EVALUATION OF THE ROLE OF ALLANTOIN IN DRUG RESISTANCE IN LEUKEMIA

Vol 1, 2020 - 131491
Mestrado
Favorite this paper
How to cite this paper?
Abstract

INTRODUCTION AND OBJECTIVE: Leukemia is a hematological cancer characterized by the exacerbated proliferation of cells of hematopoietic tissue. There are studies showing that the use of cisplatin in patients with leukemia can lead to a satisfactory response in chemotherapy. However, at the beginning of chemotherapy treatment, there may be the development of Tumor Lysis Syndrome due to the large amount of intracellular content from lysis of tumor cells. For this, the treatment of Tumor Lysis Syndrome, carried out in parallel to the chemotherapy treatment, uses a recombinant urate oxidase enzyme. Recombinant urate oxidase is responsible for converting high serum uric acid levels into allantoin, which is more easily eliminated in the urine. However, there are no clinical studies that show the action of allantoin, generated in large quantities, during chemotherapy treatment until its complete elimination by urine. A study by our recently published group shows that allantoin interferes with cisplatin's anti-tumor activity in non-small cell lung cancer cells. Therefore, our objective was to investigate whether allantoin interferes with the action of cisplatin, in vitro, in sensitive chronic myeloid leukemia cells, K562. MATERIAL AND METHOD: Chronic myeloid leukemia cells (K562) were cultured in RPMI 1640 culture medium supplemented with 10% fetal bovine serum, 1% antibiotic, and maintained in an stove at 36°C and 5% CO2. The cells were treated with cisplatin 10 μg / mL and allantoin in different concentrations (25 μg/mL, 50 μg/mL, 100 μg/mL and 200 μg/mL). The cell viability assay was performed using the MTT assay, flow cytometry was used to analyze the induction of DNA fragmentation and the loss of mitochondrial membrane potential was observed by fluorescence microscopy. RESULTS AND CONCLUSION: Our results show that allantoin does not induce cell death in K562 cells and cisplatin leads to decreased viability in K562 cells. However, we observed that in the presence of allantoin there is a reduction in death caused by cisplatin, allowing us to deduce that allantoin enhanced the survival of K562 cells, preventing the efficient action of cisplatin. Since our results show an alteration in the viability of a sensitive leukemia cell, continuing this study, we will simultaneously investigate the effects of allantoin in sensitive and resistant leukemia cells.

Keywords: Allantoin, Leukemia, Cisplatin, Drug Resistance.
Supported by: FAPERJ

Questions (5 topics)

Share your ideas or questions with the authors!

Did you know that the greatest stimulus in scientific and cultural development is curiosity? Leave your questions or suggestions to the author!

Sign in to interact

Have a question or suggestion? Share your feedback with the authors!

Author

Rafaela Ramos de Oliveira dos Santos

Obrigada! Bom, a alantoína está presente naturalmente em plantas e somente em alguns animais que tem a enzima urato oxidase presente, e esta enzima atua no metabolismo de purinas. Em nós,humanos, essa enzima é ausente, então o produto final da via de degradação das purinas é o ácido úrico. O contexto em que a alantoína está presente em humanos é em casos de desenvolvimento da Síndrome da Lise Tumoral, que para o seu tratamento faz uso da enzima urato oxidase recombinante, e dessa forma então o ácido úrico é convertido em alantoína, que não é tóxico como o ácido úrico. No entanto são, altos níveis ácido úrico proveniente da degradação de purinas que, consequentemente, é convertido em altos níveis de alantoína. A alantoína é bastante usada em produtos cosméticos como para tratamento de feridas mostrando que tem ação cicatrizante e anti-inflamatória, mas não há estudos que mostrem os possíveis efeitos da alantoína gerada no tratamento do câncer. 

Vanessa Sandim Siqueira

Rafaela, vê se reabriu para vc responder
Author

Rafaela Ramos de Oliveira dos Santos

Olá Vanessa. Sim, reabriu. Muito obrigada!
Author

Rafaela Ramos de Oliveira dos Santos

O principal alvo da cisplatina é o DNA, e a interação do DNA com a cisplatina impede  a ação de mecanismos de reparo de forma eficaz o que leva a indução da apoptose. Um estudo do nosso grupo, publicado ano passado, mostrou por espectroscopia que a alantoína interage diretamente com a cisplatina, o que pode estar impedindo a cisplatina de se ligar ao DNA e ocorrer a apoptose.

Fabio Hecht Castro Medeiros

Interessante, essa informação poderia estar na sua introdução! Então vocês acreditam que a alantoína por si só não exerce nenhum efeito em células humanas?

Fabio Hecht Castro Medeiros

Interessante, essa informação poderia estar na sua introdução! Então vocês acreditam que a alantoína por si só não exerce nenhum efeito em células humanas?
Author

Rafaela Ramos de Oliveira dos Santos

Nós estamos avaliando os efeitos da alantoína nas vias de sobrevivência. No entanto, nossos resultados mostraram, com relação a viabilidade celular,que na presença da alantoína não houve redução na viabilidade das células de leucemia sensível. Mas ainda estamos estudando os seus efeitos, tanto da alantoína sozinha quanto da alantoína + cisplatina.
Author

Rafaela Ramos de Oliveira dos Santos

Nós não pretendemos realizar testes in vivo. Mas um estudo, publicado em 2019, mostrou que a alantoína atenuou os efeitos neurotóxicos induzidos pela cisplatina in vivo. No entanto, a neurotoxicidade pela cisplatina foi induzida em  animais saudáveis, e posteriormente administrado alantoína e os resultados mostraram que a alantoína foi capaz de reduzir a neurotoxicidade induzida pela cisplatina. Acredito que seria interessante avaliar também em animais que apresentem um quadro de câncer, para estudar os efeitos da alantoína em células de câncer e em in vivo.
Author

Rafaela Ramos de Oliveira dos Santos

Corrigindo: nós pretendemos realizar testes in vivo. Mas por enquanto não é possível, devido principalmente a situação atual que estamos vivendo
Author

Rafaela Ramos de Oliveira dos Santos

O potencial de membrana mitocondrial é importante para manter a integridade da membrana mitocondrial, em consequência de toda a célula. A perda do potencial de membrana mitocondrial indica que há uma desordem na célula, o que acaba ocasionando a morte celular. No nosso trabalho foi usado a sonda fluorescente JC-1, que é bastante utilizada para monitorar o potencial de membrana mitocondrial. Esta sonda se apresenta na forma de monômeros e agregados, emitindo coloração verde e vermelha, respectivamente, e somente a forma agregada consegue atravessar a membrana mitocondrial emitindo fluorescência em vermelho, enquanto que os monômeros ficam no citoplasma da célula emitindo fluorescência verde. Portanto, células com perda no potencial de membrana mitocondrial apresentam menor intensidade de fluorescência em vermelho. E como visto, em nosso resultado é possível observar a diminuição da fluorescência em vermelho no grupo tratado com cisplatina, e observamos que há aumento na fluorescência em vermelho ao tratar com cisplatina + alantoína, principalmente alantoína na concentração de 200ug/ml. Devido problemas técnicos não consegui realizar a gravação do vídeo, que acredito que deixaria mais claro.
Author

Rafaela Ramos de Oliveira dos Santos

Obrigada! Nós pretendemos avaliar a ação da alantoína na viabilidade celular, na produção de ROS, na expressão de proteínas de sobrevivência, na atividade e expressão de bombas de efluxo e em marcadores de proliferação celular.
Institutions
  • 1 Universidade Federal do Rio de Janeiro
Keywords
Allantoin
Leukemia
cisplatin
DRUG RESISTANCE