Φωτοδυναμική θεραπεία στην κάθαρση νεοπλασματικών κυττάρων από το μυελό και το περιφερικό αίμα παιδιών με καοήθειες. Επίδραση της Αμιφοστίνης

RDF 

 
This item is provided by the institution :
University of Crete
Repository :
E-Locus Institutional Repository
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*
share



Semantic enrichment/homogenization by EKT
2001 (EN)
Photodynamic therapy in purging of malignant cells from bone marrow and peripheral blood of children with malignancies: Effect of Amifostine
Φωτοδυναμική θεραπεία στην κάθαρση νεοπλασματικών κυττάρων από το μυελό και το περιφερικό αίμα παιδιών με καοήθειες. Επίδραση της Αμιφοστίνης

Δανηλάτου, Βασιλική Ν (EL)
Danilatou, Vassiliki N (EN)

Η ΜC 540 είναι μία φωτοευαισθητοποιός χρωστική που έχει χρησιμοποιηθεί στην κάθαρση του μυελού των οστών κατά την αυτόλογη μεταμόσχευση. Παρουσιάζει εκλεκτική σύνδεση με τα νεοπλασματικά κύτταρα και σε συνδυασμό με ακτινοβολία κατάλληλου μήκους κύματος διεγείρεται και καταστρέφει τα κύτταρα αυτά (φωτοδυναμική θεραπεία). Παρά την εκλεκτικότητα της μεθόδου, καταστρέφονται έως κάποιο βαθμό και τα φυσιολογικά αρχέγονα και προγονικά αιμοποιητικά κύτταρα. Για τον λόγο αυτό, είναι απαραίτητη η εύρεση κυτταροπροστατευτικών ουσιών που θα βελτιώσουν την ποιότητα του μοσχεύματος, χωρίς να επηρεάσουν την αντικαρκινική δράση της μεθόδου. Η Αμιφοστίνη, είναι μία οργανική θειοφωσφορική ένωση, που ανήκει στην κατηγορία των κυτταροπροστατευτικών ουσιών και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως για την προστασία των φυσιολογικών ιστών από τις βλαβερές επιδράσεις της χημειοθεραπείας και ακτινοθεραπείας. Σκοπός της μελέτης ήταν να μελετηθεί η συνδυασμένη δράση της Αμιφοστίνης και ΜC 540 κατά την φωτοακτινοβόληση με Laser σε νεοπλασματικά και φυσιολογικά αιμοποιητικά κύτταρα μυελού των οστών από παιδιά με οξείες λευχαιμίες, νευροβλάστωμα και φυσιολογικούς μάρτυρες, καθώς και να προσδιοριστεί η πιθανή κυτταροπροστατευτική δράση της Αμιφοστίνης στα φυσιολογικά κύτταρα, αλλά και να εκτιμηθεί εάν επηρεάζει την αντιλευχαιμική δράση της μεθόδου. Επίσης μελετήθηκε εάν η Αμιφοστίνη έχει μιτογόνο και διαφοροποιητική δράση στις καλλιέργειες αρχέγονων και προγονικών αιμοποιητικών κυττάρων. Μελετήθηκαν κύτταρα μυελού και περιφερικού αίματος από παιδιά με οξείες λευχαιμίες και νευροβλάστωμα κατά την πρωτοδιάγνωση και σε ύφεση (n=31), καθώς και από φυσιολογικούς μάρτυρες αντίστοιχης ηλικίας και φύλου (n=15) και κύτταρα της λευχαιμικής σειράς HL-60. Η αιμοποιητική δράση της Αμιφοστίνης εκτιμήθηκε επίσης σε παιδιά με ουδετεροπενία (n=8) και παιδιά με θρομβοπενία (n=3). Τα εναιωρήματα των κυττάρων επωάστηκαν με ΜC 540, με ή χωρίς την παρουσία Αμιφοστίνης, και εκτέθηκαν σε διαφορετικές δόσεις ακτινοβολίας Αrgon Laser 514 nm. Η επιβίωση των κυττάρων προσδιορίστηκε 24 ώρες μετά και για τα λευχαιμικά κύτταρα παρακολουθήθηκε σε υγρές καλλιέργειες για διάστημα 4 εβδομάδων, ενώ η επιβίωση των φυσιολογικών προγονικών αιμοποιητικών κυττάρων προσδιορίστηκε σε ημιστερεές καλλιέργειες. Τα αποτελέσματα της μελέτης έδειξαν ότι η επώαση των λευχαιμικών κυττάρων HL-60 με Αμιφοστίνη πριν τη ΦΔΘ φαίνεται να ενισχύει την αντιλευχαιμική δράση της μεθόδου. Σε δόση ακτινοβολίας 64.2 J/cm2 ,παρατηρήθηκε 99.9999% κυτταρικός θάνατος ανεξάρτητα από την παρουσία Αμιφοστίνης. Σε μικρότερη όμως δόση 46.8 J/cm2, η επώαση με Αμιφοστίνη επιτυγχάνει 99.9% κυτταρικό θάνατο, ενώ απουσία της, τα λευχαιμικά κύτταρα επιβιώνουν σε σημαντικό ποσοστό. Τα φρέσκα λευχαιμικά κύτταρα μυελού και περιφερικού αίματος από παιδιά με οξείες λευχαιμίες στην πρωτοδιάγνωση παρουσιάζουν μεγάλη ευαισθησία στην ΜC 540 φωτόλυση (θάνατος > 95%). Παρατηρήθηκε ετερογένεια στην απάντησή τους, ενώ η επώαση με Αμιφοστίνη φαίνεται να ενισχύει την κυτταροτοξικότητα της μεθόδου. Τα κύτταρα του νευροβλαστώματος φαίνεται να είναι λιγότερο ευαίσθητα στην ΦΔΘ, εντούτοις η επώαση με Αμιφοστίνη δεν επηρεάζει την επιβίωση τους. Η επώαση με Αμιφοστίνη προστατεύει σημαντικά τα φυσιολογικά κύτταρα μυελού από παιδιά με οξείες λευχαιμίες σε ύφεση, από τη φωτοτοξική δράση της ΜC 540 και ενισχύει την ικανότητα σχηματισμού αποικιών BFU-E και CFU-GM. Έτσι σε δόση ακτινοβολίας όπου επιτυγχάνεται 99.9999% θανάτωση των λευχαιμικών κυττάρων HL-60, επιβιώνουν 24.2±8.8% vs.5.6±1.7 % CFU-E (p=0.055), 53.51±11.52% vs. 20±5.4% BFU-E (p=0.011), 48.11±16.46% vs. 32.45±6.6% CFU-GEMM (p=0.3) και 40±7.6% vs. 19.6±4.3% CFU-GM (p=0.02) παρουσία ή όχι 1.5 mg/ml Αμιφοστίνης αντίστοιχα. Αντίθετα στους φυσιολογικούς μάρτυρες η Αμιφοστίνη δεν επηρεάζει την επιβίωση των πρόδρομων και προγονικών αιμοποιητικών κυττάρων. Η επιβίωση των CFU-GEMM αποικιών, στα παιδιά με οξεία λευχαιμία σε ύφεση, βρέθηκε να είναι σημαντικά μικρότερη από των φυσιολογικών μαρτύρων, γεγονός που ίσως αντανακλά την βλαβερή επίδραση της χημειοθεραπείας στην αποθήκη των αρχέγονων αιμοποιητικών κυττάρων. Τέλος η Αμιφοστίνη δεν διαπιστώθηκε να έχει άμεση αιμοποιητική και διαφοροποιητική δράση στα προγονικά αιμοποιητικά κύτταρα από παιδιά με οξείες λευχαιμίες σε ύφεση και φυσιολογικούς μάρτυρες. Σε παιδιά με ουδετεροπενία ενισχύει την επιβίωση των BFU-E και σε παιδιά με θρομβοπενία, των BFU-E και CFU-GEMM αποικιών. Συμπερασματικά, η Αμιφοστίνη προστατεύει εκλεκτικά τα φυσιολογικά προγονικά αιμοποιητικά κύτταρα από παιδιά με οξείες λευχαιμίες σε ύφεση κατά την φωτοακτινοβόληση με MC540 και Laser ενώ ταυτόχρονα φαίνεται να ενισχύει την κυτταροτοξικότητα της μεθόδου έναντι των λευχαιμικών κυττάρων. Ο συνδυασμός της Αμιφοστίνης με τη φωτοδυναμική θεραπεία βελτιώνει την ποιότητα του μοσχεύματος και αποτελεί μία πολλά υποσχόμενη μέθοδο κατά την ex vivo κάθαρση του μυελού από τα νεοπλασματικά κύτταρα. (EL)
Merocyanine 540 is a fluorescent dye, which has been used in preclinical and clinical studies phase I in bone marrow purging for autologous transplantation. It exerts a preferential uptake by leukemic cells and in combination with light of suitable wavelength it is excited and destroys the cells (photodynamic therapy). Despite the selectivity of the method normal progenitor hemopoietic and stem cells are also affected. It is therefore necessary to detect the cytoprotective substances that could improve the quality of the graft without affecting the antileukemic action of the method. Amifostine is an organic thiophosphate compound, which has been used for the protection of normal tissues from the harmful effects of chemotherapy and radiotherapy. The aim of the present study was to estimate the combined effect of Amifostine pretreatment and MC 540 photoirradiation with Laser, on normal and malignant bone marrow cells, from children with acute leukemia, neuroblastoma and normal controls. The possible cytoprotective effect on normal cells and the influence on the antileukemic activity of Merocyanine were also studied. Finally, the possible mitogenic and differentiating effect of Amifostine on the survival of normal progenitors in methylcellulose cultures was estimated. Bone marrow and peripheral blood cells from children with acute leukemia and neuroblastoma at first diagnosis and remission (n=31), as well as from age-matched normal controls (n=15) and HL-60 cell line were studied. The hemopoietic and trophic effect of Amifostine was also evaluated in children with neutropenia (n=8) and children with thrombocytopenia (n=3). Cell suspensions were incubated with MC 540, in the presence or absence of Amifostine and they were subsequently exposed to different irradiation doses by Argon Laser 514 nm. Cell survival was estimated by trypan blue supravital stain following a 24 hours incubation. The leukemic cell line was studied in continuous liquid cell cultures for 4 weeks. The survival of normal bone marrow progenitors has been estimated by colony formation assay in methylcellulose cultures. Our results showed that pretreatment of HL-60 cells with Amifostine enhanced the MC540 phototoxicity. At irradiation doses of 64.2 J/cm2 a 99.9999% cell death was observed regardless of Amifostine presence. However, at lower doses of irradiation HL-60 cells survived. Amifostine pretreatment achieved a 99.9% cell death. Leukemic bone marrow and peripheral blood cells from children with acute leukemia at first diagnosis are very sensitive to MC 540 photolysis (> 95% cytotoxicity). The heterogeneity in the sensitivity observed among leukemic cells could be attributed to differences of lipid membrane structure of blast cells. Pretreatment with Amifostine enhanced the cytotoxicity of the method, especially in lower doses of irradiation. Neuroblastoma cells are less sensitive to photodynamic treatment, however Amifostine does not have any effect on their survival. Amifostine significantly protected normal precursors and progenitors, from children with acute leukemia in remission, from the photokilling effect of MC 540 and it enhanced the colony formation efficiency of BFU-E and CFU-GM. At irradiation doses, used for a 99.9999% elimination of HL-60, normal progenitors survived and the presence of Amifostine had an impact on the survival: 24.2±8.8% vs.5.6±1.7 % CFU-E (p=0.055), 53.51±11.52% vs. 20±5.4% BFU-E (p=0.011), 48.11±16.46% vs. 32.45±6.6% CFU-GEMM (p=0.3) and 40.04±7.6% vs.19.6±4.3% CFU-GM (p=0.02), in the presence or absence of Amifostine respectively. On the contrary however, Amifostine did not influence the survival of precursors and progenitors from normal controls. The survival of CFU-GEMM was significantly lower in children with acute leukemia in remission. This could be attributed to the harmful effect of preceded chemotherapy, which is toxic to the stem cell pool. Finally, Amifostine had no direct hemopoietic or differentiating effect on normal progenitors from children with acute leukemia and normal controls. Children with neutropenia showed an improvement on BFU-E survival, whereas BFU-E and CFU-GEMM formation was enhanced in children with thrombocytopenia after Amifostine pretreatment. In conclusion, Amifostine selectively protects normal bone marrow and progenitor cells from children with acute leukemia in remission after MC 540 photoirradiation with Laser and enhances the photokilling effect against leukemic cells. The combination of Amifostine pretreatment with photodynamic therapy improves the quality of the graft and it is a promising method for the ex vivo purging of malignant cells. (EN)

text

Πανεπιστήμιο Κρήτης (EL)
University of Crete (EN)

2002-02-25
2001-07-01




*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)