title: Studies on the biological activity of Bumetanide derivatives
Creators: name: Phan, Nina Ngoc Thanh
Publisher: name: :none
Year: 2019

description: PTP1, PTP2 und PTP3 sind Derivate von Bumetanid, einem bei Herzinsuffizienz häufig verwendeten Schleifendiuretikum. Es wird angenommen, dass diese Derivate, ebenso wie Bumetanid, den NKCC-Transporter hemmen. Insbesondere die NKCC1-Isoform hat in der Krebsforschung in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Da die derzeitigen Krebstherapien schwerwiegende Nebenwirkungen haben und die Arzneimittelresistenz zunimmt, ist die Synthese neuer Arzneimittel dringend erforderlich. Die vorliegende Arbeit soll die Annahme bestätigen, dass die Bumetanid-Derivate aufgrund der Hemmung von NKCC1-Transportern eine zytotoxische oder zytostatische Wirkung auf Adenokarzinom (PDAC) -Zelllinien des Pankreasgangsystems (PANC1 und PatuS) haben. Daher wurden die PTPs auf PANC1- und PatuS-Zelllinien allein, sowie in Kombination mit Gemcitabin, Paclitaxel und 5-Fluorouracil getestet, die als Arzneimittel zur Krebstherapie von PDAC von Bedeutung sind. Nach 72-stündiger Behandlung wurde der Zelltod unter bestimmten Bedingungen durch PTP1 und PTP3 induziert. Weitere Untersuchungen in Kombination mit GEM, PTX und 5-FU wurden durchgeführt, wobei die Kombination von PTP3 und GEM einen möglichen additiven Effekt anzeigt. Annexin V- und PI-Färbung wurden durchgeführt, um die spezifische Wirkung von PTPs zu untersuchen. In PANC1-Zellen war nach 72-stündiger Behandlung mit PTP1 und PTP3 ein Anstieg anapoptotischen Zellen zu verzeichnen. In PatuS- Zellen führen 72 Stunden Behandlung jedoch zu einer niedrigeren Apoptoserate als nach 24 oder 48 Stunden Behandlung. Nach dem Färben der DNA mit PI zum Nachweis der Zellmenge in jeder Zellzyklusphase wurde festgestellt, dass PANC1-Zellen bereits nach 48-stündiger Behandlung mit PTP1 und PTP3 im Zellzyklus angehalten wurden. In PatuS- Zellen erleiden einige der Zellen eine mitotische Katastrophe. In Zukunft sind weitere Studien erforderlich, um das Potenzial von PTPs als Krebsmedikamente zu bewerten.
description: PTP1, PTP2 and PTP3 are derivatives of bumetanide, a loop diuretic commonly used in heart failure. They are predicted to inhibit the NKCC-cotransporter, as does bumetanide. In particular, the NKCC1 isoform has become increasingly important in cancer research in recent years. As the current therapies for cancer are experiencing severe side effects and drug-resistance is on the rise, the synthesis of new drugs is eagerly needed. This thesis aims to verify the assumption that the bumetanide derivatives have a cytotoxic or cytostatic effect on pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) cell lines (PANC1 and PatuS), due to inhibition of NKCC1-transporters. Therefore, the PTPs were tested on PANC1 and PatuS cell lines alone as well as in combination with gemcitabine, paclitaxel and 5-fluorouracil, which are well- known drugs used in cancer therapy of PDAC. After 72 hours of treatment, cell death was induced by PTP1 and PTP3 in some conditions. Further investigations in combination with GEM, PTX and 5-FU were performed, whereby the combination of PTP3 and GEM indicates a possible additive effect. Annexin V and PI staining were performed in order to investigate the specific effect of PTPs. In PANC1 cells there was an increase in apoptotic cells after 72 hours of treatment with PTP1 and PTP3. In PatuS cells however, 72 hours of treatment result in a lower apoptotic rate than after 24 or 48 hours of treatment. After staining the DNA with PI to detect the amount of cells in each cell cycle phase, it was seen that PANC1 cells are already arrested after 48 hours of treatment with PTP1 and PTP3 in the cell cycle. In PatuS cells, some of the cells might undergo mitotic catastrophe. Further studies are necessary to evaluate the potential of PTPs as anticancer drugs.