Uloga inhibicije protein-kinaze aktivirane adenozin-monofosfatom u indukciji apoptoze i autofagije u tumorskim ćelijskim linijama
The role of adenosine monophosphate-activated protein kinase inhibition in apoptosis and autophagy induction in tumor cell lines
2013
Autori:
Vučićević, LjubicaOstala autorstva
Anđus, PavleHarhaji-Trajković, Ljubica
Trajković, Vladimir
Božić, Biljana
Tip dokumenta:
Doktorska teza (Objavljena verzija)
Metapodaci
Prikaz svih podataka o dokumentuApstrakt:
U ovoj doktorskoj disertaciji ispitivan je uticaj inhibicije intracelularnog energetskog senzora protein kinaze aktivirane adenozin-monofosfatom (AMPK) na indukciju apoptoze i autofagije u tumorskim ćelija. Farmakološki inhibitor AMPK dorzomorfin indukovao je G2/M blokadu ćelijskog ciklusa, praćen apoptozom koju karakteriše aktivacija kaspaza, eksternalizacija fosfatidilserina i fragmentacija DNK u U251 humanim i C6 pacovskim ćelijama glioma, dok na vijabilitet primarnih pacovskih astrocita i ćelija mišjeg melanoma B16 nije imao uticaja. Mehanizam indukcije apoptoze dorzomorfinom bio je posredovan stimulacijom produkcije reaktivnih vrsta kiseonika i inhibicijom ekspresije antiapoptotskog Bcl-2 proteina. Dorzomorfin je inhibirao fosforilaciju i enzimatsku aktivnost AMPK, što je za posledicu imalo smanjenje fosforilacije njenog supstrata acetil-CoA karboksilaze. Aktivatori AMPK metformin i AICAR delimično su neutralisali blokadu ćelijskog ciklusa, oksidativni stres i apoptozu indukovanu dorzomorfinom. Mala interferirajuća RNK (siRNK) koja sprečava ekspresiju humanog AMPK enzima je poput dorzomorfina zaustavila proliferaciju ćelija u G2/M fazi ćelijskog ciklusa, ali nije izazvala oksidativni stres i apoptozu u U251 ćelijama. Dakle, inhibicija AMPK je neophodna, ali ne i dovoljna za indukciju apotpoze dorzomorfinom u ćelijama glioma.
U ovoj studiji takođe je pokazano da dorzomorfin indukuje autofagiju u ćelijama kancera. Indukcija autofagije u U251 ćelijama detektovana je fluorescentnim bojenjem unutarćelijskih kiselih vezikula akridin oranžom, indukcijom beklina-1, degradacijom p62 proteina i konverzijom LC3-I u formu asociranu sa autofagozomima LC3-II u odsustvu i
prisustvu proteolitičkih inhibitora. Prisustvo autofagozomima sličnih vezikula potvrđeno je transmisionom elektronskom mikroskopijom. Inhibicija AMPK i Raptora indukovana dorzomorfinom u U251 ćelijama bila je paradoksalno asocirana sa smanjenjem fosforilacije AMPK/Raptorom inhibiranog glavnog represora autofagije mTOR i njegovog supstrata p70S6K. Fosforilacija mTOR aktivatora Akt i PI3K-aktivirane Src kinaze bile su takođe inhibirane u ćelijama tretiranim dorzomorfinom. Poništavanje ekspresije AMPK sa siRNA nije redukovalo aktivnost Akt/mTOR/p70S6K signalnog puta, a AMPK aktivatori metformin i AICAR nisu uspeli da blokiraju autofagiju indukovanu dorzomorfinom. Inhibitori autofagije bafilomicin i hlorokin značajno su povećali citotoksičnost dorzomorfina prema U251 ćelijama, što je pokazano povećanjem oslobađanja laktat dehidrogenaze, fragmentacije DNK i aktivacije kaspaze-3. Sličan efekat dorzomorfin je imao i prema ćelijama pacovskog glioma C6, mišjeg fibrosarkoma L929 i mišjeg melanoma B16. Pošto je ranije pokazano da dorzomorfin suprimira AMPK-zavisnu autofagiju u različitim ćelijskim tipovima, rezultati ove studije sugerišu da efekat dorzomorfina na autofagiju zavisi od doze, konteksta i/ili vrste ćelija. Imajući u vidu da dorzomorfin indukuje autofagiju u ćelijama kancera nezavisno od inhibicije AMPK, inhibicijom Akt/mTOR signalnog puta, rezultati ove studije ukazuju na neophodnost opreza pri interpretaciji rezultata eksperimenata u kojima se dorzomorfin koristi kao inhibitor AMPK, ali takođe sugerišu da bi dorzomorfin, sam ili u kombinaciji sa inhibitorima autofagije, mogao biti potencijalni kandidat za terapiju tumora.
Ključne reči:
Gliomi; Dorzomorfin; AMPK; Apoptoza; Oksidativni stres; Autofagija; Kancer; Akt; mTORIzvor:
University of Belgrade, Faculty of Biology, 2013, 1-90URI
http://eteze.bg.ac.rs/application/showtheses?thesesId=786https://fedorabg.bg.ac.rs/fedora/get/o:7104/bdef:Content/download
http://vbs.rs/scripts/cobiss?command=DISPLAY&base=70036&RID=1024639666
http://nardus.mpn.gov.rs/123456789/2112
https://radar.ibiss.bg.ac.rs/handle/123456789/2431