Studies in Medical Sciences

fa تأثیر ملاتونین بر افزایش حساسیت سلول‌های سرطانی مقاوم به توپوتکان SW480/TPT در سرطان کولورکتال MELATONIN ENHANCES TOPOTECAN SENSITIVITY IN RESISTANT SW480/TPT COLORECTAL CANCER CELLS بیوشیمی بیوشیمی پژوهشي(توصیفی- تحلیلی) Research پیش‌زمینه و هدف: مقاومت به داروهای شیمی‌درمانی، ازجمله توپوتکان، یکی از چالش‌های اصلی در درمان سرطان کولورکتال است. توپوتکان یک مهارکننده‌ی توپوایزومراز I است که در درمان این سرطان استفاده می‌شود، اما مقاومت ناشی از P-glycoprotein (P-gp) اثربخشی آن را محدود می‌کند. در این مطالعه، نقش و مکانیسم اثر ملاتونین بر روی مقاومت دارویی توپوتکان در سلول‌های مقاوم SW480/TPT بررسی شد. مواد و روش‌ کار: سلول‌های SW480 و SW480/TPT در محیط RPMI-1640 حاوی 10درصد FBS کشت داده شدند. پس از 24 ساعت انکوباسیون، غلظت‌های مختلف TPT (0.1-5 میکرومولار) با یا بدون ملاتونین (1، 5، 10 و 20 میکرومولار) در محیط RPMI-1640 (بدون FBS) رقیق‌شده و به هر چاهک افزوده شد. سلول‌ها به مدت 48 ساعت با این ترکیبات تیمار شدند. آپوپتوز با استفاده از کیت Cell Death Detection ELISA™ (Roche Applied Science) طبق پروتکل سازنده ارزیابی شد. همچنین برای بررسی اثر ملاتونین بر بیان ژن MDR1 و پروتئین P-gp، سلول‌های SW480/TPT با ملاتونین (10 میکرومولار) به مدت 48 ساعت تیمار شدند. تمام آزمایش‌ها حداقل در سه تکرار مستقل انجام شدند و برای مقایسه گروه‌ها، آزمون آنالیز واریانس یک‌طرفه (One-way ANOVA) استفاده شد. یافته‌ها: تیمار هم‌زمان سلول‌های SW480/TPT با ملاتونین و توپوتکان باعث کاهش معنادار IC50 توپوتکان از 2.8±0.3 میکرومولار به 0.8±0.1 میکرومولار شد (کاهش 71.4درصد، P<0.001). این ترکیب درمانی درصد سلول‌های آپوپتوتیک را از 15±2% در گروه توپوتکان به‌تنهایی به 45±4% در گروه ترکیبی افزایش داد (افزایش 3 برابری، P<0.001). بررسی مولکولی نشان داد که ملاتونین بیان ژن MDR1 را به میزان 65±5% و سطح پروتئین P-gp را به میزان 58±4% در مقایسه با سلول‌های SW480/TPT تیمار نشده کاهش داد (P<0.001). بحث و نتیجه‌گیری: ملاتونین با کاهش بیان P-gp و MDR1 می‌تواند به‌عنوان یک ترکیب کمکی در شیمی‌درمانی سرطان کولورکتال مطرح شود. مطالعات بیشتر در مدل‌های حیوانی و بالینی برای تأیید این اثرات ضروری است.   <a name="_Toc416081061">Background &</a> Aims: Chemoresistance, particularly to topotecan (TPT), remains a major obstacle in colorectal cancer treatment. As a topoisomerase I inhibitor, TPT's efficacy is limited by P-glycoprotein (P-gp)-mediated drug resistance. This study examined melatonin's potential to overcome TPT resistance in SW480/TPT cells and its underlying mechanisms. Materials & Methods: SW480 and drug-resistant SW480/TPT cells were maintained in RPMI-1640/10% FBS. Cells were treated with TPT (0.1-5 μM) alone or combined with melatonin (1-20 μM) in serum-free medium for 48 hours. Apoptosis was quantified using the Cell Death Detection ELISA™ kit. MDR1 expression and P-gp levels were assessed after melatonin treatment (10 μM, 48h). All experiments included ≥3 biological replicates, with data analyzed by one-way ANOVA. Results: Melatonin synergistically enhanced TPT efficacy, reducing the IC50 from 2.8±0.3 μM to 0.8±0.1 μM (71.4% reduction, p<0.001). Combination therapy increased apoptosis from 15±2% (TPT alone) to 45±4% (3-fold increase, p<0.001). Mechanistically, melatonin downregulated MDR1 expression by 65±5% and decreased P-gp levels by 58±4% versus untreated controls (p<0.001). Conclusion: Melatonin significantly reverses TPT resistance in colorectal cancer cells by suppressing P-gp/MDR1. These findings position melatonin as a promising adjuvant for combination chemotherapy, warranting further investigation in preclinical models and clinical trials. ملاتونین, سرطان کلورکتال, توپوتکان, مقاومت دارویی, P-glycoprotein, آپوپتوز Melatonin, Colorectal cancer, Topotecan, Drug resistance, P-glycoprotein, Apoptosis 950 960 http://umj.umsu.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-5740-1&slc_lang=fa&sid=1 Vahid Rameshknia وحید رامشک نیا emir000alt@gmail.com 3700319475328460037069 3700319475328460037069 No Assistant Professor of Biochemistry, Faculty of Life Sciences, North Tehran Branch, Islamic Azad University, Tehran, Iran استادیار بیوشیمی، دانشکده علوم زیستی، واحد تهران شمال، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران Moireh Movahhedi منیره موحدی abanmahsa86@gmail.com 3700319475328460037070 3700319475328460037070 No Clinical Biochemistry Student, Student Research Committee, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran دانشجوی بیوشیمی بالینی، کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران Abbas Akhavan عباس اخوان omrifat38@gmail.com 3700319475328460037071 3700319475328460037071 No Clinical Biochemistry Student, Student Research Committee, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran دانشجوی بیوشیمی بالینی، کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران Amir Valizadeh امیر ولیزاده Amir.valizadeh6@gmail.com 3700319475328460037072 3700319475328460037072 No Clinical Biochemistry Student, Student Research Committee, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran (Corresponding Author) دانشجوی بیوشیمی بالینی، کمیته تحقیقات دانشجویی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران(نویسنده مسئول) Bahman Yousefi بهمن یوسفی bahmanusefi@gmail.com 3700319475328460037073 3700319475328460037073 Yes Associate Professor of Clinical Biochemistry, Tabriz University of Medical Sciences, Tabriz, Iran (Corresponding Author) دانشیار بیوشیمی بالینی، دانشگاه علوم پزشکی تبریز، تبریز، ایران (نویسنده مسئول)