PLoS ONE: Epicatechin Stimulerer Mitokondrisk Aktivitet og selektivt sensibiliserer Cancer Cells til Stråling

Abstrakt

Strålebehandling er behandling af valg for solide tumorer, herunder kræft i bugspytkirtlen, men effektiviteten af ​​behandlingen er begrænset af stråling modstand. Resistens mod kemoterapi eller strålebehandling er forbundet med reduceret mitokondrielle respiration og lægemidler, der stimulerer mitokondriel respiration kan nedsætte stråling modstand. Formålet med denne undersøgelse var at vurdere potentialet af (-) – epicatechin at stimulere mitokondrielle respiration i cancerceller og til selektivt sensibiliserer cancerceller for stråling. Vi undersøgte den naturlige forbindelse (-) – epicatechin for virkninger på mitokondriel respiration og strålingsmodstand af pancreas og glioblastoma cancerceller ved anvendelse af en Clark typen oxygen elektrode, klonogene overlevelse assays, og Western blot-analyser. (-) – Epicatechin stimuleret mitokondrielle respiration og iltforbruget i Panc-1-celler. Humane normale fibroblaster blev ikke påvirket. (-) – Epicatechin sensibiliseret Panc-1, U87, og MIA PaCa-2-celler med en gennemsnitlig stråling forstærkningsfaktoren (REF) på 1,7, 1,5 og 1,2, henholdsvis. (-) – Epicatechin ikke sensibiliserer normale fibroblastceller for ioniserende stråling med en REF på 0,9, hvilket tyder cancercelle selektivitet. (-) – Epicatechin forbedret Chk2 phosphorylering og p21 induktion ved kombination med stråling i cancer, men ikke normale celler. Tilsammen (-) – epicatechin radiosensitized kræftceller, men ikke normale celler, og kan være en lovende kandidat til kræft i bugspytkirtlen behandling, når det kombineres med stråling

Henvisning: Elbaz HA, Lee I, Antwih DA, Liu. J, Hüttemann M, Zielske SP (2014) Epicatechin Stimulerer mitokondrie Aktivitet og selektivt sensibiliserer Cancer Cells til stråling. PLoS ONE 9 (2): e88322. doi: 10,1371 /journal.pone.0088322

Redaktør: Gabriele Multhoff, Technische Universitaet Muenchen, Tyskland

Modtaget: August 7, 2013; Accepteret: 13 januar 2014; Publiceret: 6 feb 2014

Copyright: © 2014 Elbaz et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Dette arbejde blev støttet af Angelika Burger Joint Postdoc Fellowship fra Karmanos Cancer Institute (SPZ og MH), startup midler fra Institut for Strålebeskyttelse Oncology, Wayne State University (SPZ), og NIH give GM089900 (MH). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:. Forfatterne erklærer, at en foreløbig patentansøgning (# 61 /817.226 (-) – epicatechin som Kræftbehandling Enhancing Compound) er indsendt. Forfatterne har ingen andre konkurrerende interesser. Forfatterne bekræfter, at dette faktum ikke ændrer deres tilslutning til alle PLoS ONE politikker på deling af data og materialer.

Introduktion

Strålebehandling er ideel til mange solide tumorer på grund af dens lokaliserede cytotoksiske effekt. Strålingsmodstand er imidlertid et fælles problem, som er ansvarlig for tilbagefald af tumorer i cancerpatienter [1]. The Warburg kraft, i hvilket mitokondriel respiration undertrykkes selv i nærværelse af oxygen, og aerob glykolyse stimuleres, menes at mediere resistens mod kemoterapi og strålebehandling i faste tumorer [2], [3]. Behandling med ioniserende stråling stimulerer mitokondrie respiration og stiger reaktive ilt arter (ROS) produktion i cancerceller [4].

Tidligere rapporter har foreslået en reduceret risiko for kræft hos patienter regelmæssigt forbrugende frugt og grøntsager [5]. Flavonoider er en allestedsnærværende klasse af polyphenolforbindelserne der er til stede i frugt og grøntsager og omfatter flere grupper af forbindelser, såsom flavanoler, flavoner, flavonoler, isoflavoner, flavanoner, anthocyanidiner, og proanthocyanidins [4], [6]. En række gavnlige sundhedsmæssige effekter, såsom forebyggelse af kræft er knyttet til flavonoider i kosten [7]. Endvidere blev flavonoider vist at sensibilisere cancerceller for kemoterapi og strålebehandling, men oftere er blevet vist at udvise radioprotektive virkninger på normale væv [8] – [11]. (-) – Epicatechin er en monomer flavanol der er et naturligt stof, der findes i mange frugter og grøntsager, især i kakao og grøn te [6], [12], og det udviser flere gavnlige virkninger på menneskers sundhed [13]. En nylig undersøgelse foretaget af vores gruppe viste, at (-) -. Epicatechin stimuleret mitokondrie respiration og øget mitokondriemasse i mus [14]

evne flavanol (-) – epicatechin at stimulere mitokondrielle respiration og øge mitokondriemasse i en musemodel [14], sammen med en tidligere undersøgelse, der viser, at stråling stimulerer mitokondrie respiration i cancerceller [4], føre os til hypotesen, at (-) – epicatechin kan sensibilisere cancerceller til strålebehandling, fordi begge modvirker Warburg stofskifte. Formålet med denne undersøgelse var at undersøge muligheden for (-) – epicatechin at stimulere mitokondrielle respiration i cancerceller og undersøge muligheden for (-) – epicatechin til selektivt bevidstgøre kræftceller for stråling. Vi viser her, at (-) – epicatechin stimuleret cytochrom

c

oxidase (COX) aktivitet og mitokondrie respiration i bugspytkirtelkræftceller. Derudover (-) – epicatechin sensibiliseret bugspytkirtelkræft og glioblastom-celler, men ikke normale fibroblaster, for stråling. (-) – Epicatechin i kombination med ioniserende stråling stimulerede Chk2 (checkpoint kinase 2) phosphorylering, p21 ekspression og forøget apoptose i cancerceller. Disse resultater tyder på, at (-) -. Epicatechin udstiller potentiale til at forbedre den terapeutiske resultat for kræftpatienter ved at øge konventionel strålebehandling

Materialer og metoder

(-) – Epicatechin

(-) – Epicatechin blev opnået fra Sigma-Aldrich som forbindelse HPLC-oprenset fra grøn te (≥98% renhed) (# E4018). En 2 mM stamopløsning af (-) – epicatechin blev fremstillet i PBS, og portioner blev opbevaret ved -80 ° C. Resultaterne af frisk fremstillede (-) – epicatechin stemte overens med -80 ° C bestande i løbet af denne undersøgelse. Test for frembringelse af reaktive oxygenarter i celler ved (-) – epicatechin-nedbrydningsprodukter efter opbevaring ved -80 ° C var negativ. Natriumpyruvat i DMEM anvendt til celledyrkning tjener som en effektiv scavenger af potentielle oxidanter fra nutraceuticals såsom (-) -. Epicatechin [15]

Celler og cellekultur

Panc-1-celler, MIA PaCa-2-celler, U87-celler og humane normale fibroblaster blev erhvervet fra American Type Culture Collection og anvendes ved lav passage (Manassas, VA). U87-celler er en model cellelinie til human glioblastoma-astrocytom. Panc-1-celler og MIA PaCa-2-celler er model cellelinier til human pancreas epitelcarcinom. Fibroblaster er en model cellelinie til normale humane celler. Celler blev dyrket og opretholdt i Dulbeccos modificerede Eagles medium (DMEM) (høj glucose, med pyruvat) suppleret med 10% føtalt bovint serum (FBS) og 2 mM L-glutamin i fravær af antibiotika. Fibroblaster blev passeret efter dissociation med 0,05% trypsin /EDTA og andre cellelinjer blev dissocieret med 0,25% trypsin /EDTA. Cellelinjer blev rutinemæssigt screenet for forurening med mycoplasma og fundet negativ.

Oxygen forbrug

Oxygen forbrug blev analyseret ved at måle COX aktivitet, som tegner sig for 90% af alle cellulære iltforbrug. COX-aktivitet blev analyseret i Panc-1-celler med en mikro-Clark-typen oxygen elektrode i et lukket kammer (Oxygraph systems Hansatech, Norfolk, UK) ved 25 ° C. Panc-1-celler blev podet i T-150-kolber og den næste dag blev cellerne behandlet med forskellige koncentrationer af (-) – epicatechin i 1 h, derefter høstet og solubiliseret i 10 mM HEPES (pH 7,4), 40 mM KCI, 1% Tween-20, 1 uM oligomycin, 1 mM PMSF, 10 mM KF, 2 mM EGTA og 1 mM Na

3VO

4. COX-aktivitet blev målt i nærvær af 20 mM ascorbat og 200 uM substrat cytochrom

c

fra ko hjerte (Sigma-Aldrich). Oxygen forbrug blev optaget på en computer og analyseres med det Oxygraph software. Proteinkoncentrationen blev bestemt med DC proteinassaykit (Bio-Rad, Hercules, CA,). COX aktivitet defineres som nanomols O

2 forbruges per minut per milligram totalt protein.

Klonogen overlevelse assay

Celler blev podet i T-25 kolber på 5 × 10

5 celler pr kolbe. Den næste dag blev cellerne eksponeret for 0-200 uM (-) – epicatechin i 1 time og derefter bestrålet med 0-8 Gy med en Pantak 320 kV orthovoltage enhed på 0,86 Gy pr min og 10 mA. Fireogtyve timer efter bestråling blev cellerne trypsiniseret, talt og udpladet ved forudbestemte klonale densiteter. To uger senere blev cellerne fikseret med en methanol /eddikesyre-blanding (07:01) og farvet med krystalviolet. Kolonitælling blev udført manuelt, og data blev analyseret ved at bestemme overlevende fraktion ved hver dosis af stråling. Cell overlevelseskurver var egnet til en lineær-kvadratisk model og stråling ekstraudstyr faktorer (REF) er afledt som arealet under kontrol (intet lægemiddel) kurve divideret med arealet under test (med narkotika) kurve [16].

Western blot-analyse

Celler blev eksponeret for 0-200 uM (-) – epicatechin i 1 time og derefter bestrålet med 0 eller 6 Gy. Fireogtyve timer efter bestråling blev cellerne høstet og lyseret i 1% SDS, Halt Protease og Phosphatase Inhibitor Cocktail, Phosphatase Inhibitor Cocktail 3 (Sigma, katalog nr. P 0044), Phosphatase Inhibitor Cocktail 2 (Sigma, katalog nr. P 5726), 10 mM, pH 7,4, 2 mM Na

3VO

4, 1 mM NaF, og 1,7 mM Na

4P

2O

7. Proteinindhold blev bestemt ved anvendelse af et BCA-assay (Thermo Scientific). Prøver til phospho-Chk2 (Thr68) og p21 blev denatureret ved kogning med 2 x Laemmli-puffer suppleret med 10% β-mercaptoethanol, mens prøver til mitokondrielle proteiner blev blandet med 2 x Laemmli-puffer suppleret med 10% β-mercaptoethanol og rystet på et rocker ved stuetemperatur i 30 min. Tredive ug protein blev påført per brønd med 4-20% mini-PROTEAN® TGX ™ færdigstøbte geler (Bio-Rad) og derefter overført til PVDF-membraner ved anvendelse af en Trans-Blot Turbo Plus-systemet (Bio-Rad). Efter overførsel blev membraner blokeret med 5% fedtfri tørmælk i 1 time ved stuetemperatur og derefter inkuberet natten over med primære anti-P-Chk2 (Thr68), anti-p21, anti-caspase 3 anti-β-actin, anti- GAPDH (1:1000-1:5000; cellesignalering Technologies, Boston, MA), oxidativ fosforylering (OxPhos) kompleks jeg NDUFB6 underenhed, OxPhos kompleks II underenhed 70 kDa Fp, OxPhos kompleks III core subunit I, cytochrom c, OxPhox kompleks IV subunit I, eller OxPhos kompleks V α subunit (1:2000-1:8000, MitoSciences, Eugene, OR). Membraner blev vasket med Tris-bufret saltvand med 0,1% Tween-20 (TBS-T), inkuberet med sekundære anti-mus eller anti-kanin-antistoffer (1:4000; cellesignalering Technologies) vasket igen og inkuberet med SuperSignal West Pico Chemiluminescent Substrate for eksponering for røntgenfilm. Proteinbånd blev kvantificeret under anvendelse Mængde En version 4.6.7 (Bio-Rad).

Statistisk analyse

Alle forsøg blev gentaget mindst tre gange. Klonogene forsøg blev udført tredobbelt. Resultater er præsenteret som gennemsnit ± SEM. Statistiske analyser blev udført ved hjælp af GraphPad Prism version 6 (GraphPad Software for videnskab, Inc., San Diego, CA) med Mann-Whitney test, Students t-test, eller en-vejs ANOVA, hvor det er relevant. Post-hoc Bonferroni s multiple sammenligninger test blev udført på signifikante ANOVA resultater. Resultaterne betragtes som væsentlig, når p 0,05. Fejl søjler repræsenterer ± SEM

Resultater

. (-) – Epicatechin stimulerer mitokondrie respiration

Vi har tidligere vist, at (-) – epicatechin stimulerer mitokondrie respiration i normal mus muskel væv [14]. For at undersøge, om (-) – epicatechin kunne stimulere mitokondrielle respiration i kræftceller, vi undersøgte aktiviteten af ​​COX ved at vurdere antallet af iltforbruget i Panc-1 celler. COX overfører elektroner fra cytochrom

c

(Cytc) til molekylært ilt og »gebyrer« mitokondrierne ved at pumpe protoner tværs den indre mitokondrielle membran, der bruges senere for ATP generation. Den Cytc /COX reaktion er den foreslåede hastighedsbegrænsende trin af elektrontransportkæden in vivo [17], [18], således at styre den samlede procentsats på cellulære respiration. (-) – Epicatechin stimuleret COX-aktivitet på en dosisafhængig måde i bugspytkirtelkræftceller når de anvendes i koncentrationer på op til 200 pM (figur 1A, p 0,05). På 200 uM (-) -. Epicatechin, mitokondrie respiration blev øget med 59% fra 15,7 til 25,0 nmol O

2 /min pr milligram protein

(A) Oxygen forbrug af cytokrom c oxidase (COX) fra Panc-1-celler udsat for forskellige (-) – epicatechin koncentrationer. Omsætningen er defineret som forbruges O

2 (nM) /(min · samlet protein (mg)). Respirationsfrekvenser forhøjes med (-) – epicatechin i en koncentrationsafhængig måde. * P 0,05, sammenlignet med 0 uM (-) – epicatechin. (B) Oxygen forbrug af cytochrom c-oxidase (COX) fra human normal fibroblast (HNF) celler eksponeret for 0 eller 100 uM (-) – epicatechin. Respiration satser ikke steget med 100 uM (-) -. Epicatechin

For at bestemme om stimulation af mitokondrie respiration ved (-) – epicatechin kan forekomme i normale, ikke-kræft celletyper, vi behandlede menneske normale fibroblaster (HNF) med epicatechin og måles COX-aktivitet. Ingen signifikant stigning i O

2 forbruget blev observeret efter 100 pM behandling (fig. 1B). Disse data viser, at (-) – epicatechin selektivitet stimulerer mitokondrie respiration i kræftceller

. (-) – Epicatechin sensibiliserer kræftceller for ioniserende stråling

Øget mitokondrie respiration på grund af (-) – epicatechin behandling kan vende Warburg stofskiftet og derfor sensibiliserer cancerceller for stråling. For at teste denne, undersøgte vi virkningen af ​​(-) – epicatechin på klonogen overlevelse Panc-1, U87, og MIA PaCa-2 cancercellelinier. (-) – Epicatechin signifikant forøget radiosensitivitet i Panc-1-celler i doser fra 2 til 8 Gy (p = 0,0001, figur 2A.). I U87-celler, (-) – epicatechin også signifikant forbedret radiosensitivitet i doser fra 2 til 8 Gy (p = 0,0001, figur 2B.). Lignende resultater blev fundet i MIA PaCa-2-cellelinien, hvori (-) – epicatechin producerede signifikant strålingssensibilisering ved hver testede dosis (p = 0,0001, figur 2C.). Celle overlevelseskurver blev tilpasset til en lineær kvadratisk model. I Panc-1 celler, den overlevende fraktion ved 2 Gy var 98%, mens (-) – epicatechin behandling reducerede signifikant den overlevende fraktion til 58% (p = 0,001). I U87-celler, den overlevende fraktion ved 2 Gy var 79% og (-) – epicatechin signifikant reduceret overlevelse til 51% (p = 0,021). I MIA PaCa-2 celler, den overlevende fraktion ved 2 Gy var 67%, mens (-) – epicatechin behandling reducerede signifikant den overlevende fraktion ved 2 Gy til 52% (p = 0,029). Forøgelsen af ​​strålingsinduceret celledød eller stråling forstærkningsfaktoren (REF) var 1,7 for Panc-1, 1,5 for U87, og 1,2 for MIA PaCa-2-celler. Disse data viser, at (-) -. Epicatechin radiosensibiliserer cancere af multiple typer in vitro

(A) (-) – Epicatechin sensibiliserer Panc-1-celler for stråling med en gennemsnitlig REF = 1,7 (B) (-) -Epicatechin sensibiliserer U87-celler for stråling med en gennemsnitlig REF på 1,5. (C) (-) -. Epicatechin sensibiliserer MIA Paca-2-celler for stråling med en gennemsnitlig REF = 1,2

(-) – Epicatechin ikke sensibiliserer HNF-celler for stråling

for at teste, om (-) – epicatechin strålingssensibilisering er selektiv for cancerceller, undersøgte vi virkningen af ​​(-) – epicatechin på HNF-celler. (-) – Epicatechin 20 uM ikke sensibiliserer HNF-celler for stråling med en REF på 0,9 (figur 3A). Heller ikke (-) – epicatechin alene fald klonogene overlevelse HNF-celler (figur 3B). Disse data viser, at (-) – epicatechin er selektiv for cancerceller og kan således ikke øge normalt væv toksicitet ved kombination med stråling Salg

(A) 20 um. (-) – Epicatechin ikke sensibilisere HNF-celler for stråling (REF = 0,9). (B) (-) – Epicatechin alene hæmmer ikke kolonidannelse i HNF (p 0,05).

Effekt af (-) – epicatechin på elektron transportkæden (ETC) proteinekspression

Tidligere undersøgelser viste, at øget mitokondriel respiration via (-) – epicatechin program er tilknyttet en lille, men signifikant opregulering af ETC proteinkomplekser in vivo [14]. Vi udførte Western blot-analyse for alle OxPhos komplekser under anvendelse af antistoffer til en nøgle underenhed af hvert kompleks (NDUFP, 70 kDa FP, core1, COX1, ATP syntase α) i Panc-1-celler behandlet med 0-200 uM (-) – epicatechin forudgående at være udsat for 0 eller 6 Gy. (-) – Epicatechin alene ikke signifikant ændrer ekspressionen af ​​nogen af ​​de ETC proteiner i Panc-1-celler (figur 4A-B). Kombination (-) – epicatechin med 6 havde Gy en beskeden effekt på komplekse I (NDUFP) ved 200 uM og kompleks III core subunit 1 ved 100 uM (figur 4A og C, p = 0,0006). Disse data antyder, at (-) -. Epicatechin, i dette cancercellelinie, ikke udløser store ændringer i mitokondrielle OxPhos komplekser niveauer eller mediere strålingssensibilisering gennem store ændringer i niveauerne af ETC regulatoriske underenheder

(A) A repræsentative blot for ETC proteinekspression i Panc-1-celler, der blev behandlet med 0-200 uM (-) – epicatechin og 0 eller 6 Gy. (B) (-) – Epicatechin alene ikke væsentligt ændrer ETC proteinekspression. Proteinniveauer er normaliseret til den ubehandlede kontrol. (B) (-) – Epicatechin inducerede minimale ændringer i ETC proteinekspression, når det kombineres med 6 Gy. Værdier blev normaliseret til 6 Gy alene, og * p 0,05 i forhold til 6 Gy /0 uM (-) – epicatechin

(-) – Epicatechin og stråling stimulerer checkpoint kinase 2 phosphorylering og p21-ekspression. i Panc-1, men ikke HNF celler

Phosphorylering af checkpoint kinase protein 2 (p-Chk2) ved threonin 68 og overekspression af p21 er impliceret i DNA beskadigelse respons og strålingssensibilisering [19], [20]. Vi analyserede p21-ekspression og Chk2 phosphorylering i Panc-1-celler behandlet med 0 eller 20 pM (-) – epicatechin efter udsættelse for 0 eller 6 Gy. (-) – Epicatechin alene forårsagede ikke nogen ændring i p21 niveauer eller Chk2 phosphoryleringsbegivenheder 24 timer efter behandlingen. Men en kombination af (-) – epicatechin og 6 Gy behandling stimulerede p21-ekspression (figur 5A, p = 0,0005) og Chk2 phosphorylering (figur 5B, p = 0,042). Ekspressionen af ​​p21 blev øget 62% og P-Chk2 (Thr68) -niveauer steg 43% i bestrålede celler behandlet med (-) – epicatechin, sammenlignet med celler der modtager stråling alene

(A). (-) – epicatechin stimulerer p21-ekspression. Proteinniveauer i 20 pM (-) – epicatechin behandlede prøver blev normaliseret til prøver behandlet med 6 Gy. (B) 20 pM (-) – epicatechin stimulerer Chk2 phosphorylering. Proteinniveauer i (-) – epicatechin behandlede prøver blev normaliseret til prøver, som blev behandlet med 6 Gy, og * p 0,05

Vi derefter undersøgt P-Chk2 og p21 i HNF-celler efter behandling med. (-) – epicatechin og stråling siden HNF celler ikke radiosensitized (fig. 3). I modsætning til Panc-1 cancerceller, kombination (-) – epicatechin plus 6 Gy behandling reducerede p21-ekspression med 15% (. Figur 6A, p = 0,03). Chk2 phosphorylering var uændret (fig. 6B). Disse data antyder, at (-) -. Epicatechin radiosensibiliserer kræftceller ved forstyrrelser af cellecyklus og checkpoint reaktioner på stråling

(A) (-) – Epicatechin inhiberer p21-ekspression. Proteinniveauer i 20 pM (-) – epicatechin behandlede prøver blev normaliseret til prøver behandlet med 6 Gy, og * p 0,05. (B) 20 pM (-) – epicatechin stimulerer ikke Chk2 phosphorylering. Proteinniveauer i (-) – epicatechin behandlede prøver blev normaliseret til prøver, som blev behandlet med 6 Gy

. (-) – Epicatechin og stråling stimulerer kløvning af caspase 3 i Panc-1-celler

Caspase 3 er afgørende for udførelsen af ​​apoptose. For at undersøge den mulighed, at (-) – epicatechin sensibiliserer cancerceller for stråling ved at inducere apoptose, udførte vi western blot-analyse for pro-caspase 3 og spaltes caspase 3 i Panc-1-celler eksponeret i 72 timer med 0 eller 20 μ (-) -epicatechin og 0 eller 6 Gy stråling. Panc-1-celler udsat for (-) – epicatechin viste forøget pro-caspase 3-ekspression og celler behandlet (-) – epicatechin og /eller 6 Gy viste øget caspase 3 spaltning sammenlignet med prøver udsat for 6 Gy alene (Fig. 7). Disse data antyder, at (-) -. Epicatechin radiosensibiliserer bugspytkirtelkræftceller ved at stimulere caspase 3-ekspression og apoptose

Panc-1-celler blev eksponeret for 0 eller 20 pM (-) – epicatechin i 1 time, derefter udsat for 6 Gy stråling, og inkuberet i 72 timer. (-) – Epicatechin stimulerer pro-caspase 3-ekspression og spaltning

Diskussion

. (-) – Epicatechin stimuleret mitokondrie respiration i Panc-1 celler som indlysende af øgede iltforbrug satser . While (-) – epicatechin sensibiliseret glioblastom og bugspytkirtelkræftceller for stråling, det ikke sensibiliserer HNF-celler, hvilket indikerer, at radiosensibilisering virkning af (-) – epicatechin er specifik for cancerceller. (-) – Epicatechin stimuleret mitokondrielle respiration og udviste strålingssensibilisering i Panc-1-celler på en dosisafhængig måde. Kombination (-) – epicatechin med 6 Gy stimuleret Chk2 fosforylering, p21 udtryk, og induceret større spaltning af caspase 3. Disse effekter blev observeret fortrinsvis i kræftceller, men ikke normale celler (HNF)

De viste resultater heri. er nye og væsentlige i tre henseender. For det første (-) – epicatechin sensibiliserede bugspytkirtelkræftceller for stråling. Pancreas cancer er typisk resistente over for konventionelle terapeutiske interventioner [21] samt strålingssensibiliserende lægemidler kan således være nyttigt at overvinde denne terapeutiske forhindring. For det andet er de fleste typer af kræft i bugspytkirtlen kendetegnet ved KRAS-mutationer [22] og vores resultater viste, at (-) – epicatechin radiosensibiliserer Kras mutant Panc-1 og MIA PaCa-2-cellelinjer. For det tredje viste vi, at (-) – epicatechin sensibiliserede cancerceller men ikke HNF-celler for stråling, hvilket er konsistent med tidligere undersøgelser og indikerer cancercelle selektivitet [9], [10], [23]. Desuden nyhed af vores resultater er tydeligt i at vise stimuleret mitokondrie respiration i kræftceller ved koncentrationer, der er mere terapeutisk relevante, og at der ikke er testet i bugspytkirtelkræftceller. Biotilgængelighed af (-) – epicatechin, når de indgives oralt som en del af en fødevare ekstrakt såsom grøn te eller kakao kan være et problem på grund af begrænset tarmabsorption. I denne undersøgelse anvendte vi oprenset (-) – epicatechin forbindelse og forestiller en mere direkte rute terapeutisk indgivelse in vivo, der kan give mulighed for større plasmakoncentrationer. Navnlig er vores tidligere undersøgelser fundet biologiske effekter efter oral indgivelse af ren forbindelse [14]. Selv om denne undersøgelse viste en virkning af (-) – epicatechin på normalt væv, mens den aktuelle undersøgelse ikke forskelle i modellerne og celletyper er de undersøgte udtalt og kan forklare denne uoverensstemmelse. Metabolisme, signalering og ETC isoformer sandsynligvis forskellige mellem muskelceller og fibroblaster.

Stimulering mitokondrielle respiration i bugspytkirtelkræftceller ikke nødvendigvis kræve øget ETC proteinekspression. Talrige undersøgelser har vist, at COX afgørende reguleres ved phosphorylering på begge de katalytiske og regulatoriske underenheder [24]. Derfor stimulering af mitokondrisk respiration ved (-) – epicatechin i cancerceller kunne være medieret af en signalering mekanisme, der mangler at blive belyst. (-) – Epicatechin blev vist at inhibere MAPK /Erk [25], [26] og MAPK blev vist at associere med EGFR og translokere til mitokondrierne, hvor det binder til COX [27] antyder en potentiel signalering mekanisme til (-) -epicatechin-medieret regulering af mitokondriel respiration

Kombinering. (-) – epicatechin med strålingsinduceret Chk2 phosphorylering i Panc-1-celler. Chk2 phosphorylering på threonin 68 forekommer efter eksponering for stråling som en del af DNA-skade respons [28], [29]. Flere undersøgelser viser inddragelsen af ​​p21 i strålingssensibilisering i flere typer af kræft [19], [20], [30]. Endvidere viser undersøgelser, at phosphoryleringen af ​​Chk2 på threonin 68 og forøget p21-ekspression reducerer celleproliferation ved at inducere senescens [31] – [33]. Evnen af ​​(-) – epicatechin for at stimulere Chk2 phosphorylering og p21-ekspression kan potentielt forklare, i det mindste delvis, en mekanisme, hvorved (-) – epicatechin forårsager radiosensibilisering og inhibering af klonogene overlevelse i Panc-1-celler. I yderligere, (-) – epicatechin stimuleret kløvning af caspase 3 med eller uden stråling og dette kunne give en anden forklaring på radiosensibilisering i bugspytkirtelkræftceller

. (-) – Epicatechin stimuleret mitokondrielle respiration og hæmmede klonogen overlevelse i bugspytkirtlen cancerceller. Når de kombineres med stråling, (-) – epicatechin radiosensitized bugspytkirtelkræftceller og glioblastom-celler, men ikke HNF celler. (-) – Epicatechin stimuleret Chk2 phosphorylering og p21 udtryk over niveauet opnås ved stråling alene. Disse resultater antyder, at (-) – epicatechin er selektiv sensibilisering cancerceller for stråling og gør det til en lovende kandidat som en ny terapeutisk modalitet til behandling af pancreas eller andre cancere

.