Pimozidin kolorektal kanser hücrelerinde antiproliferatif ve apoptotik etkisinin araştırılması

Abstract

Amaç: Bu çalışmada, tipik bir antipsikotik olan pimozidin insan kolorektal kanser hücreleri üzerindeki antiproliferatif ve apoptotik aktivitesine bakılmıştır. Bu aktivitenin, Warburg etkisinin inhibisyonuna bağlı olup olmadığının araştırılması da amaçlanmıştır. Gereç ve Yöntem: Pimozidin hücrelerdeki antiproliferatif etkisi MTT yöntemi ile tespit edildi. Olası apoptotik mekanizmaların belirlemek için morfolojik görüntülemeler ve biyokimyasal yöntemler ile çalışıldı. Warburg etkisini belirlemek içinse laktik asit glukoz alımı ve ATP üretimi ölçümleri yapıldı. Bulgular: MTT analizi sonucunda, pimozid kolon kanseri hücreleri HT-29 ve HCT-116’da doz-bağımlı antiproliferatif etki gösterdiği saptandı (sırasıyla IC50:12,83± µM ve 14,24± µM). Benzer şekilde non-kanserojenik CCD 841 CoN hücrelerinde de doz bağımlı antiproliferatif etki gözlenirken IC50 değeri 20,41± µM olarak bulundu. Kaspaz 3/ 7, kaspaz 8 ve kaspaz 9 enzim aktiviteleri ölçümü sonucunda; sadece HCT-116 hücrelerinde pimozidin intrinsik yolak üzerinden apoptotik etki gösterdiği ve her iki hücre hattında da ekstrinsik yolağın aktivasyonunun gerçekleşmediği tespit edildi. Kaspaz sonuçları, morfolojik bulgularla da paralellik gösterdi. Diğer taraftan, Warburg inhibisyonunu belirlemek amacıyla ölçülen glukoz alımının HCT-116 ve HT-29 hücrelerinde istatistiksel olarak anlamlı düzeyde azaldığı saptandı (sırasıyla p<0,0001 ve p<0,001). Laktik asit ve ATP üretiminde ise HCT-116 hücrelerinde anlamlı etki görülmezken HT-29 hücrelerinde istatistiksel olarak anlamlı düzeyde azaldı (sırasıyla p < 0,0001; p < 0,0001). Sonuç: Pimozidin insan kolorektal kanser hücreleri HT-29 ve HCT-116 üzerinde antiproliferatif etki gösterdiği belirlenirken sadece HCT-116 hücrelerinde apoptotik etki gösterdiği tespit edilmiştir. Aynı zamanda pimozidin bu hücreler üzerindeki sitotoksik etkisinin hücrelerdeki Warburg etkisini inhibe etmesine bağlı olduğu kanıtlanmıştır. Elde edilen sonuçların in vitro düzeyde olduğu göz önünde bulundurularak, pimozidin in vivo etkinliği ve güvenliği için ileri preklinik ve klinik çalışmalara ihtiyaç vardır.

Objective: In this study, the antiproliferative and apoptotic activities of pimozide, a typical antipsychotic, on human colorectal cancer cells were investigated. Additionally, the study aimed to determine whether these activities are associated with the inhibition of the Warburg effect. Materials and Methods: The antiproliferative effect of pimozide on cells was determined using the MTT assay. To identify possible apoptotic mechanisms, morphological imaging and biochemical methods were employed. Lactic acid levels, glukose uptake and ATP production were measured to assess the Warburg effect. Results: As a result of the MTT assay, it was determined that pimozide exhibited a dose-dependent antiproliferative effect on the colon cancer cell lines HT-29 and HCT-116 (IC50: 12,83 ± µM and 14,24 ± µM, respectively). Similarly, a dose-dependent antiproliferative effect was also observed in the non-carcinogenic CCD 841 CoN cell line, with an IC50 value of 20,41 ± µM. Measurement of caspase 3/ 7, caspase 8, and caspase 9 enzyme activities revealed that pimozide induced apoptosis via the intrinsic pathway only in HCT-116 cells, while activation of the extrinsic pathway was not detected in either cell line. The caspase results were consistent with the morphological findings. Furthermore, glucose uptake, measured to assess Warburg inhibition, was found to be significantly decreased in both HCT-116 and HT-29 cells (p < 0,0001 and p < 0,001, respectively). In contrast, lactate and ATP production showed no significant changes in HCT-116 cells, whereas both were significantly reduced in HT-29 cells (p < 0,0001; p < 0,0001 respectively). Conclusion: Pimozide was found to exert an antiproliferative effect on human colorectal cancer cell lines HT-29 and HCT-116, while inducing apoptosis specifically in HCT-116 cells. Additionally, the cytotoxic effect of pimozide on these cells has been demonstrated to be associated with the inhibition of the Warburg effect. Considering that these findings are based on in vitro experiments, further preclinical and clinical studies are required to evaluate the in vivo efficacy and safety of pimozide.