Vpliv modulatorjev energijske presnove na preživetje celic raka dojke in vitroSemič, Suzana (Avtor) Pirkmajer, Sergej (Mentor) Pavlin, Mojca (Komentor) rak dojk energijska presnova metformin 2-deoksi-D-glukoza odlepljene celiceUvod: Rak je med vodilnimi vzroki smrti. Pri ženskah je najpogostejši rak dojke, ki predstavlja 21 % primerov raka. Presnovne motnje, kot sta debelost in sladkorna bolezen tipa II, so pomemben dejavnik tveganja za razvoj raka dojke. Po drugi strani pa so presnovne spremembe ena temeljnih značilnosti rakavih celic. Učinkovine, ki vplivajo na presnovo, bi torej lahko bile uporabne pri zdravljenju raka dojke. Med takšnimi učinkovinami je tudi metformin, ki se sicer uporablja za zdravljenje sladkorne bolezni. Namen: Nedavno je bilo ugotovljeno, da metformin, ki inhibira kompleks I dihalne verige, v kombinaciji z 2-deoksiglukozo (2-DG), ki inhibira glikolizo, v celični kulturi povzroči odlepljanje rakavih celic. V nasprotju s splošno sprejetim prepričanjem, da so odlepljene celice mrtve, te celice v velikem deležu ostanejo žive in sposobne za nadaljnjo proliferacijo. Namen našega dela je bil preveriti, ali na celice raka dojke podobno kot metformin delujejo tudi drugi inhibitorji dihalne verige. Kot poskusni model smo uporabili celice MDA-MB-231, celično linijo trojno negativnega raka dojke. Hipoteze: (1) Za preživetje pritrjenih in odlepljenih celic MDA-MB-231 je glikoliza pomembnejša od oksidativne fosforilacije; (2) Sočasno tretiranje z metforminom in inhibitorjem glikolize 2-DG ima podoben učinek na celice MDA-MB-231 kot sočasno tretiranje z drugimi inhibitorji dihalne verige in inhibitorjem glikolize 2-DG; (3) Hipoksija inducira izražanje HIF-1α v pritrjenih in odlepljenih celicah MDA-MB-231; (4) Inhibicija glikolize z 2-DG poslabša preživetje pritrjenih in odlepljenih celic MDA-MB-231 v pravi hipoksiji ne pa v kemični hipoksiji. Metode: Število in preživetje celic MDA-MB-231 smo ocenjevali z barvilom propidijev jodid in metodo pretočne citometrije, nastajanje reaktivnih kisikovih zvrsti smo ocenjevali z barvilom CM-H2DCFDA in metodo pretočne citometrije, izražanje proteinov in signalne poti pa smo ocenjevali z odtisom western. Rezultati: Pri uporabi različnih inibitorjev energijske presnove je bilo od 20 do 95 % odlepljenih MDA-MB-231 celic živih. Preživetje celic je bilo manjše pri inhibiciji glikolize z 2-DG kot pri inhibiciji dihalne verige z metforminom ali inhibitorji dihalne verige, kot so antimicin A, natrijev azid in oligomicin. Inhibicija dihalne verige je pomembno zmanjšala preživetje celic MDA-MB-231 šele, ko smo celice gojili v odsotnosti glukoze. To nakazuje, da imajo celice MDA-MB-231 funkcionalno dihalno verigo, vendar je njihovo preživetje bolj odvisno od glikolize kot od oksidativne fosforilacije. S tem smo potrdili prvo hipotezo. Sočasno tretiranje z 2-DG in metforminom ali 2-DG in drugimi inhibitorji dihalne verige je imelo podoben učinek na odlepljenje živih celic MDA-MB-231. Ta rezultat podpira drugo hipotezo. Pri pritrjenih celicah MDA-MB-231 je hipoksija (1 % O2) inducirala izražanje transkripcijskega dejavnika HIF-1α. V odlepljenih celicah je bilo izražanje HIF-1α manjše tako v normoksičnih kot tudi hipoksičnih razmerah. Ti rezultati delno podpirajo tretjo hipotezo. Ugotovili smo tudi, da inhibicija glikolize z 2-DG poslabša preživetje celic MDA-MB-231 tako v pravi kot v kemični hipoksiji, inducirani s CoCl2, kar ne podpira naše četrte hipoteze. Zaključki: Inhibicija dihalne verige in/ali glikolize povzroči odlepljanje živih rakavih celic. Odlepljene rakave celice se po svojih funkcijskih lastnostih razlikujejo od prilepljenih celicah. Pri preučevanju modulatorjev energijske presnove in njihovih učinkov na rakave celice je pomembno, da se v analizo vključijo tako prilepljene kot odlepljene celice.[S. Semič]20182020-09-17 13:01:04Magistrsko delo/naloga120275sl