Ivanova, D., Z. Yaneva, R. Bakalova, S. Semkova & Zh. Zhelev, 2021. The antimalaria drug artemisinin displays strong cytotoxic effect on leukaemia lymphocytes in combination with vitamin C and pro-vitamin K3. Bulg. J. Vet. Med., 24, No 4, 533-543.

 

DOI: 10.15547/bjvm.2019-0134

 

This study investigated the anticancer effect of the anti-parasitic drug artemisinin in combination with two redox modulators: vitamin C and pro-vitamin K3 (C/K3) The experiments were conducted on leukaemia cells Jurkat. Cells were treated with either artemisinin or C/K3 alone and with all three compounds. Cell proliferation and viability were analysed using trypan blue stating and automated cell counting. The results showed that artemisinin (>10 mM) suppressed cell proliferation activity, but did not induce cell death up to 500 mM. The drug demonstrated a clear cytostatic effect at concentrations 250- 500 mM – Jurkat cells did not proliferate, but were alive. The combination C/K3 (200:2, 300:3 mM/mM) applied alone did not affect cell proliferation and viability. Vitamins C/K3 in concentration ratio 500:5 (μM/mM) decreased cell proliferation activity by ~10%. The triple combination artemisinin/C/K3 manifested synergistic anti-proliferative effects at all concentration ratios analysed. This synergistic effect increased with increasing C/K3 concentration. Based on literature data, it was assumed that the anti-proliferative effect of the triple combination was mediated by changes in the redox-homeostasis of cancer cells. The C/K3 redox system likely acted on cancer mitochondria and increased superoxide production and activation of pro-apoptotic signals, specific for cancer cells. On the other hand, artemisinin could generate hydroxyl radicals as a result of activation of Fenton reactions, depleting intracellular reducing equivalents. Both redox mechanisms lead to activation of signal pathways for induction of cancer cell death.

Key words: artemisinin, cancer, pro-vitamin K3, redox-homeostasis, vitamin C

 

 

Иванова, Д., З. Янева, Р. Бакалова, С. Семкова & Ж. Желев, 2021. Антималарийното средство артемизинин показва силен цитотоксичен ефект върху левкемични лимфоцити в комбинация с витамин С и провитамин K3. Bulg. J. Vet. Med., 24, No 4, 533-543.

 

DOI: 10.15547/bjvm.2019-0134

 

Това проучване изследваше противораковия ефект на антипаразитното средство артемизинин в комбинация с два редокс модулатора: витамин С и провитамин K3 (C/K3). Опитите бяха проведени с левкемични клетки Jurkat. Клетките бяха третирани или самостоятелно с артемизинин или C/K3, и с трите съединения. Клетъчната пролиферация и жизненост бяха анализирани чрез оцветяване с трипан блу и автоматично клетъчно броене. Резултатите показаха, че артемизининът (>10 mM) потискаше клетъчната пролиферативна активност, но не индуцираше клетъчна смърт до 500 mM. Средството показа ясен цитостатичен ефект в концентрации 250-500 mM – Jurkat клетките не пролиферираха, но бяха живи. Комбинацията C/K3 (200:2, 300:3 mM/mM) нямаше ефект върху клетъчната пролиферация и жизненост, приложена самостоятелно. Витамините C/K3 в концентрационно съотношение 500:5 (μM/mM) намаляваха клетъчната пролиферативна активност с около 10%. Tройната комбинация артемизинин/C/K3 показа синергичен антипролиферативен ефект при всички тествани концентрационни съотношения. Този синергичен ефект нарастваше с увеличаване на концентрацията C/K3. Въз основа на литературни данни, бе предположено че антипролиферативният ефект на тройната комбинация бе медииран от промени в редокс хомеостазата на раковите клетки. Редокс системата C/K3 вероятно действа върху раковите митохондрии и увеличава продукцията на супероксид и активацията на проапоптотични сигнали, специфични за раковите клетки.  От друга страна, артемизининът може да генерира хидроксилни радикали в резултат на активиране на Фентънови реакции, изчерпвайки вътреклетъчните редуциращи еквиваленти. Двата редокс механизма  водят до активиране на сигналните пътища за индукция на клетъчна смърт на раковите клетки.

 

Ключови думи: артемизинин, рак, провитамин K3, редокс хомеостаза, витамин C