Influence of bromoalkyl derivatives of hydantoin-acetic acid esters on pathological hematopoietic cells

Hydantoiny i jej analogi wykazują szerokie spektrum działania i duże zróżnicowanie czynności biologicznych i farmakologicznych. Pochodne hydantoiny są stosowane głównie jako leki przeciwdrgawkowe i przeciwarytmiczne. Ostatnie nieliczne doniesienia naukowe wskazują także na działanie przeciwnowotworowe analogów hydantoiny.Celem pracy było określenie i porównanie efektów działania trzech bromoalkilowych pochodnych estrów kwasu hydantoinooctowego : estru metylowego kwasu 2-(1-(3-bromopropylo)-5,5-difenylohydantoino-3-ylo) octowego (BHP), estru metylowego kwasu 2-(1-(3-bromobutylo)-5,5- difenylohydantoino-3-ylo) octowego (BHB) i estru metylowego kwasu 2-(1-(3-bromooktylo)-5,5- difenylohydantoino-3-ylo) octowego (BHO) na komórki ludzkiej monocytarnej linii U-937. W doświadczeniach, BHP, BHB, BHO zastosowano w stężeniach 25µM, 50µM, 100µM i 200µM. Czasowe zmiany w aktywności metabolicznej komórek U-937 określano przy zastosowaniu spektrofotometrycznego testu MTT, a zmiany objętość i liczby komórek analizowano stosując licznik Beckman Coulter. Analizy wykonywano po upływie 24h i 48h po zastosowaniu trzech analogów hydantoinyWykazano cytotoksyczne działanie bromoalkilowych pochodnych estrów kwasu hydantoinooctowego na komórki U-937. Po zastosowaniu bromoalkilowych pochodnych estrów kwasu hydantoinooctowego stwierdzono spadek aktywności metabolicznej oraz zmniejszenie objętości i liczby komórek U-937. Aktywność przeciwleukemiczna BHP, BHB i BHO była zależna od zastosowanego analogu hydantoiny, jego stężenia i punktu czasowego w którym wykonywano analizy. Określono istotnie mniejsze wartości IC50 dla BHP i BHB, w porównaniu z wartością IC50 obliczoną dla BHO. Różnice w strukturze cząsteczek trzech testowanych bromoalkilowych pochodnych estrów kwasu hydantoinooctowego są odpowiedzialne za różne efekty działania BHP, BHB i BHO na komórki U-937. BHP i BHB wykazują zatem znacznie większy potencjał antyleukemiczny aniżeli BHO. Wyniki uzyskanych badań są pierwszymi danymi ukazującymi różnice w odpowiedzi komórek U-937 na działanie BHP, BHB i BHO.Hydantoin and its analogs possess a variety of biological and pharmacological activities. These compounds are commonly used as anticonvulsant and antiarrhythmic drugs. However, available information on anticancer activity of hydantoin derivatives is scant. Although hydantoin compounds are studied intensively, there are not many studies that investigate their anticancer properties.The aim of this study was to determine and compare the in vitro effects of three bromoalkyl derivatives of hydantoin-acetic acid esters: methyl 2 - (1 - (3-bromopropyl) -5,5-difenylohydantoino-3-yl ester (BHP) of methyl 2 - (1 - (3-bromobutyl) -5,5 - difenylohydantoino-3-yl-acetic acid (BHB) and methyl 2 - (1 - (3-bromooktylo) -5,5 - difenylohydantoino-3-yl-acetic acid (BHO) on U-937 cells.BHP, BHB, BHO were used at four concentrations of 25 μM, 50 μM , 100μ M and 200 μM. Temporary changes in the metabolic activity of U-937 cells were determined using a spectrophotometric MTT assay and alterations in the volume and count of these leukemic cells were analyzed using a Beckman Coulter counter. Analyses were performed at 24h and 48h after the application of the three hydantoin analogues.The cytotoxic effects of BHP, BHB and BHO were assessed. The various patterns of temporary alternations in the leukemia cell viability, size and count were found. The cytotoxic activity of BHP, BHB and BHO depended on the agent applied, its concentration and the time intervals at which the analyses were performed. The half inhibitory concentration (IC50) values for BHP and BHB were smaller than the IC50 value for BHO. The different leukemic cell responses to the action of the three of bromoalkyl derivatives of hydantoin-acetic acid esters were shown. The antileukemic activities of BHP, BHB appeared to be greater than that of BHO. These are the first data comparing the in vitro activity of BHP, BHB and BHO against human leukemia U-937 cells