Suleyman Dasdag, Department of Biophysics, Medical School of Istanbul Medeniyet University, 34700 Istanbul, Turkey e-mail: sdasdag@gmail.com

Extremely Low Frequency Magnetic Field Alters Cytotoxicity of Irinotecan in Glioblastoma: A Preliminary Observation

Abstract

Objective: Exposure to extremely low-frequency electromagnetic fields (ELF-EMFs) emitted from electric appliances used in daily life may cause various changes at the cellular level. Glioblastoma multiform (GBM) is an aggressive brain cancer resulting in high mortality. Despite advances in treatment methods, GBM has remained an incurable disease. It has become important that necessary precautions are taken to overcome factors that may reduce the efficiency of antineoplastic agents used for GBM patients. Irinotecan, an antineoplastic agent, is one of the second line drugs for GBM patients. The aim of this preliminary research was to examine the impact of ELF-EMF on irinotecan cytotoxicity in GBM cells.

Method: GBM cells (U87) in the control group were only treated with irinotecan (0, 1, 2, 10, 25, 50, 75, and 150 µM). ELF[1]EMF (50 Hz, 1 mT) and irinotecan were applied simultaneously for 1 h to similar cells in the study group. Cytotoxicity was determined via XTT assay.

Results: While the IC50 (half maximal inhibitory concentration) value was 14.31 µM in the control group, and 20.51 µM in the study group.

Conclusion: The results of the study indicated that ELF-EMF reduced the efficiency of irinotecan in the U87 cells. Therefore, patients undergoing chemotherapy with irinotecan should be given more attention so as to avoid ELF-EMFs. The effects of ELF-EMF on irinotecan cytotoxicity in U87 cells were determined through an exactly unknown mechanism. Further studies on ELF-EMFs and irinotecan cytotoxicity are required to illuminate the topic.

Keywords: Extremely low-frequency electromagnetic field, Glioblastoma multiform, Irinotecan, Cytotoxicity

Çok düşük frekanslı manyetik alan, glioblastomda irinotekan sitotoksisitesini değiştirir: Bir ön gözlem

Öz

Amaç: Günlük hayatta kullanılan elektrikli cihazlardan yayılan çok düşük frekanslı elektromanyetik alanlara (ELF-EMF) maruz kalınması, hücresel düzeyde çeşitli değişikliklere neden olabilmektedir. Glioblastoma multiform (GBM), yüksek mortalite ile sonuçlanan agresif bir beyin kanseridir. Tedavi yöntemlerindeki ilerlemelere rağmen, GBM tedavi edilemeyen bir hastalık olarak kalmıştır. Diğer taraftan, GBM hastalarında kullanılan antineoplastik ajanların etkinliğini azaltabilecek faktörlere karşı önlem alınması da önem kazanmıştır. Antineoplastik bir ajan olan irinotekan, GBM hastaları için kullanılan ilaçlardan biridir. Bu ön çalışmanın amacı, ELF-EMF'nin GBM hücreleri üzerinde irinotekan sitotoksisitesi üzerindeki etkisini incelemektir.

Yöntemler: Kontrol grubundaki GBM hücrelerine (U87), farklı konsantrasyonlarda irinotekan (0, 1, 2, 10, 25, 50, 75 ve 150 µM) uygulandı. Çalışma grubundaki hücrelere ise, ELF-EMF (50 Hz, 1 mT) ve irinotekan, 1 saat süreyle eş zamanlı uygulandı. Sitotoksisite, XTT testi ile belirlendi.

Bulgular: IC50 (yarı-maksimum inhibisyon konsantrasyon) değeri, kontrol grubunda 14,31 µM iken, çalışma grubunda 20,51 µM olarak bulundu.

Sonuç: Çalışmanın sonuçları, ELF-EMF'nin irinotekanın U87 hücreleri üzerindeki etkinliğini tam olarak bilinmeyen bir mekanizma ile azalttığını gösterdi. Bu nedenle, irinotekan ile kemoterapi alan hastaların ELF-EMF'lerden kaçınmak için daha fazla dikkat göstermeleri gerekmektedir. ELF-EMF'lerin irinotekan sitotoksisitesi üzerindeki etkinliğini hangi mekanizmalar aracılığı ortaya koyduğunu göstermek için daha ileri çalışmalara ihtiyaç vardır. Anahtar kelimeler: Çok düşük frekanslı elektromanyetik alan, Glioblastoma multiform, İrinotekan, Sitotoksisite.

Dicle Med J  2021; 48 (3): 396-403

Doi: 10.5798/dicletip.987802