Tag Archives: апоптоз
Загибель клітин має солодкий присмак: роль вуглеводів у системі розпізнавання
Р. Білий, Р. Стойка
Інститут біології клітини НАН України, Львів;
e-mail: r.bilyy@nas.gov.ua; stoika@cellbiol.lviv.ua
У статті описано складний шлях, завдяки якому зміни глікоепітопів на поверхні відмираючих клітин дозволили виявити специфічні механізми, що лежать в основі реорганізації клітини за апоптозу. Ці глікоепітопи відіграють важливу роль у забезпеченні видалення фрагментів відмираючих клітин з організму, останні, у свою чергу, здатні спричиняти утворення автоантитіл.
Пригнічення проліферації та індукція апоптозу лейкемічних клітин людини за дії рамназину in vitro
О. О. Фільченков, М. П. Завелевич
Інститут експериментальної патології, онкології та радіобіології ім. Р. Є. Кавецького НАН України, Київ;
e-mail: apoclub@i.ua
На клітинах лінії Jurkat гострої лімфобластної лейкемії людини проаналізовано пригнічення проліферації та апоптогенні ефекти диметоксильованого похідного кверцетину – рамназину. Показано, що цитотоксична та проапоптотична активність рамназину in vitro зменшена в порівнянні з такою кверцетину. Проапоптотична дія рамназину реалізується за мітохондріальним шляхом і пов’язана з активацією каспази-9 і каспази-3. За індукції апоптозу субоптимальними дозами інгібітора ДНК-топоізомерази ІІ вепезиду в клітинах Jurkat, культивованих із рамназином, досягається адитивний ефект за відсотком гіподиплоїдних клітин. Таким чином, метилування кверцетину суттєво модифікує його біологічні ефекти.
Множинні молекулярні форми адаптерного протеїну Ruk/CIN85 специфічно асоційовані з різними субклітинними компартментами в аденокарциномних клітинах молочної залози людини MCF-7
Б. O. Виннитська-Мироновська1, Я. П. Бобак1, Г. В. Пасічник2,
Н. І. Ігуменцева1, А. A. Самойленко2, Л. Б. Дробот2
1Інститут біології клітини НАН України, Львів;
2Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: drobot@biochem.kiev.ua
Ruk/CIN85 є проксимально розташованим по відношенню до рецепторів «сигнальним» адаптером, до складу якого входять 3 SH3 домени, Pro- і Ser-багаті райони, а також C-кінцевий «coiled-coil» домен. Завдяки використанню різних доменів і мотивів Ruk/CIN85 функціонує як платформа для перетворення сигналів у механізмах внутрішньоклітинного сигналювання. На основі аналізу кДНК були виявлені ізоформи Ruk/CIN85 із різною комбінацією доменів, залучених до протеїн-протеїнових взаємодій. Показано існування додаткових форм, які є продуктами посттрансляційних модифікацій. Однак до цього часу в літературі відсутня точна інформація щодо субклітинного розподілу множинних молекулярних форм Ruk/CIN85 і їх ролі в клітинних відповідях. На моделі аденокарциномних клітин молочної залози людини MCF-7 і з застосуванням низки методичних підходів для фракціонування клітин була показана специфічна асоціація молекулярних форм Ruk/CIN85 із різними субклітинними компартментами. Індукція апоптозу клітин MCF-7 обробкою доксорубіцином або культивуванням за відсутності сироватки призводила як до системних змін внутрішньоклітинної локалізації молекулярних форм Ruk/CIN85, так і до змін їх співвідношення. Одержані дані дозволяють по-новому підійти до оцінки потенційної фізіологічної значимості молекулярних форм Ruk/CIN85 в регуляції різних клітинних функцій.
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.
Дія вільного та зв’язаного з полімерним носієм доксорубіцину на клітини лінії НСТ116 колоректальної карциноми людини
Ю. В. Сеньків1,2,4, П. Геффетер2, А. О. Рябцева3, Н. М. Бойко1,
Н. Є. Мітіна3, О. С. Заіченко3, В. Бергер2, Р. С. Стойка1
1Інститут біології клітини НАН України, Львів;
2Інститут ракових досліджень, Медичний університет Відня, Австрія;
3Національний університет «Львівська політехніка», Україна;
4Львівський національний університет імені Івана Франка, Україна;
e-mail: stoika@cellbiol.lviv.ua
Створення стабільних функціоналізованих нанорозмірних композитів для доставки ліків у різні типи клітин-мішеней є актуальною проблемою сучасної фармацевтики. Метою роботи було порівняти антинеопластичну дію вільного доксорубіцину і його комплексу з новим нанорозмірним полімерним носієм на клітини лінії НСТ116 колоректальної карциноми людини. Встановлено, що доставка у ці клітини доксорубіцину нанорозмірним носієм, створеним на основі полі(5-(трет-бутилперокси)-5-метил-1-гексен-3-ін-ко-гліцидил метакрилат)-графт-поліетиленгліколь (полі(ВЕП-ГМА)-графт-ПЕГ), де ВЕП – 5-(трет-бутилперокси)-5-метил-1-гексен-3-ін, ГМА – гліцидил метакрилат і графт-ПЕГ – графт-поліетиленгліколь відповідно, і додатково функціоналізованим фосфатидилхоліном, забезпечує ефективне пригнічення росту клітин у концентрації, яка приблизно в 10 разів нижча за концентрацію вільного доксорубіцину, необхідну для досягнення такого самого інгібувального ефекту. У роботі показано, що доксорубіцин, доставлений цим носієм, додатково функціоналізованим фосфатидилхоліном, інтенсивніше розщеплює репараційний ензим PARP (Poly[ADP-ribose] polymerase) і істотніше затримує ділення клітин у фазі G2/M клітинного циклу, ніж вільний доксорубіцин. При цьому сам носій не виявляє токсичної дії на досліджувані пухлинні клітини і не спричинює затримки їхнього клітинного циклу. Важливо також зазначити, що наявність делеції за обома алелями гену протеїну р53 у пухлинних клітинах-мішенях не перешкоджає антинеопластичній дії на них доксорубіцину, іммобілізованого на полімерному носії. Це свідчить про наявність р53-незалежних регуляторних шляхів дії цього комплексного протипухлинного чинника. Отже, новий нанорозмірний носій, створений на основі полі(ВЕП-ГМА)-графт-ПЕГ і додатково функціоналізований фосфатидилхоліном, є перспективним засобом для доставки лікарських препаратів у клітини людини.
Біохімічні ефекти комбінованої дії γ-опромінення та паклітакселу на клітини анапластичного раку щитовидної залози
В. М. Пушкарьов, О. І. Ковзун, В. В. Пушкарьов, М. Д. Тронько
ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин
ім. В. П. Комісаренка НАМН України», Київ;
e-mail: pushkarev.vm@gmail.com
Метою роботи було вивчення біохімічних ефектів паклітакселу (Ptx), γ-опромінення (IR) та їх комбінації в клітинах недиференційованого раку щитовидної залози (АТС). IR активує звичайні за пошкодження ДНК сигнальні механізми і виявляє певний мітогенний ефект шляхом інактивації протеїну ретинобластоми (pRb). Спостерігається виражений антагонізм між Ptx і IR щодо регуляторів клітинного циклу – пухлинного супресора p53, pRb, CHK2 та c-Abl, а також експресії проапоптичного протеїну Bax. Цитотоксичність Ptx є помітно вищою порівняно з генотоксичним ефектом IR, але спільна дія обох агентів посилює активацію каспази-3 та, особливо, каспази-8. Ptx в низьких (1–25 нМ) концентраціях спричинює помітний радіопротекторний ефект.
Таким чином, в клітинах АТС спостерігали конкурентні взаємовідношення між IR і Ptx щодо фосфорилювання протеїнів, що контролюють клітинний цикл: p53, pRb, cAbl та експресії Bax. Водночас, комбінований вплив IR і Ptx посилює фосфорилювання антиапоптозного протеїну Bcl-2 та експресію інгібітора апоптозу – сурвайвіну. Підсумковий ефект цих подій можна розглядати як антиапоптотичний – у присутності Ptx цитотоксичність IR послаблюється.
Інгібітор транскрипційного фактора NF-κB, DHMEQ, посилює дію паклітакселу на клітини анапластичної карциноми щитоподібної залози in vitro і in vivo
В. В. Пушкарьов1, Д. В. Старенький2, В. М. Пушкарьов1, О. І. Ковзун1, М. Д. Тронько1
1ДУ «Інститут ендокринології та обміну речовин ім. В. П. Комісаренка НАМН України», Київ;
e-mail: pushkarev.vm@gmail.com;
2Department of Biochemistry, Medical College of Wisconsin, USA;
e-mail: dstarenki@mcw.edu
Вивчали дію протипухлинного препарату паклітакселу (Ptx) на біохімічні механізми, що регулюють апоптоз у клітинах анапластичної карциноми щитоподібної залози (ЩЗ). Показано, що поряд з апоптичними процесами, Ptx індукує сигнальні каскади, які забезпечують виживання клітин. Активація паклітакселем ядерного фактора каппа В (NF-κВ) призводить до посилення експресії низки антиапоптичних протеїнів, таких як survivin, cІAP та XIAP. Новий інгібітор NF-κВ, дегідроксиметилепоксиквіноміцин (DHMEQ), посилює цитотоксичний ефект Ptx щодо клітин анапластичної карциноми ЩЗ. У клітинах, проінкубованих з обома препаратами, спостерігали посилення активації каспази-3 та -9, розщеплення полі-(АDP-рибозо)-полімерази (PARP) та зменшення кількості протеїнів-супресорів апоптозу. За підвищених концентрацій Ptx та DHMEQ спостерігали втрату мітохондріями трансмембранного потенціалу (ΔΨm). Пригнічення NF-κВ посилює також ефект паклітакселу щодо пухлин, які утворюються шляхом ксенотрансплантації мишам клітин лінії FRO. У тварин, яким вводили одночасно паклітаксел та інгібітор NF-κВ, спостерігали зменшення об’єму пухлин, що вірогідно відрізнялося від ефектів кожної зі сполук введених окремо. Таким чином, комбіноване застосування паклітакселу та інгібітора NF-κВ пригнічує біохімічні процеси, що зумовлюють стійкість клітин анапластичної карциноми ЩЗ до дії паклітакселу.
Проапоптичні властивості сумарного препарату фітогемаглютиніну та його окремих ізолектинів у культурі клітин людини 4BL
Т. О. Кочубей, О. В. Максимчук, Л. Л. Мацевич,
О. О. Півень, Л. Л. Лукаш
Інститут молекулярної біології та генетики НАН України, Київ;
е-mail: kochubei2009@ukr.net
Фітогемаглютинін (ФГА) – широко досліджуваний лектин, що має мітогенні властивості. За останніми експериментальними даними ФГА не лише індукує поділ клітин, а й має токсичну, або цитостатичну дію. Однак молекулярні механізми такого впливу залишаються недостатньо вивченими. Метою роботи було дослідити проапоптичні властивості сумарного препарату фітогемаглютиніну та його окремих ізолектинів у культурі клітин людини непухлинного походження 4BL. З використанням методу люмінесцентного забарвлення одержано дані, що вказували на ймовірну зміну частоти апоптичних клітин у досліджуваній культурі клітин за дії сумарного препарату фітогемаглютиніну та його окремого ізолектину – еритроаглютиніну. Із використанням методу Вестерн-блот аналізу було виявлено, що під впливом досліджуваних лектинів відбувається активація каспаз 3 та 8, а також індукція експресії проапоптозного протеїну Вах, при цьому найбільше підвищення вмісту активованих каспаз та протеїну Вах спричинює дія еритроаглютиніну. Порівняно з лейкоаглютиніном і сумарним препаратом фітогемаглютиніну еритроаглютинін найефективніше спричинює апоптоз, при цьому індукція апоптозу в культурі клітин людини непухлинного походження 4BL відбувається, ймовірно, як шляхом активації каспазозалежного, так і мітохондріального сигнальних шляхів.