Ukr.Biochem.J. 2015; Том 87, № 2, березень-квітень, c. 103-112

doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj87.02.103

Металопротеїни в процесі формування резистентного фенотипу карциносаркоми Уокер-256 у щурів

В. Ф. Чехун, Ю. В. Лозовська, А. П. Бурлака, І. І. Ганусевич,
Ю. В. Швець, Н. Ю. Лук’янова, І. М. Тодор,
Д. В. Демаш, А. А. Павлова, Л. А. Налєскіна

Інститут експериментальної патології, онкології і радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України, Київ;
e-mail: Lozovskaya.2012@mail.ru

Проведено дослідження функціонального стану металовмісних протеїнів у сироватці крові та пухлині щурів у процесі формування резистентного фенотипу злоякісно трансформованих клітин під час проведення 12 курсів хіміотерапії з доксорубіцином. Встановлено, що на всіх етапах формування резистентності до доксорубіцину, в пухлинній тканині тварин із карциносаркомою Уокер-256 відбувається істотне підвищення вмісту протеїнів – трансферину та феритину, що задіяні у транспорті та депонуванні заліза порівняно із тваринами, яким доксорубіцин не вводили. У сироватці крові цих тварин виявлено зниження рівня феритину на початковому етапі формування резистентності до доксорубіцину та істотне підвищення за сформованого резистентного фенотипу пухлини. Протилежний характер змін виявлено щодо вмісту трансферину. Крім того, у процесі розвитку резистентності до доксорубіцину в пухлинній тканині зростає рівень «вільного заліза», який вірогідно корелює з підвищенням генерації АФК та концентрацією активних форм матриксних металопротеїназ – ММП-2 та ММП-9. Поряд із цим поступово збільшується вміст непротеїнових SH-груп у пухлині. У сироватці крові на початку формування резистентності відбувається значне зростання активних форм церулоплазміну і різке їх зниження у разі повної втрати пухлиною чутливості до доксорубіцину. Отже, феномен формування резистентності карциносаркоми Уокер-256 супроводжується як дерегуляцією металовмісних протеїнів у сироватці крові та пухлинній тканині, так і зміною активності системи антиоксидантного захисту. Таким чином, внаслідок проведеного дослідження окреслено коло металовмісних протеїнів, які задіяні у формуванні резистентного фенотипу пухлин. Вони можуть слугувати мішенню для засобів корекції, що спрямовані на подолання резистентності до доксорубіцину.

Ключові слова: , , , , , , , ,


Посилання:

  1. Chekhun VF, Shpilevaia SI. Role of endogenous iron in tumor sensitization to antitumor therapy. Vopr Onkol. 2010;56(3):251-61. Review. Russian. PubMed
  2. Elliot RL, Head JF. Cancer: Tumor iron metabolism, mitochondrial dysfunction and tumor immunosuppression; ”a tight partnership-was Warburg correct?” J. Cancer Therapy. 2012;3(4):278-311. CrossRef
  3. Torti SV, Torti FM. Iron and cancer: more ore to be mined. Nat Rev Cancer. 2013 May;13(5):342-55. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  4. Mishra S, Sharma DC, Sharma P. Studies of biochemical parameters in breast cancer with and without metastasis. Indian J Clin Biochem. 2004 Jan;19(1):71-5. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  5. Sosa V, Moliné T, Somoza R, Paciucci R, Kondoh H, LLeonart ME. Oxidative stress and cancer: an overview. Ageing Res Rev. 2013 Jan;12(1):376-90. Review. PubMed, CrossRef
  6. Linder MC. Mobilization of stored iron in mammals: a review. Nutrients. 2013 Oct 10;5(10):4022-50. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  7. Beguin Y, Aapro M, Ludwig H, Mizzen L, Osterborg A. Epidemiological and nonclinical studies investigating effects of iron in carcinogenesis–a critical review. Crit Rev Oncol Hematol. 2014 Jan;89(1):1-15. Review. PubMed, CrossRef
  8. Vashchenko G, MacGillivray RT. Multi-copper oxidases and human iron metabolism. Nutrients. 2013 Jun 27;5(7):2289-313. Review. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  9. Buico A, Cassino C, Ravera M, Betta PG, Osella D. Oxidative stress and total antioxidant capacity in human plasma. Redox Rep. 2009;14(3):125-31. PubMed, CrossRef
  10. Zordoky BN, Anwar-Mohamed A, Aboutabl ME, El-Kadi AO. Acute doxorubicin toxicity differentially alters cytochrome P450 expression and arachidonic acid metabolism in rat kidney and liver. Drug Metab Dispos. 2011 Aug;39(8):1440-50. PubMed, CrossRef
  11. Xiangcong Xu. The molecular mechanisms of iron ferritin metabolism in normal and neoplastic cells. A thesis submitted in fulfillment of the requirements for the Degree of Doctor of Philosophy. Sydney: Lord of the rings, 2012; 214 p.
  12. Manna A, Saha P, Sarkar A, Mukhopadhyay D, Bauri AK, Kumar D, Das P, Chattopadhyay S, Chatterjee M. Malabaricone-A induces a redox imbalance that mediates apoptosis in U937 cell line. PLoS One. 2012;7(5):e36938. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  13. Solov’eva NI, Ryzhakova OS. Methods for determining matrix metalloproteinase activity. Klin Lab Diagn. 2010 Feb;(2):17-21. Russian. PubMed
  14. Cermak J, Balla J, Jacob HS, Balla G, Enright H, Nath K, Vercellotti GM. Tumor cell heme uptake induces ferritin synthesis resulting in altered oxidant sensitivity: possible role in chemotherapy efficacy. Cancer Res. 1993 Nov 1;53(21):5308-13. PubMed
  15. Cocco E, Porrini V, Derosas M, Nardi V, Biasiotto G, Maccarinelli F, Zanella I. Protective effect of mitochondrial ferritin on cytosolic iron dysregulation induced by doxorubicin in HeLa cells. Mol Biol Rep. 2013 Dec;40(12):6757-64. PubMed, CrossRef
  16. Kakhlon OR, Gruenbaum Y, Cabantchik ZI. Ferritin expression modulated cell cycle dynamics and cell responsiveness to H-ras-induced growth via expansion of the labile iron pool. Biochem J. 2002 May 1;363(Pt 3):431-6. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
  17. Stern H. S. Joint Meeting of the Israel Society of Colon and Rectal Surgery (ISCRS) International Colorectal Cancer Club (ICRCC). Tech Coloproctol. 2011;15(1):115-124. CrossRef
  18. Yurchenko OV, Todor IN, Tryndyak VP. Resistance of Guerin’s carcinoma cells to cisplatine: biochemical and morphological aspects. Exp Oncol. 2003;25:64-68.
  19. Kushlinsky NE, Gershtein ES. Investigation of matrix metalloproteinases and their tissue inhibitors in the tumors and peripheral blood of cancer patients. Clinical Prospects. Laboratornia Sluzhba. 2013;1:25-38. (In Russian).
  20. Chekhun V., Lukianova N., Demash D., Borikun T., Chekhun S., Shvets Y. Manifestation of key molecular genetics markers in pharmacocorrection of endogenous iron metabolism in MCF-7 and MCF-7/DDP human breast cancer. Cell Bio. 2013;2(4):217-227. CrossRef

Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.