0.0005) was observed. This shows that KP972 is able to decrease lipid peroxidation in erythrocytes. Cisplatin showed quite the opposite effect. All concentrations of cisplatin (1–70 μg/ml) increased the TBARS level compared with the control. The statistically significant positive linear correlation between cisplatin and TBARS level (r = 0.5014, p < 0.0005) also differed from the KP972 relationship. The influence on ·OH generation also differed. KP972 at all concentrations caused a decrease in ·OH radical in mitochondria compared with the control while cisplatin at concentrations of 1–50 μg/ml caused an increase (p < 0.01).
Conclusion. The results show that KP972 and cisplatin acted in an opposite manner; however, the final antiproliferative effects were comparable. It appears that the mechanisms of these compounds’ action are completely different, at least in their influence on free radicals. It seems that the proradical effect of cisplatin is connected with its toxicity (increased MDA levels in the urine of patients was noted), but the antiradical effect of KP972 could have considerable significance in its antiproliferative activity.

Streszczenie

Wprowadzenie. Toksyczność leków cytostatycznych oraz pojawiające się działania niepożądane, zagrażające nawet życiu pacjenta, rodzą potrzebę poszukiwania nowych, skutecznych leków przeciwnowotworowych o mniejszej toksyczności. Preparat KP972, będący przedmiotem badań, jest pochodną pirydopirazolopirymidyny. W eksperymentach in vitro na linii komórek białaczki HL−60 wykazał aktywność antyproliferacyjną, porównywalną z aktywnością cisplatyny i stał się przedmiotem patentu P379.
Cel pracy. Badanie udziału reakcji wolnorodnikowych w aktywności przeciwnowotworowej preparatu KP972 w porównaniu z cisplatyną.
Materiał i metody. Materiałem do badań była świeża krew pobrana na cytrynian sodu oraz mitochondria izolowane z łożysk ludzkich pochodzących z porodów fizjologicznych. Stężenie TBARS w krwince czerwonej stymulowanej nadtlenkiem kumenu oznaczono metodą Stocksa, a liczbę rodników wodorotlenowych (• OH) przez degradację deoksyrybozy oznaczono w mitochondriach. Badano wpływ preparatu KP927 oraz cisplatyny w dawkach 1– 70 μg/ml na stężenie TBARS w krwince czerwonej oraz • OH w mitochondriach.
Wyniki. Preparat KP972 w stężeniach 50–70 μg/ml powodował obniżenie stężenia TBARS w stosunku do grupy kontrolnej istotnie statystycznie. Zaobserwowano istotną statystycznie ujemną korelację między dawką KP972 a ilością produktów peroksydacji lipidów, ze współczynnikiem Pearsona r = – 0,5962 (p = 0,000). Cisplatyna natomiast w całym stosowanym zakresie stężeń (1–70 μg/ml) powodowała istotne zwiększenie stężenia TBARS. Zależność liniowa między dawką cisplatyny a stężeniem TBARS również była inna niż zależność między dawką KP972 a stężeniem TBARS w krwince. Zanotowano istotną statystycznie, dodatnią korelację między dawką cisplatyny a stężeniem TBARS w krwince czerwonej (p = 0,000) ze współczynnikiem Pearsona r = 0,5014. Preparat KP972 we wszystkich stosowanych stężeniach (1–70 μg/ml) powodował zmniejszenie stężenia rodnika ·OH w mitochondriach. Cisplatyna, odwrotnie, w większości badanych stężeń, tzn. 1–50 μg/ml, powodowała zwiększenie generacji rodnika ·OH.
Wnioski. Przedstawione wyniki wskazują, że chociaż działanie antyproliferacyjne obu preparatów, tj. KP972 i cisplatyny, jest zbliżone, mechanizmy leżące u podstaw tego działania mogą być całkowicie odmienne, gdyż odmienny jest wpływ tych związków na badane przemiany wolnorodnikowe. Ponieważ toksyczność cisplatyny jest związana z jej prorodnikowym działaniem (zwiększenie MDA w moczu leczonych), można przypuszczać, że antyrodnikowe działanie KP972 przyczyni się do zmniejszenia toksyczności preparatu.