Proučevanje vloge proteasomov na izločanje vnetnih dejavnikov človeških trombocitov v ko-kulturi s človeško rakavo celično linijo MDA-MB-231

Pezdirc, Špela (avtor), Gobec, Martina (mentor), Smrdel, Lara (komentor)

Proteasomi so veliki večkatalitični encimski kompleksi s pomembno vlogo pri regulaciji proteinov. Poznamo več vrst proteasomov, ki se med seboj razlikujejo v substratni specifičnosti. Tako na primer v celicah imunskega sistema najdemo predvsem t.i. imunoproteasom. Od konstitutivnega proteasoma, ki je prisoten v večini človeških celic, se razlikuje v tem, da so proteolitične podenote β1c, β2c in β5c nadomeščene s podenotami β1i, β2i in β5i, ki posledično v telesu različno vplivajo na nekatere procese. Imunoproteasom lahko uravnava rast tumorskih celic, modulira nastajanje vnetnih citokinov ter usmerja diferenciacijo in proliferacijo limfocitov T. Imunoproteasom se nahaja tudi v trombocitih, za katere je znano, da imajo pomembno vlogo pri nastanku zasevkov tumorjev, saj tumorske celice skrijejo in zaščitijo pred celicami imunskega sistema. Imunoproteasom tako predstavlja potencialno farmakološko tarčo, katere modulacija bi lahko vplivala na nastanek imunosupresivnega okolja ustvarjenega s strani trombocitov. V ta namen smo trombocite, izolirane iz krvi zdravih darovalcev, izpostavili neselektivnemu zaviralcu proteasoma (učinkovina karfilzomib) in selektivnima zaviralcema podenote β1i (spojina KZR-504) ter β5i (spojina M3258). S prenosom western smo določali izražanje in aktivnost katalitičnih podenot proteasoma in preverjali spremembe v izbranih signalnih poteh. Ugotovili smo, da se v trombocitih zdravih darovalcev izražajo vse katalitične podenote (imuno)proteasoma in da se aktivnost le-teh zmanjša ob dodatku zaviralcev. Prav tako smo pokazali, da izbrani zaviralci vplivajo na spremembe v signalnih poteh. V nadaljevanju smo pripravili ko-kulture trombocitov s celičnimi linijami raka dojke (MDA-MB-231, SK-BR-3 ali MCF-7), s čimer smo poskušali posnemati tumorsko mikrookolje in raziskati, ali proteasomi vplivajo na imunosupresivno okolje. V ta namen smo spremljali raven izločanja izbranih citokinov in kemokinov. Ugotovili smo, da je po izpostavitvi zaviralcem prišlo bodisi do povišanega ali znižanega sproščanja IL-6, IL-8 in TGF-β v primeru ko-kultur trombocitov in MDA-MB-231. Naša opažanja nakazujejo na razlike v delovanju podenot (imuno)proteasoma po uporabi zaviralcev in njegovo vlogo pri tvorbi tumorskega mikrookolja. Na tem področju so potrebne dodatne študije, ki bi raziskale vpliv proteasoma in njegovih zaviralcev na protitumorsko delovanje.

• Jezik: Slovenski jezik
• Ključne besede: Imunoproteasom, trombociti, zaviralci proteasoma, aktivnost, citokini
• Vrsta gradiva: Magistrsko delo/naloga
• Organizacija: FFA - Fakulteta za farmacijo
• Leto izida: 2024
• PID: 20.500.12556/RUL-163030
• Datum objave v RUL: 01.10.2024

PEZDIRC, Špela, 2024, Proučevanje vloge proteasomov na izločanje vnetnih dejavnikov človeških trombocitov v ko-kulturi s človeško rakavo celično linijo MDA-MB-231 [na spletu]. Magistrsko delo. [Dostopano 5 maj 2025]. Pridobljeno s: https://repozitorij.uni-lj.si/IzpisGradiva.php?lang=slv&id=163030

Sekundarni jezik

• Jezik: Angleški jezik
• Naslov: Studying the role of proteasomes in the secretion of inflammatory factors from human platelets in co-culture with the human cancer cell line MDA-MB-231

Izvleček

The proteasome is a large multi-subunit enzyme complex with a crucial role in protein regulation. In immune system cells, a specialized form known as the immunoproteasome replaces the standard catalytic subunits β1c, β2c, and β5c with β1i, β2i, and β5i. The immunoproteasome influences tumor cell growth, inflammatory cytokine production, and T-cell differentiation and proliferation. It is also expressed in platelets, which can aid tumor growth by shielding cancer cells from the immune system. This makes the immunoproteasome a potential pharmacological target to reduce the immunosuppressive environment created by platelets. In our study, we explored the effects of various inhibitors on immunoproteasome function. Platelets were isolated from healthy donors and exposed to the non-selective proteasome (carfilzomib) and the selective inhibitors of β1i (KZR-504) and β5i (M3258). Using western blotting, we assessed the expression and activity of proteasome catalytic subunits and potential changes in the selected signaling pathways. We found that all proteasome subunits are expressed in healthy donors' platelets and that their activity is reduced when exposed to inhibitors. We also demonstrated that the inhibitors alter the investigated signaling pathways. Further, we established co-cultures of platelets with breast cancer cell lines (MDA-MB-231, SK-BR-3 or MCF-7) to mimic the tumor microenvironment. Through co-cultivation, we aimed to study whether modulation of the proteasome activity affects the immunosuppressive environment. We monitored the secretion levels of selected cytokines and chemokines. An increase or decrease in release of IL-6, IL-8 and TGF-β was noted in the case of MDA-MB-231/platelet co-cultures. Our findings suggest variations in the function of (immuno)proteasome subunits after inhibitor use and their role in tumor microenvironment formation. Further studies are needed to explore the impact of proteasomes and their inhibitors on anti-tumor activity.

• Ključne besede: Immunoproteasome, platelets, proteasome inhibitors, activity, cytokines