Ukr.Biochem.J. 2015; Том 87, № 5, вересень-жовтень, c. 72-82
doi: http://dx.doi.org/10.15407/ubj87.05.072
Роль активних форм кисню в апоптозі пухлинних клітин, індукованому ландоміцином А
Л. В. Легка1, Р. Р. Панчук1, В. Бергер2, Ю. Рор3, Р. С. Стойка1
1Інститут біології клітини НАН України, Львів;
2Інститут ракових досліджень, Медичний університет Відня, Австрія;
3Університет Кентуккі, відділ фармацевтичних наук, США;
e-mail: lilyalehka@gmail.com
Ландоміцин А (ЛА) – новий протипухлинний антибіотик ангуциклінового ряду, який виявляє виражену протипухлинну активність щодо ракових клітин різного походження та індукує ранній апоптоз у клітинах-мішенях. Показано, що рівень активних форм кисню (АФК) у клітинах лінії Jurkat Т-лейкозу людини зростав у 5,6 раза порівняно з контролем уже на 1-шу годину після додавання ЛА в культуральне середовище. На 6-ту годину інкубації клітин із ЛА спостерігали міжнуклеосомне розщеплення ДНК, що разом із конденсацією хроматину та фрагментацією ядра вказувало на апоптичну загибель клітин. Каталаза (скевенджер пероксиду водню), манітол (скевенджер гідроксил-радикалів) і супероксиддисмутаза (скевенджер супероксидних радикалів) знижували рівень продукції АФК під впливом ЛА, вказуючи на генерацію Н2О2, ОН˙ і О2– радикалів відповідно. Встановлено, що каталаза та манітол ефективно пригнічували ЛА-опосередковану загибель пухлинних клітин і збільшували в 2,5 раза відсоток живих клітин порівняно з ЛА. Проте супероксиддисмутаза не виявляла значного інгібувального ефекту на цитотоксичну активність ЛА, що свідчить про мінорну роль супероксид-аніонів у реалізації протипухлинної дії останнього. Використання каталази, манітолу і супероксиддисмутази разом із ЛА збільшувало відсоток живих клітин у 4 рази порівняно з дією досліджуваного антибіотика. Результати утворення АФК підтверджують, що збільшення їхньої кількості є дуже швидким процесом, але, разом з тим, не є прямим наслідком запуску апоптозу, опосередкованого мітохондріями.
Ключові слова: активні форми кисню, апоптоз, злоякісні клітини, ландоміцини
Посилання:
- Kong Q, Beel JA, Lillehei KO. A threshold concept for cancer therapy. Med Hypotheses. 2000 Jul;55(1):29-35. Review. PubMed, CrossRef
- Trachootham D, Alexandre J, Huang P. Targeting cancer cells by ROS-mediated mechanisms: a radical therapeutic approach? Nat Rev Drug Discov. 2009 Jul;8(7):579-91. Review. PubMed, CrossRef
- Gorrini C, Harris IS, Mak TW. Modulation of oxidative stress as an anticancer strategy. Nat Rev Drug Discov. 2013 Dec;12(12):931-47. PubMed, CrossRef
- Manuel M, Mario DC. Oxidative Stress and Diseases. InTech, 2012. 519 p.
- Ostash B, Korynevska A, Stoika R, Fedorenko V. Chemistry and biology of landomycins, an expanding family of polyketide natural products. Mini Rev Med Chem. 2009 Aug;9(9):1040-51. PubMed, CrossRef
- Adams R. Laboratory techniques in biochemistry and molecular biology. Elsevier. 1990. P. 16-94.
- Freshney RI. Culture of animal cells: a manual of basic technique and specialized applications, 6th edition. Wiley-Backwell, 2010. 768 p.
- Ziegler U, Groscurth P. Morphological features of cell death. News Physiol Sci. 2004 Jun;19(3):124-8. Review. PubMed, CrossRef
- Saraste A, Pulkki K. Morphologic and biochemical hallmarks of apoptosis. Cardiovasc Res. 2000 Feb;45(3):528-37. Review. PubMed, CrossRef
- Nagata S. Apoptotic DNA fragmentation. Exp Cell Res. 2000 Apr 10;256(1):12-8. Review. PubMed, CrossRef
- Matassov D, Kagan T, Leblanc J, Sikorska M, Zakeri Z. Measurement of apoptosis by DNA fragmentation. Methods Mol Biol. 2004;282:1-17. PubMed
- Noriko N, Wakasugi H. Cancer and Oxidative Stress. J Japan Med Assoc. 2000;124(11):1571-1574.
- Manda G, Nechifor M, Neagu T-M. Reactive Oxygen Species, Cancer and Anti-Cancer Therapies. Curr Chem Biol. 2009 Jan;3(1):22-46. CrossRef
- Conklin KA. Cancer chemotherapy and antioxidants. J Nutr. 2004 Nov;134(11):3201S-3204S. PubMed
- Deavall DG, Martin EA, Horner JM, Roberts R. Drug-induced oxidative stress and toxicity. J Toxicol. 2012;2012:645460. PubMed, PubMedCentral, CrossRef
- Nuydens R, Novalbos J, Dispersyn G, Weber C, Borgers M, Geerts H. A rapid method for the evaluation of compounds with mitochondria-protective properties. J Neurosci Methods. 1999 Oct 15;92(1-2):153-9. PubMed, CrossRef
- Conklin KA. Chemotherapy-associated oxidative stress: impact on chemotherapeutic effectiveness. Integr Cancer Ther. 2004 Dec;3(4):294-300. PubMed, CrossRef
- Angsutararux P, Luanpitpong S, Issaragrisil S. Chemotherapy-Induced Cardiotoxicity: Overview of the Roles of Oxidative Stress. Oxidative Medicine and Cellular Longevity. 2015. P. 1-13.
- Minotti G, Menna P, Salvatorelly E, Cairo G, Gianti L. Anthracyclines: Molecular Advances and Pharmacologic Developments in Antitumor Activity and Cardiotoxicity. Pharmacol Rev. 2004 Jun;56(2):185-229. PubMed, CrossRef
- Turrens JF. Mitochondrial formation of reactive oxygen species. J Physiol. 2003 Oct 15;552(Pt 2):335-44. Review. PubMed, PubMedCentral
- Kirshner JR, He S, Balasubramanyam V, Kepros J, Yang CY, Zhang M, Du Z, Barsoum J, Bertin J. Elesclomol induces cancer cell apoptosis through oxidative stress. Mol Cancer Ther. 2008 Aug;7(8):2319-27. PubMed, CrossRef
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.







