Cumhuriyet Medical Journal

Abstract

SUMMARY

Objective: It has been shown that hydroxytryrosol (HT) has antitumoral, anti-proliferative and apoptotic effects on various cancer cell line types. In this study, we investigated cytotoxic and apoptotic effects of HTon human ovarian cancer cell lines OVCAR-3 and MDAH-2774 and relationship of its cytotoxic effects with phosphatidylinositol 3-kinase/Akt (PI3K/Akt) and extracellular signal-regulated kinase 1/2 (ERK 1/2) signaling pathways.

Method: XTT cell proliferation kit, Cell Death Detection Elisa Plus Kit and Human Apoptosis Array test were used to determine the cytotoxic and apoptotic effects of HT in OVCAR-3 and MDAH-2774 cell lines at 24, 48, 72 and 96 hours (h). Effect of HT on PI3K/Akt and ERK 1/2 signaling pathways were investigated by using specific inhibitors of these pathways.

Results: IC₅₀ values of HT were found to be 102.3 μM in MDAH-2774 cells at 72 h and 51.5 μM in OVCAR-3 cells at 96 h. Highest apoptotic effect was seen at 100 μM concentration in OVCAR-3 cells at 96 h and at 50 μM at 72 h in MDAH-2774. HT increased the levels of pro-apoptotic molecules including Bad, Bax, active caspase-3, Htra2/Omi and of proapoptotic death receptors TRAIL R1/DR4, TRAIL R2/DR5, FAS/TNFRSF6 and decreased Survivin levels in MDAH-2774 cells. In OVCAR-3 cells, HT decreased Bcl-2, pro-caspase 3 and CIAP-1, CIAP-2, XIAP, Livin, Survivin levels and increased cytochrome-c level. The cell vitality was increased in both of the cell lines as the result of the treatment with HT and FR180204.  

Conclusions: These results show that HT has potential cytotoxic and apoptotic effect on OVCAR-3 and MDAH-2774 cells. In both cell lines, the cytotoxic effect of HT could be ocur inhibiting through ERK 1/2 signaling pathway.

Keywords: apoptosis; cell line; cytotoxicity; ERK 1/2 pathway; hydroxytyrosol; ovarian cancer

ÖZET

Amaç: Hiroksitirozolün (HT) çeşitli kanser hücre hatları üzerindeki antitümoral, çoğalmayı inhibe etme ve apoptotik etkileri olduğu gösterilmiştir. Bu çalışmada, insan yumurtalık kanser hücre hatları OVCAR-3 ve MDAH-2774 üzerinde HT’nin sitotoksik ve apoptotik etkilerini ve onun sitotoksik etkisinin fosfotidil 3-kinaz/Akt  (PI3K/Akt) ve hücre dışı sinyalle düzenlenen kinaz 1/2  (ERK 1/2) ile ilişkisini araştırdık.

Yöntem:  HT’nin, 24, 48, 72 ve 96 saatlik OVCAR-3 ve MDAH-2774 hücre kültürleri üzerinde  sitotoksik ve apoptotik etkilerini belirlemek için, XTT hücre canlılık testi, hücre ölümünü belirleyen ELISA plus ve insan apoptoz array testi  kullanıldı. HT’nin sitotoksik etkisinin PI3K/Akt ve ERK 1/2 sinyal yolakları ile ilişkisi, yolakların spesifik inhibitörleri kullanılarak araştırıldı.

Bulgular: HT’nin IC₅₀ değeri MDAH-2774 hücrelerinde 72. saatte 102.3 μM, OVCAR-3 hücrelerinde 96. saatte 51.5 μM bulundu. En yüksek apoptotik etki OVCAR-3 için 96. saatte 100 μM ve MDAH-2774 için 72. saatte 50 μM’da görüldü. HT, MDAH-2774 hücrelerinde Bad, Bax, aktif kaspaz-3, Htra2/Omi’nin dahil olduğu pro-apoptotik moleküllerin seviyesini ve TRAIL R1/DR4, TRAIL R2/DR5, FAS/TNFRSF6 içeren pro-apoptotik ölüm reseptörlerinin seviyesini artırdı. OVCAR-3 hücrelerinde HT, Bcl-2, pro-caspase 3 and CIAP-1, CIAP-2, XIAP, Livin, Survivin seviyelerini azalttı ve sitokrom-c seviyesini arttırdı. Hücre canlılığı, HT ile FR180204 uygulamasının sonucunda her iki hücre hattında arttı.

Sonuç: Bu sonuçlar HT’nin OVCAR-3 ve MDAH-2774 hücreleri üzerinde sitotoksik ve apoptotik etki potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Her iki kültür hücrelerinde HT’nin sitotoksik etkisi ERK 1/2 sinyal yolağını inhibe ederek gerçekleşiyor olabilir.

Anahtar sözcükler: apoptoz; ERK 1/2 yolağı; hidroksitirozol; hücre hattı; sitotoksisite; yumurtalık kanseri