In vitro assessment of antiproliferative action selectivity of dietary isothiocyanates for tumor versus normal human cells
In vitro ispitivanje selektivnosti antiproliferativnog dejstva dijetetskih izotiocijanata na tumorske u odnosu na normalne humane ćelije

2016
Authors
Konić-Ristić, Aleksandra
Stanojković, Tatjana

Srdić-Rajić, Tatjana

Dilber, Sanda
Đorđević, Brižita

Stanković, Ivan

Juranić, Zorica
Article (Published version)
Metadata
Show full item recordAbstract
Background/Aim. Numerous epidemiological studies have shown beneficial effects of cruciferous vegetables consumption in cancer chemoprevention. Biologically active compounds of different Brassicaceae species with antitumor potential are isothiocyanates, present in the form of their precursors - glucosinolates. The aim of this study was to determine the selectivity of antiproliferative action of dietary isothiocyanates for malignant versus normal cells. Methods. Antiproliferative activity of three isothiocyanates abundant in human diet: sulforaphane, benzyl isothiocyanate (BITC) and phenylethyl isothiocyanate, on human cervix carcinoma cell line - HeLa, melanoma cell line - Fem-x, and colon cancer cell line - LS 174, and on peripheral blood mononuclear cells (PBMC), with or without mitogen, were determined by MTT colorimetric assay 72 h after their continuous action. Results. All investigated isothiocyanates inhibited the proliferation of HeLa, Fem-x and LS 174 cells. On all cell lines ...treated, BITC was the most potent inhibitor of cell proliferation with half-maximum inhibitory concentration (IC50) values of 5.04 mmoL m-3 on HeLa cells, 2.76 mmol m-3 on Fem-x, and 14.30 mmol m-3 on LS 174 cells. Antiproliferative effects on human PBMC were with higher IC50 than on malignant cells. Indexes of selectivity, calculated as a ratio between IC50 values obtained on PBMC and malignant cells, were between 1.12 and 16.57, with the highest values obtained for the action of BITC on melanoma Fem-x cells. Conclusion. Based on its antiproliferative effects on malignant cells, as well as the selectivity of the action to malignant vs normal cells, benzyl isothiocyanate can be considered as a promising candidate in cancer chemoprevention. In general, the safety of investigated compounds, in addition to their antitumor potential, should be considered as an important criterion in cancer chemoprevention. Screening of selectivity is a plausible approach to the evaluation of safety of both natural isothiocyanates and synthesised analogues of these bioactive compounds.
Uvod/Cilj. Brojne epidemiološke studije pokazale su povoljne efekte konzumiranja povrća iz familije kupusnjača (Brassicaceae) u hemioprevenciji karcinoma. Osnovni biološki aktivni sastojci ovog povrća su izotiocijanati, prisutni u obliku prekursora - glukozinolata. Cilj ovog rada bio je određivanje selektivnosti antiproliferativnog delovanja dijetetskih izotiocijanata na maligne ćelije u odnosu na normalne ćelije. Metode. Antiproliferativna aktivnost tri izotiocijanata zastupljena u ljudskoj ishrani: sulforafana (SFN), benzil-izotiocijanata (BITC) i feniletil-izotiocijanata (FEITC) na humane maligne ćelijske linije, HeLa, ćelijsku liniju karcinoma grlića materice, Fem-x, ćelijsku liniju melanoma, i LS 174, ćelijsku liniju karcinoma kolona, kao i na mononuklearne ćelije periferne krvi (MNĆPK), sa ili bez delovanja mitogena, određivana je MTT kalorimetrijskim testom, 72 h nakon kontinuiranog delovanja agenasa. Rezultati. Svi ispitivani izotiocijanati inhibirali su proliferaciju HeLa, Fem...-x i LS 174 ćelija. Na svim ćelijskim linijama BITC je pokazao najizraženije delovanje sa vrednostima polumaksimalne inhibitorne koncentracije (IC50) od 5.04 mmol m-3 na HeLa ćelijama, 2,76 mmoL m-3 na Fem-x i 14,30 mmol m-3 na LS 174 ćelijama. Svi ispitivani izotiocijanati pokazali su citotoksično delovanje na MNĆPK, ali sa višim IC50 vrednostima u odnosu na maligne ćelije. Indeksi selektivnosti antitumorkog delovanja, izraženi kao odnos IC50 vrednosti dobijenih na MNĆPK i malignim ćelijama, bili su između 1,12 i 16,57, sa najvišom vrednosti pri delovanju BITC na Fem-x ćelije. Zaključak. Na osnovu antiproliferativne aktivnosti na maligne ćelije i selektivnosti antiproliferativnog delovanja na maligne u odnosu na normalne ćelije, benzil izotiocijanat se ističe kao perspektivni agens u hemioprevenciji karcinoma. Generalno, pored antitumorskog delovanja, bezbednost primene ovih jedinjenja treba da predstavlja važan kriterijum u izboru odgovarajućih izotiocijanata za primenu u primarnoj, sekundarnoj i tercijarnoj hemioprevenciji kancera. Ispitivanje selektivnosti predstavlja pogodan pristup oceni bezbednosti i prirodnih izotiocijanata i sintetskih analoga.
Keywords:
isothiocyanates / vegetables / neoplastic cells / circulating / lymphocytes / chemoprevention / izotiocijanati / povrće / neoplazme / cirkulišuće ćelije / limfociti / hemoprevencijaSource:
Vojnosanitetski pregled, 2016, 73, 7, 636-642Publisher:
- Vojnomedicinska akademija - Institut za naučne informacije, Beograd
Funding / projects:
- Biological response modifiers in physiological and pathological conditions (RS-175011)
- Biological effects, nutritional intake and status of folate and polysaturate fatty acid (PUFA): improvement of nutrition in Serbia (RS-41030)
DOI: 10.2298/VSP141103066K
ISSN: 0042-8450
WoS: 000380969500005
Scopus: 2-s2.0-84977496208
Collections
Institution/Community
PharmacyTY - JOUR AU - Konić-Ristić, Aleksandra AU - Stanojković, Tatjana AU - Srdić-Rajić, Tatjana AU - Dilber, Sanda AU - Đorđević, Brižita AU - Stanković, Ivan AU - Juranić, Zorica PY - 2016 UR - https://farfar.pharmacy.bg.ac.rs/handle/123456789/2671 AB - Background/Aim. Numerous epidemiological studies have shown beneficial effects of cruciferous vegetables consumption in cancer chemoprevention. Biologically active compounds of different Brassicaceae species with antitumor potential are isothiocyanates, present in the form of their precursors - glucosinolates. The aim of this study was to determine the selectivity of antiproliferative action of dietary isothiocyanates for malignant versus normal cells. Methods. Antiproliferative activity of three isothiocyanates abundant in human diet: sulforaphane, benzyl isothiocyanate (BITC) and phenylethyl isothiocyanate, on human cervix carcinoma cell line - HeLa, melanoma cell line - Fem-x, and colon cancer cell line - LS 174, and on peripheral blood mononuclear cells (PBMC), with or without mitogen, were determined by MTT colorimetric assay 72 h after their continuous action. Results. All investigated isothiocyanates inhibited the proliferation of HeLa, Fem-x and LS 174 cells. On all cell lines treated, BITC was the most potent inhibitor of cell proliferation with half-maximum inhibitory concentration (IC50) values of 5.04 mmoL m-3 on HeLa cells, 2.76 mmol m-3 on Fem-x, and 14.30 mmol m-3 on LS 174 cells. Antiproliferative effects on human PBMC were with higher IC50 than on malignant cells. Indexes of selectivity, calculated as a ratio between IC50 values obtained on PBMC and malignant cells, were between 1.12 and 16.57, with the highest values obtained for the action of BITC on melanoma Fem-x cells. Conclusion. Based on its antiproliferative effects on malignant cells, as well as the selectivity of the action to malignant vs normal cells, benzyl isothiocyanate can be considered as a promising candidate in cancer chemoprevention. In general, the safety of investigated compounds, in addition to their antitumor potential, should be considered as an important criterion in cancer chemoprevention. Screening of selectivity is a plausible approach to the evaluation of safety of both natural isothiocyanates and synthesised analogues of these bioactive compounds. AB - Uvod/Cilj. Brojne epidemiološke studije pokazale su povoljne efekte konzumiranja povrća iz familije kupusnjača (Brassicaceae) u hemioprevenciji karcinoma. Osnovni biološki aktivni sastojci ovog povrća su izotiocijanati, prisutni u obliku prekursora - glukozinolata. Cilj ovog rada bio je određivanje selektivnosti antiproliferativnog delovanja dijetetskih izotiocijanata na maligne ćelije u odnosu na normalne ćelije. Metode. Antiproliferativna aktivnost tri izotiocijanata zastupljena u ljudskoj ishrani: sulforafana (SFN), benzil-izotiocijanata (BITC) i feniletil-izotiocijanata (FEITC) na humane maligne ćelijske linije, HeLa, ćelijsku liniju karcinoma grlića materice, Fem-x, ćelijsku liniju melanoma, i LS 174, ćelijsku liniju karcinoma kolona, kao i na mononuklearne ćelije periferne krvi (MNĆPK), sa ili bez delovanja mitogena, određivana je MTT kalorimetrijskim testom, 72 h nakon kontinuiranog delovanja agenasa. Rezultati. Svi ispitivani izotiocijanati inhibirali su proliferaciju HeLa, Fem-x i LS 174 ćelija. Na svim ćelijskim linijama BITC je pokazao najizraženije delovanje sa vrednostima polumaksimalne inhibitorne koncentracije (IC50) od 5.04 mmol m-3 na HeLa ćelijama, 2,76 mmoL m-3 na Fem-x i 14,30 mmol m-3 na LS 174 ćelijama. Svi ispitivani izotiocijanati pokazali su citotoksično delovanje na MNĆPK, ali sa višim IC50 vrednostima u odnosu na maligne ćelije. Indeksi selektivnosti antitumorkog delovanja, izraženi kao odnos IC50 vrednosti dobijenih na MNĆPK i malignim ćelijama, bili su između 1,12 i 16,57, sa najvišom vrednosti pri delovanju BITC na Fem-x ćelije. Zaključak. Na osnovu antiproliferativne aktivnosti na maligne ćelije i selektivnosti antiproliferativnog delovanja na maligne u odnosu na normalne ćelije, benzil izotiocijanat se ističe kao perspektivni agens u hemioprevenciji karcinoma. Generalno, pored antitumorskog delovanja, bezbednost primene ovih jedinjenja treba da predstavlja važan kriterijum u izboru odgovarajućih izotiocijanata za primenu u primarnoj, sekundarnoj i tercijarnoj hemioprevenciji kancera. Ispitivanje selektivnosti predstavlja pogodan pristup oceni bezbednosti i prirodnih izotiocijanata i sintetskih analoga. PB - Vojnomedicinska akademija - Institut za naučne informacije, Beograd T2 - Vojnosanitetski pregled T1 - In vitro assessment of antiproliferative action selectivity of dietary isothiocyanates for tumor versus normal human cells T1 - In vitro ispitivanje selektivnosti antiproliferativnog dejstva dijetetskih izotiocijanata na tumorske u odnosu na normalne humane ćelije VL - 73 IS - 7 SP - 636 EP - 642 DO - 10.2298/VSP141103066K ER -
@article{ author = "Konić-Ristić, Aleksandra and Stanojković, Tatjana and Srdić-Rajić, Tatjana and Dilber, Sanda and Đorđević, Brižita and Stanković, Ivan and Juranić, Zorica", year = "2016", abstract = "Background/Aim. Numerous epidemiological studies have shown beneficial effects of cruciferous vegetables consumption in cancer chemoprevention. Biologically active compounds of different Brassicaceae species with antitumor potential are isothiocyanates, present in the form of their precursors - glucosinolates. The aim of this study was to determine the selectivity of antiproliferative action of dietary isothiocyanates for malignant versus normal cells. Methods. Antiproliferative activity of three isothiocyanates abundant in human diet: sulforaphane, benzyl isothiocyanate (BITC) and phenylethyl isothiocyanate, on human cervix carcinoma cell line - HeLa, melanoma cell line - Fem-x, and colon cancer cell line - LS 174, and on peripheral blood mononuclear cells (PBMC), with or without mitogen, were determined by MTT colorimetric assay 72 h after their continuous action. Results. All investigated isothiocyanates inhibited the proliferation of HeLa, Fem-x and LS 174 cells. On all cell lines treated, BITC was the most potent inhibitor of cell proliferation with half-maximum inhibitory concentration (IC50) values of 5.04 mmoL m-3 on HeLa cells, 2.76 mmol m-3 on Fem-x, and 14.30 mmol m-3 on LS 174 cells. Antiproliferative effects on human PBMC were with higher IC50 than on malignant cells. Indexes of selectivity, calculated as a ratio between IC50 values obtained on PBMC and malignant cells, were between 1.12 and 16.57, with the highest values obtained for the action of BITC on melanoma Fem-x cells. Conclusion. Based on its antiproliferative effects on malignant cells, as well as the selectivity of the action to malignant vs normal cells, benzyl isothiocyanate can be considered as a promising candidate in cancer chemoprevention. In general, the safety of investigated compounds, in addition to their antitumor potential, should be considered as an important criterion in cancer chemoprevention. Screening of selectivity is a plausible approach to the evaluation of safety of both natural isothiocyanates and synthesised analogues of these bioactive compounds., Uvod/Cilj. Brojne epidemiološke studije pokazale su povoljne efekte konzumiranja povrća iz familije kupusnjača (Brassicaceae) u hemioprevenciji karcinoma. Osnovni biološki aktivni sastojci ovog povrća su izotiocijanati, prisutni u obliku prekursora - glukozinolata. Cilj ovog rada bio je određivanje selektivnosti antiproliferativnog delovanja dijetetskih izotiocijanata na maligne ćelije u odnosu na normalne ćelije. Metode. Antiproliferativna aktivnost tri izotiocijanata zastupljena u ljudskoj ishrani: sulforafana (SFN), benzil-izotiocijanata (BITC) i feniletil-izotiocijanata (FEITC) na humane maligne ćelijske linije, HeLa, ćelijsku liniju karcinoma grlića materice, Fem-x, ćelijsku liniju melanoma, i LS 174, ćelijsku liniju karcinoma kolona, kao i na mononuklearne ćelije periferne krvi (MNĆPK), sa ili bez delovanja mitogena, određivana je MTT kalorimetrijskim testom, 72 h nakon kontinuiranog delovanja agenasa. Rezultati. Svi ispitivani izotiocijanati inhibirali su proliferaciju HeLa, Fem-x i LS 174 ćelija. Na svim ćelijskim linijama BITC je pokazao najizraženije delovanje sa vrednostima polumaksimalne inhibitorne koncentracije (IC50) od 5.04 mmol m-3 na HeLa ćelijama, 2,76 mmoL m-3 na Fem-x i 14,30 mmol m-3 na LS 174 ćelijama. Svi ispitivani izotiocijanati pokazali su citotoksično delovanje na MNĆPK, ali sa višim IC50 vrednostima u odnosu na maligne ćelije. Indeksi selektivnosti antitumorkog delovanja, izraženi kao odnos IC50 vrednosti dobijenih na MNĆPK i malignim ćelijama, bili su između 1,12 i 16,57, sa najvišom vrednosti pri delovanju BITC na Fem-x ćelije. Zaključak. Na osnovu antiproliferativne aktivnosti na maligne ćelije i selektivnosti antiproliferativnog delovanja na maligne u odnosu na normalne ćelije, benzil izotiocijanat se ističe kao perspektivni agens u hemioprevenciji karcinoma. Generalno, pored antitumorskog delovanja, bezbednost primene ovih jedinjenja treba da predstavlja važan kriterijum u izboru odgovarajućih izotiocijanata za primenu u primarnoj, sekundarnoj i tercijarnoj hemioprevenciji kancera. Ispitivanje selektivnosti predstavlja pogodan pristup oceni bezbednosti i prirodnih izotiocijanata i sintetskih analoga.", publisher = "Vojnomedicinska akademija - Institut za naučne informacije, Beograd", journal = "Vojnosanitetski pregled", title = "In vitro assessment of antiproliferative action selectivity of dietary isothiocyanates for tumor versus normal human cells, In vitro ispitivanje selektivnosti antiproliferativnog dejstva dijetetskih izotiocijanata na tumorske u odnosu na normalne humane ćelije", volume = "73", number = "7", pages = "636-642", doi = "10.2298/VSP141103066K" }
Konić-Ristić, A., Stanojković, T., Srdić-Rajić, T., Dilber, S., Đorđević, B., Stanković, I.,& Juranić, Z.. (2016). In vitro assessment of antiproliferative action selectivity of dietary isothiocyanates for tumor versus normal human cells. in Vojnosanitetski pregled Vojnomedicinska akademija - Institut za naučne informacije, Beograd., 73(7), 636-642. https://doi.org/10.2298/VSP141103066K
Konić-Ristić A, Stanojković T, Srdić-Rajić T, Dilber S, Đorđević B, Stanković I, Juranić Z. In vitro assessment of antiproliferative action selectivity of dietary isothiocyanates for tumor versus normal human cells. in Vojnosanitetski pregled. 2016;73(7):636-642. doi:10.2298/VSP141103066K .
Konić-Ristić, Aleksandra, Stanojković, Tatjana, Srdić-Rajić, Tatjana, Dilber, Sanda, Đorđević, Brižita, Stanković, Ivan, Juranić, Zorica, "In vitro assessment of antiproliferative action selectivity of dietary isothiocyanates for tumor versus normal human cells" in Vojnosanitetski pregled, 73, no. 7 (2016):636-642, https://doi.org/10.2298/VSP141103066K . .