Μελέτη της επίδρασης φυτικών προϊόντων και μεταβολιτών οιστρογόνων στη φυσιολογία καρκινικών κυττάρων
Φόρτωση...
Ημερομηνία
Συγγραφείς
Λενέτη, Ελένη
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Ιατρικής
Περίληψη
Τύπος
Είδος δημοσίευσης σε συνέδριο
Είδος περιοδικού
Είδος εκπαιδευτικού υλικού
Όνομα συνεδρίου
Όνομα περιοδικού
Όνομα βιβλίου
Σειρά βιβλίου
Έκδοση βιβλίου
Συμπληρωματικός/δευτερεύων τίτλος
Περιγραφή
Η 2-μεθοξυοιστραδιόλη (2-ΜΕ) είναι ένας ενδογενής μεταβολίτης της 17β-οιστραδιόλ/7ζ· (Ε2), που δρα ανεξάρτητα από την πρόσδεση της στους υποδοχείς των οιστρογόνων α και β. Η 2-ΜΕ αναστέλλει την αγγειογενεση και την αύξηση καρκινικών κυττάρων in vitro και in vivo και επάγει την απόπτωση τους. Οι μηχανισμοί της αντι-μιτωτικης και αποπτωτικής δράσης της 2-ΜΕ δεν είναι κατανοητοί. Η 2-ΜΕ πιθανά επηρεάζει τον πολυμερισμό της τουμπουλίνης και κατ’ επέκταση την αύξηση της σταθερότητας των μικροσωληνίσκων ή τη δυναμική της ατράκτου κατά τη μίτωση που τελικά οδηγούν στη διακοπή της κυτταρικής αύξησης. Η 2-ΜΕ φαίνεται να δρα μεσω της ενεργοποίησης (φωσφορυλίωσης) της c-jun αμινοτελική κινάσης (JNK) που έμμεσα οδηγεί στην φωσφορυλίωση και την απενεργοποίηση της αντι-αποπτωτικής πρωτέίνης Bcl-2. Η αναστολή της αύξησης και η επαγωγή της απόπτωσης υφίστανται με τροπο εξαρτώμενο ή μη από την ρ53.
Στην προτεινόμενη πτυχιακή εργασία έγιναν προσπάθειες να εξετασθούν οι επιδράσεις της 2-ΜΕ στον πολλαπλασιασμό και την απόπτωση της ανθρώπινης Τ-λευχαιμικής κυτταρικής σειράς Jurkat και ο ρόλος των αντι-σ/7θ/7 7-ω77κων γονιδίων Bcl-2 και κλαστρίνης/απολιποπρωτέίνης J (ApoJ). Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας έδειξαν ότι η 2-ΜΕ προκάλεσε την απόπτωση των κυττάρων Jurkat κατά χρονο- και <5οσο-εξαρτώμενο τρόπο. Η επαγωγή της απόπτωσης των Jurkat συσχετίζονταν με τη φωσφορυλίωση και συνεπώς απενεργοποίηση της αντι-αποπτωτικής πρωτεΐνης Bcl-2 αλλά και με τη μειορρύθμιση της έκφρασης της ρ21 wafi/ciPi |_| υπερέκφραση της Bcl-2 στα κύτταρα Jurkat επέφερε ανθεκτικότητα στη 2-ΜΕ-επαγόμενη απόπτωση μεταβάλλοντας το λόγο Bcl-2:Bak προς το Bcl-2. Σε αντίθεση, η υπερέκφραση της ApoJ ανέστειλε μερικώς την 2-ΜΕ-επαγόμενη απόπτωση. Η Bcl-2 προκάλεσε τη διακοπή του κυτταρικού κύκλου στη φάση G1 μετά τη χορήγηση 2-ΜΕ που συσχετιζόταν με την αυξορρύθμιση των επιπέδων των ρ2ΐwafi/cipi KQI ρ27Κ|Ρ1 αλλά και με τη διατήρηση των επίπεδων έκφρασης τους μετά η χορηγηση 2-ΜΕ, ιδιαίτερα της ρ21Waf1/C,p1 που πιθανά να οφείλονταν στην αύξηση της σταθερότητας αυτής της πρωτεΐνης, μιας πρωτεΐνης που εμπλέκεται στη ρύθμιση του κυτταρικού κύκλου αλλά και στην αύξηση της κυτταρικής επιβίωσης. Συνολικά τα αποτελέσματα επιδεικνύουν ένα μοριακό μηχανισμό με τον οποίο η 2-ΜΕ επάγει την απόπτωση των κυττάρων Jurkat στον οποίο εμπλεκεται η φωφορυλίωση της Bcl-2, η μεταβολή του λόγου Bcl-2:Bak και η μειορρύθμισ/? της p2lWaf1/Cip1 αλλά και με τον οποίο η Bcl-2 επιφερει ανθεκτικότητα στα κύτταρα Jurkat στην 2-ΜΕ-επαγόμενη απόπτωση.
Σε αντίθεση, τα φυτο-οιστρογόνα ισοφλαβονοειδη, δαϊζείνη (Dz) και γενιστενίνη (Gen) δρουν μέσω των οιστρογονικών υποδοχέων και επάγουν την απόπτωση διαφόρων καρκινικών επιθηλιακών κυττάρων, πιθανά μεσω της μεταβολής της έκφρασης ή της κατάστασης φωσφορυλίωσης της αντι-αποπτωτικής πρωτεΐνης bcl-2. Στην παρούσα διατριβή έγιναν προσπάθειες να μελετηθούν οι επιδράσεις των φ£/7Ό-οιστρογόνων ισοφλαβονοειδών, γενιστενίνης (Gen) και δαϊζείνης (Dz) στην απόπτωση των ανθρωπίνων καρκινικών Τ-λεμφοκυττάρων Jurkat καθώς και οι επιδράσεις της αντι-αποπτωτικής πρωτεΐνης bcl-2 στην κυτταρική απόπτωση.
Η χορηγηση της της γενιστενίνης (Genistein; Gen) και 7ης δαϊζείνης (Daidzein; Dz) επηγαγε την απόπτωση των κυττάρων Jurkat. Η επαγωγή της απόπτωσης των κυττάρων Jurkat από τη δαϊζείνη (Dz) φαίνεται να ήταν δοσο-εξαρτώμενη και ιδιαίτερα ισχυρή σε συγκεντρώσεις 40 μΜ και 50 //Μ δαϊζείνης (Dz) για 24 ώρες. Σε αντίθεση, η επαγωγή της απόπτωσης από τη γενιστενίνη (Gen) δεν φαίνεται να ήταν όοσο-εξαρτώμενη, αφού ακόμη και συγκεντρώσεις χαμηλές όσο 5 μΜ για 24 ώρες ήταν ικανή να επάγει την ενδονουκλεοσωμική θραυσματοποίηση του DNA των κυττάρων Jurkat, χαρακτηριστικό ενός αποπτωτικού φαινοτύπου, και δεν αυξήθηκε ιδιαίτερα σημαντικά με αυξανόμενες συγκεντρώσεις γενιστενίνης (Gen). Τα αποτελέσματα εδειξαν ότι η γενιστενίνη (6βη)ήταν ισχυρότερος επαγωγέας της απόπτωσης των κυττάρων Jurkat από ότι η δαϊζείνη (Dz).
Η υπερέκφραση της ανπ-αποπτωτικης πρωτεΐνης Bcl-2 στα κύτταρα Jurkat ανέστειλε πλήρως την κυτταρική απόπτωση που επάγεται από τα ισοφλαβονοειδη φυτο-οιστρογόνα γενιστενίνη (Gen) και δαϊζείνη (Dz), σε όλες τις συγκεντρώσεις που χρησιμοποιηθηκαν, επέφεροντας έτσι έναν φαινότυπο ανθεκτικό σε αυτά τα ισοφλαβονοειδη φυτο-οιστρογόνα. Επομένως, η Bcl-2 δρα ως ένας ισχυρός αναστολέας της απόπτωσης των κυττάρων Jurkat που προκαλείται από στα φυτοοιστρογόνα ισοφλαβονοειδή, δαϊζείνη (Dz) και γενιστενίνη (Gen).
The endogenous estrogen metabolite 2-methoxyestradiol (2-ME) inhibits angiogenesis and tumour cell proliferation and induces apoptosis, through phosphorylation and inactivation of the anti-apoptotic protein Bcl-2. In the present report, the role of Bcl-2 in 2-ME-induced apoptosis of Jurkat cells was investigated. Treatment of cells with 2-ME induced dose- and time-dependent apoptosis as determined by DNA fragmentation and flow cytometry. Induction of apoptosis correlated with downregulation and phosphorylation of Bcl-2 without affecting the expression levels of Bak. Forced expression of Bcl-2 by retroviral infection completely abolished 2-ME-induced apoptosis compared to vector-infected or uninfected Jurkat cells as demonstrated by DNA fragmentation and PARP cleavage. Interestingly, exogenously introduced Bcl-2 was still phosphorylated following 2-ME treatment but the higher levels of expression were sufficient to protect cells from 2-ME-induced apoptosis. No change in the expression of Bak was detected in the infected cells or in the 2-ME-treated cells. Flow cytometry showed that Bcl-2-expressing cells were arrested in G1 phase following treatment with 2-ME, which correlated with increased levels of expression of the cyclin-dependent kinase inhibitors p27 and p21 and enhanced protein stability of p21. As p21 has been implicated both in inhibiting cell cycle progression but also in enhancing cell survival, these results show that Bcl-2 protected cells from 2-ME-induced apoptosis by altering Bcl-2:Bak ratio towards Bcl-2 and enhancing protein stability of p21, thus providing evidence of a molecular mechanism by which Bcl-2 protects cells from 2-ME-induced apoptosis. Isoflavones are natural plant phytoestrogens which have been shown to have anti-neoplastic and chemopreventive effects. Genistein and daidzen are plant-derived isoflavones displaying oestrogenic activity and possessing anti-proliferative, apoptotic and antiangiogenic properties. Both phyto-estrogens induce growth arrest at G2/M boundary of the cell cycle and apoptosis, mainly by down-regulating and inducing the phosphorylation of the ant-apoptotic protein bcl-2 and up-regulating the expression of the pro-apoptotic member of the bcl-2 family, bax, hence shifting the ratio of bax:bcl-2 towards the pro-apopttic members of the family. However, thw effect of bcl-2 in phytoestrogen-induced apoptosis has not been investigated. In this report, we showed that both genistein and daidzen induced growth inhibition and apoptosis of Jurkat human T-cell leukemic cells. Further, we showed that genistein was a more potent inducer of apoptosis than daidzein. Moreover, ectopic overexpression of the human bcl-2 protein in Jurkat cells conferred resistanse to phytoestrogen-mediated apoptosis. These results suggest that phytoestrogens might be promising agents for the treatment of human leukemia.
The endogenous estrogen metabolite 2-methoxyestradiol (2-ME) inhibits angiogenesis and tumour cell proliferation and induces apoptosis, through phosphorylation and inactivation of the anti-apoptotic protein Bcl-2. In the present report, the role of Bcl-2 in 2-ME-induced apoptosis of Jurkat cells was investigated. Treatment of cells with 2-ME induced dose- and time-dependent apoptosis as determined by DNA fragmentation and flow cytometry. Induction of apoptosis correlated with downregulation and phosphorylation of Bcl-2 without affecting the expression levels of Bak. Forced expression of Bcl-2 by retroviral infection completely abolished 2-ME-induced apoptosis compared to vector-infected or uninfected Jurkat cells as demonstrated by DNA fragmentation and PARP cleavage. Interestingly, exogenously introduced Bcl-2 was still phosphorylated following 2-ME treatment but the higher levels of expression were sufficient to protect cells from 2-ME-induced apoptosis. No change in the expression of Bak was detected in the infected cells or in the 2-ME-treated cells. Flow cytometry showed that Bcl-2-expressing cells were arrested in G1 phase following treatment with 2-ME, which correlated with increased levels of expression of the cyclin-dependent kinase inhibitors p27 and p21 and enhanced protein stability of p21. As p21 has been implicated both in inhibiting cell cycle progression but also in enhancing cell survival, these results show that Bcl-2 protected cells from 2-ME-induced apoptosis by altering Bcl-2:Bak ratio towards Bcl-2 and enhancing protein stability of p21, thus providing evidence of a molecular mechanism by which Bcl-2 protects cells from 2-ME-induced apoptosis. Isoflavones are natural plant phytoestrogens which have been shown to have anti-neoplastic and chemopreventive effects. Genistein and daidzen are plant-derived isoflavones displaying oestrogenic activity and possessing anti-proliferative, apoptotic and antiangiogenic properties. Both phyto-estrogens induce growth arrest at G2/M boundary of the cell cycle and apoptosis, mainly by down-regulating and inducing the phosphorylation of the ant-apoptotic protein bcl-2 and up-regulating the expression of the pro-apoptotic member of the bcl-2 family, bax, hence shifting the ratio of bax:bcl-2 towards the pro-apopttic members of the family. However, thw effect of bcl-2 in phytoestrogen-induced apoptosis has not been investigated. In this report, we showed that both genistein and daidzen induced growth inhibition and apoptosis of Jurkat human T-cell leukemic cells. Further, we showed that genistein was a more potent inducer of apoptosis than daidzein. Moreover, ectopic overexpression of the human bcl-2 protein in Jurkat cells conferred resistanse to phytoestrogen-mediated apoptosis. These results suggest that phytoestrogens might be promising agents for the treatment of human leukemia.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Καρκίνος, Θεραπεία, Φυτικά προϊόντα
Θεματική κατηγορία
Καρκίνος -- Θεραπεία
Παραπομπή
Σύνδεσμος
Γλώσσα
el
Εκδίδον τμήμα/τομέας
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας. Τμήμα Ιατρικής
Όνομα επιβλέποντος
Ευαγγέλου, Άγγελος
Εξεταστική επιτροπή
Ευαγγέλου, Άγγελος
Ευθυμιάδης, Παναγιώτης
Καναβάρος, Παναγιώτης
Αλμπάνης, Τριαντάφυλλος
Καλφακάκου, Βασιλική
Χαραλαμπόπουλος, Κωνσταντίνος
Κωλέττας, Ευάγγελος
Ευθυμιάδης, Παναγιώτης
Καναβάρος, Παναγιώτης
Αλμπάνης, Τριαντάφυλλος
Καλφακάκου, Βασιλική
Χαραλαμπόπουλος, Κωνσταντίνος
Κωλέττας, Ευάγγελος
Γενική Περιγραφή / Σχόλια
Ίδρυμα και Σχολή/Τμήμα του υποβάλλοντος
Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Σχολή Επιστημών Υγείας
Πίνακας περιεχομένων
Χορηγός
Βιβλιογραφική αναφορά
Ονόματα συντελεστών
Αριθμός σελίδων
142
Λεπτομέρειες μαθήματος
Συλλογές
item.page.endorsement
item.page.review
item.page.supplemented
item.page.referenced
Άδεια Creative Commons
Άδεια χρήσης της εγγραφής: Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States