Multidrug resistance (MDR) is one of the most important mechanisms that reduce the efficacy of many antitumoral drugs. This event consists of the overexpression of transmembrane proteins belonging to the ABC transporter family, which can lead to an increased efflux of chemotherapeutic drugs resulting in lower intracellular concentrations in the tumor. In this study, pharmacokinetic and pharmacodynamic experiments were used to describe the concentration of doxorubicin and the drug effects on cell viability: the human ovarian cancer cell line A2780 has been the object of the study, with a comparison between the response of the wildtype cells (WT) and the one of the resistant counterparts (ADR). The analysis was conducted on the basis of drug uptake and cell- viability measures. Fluorometry was used to monitor the intracellular concentration of doxorubicin over time; MTT-assay was used to quantify the effect on viability of both cell types after treating them with doxorubicin. Fluorometry results showed a significantly lower accumulation of doxorubicin in A2780adr cells during incubation (10 μg/ml vs 34 μg/ml) and a significantly higher efflux rate in A2780adr cells, resulting in lower intracellular concentrations. Furthermore, resistant cells needed considerably higher treatment concentrations and longer incubation times in MTT-assays to affect viability. Due to a lag time between treatment and cell death, the effect on viability for different intracellular concentrations was described using a hysteresis loop. Interestingly, the link of measured intracellular concentration and observed viability showed that the same concentration in A2780wt and A2780adr cells had not the same effect on viability, revealing that lower intracellular accumulation of the drug is only one reason for resistance.
La resistenza multipla ai farmaci (o multidrug resistance, MDR) è uno dei meccanismi principali che causano la riduzione dell'efficacia dei medicinali antitumorali. Questo fenomeno è legato principalmente alla overespressione di proteine appartenenti alla famiglia dei trasportatori transmembrana ABC, che determinano un incremento del processo di estrusione del farmaco, con conseguente riduzione della concentrazione del principio attivo nel tumore. In questo studio sono stati effettuati dei test di farmacocinetica e farmacodinamica al fine di monitorare la concentrazione di doxorubicina e l'effetto del farmaco sulla vitalità cellulare: allo scopo, sono state utilizzate cellule di tumore ovarico appartenenti alla linea A2780, confrontando la risposta delle cellule sensibili (WT) con quelle resistenti (ADR). L'analisi è stata condotta utilizzando tecniche fluorimetriche e metodi di misurazione della vitalità cellulare. In particolare, sono stati applicati il saggio MTT - per quantificare la risposta - ed uno specifico protocollo di fluorescenza per misurare la concentrazione intra- ed extra-cellulare del principio attivo. Gli esperimenti di fluorescenza hanno permesso di monitorare la quantità intracellulare di doxorubicina, ottenendo una concentrazione significativamente più bassa (10 μg/ml vs 34 μg/ml) e un efflusso considerevolmente maggiore nelle cellule A2780adr. Attraverso il saggio MTT, è stato osservato come le cellule resistenti richiedessero delle concentrazioni di farmaco molto maggiori, nonché tempi di incubazione più elevati, per ottenere un effetto apprezzabile sulla vitalità. Avendo, inoltre, rilevato un certo tempo di latenza tra l'inizio del trattamento e l'effetto cellulare, la curva dose-risposta è stata assimilata ad un ciclo di isteresi. Infine, la relazione farmacodinamica delineata tra la concentrazione di principio attivo e la vitalità ha prodotto risultati interessanti riguardo ai possibili meccanismi attivati dai due sottotipi cellulari: è stato osservato, infatti, come la stessa potenziale concentrazione intracellulare non conduca al medesimo effetto finale, dimostrando che il più marcato efflusso - o il minor accumulo - di farmaco è solo uno dei meccanismi implicati nella resistenza.
FARMACOCINETICA E FARMACODINAMICA DELLA DOXORUBICINA A LIVELLO CELLULARE: CONFRONTO TRA CELLULE OVARICHE TUMORALI SENSIBILI E RESISTENTI.
CAPOGIRI, MONICA
2017/2018
Abstract
La resistenza multipla ai farmaci (o multidrug resistance, MDR) è uno dei meccanismi principali che causano la riduzione dell'efficacia dei medicinali antitumorali. Questo fenomeno è legato principalmente alla overespressione di proteine appartenenti alla famiglia dei trasportatori transmembrana ABC, che determinano un incremento del processo di estrusione del farmaco, con conseguente riduzione della concentrazione del principio attivo nel tumore. In questo studio sono stati effettuati dei test di farmacocinetica e farmacodinamica al fine di monitorare la concentrazione di doxorubicina e l'effetto del farmaco sulla vitalità cellulare: allo scopo, sono state utilizzate cellule di tumore ovarico appartenenti alla linea A2780, confrontando la risposta delle cellule sensibili (WT) con quelle resistenti (ADR). L'analisi è stata condotta utilizzando tecniche fluorimetriche e metodi di misurazione della vitalità cellulare. In particolare, sono stati applicati il saggio MTT - per quantificare la risposta - ed uno specifico protocollo di fluorescenza per misurare la concentrazione intra- ed extra-cellulare del principio attivo. Gli esperimenti di fluorescenza hanno permesso di monitorare la quantità intracellulare di doxorubicina, ottenendo una concentrazione significativamente più bassa (10 μg/ml vs 34 μg/ml) e un efflusso considerevolmente maggiore nelle cellule A2780adr. Attraverso il saggio MTT, è stato osservato come le cellule resistenti richiedessero delle concentrazioni di farmaco molto maggiori, nonché tempi di incubazione più elevati, per ottenere un effetto apprezzabile sulla vitalità. Avendo, inoltre, rilevato un certo tempo di latenza tra l'inizio del trattamento e l'effetto cellulare, la curva dose-risposta è stata assimilata ad un ciclo di isteresi. Infine, la relazione farmacodinamica delineata tra la concentrazione di principio attivo e la vitalità ha prodotto risultati interessanti riguardo ai possibili meccanismi attivati dai due sottotipi cellulari: è stato osservato, infatti, come la stessa potenziale concentrazione intracellulare non conduca al medesimo effetto finale, dimostrando che il più marcato efflusso - o il minor accumulo - di farmaco è solo uno dei meccanismi implicati nella resistenza.| File | Dimensione | Formato | |
|---|---|---|---|
|
790067_tesim.c.pdf
non disponibili
Tipologia:
Altro materiale allegato
Dimensione
9.78 MB
Formato
Adobe PDF
|
9.78 MB | Adobe PDF |
Se sei interessato/a a consultare l'elaborato, vai nella sezione Home in alto a destra, dove troverai le informazioni su come richiederlo. I documenti in UNITESI sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
https://hdl.handle.net/20.500.14240/96549