Ranolazine ve riluzole kombinasyonunun NAV1.7  voltaj kapılı sodyum kanal (VGSC) blokeri olarak değerlendirilmesi
Evaluation as NAV1.7  voltage gated sodium channel (VGSC) blocker of ranolazine and riluzole combination
Yazar: CEYDA ÖNEN
Danışman: PROF. DR. NİHAL ÖMÜR BULAN
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyoloji Ana Bilim Dalı / Genel Biyoloji Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Biyoloji = Biology

Özet:
İyon kanalları, hücre zarında bulunan ve açılıp kapanarak partiküler iyonların zardan geçişini sağlayan transmembran proteinlerdir. İyon kanallarından voltaj kapılı iyon kanalları (VGSC) diğer hücrelerin yanı sıra, metastatik kanser hücreleri tarafından da ekspresse olurlar. Kontrolsüz büyüme ve çoğalmaları ile karakterize olan kanser hücrelerinin uzaktaki organlarda oluşturdukları metastazlar, kanserden meydana gelen ölümlerin en temel sebeplerindendir. Prostat, meme ve kolon kanser hücrelerinin migrasyon ve invazyonu sırasında, VGSC ekspresyon düzeylerinin artması, yeni antimetastatik hedef olabileceklerini ortaya koymaktadır. VGSC ile yapılan in vitro çalışmalar bu kanalların fonksiyonunun, kanser hücrelerinin metastazıyla ilişkili olduğunu, kanal fonksiyonunun inhibe edilmesiyle, metastatik aktivitede de inhibisyon meydana geldiğini göstermiştir. Böylece VGSC blokasyonu yapan ajanlar/ilaçlarla bu hücre hareketlerinin baskılanabileceği bulunmuştur.

Klinikte, anjina pektoris tedavisinde kullanılan Ranolazine (RNL) Na+ iyon kanallarını bloke ederek etki gösterir ve kalpteki diastolik fonksiyonları iyileştirerek, iskemi sonrasındaki bozuklukları azaltmaktadır. Literatürde RNL'nin, hücrelerin lateral ve transvers hareketlerini inhibe ettiği ve akciğer metastazını azalttığı saptanmıştır. Nöroprotektif bir ilaç olan Riluzole (RİL) ise, ALS hastalığında kullanılmakta ve spesifik VGSC blokeri olarak etki göstermektedir. İnsan prostat kanseri hücrelerinde RİL'in, hücre poliferasyonunu ve sıçan prostat kanseri hücrelerinde lateral motiliteyi inhibe ettiği gösterilmiştir.

Bu çalışmada, Na+ kanal blokeri olan antianjinal RNL ve nöroprotektif RİL kombinasyonunun, Dunning sıçan prostat kanser modeli yüksek metastatik Mat-LyLu ve düşük metastatik AT-2 hücre soyları üzerindeki etkileri değerlendirilerek, antimetastatik hedef olan VGSC'ler ile RNL+RİL kombinasyonu arasındaki ilişkinin belirlenmesi amaçlanmıştır.

Elde edilen sonuçlara göre, toksik olmadığı saptanan farmakolojik ajanlardan RNL+RİL kombinasyonunun 5 μM+5 μM konsantrasyonu yüksek metastatik Mat-LyLu hücrelerinin proliferasyonunu inhibe ederken AT-2 hücreleri üzerinde bir etki göstermemiştir. Hücre proliferasyonu üzerinde etki göstermeyen RNL, RİL, RNL+RİL konsantrasyonlarının 48. saatte Mat-LyLu hücrelerinin lateral hareketi/motilitesi üzerinde inhibisyon meydana getirdiği saptanmıştır. VGSC blokeri olan RNL ve RİL'in kombine etkilerinin ilk kez değerlendirildiği bu çalışma, 2,5 μM+2,5 μM RNL+RİL kombinasyonunun prostat kanser hücrelerinin metastaza gidişinde rol oynayan lateral hücre hareketi üzerinde etkili olabileceğini in vitro olarak ortaya koymuştur. Ancak antimetastatik tedavide yerini alabilmesi için, VGSC blokeri ajanların hem tek başlarına hem de kombinasyonlar şeklindeki rollerinin in vitro ve in vivo olarak araştırılmasına ihtiyaç bulunmaktadır.

Abstract:
Ion channels are transmembrane proteins located in the cell membrane that open and close, enabling the passage of particulate ions through the membrane. Voltage-gated ion channels (VGSC) from ion channels are, among other cells, expressed by metastatic cancer cells. The cancer cells that are characterized by uncontrolled growth and proliferation form metastases in distant organs are one of the main causes of death from cancer. Increased VGSC expression levels during migration and invasion of prostate, breast and colon cancer cells reveal that they may be new antimetastatic targets. In vitro studies with VGSC have shown that the function of these channels is associated with metastasis of cancer cells, and inhibition of channel function results in inhibition of metastatic activity. Thus, it has been found that these cell movements can be suppressed by agents / drugs that block VGSC.
Clinically, Ranolazine (RNL), used in the treatment of angina pectoris, acts by blocking the Na + ion channels and improves diastolic functions in the heart, reducing post-ischemic disorders. In the literature, RNL has been shown to inhibit lateral and transverse movement of cells and reduce lung metastasis. Riluzole (RIL), a neuroprotective drug, is used in ALS disease and acts as a specific VGSC blocker. In human prostate cancer cells, RIL has been shown to inhibit cell proliferation and lateral motility in rat prostate cancer cells.
In this study, the effects of antianginal RNL and neuroprotective RIL combination with Na+ channel blocker on Dunning rat prostate cancer model high metastatic Mat-LyLu and low metastatic at-2 cell lineages were evaluated and the relationship between Vgscs and RNL+RIL combination with the antimetastatic target was determined.
According to the results, 5 μM + 5 μM concentration of RNL + RIL combination of non-toxic pharmacological agents inhibited proliferation of high metastatic Mat-LyLu cells but did not show an effect on AT-2 cells. RNL, RIL, RNL + RIL concentrations that do not affect cell proliferation were found to occur inhibition of lateral movement / motility of Mat-LyLu cells at 48 hours. This study, which was the first to evaluate the combined effects of RNL and RIL, a VGSC blocker, revealed in vitro that the 2.5 µM+2.5 µM RNL+RIL combination may be effective on lateral cell movement, which plays a role in the progression of prostate cancer cells to metastasis. However, in order to take its place in antimetastatic treatment, the roles of VGSC blocker agents both alone and in combination form need to be investigated both in vitro and in vivo.