Delovanje metformina in 2-deoksi-D-glukoze na celice MDA-MB-231 in modelne limfocite T in vitroRepas, Jernej (Avtor) Pavlin, Mojca (Mentor) Gerger, Armin (Komentor) metformin2-deoksi-D-glukozaodlepljanje celicrast v odlepljenem stanjumetabolomikaenergijski strestrojno negativni rak dojkeT celicemitohondrijska biogenezaN-glikozilacija proteinovER stresAMPKos PD-1/PD-L1nivo glukozePresnovne spremembe in izogibanje imunskemu sistemu so temeljne lastnosti raka. Metformin in 2-deoksi-D-glukoza (2DG) sta presnovni učinkovini z različnimi obetavnimi protirakavimi in imunomodulatornimi učinki. Njuna kombinacija povzroči odlepljanje živih celic raka dojke MDA-MB-231 z ohranjeno sposobnostjo proliferacije in vitro. Od podlage neodvisna rast rakavih celic in vitro korelira z metastaziranjem in vivo. Obenem zahteva mitohondrijsko biogenezo, vendar presnovne spremembe pri odlepljanju, ter učinek metformina in 2DG na mitohondrije niso znani. Z metabolomiko smo identificirali presnovne spremembe v celicah MDA-MB-231, tretiranih z metforminom in 2DG. Visoka 2DG in kombinacija metformina in nizke 2DG (metformin+2DG) sta spremenili presnovni profil podobno kot metformin. To ne razloži odlepljanja, ki je posledica zmanjšanja N-glikozilacije proteinov z 2DG in njegovega potenciranja z metforminom. Odlepljene celice so bile mehkejše in presenetljivo presnovno bližje kontroli kot pritrjenim tretiranim celicam. Imele so spremenjen nivo NADPH, glutamina in presnove maščobnih kislin, kar je značilno za rast v odlepljenem stanju. Metformin+2DG in visoka koncentracija 2DG sta povečala mitohondrijsko maso celic raka dojke preko aktivacije mitohondrijske biogeneze in povečane velikosti, ne pa tudi števila mitohondrijev. 2DG in metformin+2DG sta inducirala stres endoplazmatskega retikuluma, ki je bil potencialni sprožilec mitohondrijske biogeneze skupaj z energijsim stresom. Aktivacija z adenozin monofosfatom aktivirane proteinske kinaze je pri tem igrala vlogo, a ni bila zadostna za sprožitev mitohondrijske biogeneze. Metformin in 2DG tako povzročita presnovni stres in mitohondrijske prilagoditve, kar omogoča preživetje rakavih celic ob odlepljanju in energijskem stresu. Vzporedno sta 2DG in metformin+2DG zmanjšala izražanje liganda 1 za receptor programirane smrti 1 (PD-L1) na celicah MDA-MB-231 preko zavrte N-glikozilacije in zmanjšala izražanje receptorja programirane celične smrti 1 (PD-1) na celicah Jurkat. Metformin, visoka koncetracija 2DG in metformin+2DG so zavrli proliferacijo, aktivacijo in izločanje interlevkina 2 preko zmanjšanja proizvodnje adenozin trifosfata, nizka 2DG pa je ohranila izločanje interlevkina 2 in povečala izločanje interferona ?. Nizka koncetracija glukoze je okrepila učinek metformina, medtem kot supra-fiziološka koncentracija glukoze ali eksogeni piruvat nista imela učinka. Presnovne učinkovine delno zavrejo funkcijo celic Jurkat, specifične kombinacije pa bi lahko izboljšale protitumorsko imunost preko osi PD-1/PD-L1.20222022-06-11 07:15:02Doktorsko delo/naloga137328VisID: 20020COBISS_ID: 127802627sl