Александр Малый
Доктор остеопат
и врач народной медицины
   
 
Доктор Александр Малый Задать вопрос доктору

ЭКСТРАКТ ПЕДЕРУСА АЛЬФЬЕРИ (PAEDERUS ALFIERI) ВЫЗЫВАЕТ АПОПТОЗИС В КЛЕТКАХ K562 У ЛЮДЕЙ, СТРАДАЮЩИХ МИЕЛОИДНЫМ ЛЕЙКОЗОМ

AMER ALI ABD EL-HAFEEZ1*, OSAMA MOHAMED RAKHA2

1Отделение  Онкобиологии , Фармакологии  и Экспериментальной  Онкологии , Национальный  Институт   Онкологии,  Каирский  Университет, Египет . 2Отделение Прикладной  Энтомологии, Сельскохозяйственный  Факультет , Kafrelsheikh University, Kafr ElSheikh 33516, Egypt. Email: amer.ali@nci.cu.edu.eg

Получено: 16  июня  2016, Получено и принято : 08 июля 2016

АННОТАЦИЯ

Цель:   Жук рода  Стафилиниды (Paederus alifieri Koch) (Coleoptera: Staphylinidae)  является хорошо известным   природным в вредителем  в Египте, как основной хищник сельскохозяйственных  насекомых-вредителей, его используют в качестве основного компонента в программах  комплексной борьбы с сельскохозяйственных  вредителей.  Проведенные  недавно исследования, показали, что  Педерус  может  оказывать антипролиферативное воздействие, однако механизмы  такого воздействия остаются неясными. Цель настоящего исследования  заключается в исследовании  противоракового  воздействия экстракта Педерус Альфьери  (PAE) на  раковые  клетки K562 миелоидной  лейкемии у людей и выяснения  его механизма

Методы: K562 клетки миелоидной лейкемии  человека подвергались  обработке  экстрактом Педеруса Альфьери  (PAE) в различных  концентрациях. Клеточная пролиферация измерялась  посредством  применения  анализа 3-(4,5-диметилтиазол:-2-ил)-2,5-дифенилтетразолиум  бромид. Апоптозис  оценивался  посредством проведения  анализа проточной  цитометрии. Проявления регуляторов  апоптоза  Bcl-2, Bax, активной каспазы-3, t-Akt, и p-Akt оценивались путем   применения  метода «вестерн блоттинг».

Результаты:  Экстракт  Педерус Альфьери (PAE) обладает  дозозависимым анти пролиферативным  действием  на клетки K562.  Полумаксимальная  ингибирующая  концентрация  составила 212±2.3 нг/мл.  Анализ проточной  цитометрии показал, что Экстракт  Педерус Альфьери (PAE)  вызывает  апоптозис дозозависимым  образом  на клетки K562 .  Мы  также  исследовали механизм  апоптозиса, вызванного  экстрактом Педеруса Альфьери  (PAE). Экстракт  Педеруса Альфьери вызвал  снижение численности регулятора Bcl-2 и повышение регулятора  Bax, а также  вызвал   расщепление протеинов  каспазы-3. Кроме  того, уровни  p-Akt снижаются  дозозависимым образом вследствие  реакции   на экстракт Педеруса Альфьери  (PAE),  в то время, как  общие уровни протексиназы  оставались постоянными во время   лечения  с применением  экстракта   Педерус Альфьери (PAE).

Выводы:  В комплексе  апоптозис вызванный экстрактом  Педеруса Альфьери  (PAE) в  клетках K562 миелоидной лейкемии человека, путем модулирования  внутриклеточного  сигнального пути   PI3K/AKT. Полученные  нами данные дают основания полагать, что  экстракт   Педерус Альфьери (PAE)  является  хорошим экстрактом  для разработки  противораковых  препаратов  в целях лечения  миелоидной  лейкемии  у человека.

©2017TheAuthors.0/)PublishedDOI:http://dx.doi.org/10.22159/ajpcr.2017.v10i1.13513byInnovareAcademicSciencesPvtLtd.Thisisanopen access article under the CC BY license (http://creativecommons.

Введение Рак является одним из самых опасных  для жизни  заболеваний различных типов. Хроническая миеломная лейкемия  носит летальный характер  злокачественности  и характеризуется неконтролируемым ростом и  сопротивляемостью  к апоптозису  [1]. С целью  повышения  коэффициента  выживаемости, прилагаются  интенсивные  усилия, чтобы найти новые противораковые препараты, а также большое внимание привлечено к  препаратам, полученным  из насекомых  благодаря их широкому спектру  биологической активности. Род насекомых Педерус   включает  в себя около 600 видов насекомых, которых можно  найти во всех  широтах тропического  и умеренного климата.   О  том, что жуки, принадлежащие  к роду Педерус  вызывают острый нарывной дерматит сообщалось  во многих отчетах со  всего мира [2]. В  Египте  жуки Стафилиниды (Paederus alifieri Koch)  являются сильным  хищником из целого  ряда насекомых- вредителей, которые  нападают  на самые разнообразные  сельскохозяйственные культуры. Кроме того, этот  природный  вредитель играет   важную роль в программах биологического  контроля. Недавнее  исследование показало, что Педерус  может   оказывать антипролиферативное воздействие  [3]. Тем не менее, эффект воздействия  Педеруса на раковые  клетки   миелоидной лейкемии человека , и его механизм  остаются неясными. Самым важным химическим веществом, найденным   в гемолимфе этого  насекомого, является педерин. Остальные химические  вещества, такие, как: катадерин, педерон  и псевдопедерин играют  очень незначительную роль  в цитотоксическом воздействии экстракта Педерус Альфьери  (PAE)  [4].  Педерин  является  симбиотическим компонентом, который вырабатывается определенным видом  бактерии, которая имеет  тесную взаимосвязь  с синегнойной  палочкой (Pseudomonas aerugnosa)[5]. Данный  компонент   имеет  не белковую структуру [6] и обладает цитотоксическими  свойствами, которые  способны убивать  раковые клетки в растениях, крысах и мышах  [4]. Согласно  исследованиям макромолекулярного  синтеза с использованием радиоактивных предшественников, педерин препятствует  белковому и  ДНК синтезу и  в конечном счете  блокирует их выработку, но при этом  не оказывает  влияния  на РНК синтез [7].  Также  этот компонент вызывает  слияние клеток  в кожных  фибробластах  человека  в лабораторных условиях [8]. Являясь  основным   цитотоксическим компонентом экстракта Педерус Альфьери  (PAE), педерин  обладает очень сильными побочными  эффектами при систематическом  использовании на человеке, и несмотря  на  то, что  многочисленные  исследования указывают  на его  противоопухолевую  активность, никаких исследований не проводилось, что касается противоопухолевого  механизма действия экстракта Педерус Альфьери  (PAE) на линиях  раковых клеток. Целю  настоящего исследования  является  изучение  противоопухолевого  эффекта  воздействия экстракта Педерус Альфьери  (PAE)  на хронический  миелоидный  лейкоз K562, чтобы выяснить  его  противоопухолевые  механизмы.

Внутриклеточный сигнальный путь PI3K/AКТ является критически  важным путем  передачи  сигнала, который регулирует   клеточную  пролиферацию  и апоптозис[9]. Стало  известно, что различные виды рака, включая хронический  миелоидный  лейкоз, ошибочно активируют  этот путь[10].

Проведенные недавно  исследования показали, что некоторые  противораковые  препараты  могут вызывать  апоптозис, сопровождающийся  снижением  АКТ регулятора[11,12]. При проведении  настоящего исследования, мы проследили, что  экстракт Педерус Альфьери  (PAE) вызывает  апоптозис   в K562 клетках  хронического миелоидного лейкоза. Апоптозис, вызванный экстрактом Педерус Альфьери (PAE) ассоциировался  с ингибированием  проявлений регуляторов  Bcl-2 и p-Akt, а также активацией промоутера  апоптозиса и капсазы-3. Это первый  доклад, который демонстрирует тот факт, что экстракт Педерус Альфьери (PAE) вызывает  апоптозис  в   K562 клетках посредством  модуляции  внутриклеточного  сигнального  пути PI3K/AКТ, и  то, что  экстракт Педерус Альфьери  (PAE)  может послужить хорошим экстрактом для  разработки  противораковых препаратов.

Методы

Приготовление  экстракта Педерус Альфьери (PAE)

Сбор насекомых  проводился на  экспериментальной  ферме   Сельскохозяйственного   Факультета Университета  Кафр Эль Шейк в Египте, на  клеверном  поле. Сбор  проводился  при помощи сетки  из муслина  размером  30 см  в диаметре  и 55 см в глубину с деревянной ручкой, длиной  70 см. Затем  собранные  насекомые  были переданы  в лабораторию Отделения  Прикладной Энтомологии, в пластиковых  кульках  для идентификации  насекомых и  получения  экстракта. Метод  получения  экстракта  соответствовал  инструкциям   Самани  и других  (Samani et al) (2014).. Вкратце, приблизительно 162 взрослых  насекомых (P. alfieri Koch.) были собраны, подвержены  измельчению  и смешаны  с этиловым спиртом (99%). Полученную  смесь  поместили во встряхиватель-инкубатор при температуре (37°C) на 2 часа.  Затем, гомогенат  был  подвержен  центрифугированию, и  после сцеживания надосадочную жидкость  поместили  в чашку  Петр  и оставили на ночь просыхать. Высохший экстракт  растворили в диметилсульфоксиде (ДМСО) и развели средой Дульбекко в модификации Искова для приготовления  различных концентрациях.

Клеточная  культура и реагенты

Клеточная линия (K562) хронического миелоидного  лейкоза  человека была  получена  из  Американской  Коллекции Клеточных Культур (ATCC; город Манассас, штат  Виргиния, США) и культивировалась  в среде Дульбекко в модификации Искова, от  компании «SigmaAldrich») в которой содержится 10% фетальной бычьей  сыворотки (FBS; от  компании «SigmaAldrich») и 100 ед/мл пенициллина, 100 мкг/мл стрептомицина (компания «Life technologies») в  увлажненной атмосфере  с  5% CO2 при  температуре  37°C. в Отделении  Прикладной Энтомологии  на  Сельскохозяйственном  Факультете Университета  Кафр Эль Шейк в Египте  осуществлялось приготовление экстракта Педерус Альфьери  (PAE). Цитотоксический  препарат  «Цисплатин» был  взят  в компании «SigmaAldrich», Египет. Все  химикаты, использованные  в данном исследовании соответствовали  аналитическому  качеству или качеству для выращивания культуры  клеток .

3-(4,5-диметилтиазол:-2-ил)-2,5-дифенилтетразолиум  бромид. (MTT-тест)

Клеточная  пролиферация  оценивалась  посредством  использования  МТТ-теста . K562 клетки высевались плотностью 1×104 клеток на плашку в 96- ти луночных  плашках  на ночь,  а затем  обработали экстрактом Педерус Альфьери  (PAE) в различной  концентрации (1, 10, 25, 50, 100, 250, 500, and 1000 нг/мл) или же цитотоксическим  препаратом  «Цисплатин» (15 мкг/мл)  в качестве положительного контроля  или ДМСО в качестве  негативного контроля. После 24 часовой  обработки, 20 микролитров раствора  для проведения  МТТ-теста (2 мг/мл в забуференном  фосфатом физиологическом растворе  было добавлено  в каждую  плашку, при этом, клетки  культивировались   на протяжение еще 4-х часов  при  температуре 37.°C. Затем   данную среду полностью удалили и добавили 150 микролитров ДМСО в растворимые  кристаллы     МТТ формазана. В конце концов, плашки   были подвергнуты  встряхиванию, при этом  определялась  оптическая  плотность при 570 нм, посредством использования  планшета ELISA ( Модель 550, Bio-Rad, США). Было  проведено, по крайней мере, три независимых эксперимента. Коэффициент  подавления  цитотоксичности определялся   следующим образом:(1−[Оптическая  плотность  обработанных клеток/Оптическая  плотность  контрольных клеток])×100.

Анализ  Апоптозиса

Апоптозис K562 клеток вызванный экстрактом Педерус Альфьери  (PAE)  анализировался  посредством  применения проточного цитофлюориметра FACSCalibur (BD Biosciences, Сан-Франциско, Калифорния, США) с использованием набора окрашивания — Аннексин   V/пропидиум йодид (PI) (BioLegend Inc., Сан Диего, Калифорния, США), в соответствие с инструкциями  производителя. Вкратце, K562 клетки  были обработаны  различными  концентрациями экстракта Педерус Альфьери  (PAE)  10, 50 или 250 нг/мл или же цитотоксическим  препаратом  «Цисплатин» (15 мкг/мл) или  же  ДМСО  на  протяжении  24 часов. После сбора, клетки  окрашивались Аннексином – VFITC и  пропидиум йодидом  для проведения  анализа  апоптозиса в буферном  растворе  Аннексин-V (BioLegend). Количественный  анализ данных, полученных цитофлюориметром FACS проводился  посредством  использования  программного обеспечения FlowJo (Flowjo, Ashland, OR, США).

Анализ  по методу «Вестерн блоттинг»

После обработки K562 клеток различными  концентрациями экстракта Педерус Альфьери  (PAE)  10, 50 или 250 нг/мл или же цитотоксическим  препаратом  «Цисплатин» (15 мкг/мл) (позитивный контроль) или ДМСО (отрицательный контроль) на протяжении  24 часов, K562 клетки  были  собраны, дважды промыты охлажденным фосфатно-солевым  буфером  и  лизированы очень холодным лизирующим буфером, содержащим  в своем составе 0.1% додецилсульфата натрия (ДСН), 150 мM NaCl,1 мM этилендиаминтетрауксусной кислоты (ЭДТК) , 1%  нейтральный  детергент «Triton X-100», 2 мкг/мл апротинина, 5 мкг/мл ингибитора широкого спектра «Pefabloc SC» (4-(2-Аминоэтил) бензолсульфонил, гидрохлоридфторида), смесь ингибиторов протеаз, 1%  смесь  ингибиторов фосфатаз, и 50 мM Tris–гидрохлорид (pH 7.4). Клеточный  лизат  содержался  во льду на протяжение 30 минут   после  легкого  перемешивания вихревым  способом, а затем был  подвергнут центрифугированию при   14,000 г на  протяжении 15 минут при температуре 4°C. Надсадочные  жидкости погружались на электрофорез в полиакриламидном геле (ПААГ) в присутствии додецилсульфата натрия (ДНС-ПААГ) сразу после экстракции белков, или же наоборот, надсадочная жидкость  сохранялась  при температуре −80°C до момента  использования. Белковая концентрация  определялась по методу Бредфорда (BioRad Laboratories, ‎Hercules, Калифорния, США) согласно инструкциям  производителя.. Для проведения анализа  по методу «вестерн блоттинг», 30 мкг белкового веса  клеточного лизата были  погружены  на 15% электрофорез в полиакриламидном геле (ПААГ) в присутствии додецилсульфата натрия (ДНС-ПААГ). Белки отделенные на электрофорезе в полиакриламидном геле (ПААГ) в присутствии додецилсульфата натрия (ДНС-ПААГ) были  отправлены  на поливинилидендифторидную   мембрану (ПВДФ). Поливинилидендифторидная мембрана (ПВДФ) подвергалась  инкубированию   в блокирующем  буфере, содержащем  в своем составе 3% обезжиренного  сухого молока, 1%  альбумина  бычьей  сыворотки(Sigma-Aldrich), и 0.5% детергента «Твин-20» в  фосфатно-солевом буфере (ФСБ) на протяжение 1 часа. Затем поливинилидендифторидная мембрана (ПВДФ) инкубировалась с анти-Bax моноклональным антителом (mAb, клон номер D2E11), анти-Bcl-2 поликлональным антителом (pAb), антирасщепляемой  каспазой -3 (mAb, 5A1E), анти-АКТ (pAb), антифосфо-АКТ (ser 473, mAb, D9E) или Актин анти β mAb (клон номер 8H10D10) («Cell Signaling Technologies, Danvers, MA, США») на ночь , антитела кролика к IgG, конъюгированные с пероксидазой хрена (Cell Signaling Technologies) или  антитела мыши к IgG, конъюгированные   с пероксидазой хрена (Becton Dickinson Co, Durham, NC, США)  на протяжении  1 часа  с перемешиванием  при  комнатной  температуре. В конечном  итоге, на рентгеновской  пленке  (Konica Minolta Medical Imaging, Wayne, NJ, США ) были обнаружены специфические привязки к каждому первичному антителу посредством первичного  иммунодетекторного реагента   электрохемилюминесцентным методом (ЭХЛ)  (GE Healthcare, Little Chalfont, UK).

Статистический  Анализ

Данные  представлены в качестве среднего значения стандартных  одиночных отклонений .  Анализ параметрического  t-критерия Стьюдента  проводился  с целью  определения статистической  значимости  между   экстрактом Педерус Альфьери  (PAE)   и ДМСО. Статистическая  значимость определялась, как  ∗p<0.05 или ∗∗p<0.005. Полумаксимальная ингибирующая концентрация (IC50) экстракта Педерус Альфьери  (PAE)  вычислялась  посредством программного обеспечения  «Graphpad prism 5» (Version 5.01, GraphPad Software Inc., San Diego, CA, США). Данные, отображенные  в цифрах представляют собой репрезентативные данные для трех независимых экспериментальных  результатов.

Результаты

Пролиферация K562 клеток, ингибированная экстрактом Педерус Альфьери  (PAE) 
Цитотоксичность экстракта Педерус Альфьери  (PAE) в линии  раковых клеток  K562 впервые  была обнаружена  посредством  проведения МТТ-теста. Как показано на Рисунке № 1, экстракт  Педерус Альфьери  (PAE) проявлял дозозависимое ингибирование роста   K562 раковых клеток; Ингибирующая концентрация (IC50) составила около 212±2.3 нг/мл.
Цитотоксичная эффективность экстракта Педерус Альфьери  (PAE)  K562 раковых клеток  была выше по сравнению с цитотоксическим  препаратом  «Цисплатин»  положительного контроля. Полученный  результат  показал, что экстракт Педерус Альфьери  (PAE) обладает анти-пролиферативным эффектом  против  K562 раковых клеток.

Апоптозис  в K562 раковых  клетках, вызванный  экстрактом Педерус Альфьери  (PAE) 
Чтобы понять, подвергаются   ли клетки   апоптозису, K562 раковые  клетки, необработанные, обработанные экстрактом Педерус Альфьери  (PAE) или  обработанные цитотоксическим  препаратом  «Цисплатин»,   были   помечены  Аннексином  V и пропидиум йодидом (PI). Анализ проточной  цитометрии может  распределить  меченные клетки  на  четыре группы, а именно жизнеспособные (Аннексин V− PI−), ранний  апоптозис (Аннексин V+ PI−), поздний апоптозис (Аннексин V+ PI+)  и некротический (Аннексин V− PI+) клеток. Как показано на Рисунках  2a и b,   воздействие экстракта Педерус Альфьери  (PAE)   в различных  концентрациях   (10, 50  и 250 нг/мл) привело  к   увеличению  популяции  раннего  апоптозиса   (3.50±0.7% до 23.4±1.8%   K562 раковых клетках)  по сравнению  с контрольной  популяцией (3.07±0.2%). Данный  результат  показал, что экстракт Педерус Альфьери  (PAE)  вызвал  апоптозис  в  K562 раковых клетках.

Экстракт Педерус Альфьери  (PAE)  снизил  проявление антиапоптозных  белков и увеличил  проявление   апоптозных  белков.

Для того, чтобы изучить механизм апоптозиса, вызванного экстрактом Педерус Альфьери  (PAE) , мы протестировали  эффект  воздействия экстракта Педерус Альфьери  (PAE) на  антиапоптозные  Bcl-2 и  апоптозные (Bax и  расщепленная капсиказа-3) белковые уровни  по  методу  «вестерн блоттинг».  Как  показано  на   Рисунке 3, анализ  по методу  «Вестерн блоттинг» показал, что обработка  экстрактом Педерус Альфьери  (PAE) приводит  к снижению Bcl-2 уровней и увеличению Bax  уровней  в сравнении  с контрольными  клетками дозозависимым  образом. Кроме того, экстракт Педерус Альфьери  (PAE)   вызвал  активацию  каспазы -3  дозозависимым  образом.

Рис  1

 Противораковая  активность экстракта Педерус Альфьери  (PAE)   против  K562 раковых  клеток.  Проведенный MTT-тест 3-(4,5-диметилтиазол:-2-ил)-2,5-дифенилтетразолиум  бромид на   антираковую активность  экстракта Педерус Альфьери  (PAE) против K562 раковых  клеток показал, что экстракт Педерус Альфьери  (PAE) вызывает  дозозависимое  клеточное ингибирование.  Цитотоксический  препарат  «Цисплатин»  служил  в  качестве  положительного  контроля.

Рис 2

Проточный цитометрический анализ апоптозиса, вызванного экстрактом Педерус Альфьери  (PAE)  в K562 раковых клетках . (a) Репрезентативные  цитограммы апоптозных клеток в K562  раковых клетках, инкубированных  в отсутствие  (контроля) или же  в присутствие   10, 50, 250 нг/мл экстракта Педерус Альфьери  (PAE)  или 15 мкг/мл цитотоксического  препарата  «Цисплатин»   в качестве положительного  контроля  на протяжение 24  часа. В  цитограмме, нижний левый квадрант  отображает жизнеспособные клетки;  нижний  правый  квадрант,  клетки   раннего  апоптозиса; верхний правый  квадрант, клетки  позднего  апоптозиса ;  верхний левый  квадрант, некротические клетки.

(b) Процент клеток  раннего апоптозиса   после 24  часовой инкубации в отсутствие  (контроля) или же  в присутствие   10, 50, 250 нг/мл экстракта Педерус Альфьери  (PAE)  или 15 мкг/мл цитотоксического  препарата  «Цисплатин»   в качестве положительного  контроля. Показатели, представляющие собой  среднюю  стандартную  погрешность на три  различных эксперимента. *p<0.05 и **p<0.005, значительно отличаются  по сравнению  с контрольной обработкой.

Рис 3

 Эффект  воздействия  экстракта Педерус Альфьери  (PAE)  на  проявление  антиапоптозисных, проапоптозисных  иp-Akt/t-Akt маркерных белков. Анализ  по методу «Вестерн блоттинг» показал, что уровни Bcl-2 и p-Akt снизились, в то время, как  уровни Bax  и  активной капсазы -3 повысились, однако уровни  t-Akt  остались  постоянными  после  обработки  экстрактом Педерус Альфьери  (PAE)  дозозависимым  образом  по сравнению с носителем  в качестве отрицательного контроля. β актин служил  в качестве  нагрузки  для нанесения. Эксперимент  повторялся  в течение трех различных  периодов времени.

 

Экстракт Педерус Альфьери  (PAE) ингибировал Akt фосфорилирование
Для того, чтобы лучше  понять  молекулярную основу апоптозиса, вызванный экстрактом  Педерус Альфьери  (PAE), мы исследовали проявление p-Akt и t-Akt  после  обработки экстрактом  Педерус Альфьери  (PAE) (10, 50, и 250 нг/мл)  на протяжение 24 часов. Как показано на Рисунке 3, p-Akt уровни снижаются дозозависимым  образом в качестве ответной реакции  на экстракт Педерус Альфьери(PAE), в то время, как общие Akt белковые уровни оставались  постоянными во время  обработки экстрактом  Педерус Альфьери  (PAE).

Обсуждение
Род насекомых Педерус   включает  в себя около 600 видов насекомых, которых можно  найти во всех  широтах тропического  и умеренного климата.   О  том, что жуки, принадлежащие  к роду Педерус  вызывают острый нарывной дерматит сообщалось  во многих отчетах со  всего мира [2]. Кроме того, этот  природный  вредитель играет   важную роль в программах биологического  контроля. Недавнее  исследование показало, что Педерус  может оказывать антипролиферативное воздействие [3]. Тем не менее, эффект воздействия  Педеруса на K562 раковые  клетки   миелоидной лейкемии человека , и его механизм  остаются неясными. (PAE)  При проведении данного исследования мы попытались оценить противораковую активность экстракта на Педерус Альфьери (PAE),  на K562 клетки .  Полученные нами результаты  показали, что экстракт Педерус Альфьери (PAE) обладает  антипролиферативным эффектом  воздействия   против K562 клеток при ингибирующей концентрации (IC50)  приблизительно  212±2.3 нг/мл. Индукция апоптозиса  является унифицированным механизмом, предполагающий   цитотоксический эффекты антиракового экстракта  [13]. Апоптозис  или  запрограммированная  клеточная смерть является физиологическим  процессом, при котором  клетки  умирают . Многие противораковые химические препараты вызывают  апоптозис  для лечения  рака [14].  Апоптозис  рассматривается, как следствие  комплексного  взаимодействия  между про и анти-апоптозными молекулами. Белки семейства Bcl-2 являются  ключевыми регуляторами пути  апоптоза  [15]. Bcl-2  семейство можно разделить на два подсемейства: Одно подсемейство – анти-апоптозисный белок, такой как Bcl-2; другое  подсемейство – про-апоптозисный белок, такой как Bax.  Собранные нами данные  показали,  что многие  противораковые агенты вызывали  апоптозис путем   целенаправленного  воздействия на белки Bcl-2 подсемейства, при этом соотношение  Bax/Bcl-2 играло важную  роль в процессе определения, будут  ли клетки  подвергаться  апоптозису[16,17].  В нашем исследовании, путем  исследования  эффекта экстракта на Педерус Альфьери (PAE) на Bcl-2 и  Bax,  мы обнаружили, что экстракта на Педерус Альфьери (PAE)  снизил  анти-апоптозисное Bcl-2 проявление и увеличил про-апоптозисное Bax проявление, что приводит к   активизации  соотношения Bax/Bcl-2. Это может  быть  один  из  молекулярных механизмов, посредством  которых экстракт Педерус Альфьери (PAE) вызывает  апоптозис.  Салакоу  и другие  (Salakou et al) [18] продемонстрировали, что увеличение  соотношения bax/Bcl-2  может  увеличить  активизацию капсиказы-3 и увеличить  процесс апоптозиса. Полученные  нами   результаты, показали, что расщепленная капсиказа-3 увеличилась  в клетках  обработанных  экстрактом Педерус Альфьери (PAE) дозозависимым  образом, что приводит к апоптозису  PI3K/Akt является  одним из самых важных сигнальных путей регуляции  апоптозиса,  а  Akt  является важной дирекционной  целью PI3K [9].
Сигнальный путь PI3K/Akt чрезвычайно активизирован в процессе образования опухолей [19].  Сигнальный путь PI3K/Akt регулирует  развитие и прогрессирование  различных  видов рака увеличивая  активность Akt анти-апоптозисного действия, а Akt фосфорилирование , как правило  используется для считывания   Akt активации  [20]. Аснаги  и другие ( Asnaghi et al.) [21] продемонстрировали, что некоторые  противораковые препараты  могут вызывать апоптозис , что сопровождается снижением Akt регуляции. В своем  исследовании  мы оценили эффект воздействия экстракта Педерус Альфьери (PAE) на сигнальные пути PI3K/Akt путем измерения  уровней белкового  проявления  в общем  Akt и   фосфо Akt  белке.  Нами обнаружено, что  обработка K562 клеток экстрактом Педерус Альфьери (PAE) способствовала  уменьшению  белкового p-Akt проявления дозозависимым образом, в то время, как  общие уровни  белкового  Akt оставались постоянными  во время  обработки экстрактом Педерус Альфьери (PAE).  В итоге, необходимо сказать, что полученные  результаты указывают на то, что  апоптозис вызванный  экстрактом Педерус Альфьери (PAE) возможно снижает  активность Akt сигнального  пути  в K562 раковых клетках миелоидного  лейкоза у человека.

Выводы
Проведенные  нами исследования, продемонстрировали, что экстракт Педерус Альфьери (PAE)  ингибировал  рост K562 раковых  клеток миелоидного лейкоза у человека, вызывая апоптозис  посредством  модуляции PI3K/Akt сигнального пути. Это может  быть важным  механизмом экстракта Педерус Альфьери (PAE) в подавлении роста раковых клеток миелоидного лейкоза. Полученные нами данные  позволяют предполагать , что  экстракт Педерус Альфьери (PAE) является  полезным  для разработки  противораковых препаратов  для лечения рака  в форме миелоидного лейкоза .

 

Использованная  литература

  1. Ghasemian M, Mahdavi M, Zare P, Ali Hosseinpour Feizi M.

Spiroquinazolinone-induced cytotoxicity and apoptosis in K562 human

leukemia cells: Alteration in expression levels of Bcl-2 and Bax.

J Toxicol Sci 2015;40(1):115-26.

  1. Frank JH, Kanamitsu K. Paederus, sensu lato (Coleoptera:

Staphylinidae): Natural history and medical importance. J Med

Entomol 1987;24(2):155-91.

  1. Samani F, Monfared AS, Zabihi E, Khafri S, Karimi M, Akhavan Niaki H.

Evaluation of the effects of Paederus beetle extract and gamma

irradiation on HeLa cells. Iran J Basic Med Sci 2014;17(4):303-6.

  1. Piel J, Höfer I, Hui D. Evidence for a symbiosis island involved

in horizontal acquisition of pederin biosynthetic capabilities by

the bacterial symbiont of Paederus fuscipes beetles. J Bacteriol

2004;186(5):1280-6.

  1. Ratcliffe NA, Mello CB, Garcia ES, Butt TM, Azambuja P. Insect

natural products and processes: New treatments for human disease.

Insect Biochem Mol Biol 2011;41(10):747-69.

  1. Brega A, Falaschi A, De Carli L, Pavan M. Studies on the mechanism

of action of pederine. J Cell Biol 1968;36(3):485-96.

  1. Levine MR, Dancis J, Pavan M, Cox RP. Cell fusion induced by

pederine. Pediatr Res 1974;8(5):606-8.

  1. Zhang B, Liu JY, Pan JS, Han SP, Yin XX, Wang B, et al. Combined

treatment of ionizing radiation with genistein on cervical cancer HeLa

cells. J Pharmacol Sci 2006;102(1):129-35.

  1. Kauffmann-Zeh A, Rodriguez-Viciana P, Ulrich E, Gilbert C, Coffer P,

Downward J, et al. Suppression of c-Myc-induced apoptosis by Ras

signalling through PI(3)K and PKB. Nature 1997;385(6616):544-8.

  1. Vivanco I, Sawyers CL. The phosphatidylinositol 3-Kinase AKT

pathway in human cancer. Nat Rev Cancer 2002;2(7):489-501.

  1. Weir NM, Selvendiran K, Kutala VK, Tong L, Vishwanath S,

Rajaram M, et al. Curcumin induces G2/M arrest and apoptosis in

cisplatin-resistant human ovarian cancer cells by modulating Akt and

p38 MAPK. Cancer Biol Ther 2007;6(2):178-84.

  1. Katayama K, Fujita N, Tsuruo T. Akt/protein kinase B-dependent

phosphorylation and inactivation of WEE1Hu promote cell cycle

progression at G2/M transition. Mol Cell Biol 2005;25(13):5725-37.

  1. Xavier CP, Lima CF, Preto A, Seruca R, Fernandes-Ferreira M,

Pereira-Wilson C. Luteolin, quercetin and ursolic acid are potent inhibitors

of proliferation and inducers of apoptosis in both KRAS and BRAF

mutated human colorectal cancer cells. Cancer Lett 2009;281(2):162-70.

  1. Sepehr S, Sepehri H, Khodagholi F, Delphi L, Dashtbozorgi S. Apple

pectin (AP) induced apoptosis via nitric oxide (NO) in human prostate

cancer cells Du145. Int J Pharm Pharm Sci 2015;7(10):281-5.

  1. Thees S, Hubbard GB, Winckler J, Schultz C, Rami A. Specific

alteration of the Bax/Bcl2 ratio and cytochrome c without execution of

apoptosis in the hippocampus of aged baboons. Restor Neurol Neurosci

2005;23(1):1-9.

  1. Gupta S, Afaq F, Mukhtar H. Involvement of nuclear factor-kappa B,

Bax and Bcl-2 in induction of cell cycle arrest and apoptosis by apigenin

in human prostate carcinoma cells. Oncogene 2002;21(23):3727-38.

  1. Emi M, Kim R, Tanabe K, Uchida Y, Toge T. Targeted therapy against

Bcl-2-related proteins in breast cancer cells. Breast Cancer Res

2005;7(6):R940-52.

  1. Salakou S, Kardamakis D, Tsamandas AC, Zolota V, Apostolakis E,

Tzelepi V, et al. Increased Bax/Bcl-2 ratio up-regulates caspase-3 and

increases apoptosis in the thymus of patients with myasthenia gravis.

In Vivo 2007;21(1):123-32.

  1. Nithya G, Sakthisekaran D. In silico docking studies on the anticancer

effect of thymoquinone on interaction with PTEN — A regulator of Pi3k/

Akt pathway. Asian J Pharm Clin Res 2015;8(1):192-5.

  1. Luo J, Manning BD, Cantley LC. Targeting the PI3K-Akt pathway in

human cancer: Rationale and promise. Cancer Cell 2003;4(4):257-62.

  1. Asnaghi L, Calastretti A, Bevilacqua A, D’Agnano I, Gatti G, Canti G,

et al. Bcl-2 phosphorylation and apoptosis activated by damaged

microtubules require mTOR and are regulated by Akt. Oncogene

2004;23(34):5781-91.

Перевод  с Английского


Создание сайта: студия Сергея Каминского © 2012 —2021 amaliy.com все права защищены