Effect of curcumin on human myeloid leukemia cells K562 in combination therapy with etoposide

The aim of this study was to test the applicability of a selected polyphenol (curcumin) in combination therapy with etoposide, a commonly used cytostatic drug. Experiments were performed on a leukemic K562 cell line and on normal granulocytes collected from healthy donors by measuring the inhibition of cell proliferation (MTT assay), DNA damage (comet method) and the generation of reactive oxygen species - ROS (flow cytometry and spectrofluorimetry techniques). Cells were treated with curcumin in a concentration ranging from 1 to 50 μM and/or etoposide at a concentration of 0.5 or 50 μM (depending on the cell type). The results show an effect of pure curcumin and a synergistic effect with etoposide in inhibiting tumor cell proliferation. Curcumin in 50 μM concentration is non-toxic to both normal granulocyte and cancer cells causing an increase in DNA damage in the cell and an increased production of ROS. Curcumin with etoposide shows protective effect against normal granulocytes causing a statistically significant decrease in the amount of DNA damage using 1 μM curcumin. Curcumin, regardless of the concentration, causes more ROS production in tumor cells than normal, and does not inhibit etoposide action. The results obtained in this study show the great potential of curcumin in chemotherapy.

Celem tej pracy było sprawdzenie możliwości zastosowania wybranego polifenolu (kurkuminy) w terapii skojarzonej z etopozydem, popularnie stosowanym lekiem cytostatycznym. Badania przeprowadzono na linii komórek białaczkowych K562 oraz na granulocytach pochodzących od zdrowych dawców, mierząc zahamowanie proliferacji komórek (test MTT), uszkodzenia DNA (metoda kometowa) oraz generację Reaktywnych Form Tlenu – RFT (technika cytometrii przepływowej oraz spektrofluorometrii). Komórki traktowano kurkuminą w zakresie stężeń od 1 do 50 μM i/lub etopozydem o stężeniu 0,5 lub 50 μM (w zależności od rodzaju komórek). Wyniki badań wskazują na samoczynne oraz synergistyczne działanie kurkuminy z etopozydem w zahamowaniu proliferacji komórek nowotworowych. Kurkumina w stężeniu 50 μM jest toksyczna zarówno dla prawidłowych granulocytów jak i komórek nowotworowych powodując wzrost uszkodzeń DNA w komórce oraz wzmożoną produkcję RFT. Kurkumina z etopozydem wykazuje działanie ochronne w stosunku do zdrowych granulocytów powodując istotny statystycznie spadek ilości uszkodzeń DNA przy zastosowaniu 1 μM kurkuminy. Bez względu na zastosowane stężenie kurkumina wywołuje większą produkcję RFT w komórkach nowotworowych niż prawidłowych oraz nie hamuje działania etopozydu. Wyniki uzyskane w ramach tej pracy wskazują na duży potencjał kurkuminy w chemioterapii.