Protective effect of antioxidant enzymes against drug cytotoxicity in MCF-7 cells

Abstract

Aim: To evaluate protective effect of antioxidant enzymes against epirubicin-HCI (EPI) cytotoxicity in vitro. Materials and Methods: Viability of MCF-7 cells treated with EPI was measured using the MTT test. Glutathione (GSH), protein content and enzymatic activity were measured spectrophotometrically. NADPH — dependent cytochrome P-450 reductase (NADPH-CYP-450) and glutathione S-transferase pi (GST-pi) expression in MCF-7 cells were determined by Western blot analysis. Results: The IC50 values of EPI in MCF-7 cells were 1.0, 0.7 and 0.5 ng/ml respectively for 24, 48 and 72 h applications. Simultaneously enzymatic activity of glutathione S-transferase, glutathione peroxidase, GSH and expression of GST-pi, NADPH-CYP-450 reductase were increased in EPI (1 ng/ml) — treated cells at the end of the 24 h incubation. Addition of superoxide dismutase, catalase and GSH decreased cytotoxicity of EPI. Conclusion: We hypothesized that the production of reactive oxygen species and hydrogen peroxide as result of EPI treatment can cause cytotoxicity in MCF-7 cells and antioxidant enzymes protect the cells against this process.Цель: оценить защитный эффект антиоксидантных ферментов против цитотоксичности эпирубицина-HCI (ЕРІ) in vitro. Материалы и методы: жизнеспособность клеток линии MCF-7, обработанных ЕРІ, оценивали при помощи MTT-метода. Содержание глутатиона (GSH), концентрацию белка и ферментативную активность измеряли спектрофотометрически. Экспрессию NADPH-зависимой цитохром P-450 редуктазы (NADPH-CYP-450) и глутатион-S-трансферазы-pi в клетках линии MCF-7 определяли при помощи Вестерн блот-анализа. Результаты: значения IC50 для клеток MСF-7, обработанных EPI, составили 1,0, 0,7 и 0,5 нг/мл при 24, 48 и 72 ч инкубации соответственно. Через 24 ч инкубации клеток с 1 нг/мл ЕРІ отмечали повышение ферментативной активности глутатион-S-трансферазы и глутатион-пероксидазы, а также уровней экспрессии GST-рi и NADPH-CYP-450 редуктазы. Прединкубация клеток с супероксиддисмутазой, каталазой и GSH приводила к снижению цитотоксичности ЕРІ. Выводы: образование свободных радикалов кислорода и перекиси водорода при действии ЕРІ на клетки линии MCF-7 приводит к цитотоксическому эффекту, в снижении которого участвуют антиоксидантные ферменты.