Extracto
Se sabe que la exposición de las líneas celulares
in vitro
de vuelos parabólicos cambia su la expresión génica y la producción de proteínas patrones. Los vuelos parabólicos y vuelos espaciales en general se acompañan de hipergravedad transitoria y vibraciones, lo que puede afectar a las células y, por tanto, tienen que ser considerados también. Para estimar el posible impacto de hipergravedad transitoria y la vibración, se investigaron los efectos de estas fuerzas por separado utilizando instalaciones especializadas en tierra. Colocamos la tiroides folicular ML-1 y CGTH W-1 en las células cancerosas en una centrífuga específica (música multi Muestra Incubadora centrífuga; SAHC brazo corto centrífuga humana) que simulan las fases hipergravedad que se producen durante una (P1) y 31 parábolas (P31) de la parabólica vuelos, respectivamente. En el dispositivo Vibraplex, las mismas líneas celulares se trataron con ondas de vibración correspondientes a las que se producen durante un vuelo parabólico toda una duración de dos horas. Después de los diversos tratamientos, se recolectaron y analizaron por cuantitativa en tiempo real PCR células, centrándose en los genes implicados en la formación (
ACTB
,
MYO9
,
TUBB
,
VIM
,
TLN1
, y
ITGB1
) y modulación (
EZR
,
RDX
, y
MSN
) el citoesqueleto, así como los factores de crecimiento de codificación (
EGF
,
CTGF
,
IL6
, y
IL8
) o proteínas quinasas (
PRKAA1
y
PRKCA
). El análisis reveló alteraciones en varios genes en las dos líneas celulares; Sin embargo, un menor número de genes que se vieron afectados por la ML-1 de las células CGTH W-1. Curiosamente,
IL6
era el único gen cuya expresión se cambió en ambas líneas celulares por cada tratamiento, mientras que
PKCa
transcripción no se vio afectado en todos los experimentos. Llegamos a la conclusión de que un mecanismo independiente de PKCa-
IL6
la activación de genes es muy sensible a las fuerzas físicas en las células tiroideas cultivaron
in vitro
como monocapas
Visto: Ma. X, Wehland M, Aleshcheva G, J Hauslage, Wasser K, Hemmersbach R, et al. (2013) La interleucina-6 Expresión bajo estrés gravitacional debido a la vibración y Hipergravedad en las células foliculares del cáncer de tiroides. PLoS ONE 8 (7): e68140. doi: 10.1371 /journal.pone.0068140
Editor: Gayle E. Woloschak, Universidad de Northwestern Feinberg School of Medicine, Estados Unidos de América
Recibido: 15 Abril, 2013; Aceptado: 25-may de 2013; Publicado: 2 Julio 2013
Derechos de Autor © 2013 Ma et al. Este es un artículo de acceso abierto distribuido bajo los términos de la licencia Creative Commons Attribution License, que permite el uso ilimitado, distribución y reproducción en cualquier medio, siempre que el autor original y la fuente se acreditan
Financiación:. Este estudio fue apoyado por la Agencia Espacial alemana DLR (BMWi conceder 50WB1124), así como por la Agencia Espacial Europea (ESA subvención CORA-GBF-2010-203 con el número de contrato 4000102119) y la Universidad de Aarhus, Dinamarca. Los donantes no tenía papel en el diseño del estudio, la recogida y análisis de datos, decisión a publicar, o la preparación del manuscrito
Conflicto de intereses:.. Los autores han declarado que no existen intereses en competencia
Introducción
En vivo
tumores comprenden células neoplásicas, células estromales no malignas y células hematopoyéticas migratorias [1]. Diferentes tumores están dominadas por las células cancerosas heterogéneos fenotípicamente y funcionalmente, que guían las complejas interacciones entre los tipos de células y regulan el crecimiento del tumor, progresión, metástasis y angiogénesis [2]. Así, las células neoplásicas o cancerosas son el constituyente principal de los tumores malignos. Su análisis puede indicar posibles vías de desarrollo de tumores malignos y el tratamiento
.
Nos centramos en los carcinomas foliculares de la tiroides, que son tumores epiteliales malignos que expresan patrones foliculares. Normalmente, se encapsulan [3] - [5].
In vivo
, las células neoplásicas que impulsan el progreso del cáncer son células epiteliales en diferentes etapas de desdiferenciación. células de cáncer folicular de tiroides neoplásicas son representados por las líneas de LD-1, FTC-133 y CGTH-W1 para este estudio [5] - [7]. En los últimos años, las células del cáncer de tiroides han demostrado ser afectados se incubaron en una máquina de posicionamiento aleatorio (RPM) o una clinostat, dispositivos desarrollados para simular la microgravedad en la Tierra [8] - [12]. Encontramos cambios en el crecimiento de dos a tres dimensiones de las células de cáncer de tiroides cultivadas en el RPM, acompañado por una alteración en la concentración de diversas proteínas y la expresión de un número considerable de genes [8] - [12].
El RPM es un dispositivo diseñado para simular la microgravedad en la Tierra. Para este propósito, las muestras se giran alrededor de las tres direcciones espaciales de una manera aleatoria. En el curso del experimento, la dirección del vector de gravedad cambia constantemente y sus efectos puede ser cancelada con el tiempo [13]. El comportamiento alterado de las células cancerosas incubadas en esta máquina puede ser debido a la gravedad alterada (microgravedad simulada). Para probar esto, hemos expuesto las células del cáncer de tiroides y las células endoteliales a la microgravedad real a corto plazo generados en los aviones durante vuelos parabólicos. La exposición a la microgravedad verdadero condujo a resultados similares, pero no idénticas, en comparación con los experimentos RPM [14], [15]. Estas diferencias pueden deberse al hecho de que el RPM no simula la microgravedad para nuestro sistema de células elegido y investigó parámetros, o que la microgravedad es interrumpida por fases hipergravedad y acompañado por vibraciones. Durante un vuelo parabólico, cada una de las 31 parábolas normalmente volado incluye 22 s de la microgravedad y períodos de 1
g
y 1,8
g
, así como la vibración causada por el motor [14], [16].
para investigar los efectos mecánicos complejos que afectan a las células durante un vuelo parabólico, es importante para caracterizar la influencia de hipergravedad y la vibración a corto plazo en las células sin exponerlos a la microgravedad. Por lo tanto, hemos realizado pruebas hipergravedad y simulación de vibración separadas, utilizando métodos que simulaban el perfil de aceleración de uno o 31 parábolas, así como las vibraciones que se producen durante todo el vuelo. Por otra parte, nos centramos en la expresión de las citoquinas IL-6 e IL-proteínas quinasas 8, así como
Métodos
Cell Cultura y
Las líneas celulares de cáncer de tiroides humanos. ML-1 [5] y CGTH-W1 [6] se sembraron en T75 cm
2 o T25 cm
2 frascos de cultivo y se alimenta medio RPMI 1640 (Invitrogen, Eggenstein, Alemania) suplementado con suero bovino fetal 10% (Biochrom, Berlín, Alemania), 100 unidades /ml de penicilina y estreptomicina 100 mg /ml, y se dejó crecer hasta su confluencia.
los experimentos hipergravedad
hipergravedad se generó utilizando la muestra Multi Incubadora Centrífuga ( Música, DLR, Colonia, Alemania), que se colocó en una incubadora a 37 ° C y 5% de CO
2. Impulsado por un programa de ordenador especial, las células fueron expuestas a un perfil hipergravedad que se produce durante una parábola (P1) y 31 parábolas (P31). Este dispositivo se utiliza para tratar las células, cuyos ARNm se determinó posteriormente. células cultivadas de confluently T75 frascos de cultivo de células se trataron con tripsina y se transfirieron a tubos de 5 ml. Los tubos se llenaron con medio de cultivo celular y las células se dejaron equilibrar antes de la centrifugación. En correspondencia con los tiempos de fijación de las células durante un vuelo parabólico, las células se expusieron o bien a un ciclo de dos 20-s-largo 1.8
g
fases interrumpidas por un 22-s de pausa (P1) o a 2 h, durante 1,8
g
fases (P31). Además, hemos realizado experimentos en el brazo corto Centrifugar Humano (SAHC, DLR, Colonia, Alemania), con células de matraces de cultivo celular T75 debido a la alta cantidad de material necesario para el análisis. En este dispositivo, se expusieron las células a una fase hipergravedad continua de aproximadamente 2 horas que corresponde a 31 parábolas. Recogimos n = 5 estática 1
g
controles y n = 5 1.8
g
hiper
g
muestras para los análisis Western blot (n = 5; P31), como así como n = 5 estática 1
g
controles (P1), n = 5 estática 1
g
controles (P31), y n = 5 1.8
g
hiper
g gratis (P1 y P31) para la PCR en tiempo real, respectivamente. El 1
g
controles fueron cultivadas en paralelo en una incubadora idéntica vecina.
Los experimentos de vibración
frascos de cultivo T25 que contienen 90% monocapas confluentes se fijaron en la plataforma en un Vibraplex incubadora a 37 ° C con 5% de CO
2 en el aire y se trató de acuerdo con un protocolo publicado anteriormente [14]. En pocas palabras, la aplicación de Vibraplex, las células fueron expuestas a vibraciones comparables a los que se producen durante los vuelos parabólicos [16]. Las frecuencias que van de 0,2 Hz a 14 kHz se ajustaron, que corresponden a las tres fases: tire hacia arriba (1.8
g
), caída libre (microgravedad, μ
g
), y sacar (1,8
g
), registrada y analizada por Schmidt [16] durante aproximadamente 2 horas, que es el tiempo que las 31 parábolas de las misiones reales parabólicos últimos. Después, el medio se retiró y las células raspada y se recoge en 3 ml de fosfato frío solución salina tamponada (PBS). Después de una centrifugación subsiguiente (4.000 rpm), el sedimento se almacenó a -80 ° C para análisis de transferencia Western y PCR.
El 1
g
controles se cultivaron por separado en la misma incubadora. Se recogieron n = 5 estáticas 1
g
controles y n = 5 muestras de vibración 2 horas para análisis de transferencia Western (n = 5; P31), así como n = 5 muestras para PCR en tiempo real, respectivamente.
aislamiento de ARN
Las células para cuantitativa en tiempo real PCR fueron fijadas con ARN
después
(Applied Biosystems, Darmstadt, Alemania) en una proporción de 04:01. Posteriormente, los frascos se almacenaron a 4 ° C. Inmediatamente antes de su uso, la RNAlater fue sustituido por PBS (Invitrogen, Darmstadt, Alemania). Las células se rasparon usando raspadores de células (Sarstedt, Nümbrecht, Alemania), se transfirieron a tubos y se sedimentaron por centrifugación (2500 ×
g
, 10 min, 4 ° C). El RNeasy Mini Kit (Qiagen, Hilden, Alemania) se utilizó de acuerdo con las instrucciones del fabricante para aislar RNA total. Las concentraciones de ARN y la calidad se determinaron por espectrofotometría a 260 nm utilizando un instrumento NanoDrop (Thermo Scientific, Wilmington, DE, EE.UU.). El ARN aislado tenía una relación A260 /280 & gt;. 1.5
ADNc para la cuantitativa en tiempo real PCR se obtuvo con el Kit de Síntesis de la primera cadena de ADNc (Fermentas, St. Leon-Rot, Alemania), utilizando 1 g de ARN total en un 20-l revertir mezcla de reacción de transcripción.
cuantitativo PCR en tiempo real
cuantitativo en tiempo real PCR se utilizó para determinar los niveles de expresión de los genes de interés. El software Primer Express® se utilizó para diseñar cebadores apropiados con un T
m de alrededor de 60 ° C (Tabla 1).
Los cebadores fueron sintetizados por TIB Molbiol (Berlín, Alemania). Todos los ensayos se realizaron en un sistema de PCR en tiempo real utilizando el StepOnePlus SYBR®Green PCR Master Mix de energía (Applied Biosystems tanto, Darmstadt, Alemania). El volumen de reacción fue de 25 l, incluyendo 1 l de cDNA plantilla y un primer concentración final de 500 nM. Las condiciones de PCR fueron las siguientes: 10 min a 95 ° C, 40 ciclos de 30 s a 95 ° C y 1 min a 60 ° C, seguido de una etapa de análisis de curva de fusión (gradiente de temperatura de 60 ° C a 95 ° C con + 0,3 ° C por ciclo). Si todos los amplicones mostraron una sola T
m similar a la predicha por el software Primer Express, las reacciones de PCR se consideraron específico. Cada muestra se midió por triplicado y se aplicó el método comparativo C
T (ΔΔC
T) para la cuantificación relativa de los niveles de transcripción. 18S rRNA se utilizó como gen de mantenimiento para normalizar nuestros datos de expresión.
Análisis de Western Blot
Después del tratamiento, las muestras para el análisis de Western blot se fijaron mediante la adición de etanol hasta una concentración final de 70 %. Para el análisis, SDS-PAGE, inmunotransferencia y densitometría se llevaron a cabo en seis réplicas siguiendo los protocolos de rutina [17] - [19]. Se utilizaron anticuerpos contra antígenos de los siguientes: α-tubulina, pan-actina, β-actina, moesina y Ezrin (las diluciones fueron 1:1000, a excepción de pan-actina, 1:4000). Todos los anticuerpos se adquirieron de Cell Signaling Technology Inc. (MA, EE.UU.). Para la cuantificación densitométrica de las bandas, las membranas fueron teñidos escaneados y analizados utilizando el software Image J (http://rsb.info.nih.gov/ij/) [20]. Dado que no se encontró una proteína adecuada que podría servir como control de carga en las condiciones experimentales investigados, nos cargamos cuidadosamente cantidades iguales de proteína (40 mg en 10 l) en cada carril del gel y se normalizaron los datos densitométricos a este valor.
CADENA 9.0 Análisis de redes
Las proteínas investigados fueron tabulados. Para cada proteína, el número de entrada y nombre de gen UniProtKB fue adquirida en UniProtKB y estos nombres fueron utilizados para la generación de red con CADENA 9,0 (www.string-db.org) [21]. Los números de entrada UniProtKB se insertaron en el formulario de entrada que fue seleccionado como el organismo "múltiples proteínas" y "homo sapiens". La vista de la red resultante se descargó la imagen como a.jpg.
Análisis estadístico
Todos los análisis estadísticos se realizaron utilizando el software SPSS 16.0 (SPSSS, Inc., Chicago, IL, EE.UU.). Se empleó el test ANOVA de una vía o la prueba de Mann-Whitney-U en su caso. Las diferencias se consideraron significativas a nivel de
p Hotel & lt; 0,05. Todos los datos se representan como media ± desviación estándar.
Resultados
Los genes y proteínas seleccionadas
Para probar la influencia de la vibración y hipergravedad en el comportamiento celular, se investigaron dos cáncer de tiroides líneas celulares. Se evaluaron las proteínas del citoesqueleto porque habíamos observado anteriormente que el citoesqueleto se vio afectada durante los vuelos parabólicos [14]. Por lo tanto, nos centramos en los genes y las proteínas implicadas en la formación (actina, miosina, tubulina, vimentina, talina, y la integrina) y modulación (Ezrin, radixina, y moesina) citoesqueleto. Por otra parte, hemos explorado los factores de codificación de crecimiento (IL-6, IL-8, EGF, y CTGF) y las proteínas quinasas (PRKCA y PRKAA1). A pesar de la diversidad funcional de las proteínas, que forman una red de interacciones (Fig. 1), con la excepción de PRKAA1, la subunidad catalítica de la proteína activada por AMP quinasa (AMPK) que juega un papel clave en la regulación del metabolismo de energía celular.
variación en la expresión de ARNm inducido por vibración
las dos líneas de células continuaron creciendo durante el tratamiento de vibración que dura dos horas. Después, la observación microscópica reveló que la unión celular todavía persistía. Sin embargo, la determinación de las concentraciones de ARNm de las proteínas demostró que las células ML-1 y CGTH-W1 se vieron afectados de manera diferente por las vibraciones. Mientras que sólo
IL6
concentraciones de ARNm disminuyó en las células ML-1, las concentraciones de las otras transcripciones investigados se mantuvo sin cambios (Fig. 2). En CGTH células W-1, el ARNm de
CTGF
,
IL6
,
ACTB
,
MSN, ITGB1
y
PRKAA1
fueron upregulated, mientras que
TUBB
ARNm fue regulada hacia abajo. Todos los demás niveles de ARNm no se vieron afectados por la vibración (Fig. 3). Por lo tanto, ML-1 en las células parecían ser más resistentes a las vibraciones que las células CGTH-W1.
Expresión génica diferencial inducida por corto plazo Hipergravedad
Durante un vuelo parabólico , las células se exponen a las vibraciones, así como a hipergravedad. En experimentos de vuelo anteriores [14], [15], se observó que los principales cambios celulares se produjeron durante la primera parábola. Por lo tanto, aquí, nos expusieron las células a un perfil de aceleración que se produce durante la primera parábola. Incluso durante estos cortos períodos (2 x 20 segundos) de la centrifugación, alteraciones significativas en la transcripción de los genes de interés se produjeron. En las células ml-1, se detectó significativa baja regulación de las concentraciones de ARNm de
IL6
y
IL8
, mientras que no se observó ningún cambio significativo para
TUBB, MYO9, VIM, EZR; RDX; MSN, EGF, CTGF, PRKCA, España y
PRKAA1 gratis (Fig. 4).
En CGTH células W-1, el ARNm de
CTGF, IL6 , IL8, ITGB1, VIM, TLN1, MYO9B
y
RDX
fueron downregulated, mientras que las concentraciones de los otros ARNm ensayadas permanecieron afectados por las Naciones Unidas (Fig. 5). Una vez más, ML-1 en las células parecían ser más resistentes que las células CGTH W-1, especialmente con respecto a las proteínas del citoesqueleto.
diferencial de mRNA expresión inducida por la exposición repetida a Hipergravedad
A pesar de la importante efecto de un vuelo parabólico es visto después de la primera parábola, nos expusieron las células a hipergravedad que se produce durante un total de 31 parábolas y examinamos los niveles de mRNA después. La exposición repetida a hipergravedad revirtió los efectos de la primera parábola en
IL6
y
IL8
niveles de mRNA en células ML-1. Ahora,
IL6
y
IL8
transcripciones fueron reguladas, junto con
CTGF, EZR
y
RDX
ARNm (Fig. 4).
En la línea celular CGTH W-1, la expresión de
ITGB1, VIM, MYO9, RDX, IL6, España y
IL8
disminuyó después de P31, mientras que las concentraciones de la otros siete tipos de mRNA no se vieron afectados (Fig. 5). Estos resultados demostraron que la hipergravedad que se produce durante 31 parábolas sobre todo hasta regula la transcripción de nuestro objetivo genes en las células ml-1, sino que los regula a la baja en las células CGTH W-1.
Los cambios en la proteína intracelular las concentraciones inducidas por la vibración o Hipergravedad que se produce durante 31 Parábolas
los datos publicados sobre las correlaciones entre los niveles de mRNA intracelular y las concentraciones de proteína son inconsistentes [22] - [24]. Por lo tanto, se determinó la concentración de proteínas de actina, tubulina, moesina y ezrin, además de las concentraciones de ARNm. El uso de un anticuerpo que se une a todas las variantes de cadenas de actina (pan-actina), se observó que las concentraciones de proteína pan-actina se redujeron en cada línea celular después de cada tipo de tratamiento en comparación con 1
control de las células (g
Fig. 6A, 7A). Los niveles de proteína de las cadenas de alfa-tubulina fueron diferentes en las células CTGH W-1 ML-1 y. En las células ML-1, las concentraciones de proteína disminuyeron después del tratamiento de vibración y la exposición hipergravedad, mientras que se observó lo contrario en las células CGTH W-1 (Fig. 6C y 7C). En estos casos, una comparación directa entre la proteína y las concentraciones de mRNA no fue posible debido a varios genes codifican las proteínas etiquetadas por los anticuerpos. Cuando se utilizó un anticuerpo dirigido contra cadenas beta-actina solamente, que son codificados por el
ACTB
gen, se detectó ningún cambio en las células ML-1 después del tratamiento de vibración y aumento de las concentraciones después de la exposición a hipergravedad. En las células CTGH W-1, se observó sobre regulación de esta proteína después de la vibración y una regulación a la baja después de la exposición hipergravedad (Fig. 6B y 7B). Por lo tanto, las proteínas y los cambios de ARNm correspondían bien en células CGTH W-1 después de la exposición a la vibración (Fig. 3, 7B), pero no después de hipergravedad repetido (Fig. 5, 7B). También había una correlación en las células ML-1 entre las proteínas y los cambios de ARNm en respuesta a la vibración (Fig. 2), pero no a la exposición hipergravedad (Fig. 4) [14]. Además, se realizaron análisis de Western blot para moesina y Ezrin. En las células ML-1, sólo se ezrin fue influenciado por las vibraciones, mientras que moesina y ezrin se vieron afectados por hipergravedad (Fig. 6D y 6E). En las células CGTH W-1, ambos tipos de proteínas se redujeron regulado por la vibración, pero sólo moesina expresión de la proteína disminuyen en hipergravedad (Fig. 7D y 7E). En estos casos, las concentraciones de proteína y ARNm correspondían sólo en tres de los ocho análisis (Fig. 3-7).
Discusión
Para estudiar la posible influencia de la vibración o hipergravedad en las células de cáncer de tiroides, se seleccionaron las proteínas que están implicadas en el mantenimiento o la modulación de las estructuras celulares. La razón de la elección de ellos era debido a las observaciones anteriores de que estas proteínas reaccionan más sensiblemente cuando las células se exponen a la microgravedad [8], [10], [12]. Además, el objetivo fue encontrar un objetivo proteína /gen directa de las fuerzas mecánicas que a su vez desencadena cambios en otras proteínas [25].
Las proteínas cuyos genes se determinó tener diferentes funciones celulares. Actina, miosina, tubulina y vimentina son los principales componentes del citoesqueleto, de soporte y de refuerzo de la estructura de la célula [26]. Ezrin y moesina pertenecen a la familia ERM, que también incluye radixina. Estas proteínas pueden interactuar con las proteínas de la membrana plasmática y actina filamentosa [27], y regular la organización y la dinámica del citoesqueleto de actina en general [28]. Se adjunta a los filamentos de actina a través de la talina, la integrina penetra la membrana celular e interactúa con la matriz extracelular que rodea las células. Se requiere este enlace para transmitir señales desde el entorno de la célula al interior [29]. factor de crecimiento epitelial (EGF), factor de crecimiento de tejido conectivo (CTGF) y las interleucinas 6 y 8 son producidas por las células tiroideas y actuar en su citoesqueleto de una manera autocrina [30].
En el presente estudio, la comparación de proteína y las concentraciones de ARNm relacionados revelado pobre correlación con respecto a la beta-actina, ezrin y moesina. Esto puede explicarse por el reciente hallazgo de que la abundancia celular de las proteínas es controlada predominantemente a nivel de la traducción [31]. Sin embargo, los datos de expresión de genes puede proporcionar información importante acerca de las variaciones de la estructura celular inducida por diversos estímulos.
Proteína quinasa C alfa pertenece a la familia C de la proteína quinasa y es un regulador del citoesqueleto [32], [33]. A nivel de proteína, se activa por la quinasa mTORC2 [34]. la expresión del gen PKC-alfa puede ser modificada por los productos químicos, factores de crecimiento y hormonas [35]. En nuestro sistema, las fuerzas físicas aplican a las células no influyó en esta enzima. En muchos sistemas, PKC-alfa activa la expresión génica de IL-6 [36], [37], que es una citoquina multifuncional expresado por tirocitos humanos [38], [39]. Hemos observado que
IL6
expresión se modificó, mientras que la expresión del gen PKC-alfa no se vio afectado. Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que los cambios observados en
IL6
niveles de mRNA se produjeron de forma independiente de la PKC alfa. Se sabe por la literatura que diferentes mecanismos de regulación son responsables de
IL6
expresión de genes [40]. En 5 LRTF células tiroideas,
IL6
expresión de ARNm se ve reforzada por mecanismos que implican la vía cAMP /PKA [41]. Además, el estrés mecánico o Mejora de estiramiento producción de IL-6 en las células epiteliales de pulmón humano y células de músculo liso a través de NFkB [42], [43]. A lo mejor de nuestro conocimiento, que era desconocido hasta ahora si es o no el estrés biomecánico induce la producción de IL-6 en las células tiroideas. Nosotros hemos observado anteriormente que
IL6
la expresión génica se mejoró en FTC-133 células de cáncer de tiroides, que se mantuvo durante 24 horas adherente en el RPM [12]. En las células endoteliales, se observó IL-6 sensibilidad a la microgravedad simulado.
IL6
la activación de genes fue mayor en las células adherentes y que forma de tubo después de 5 días en el RPM que en 1
g
células de control. Durante los siguientes dos días,
IL6
concentración de ARNm se redujo en las células adherentes, pero aumentó en las células formadoras de tubo [44]. Estos cambios se correlacionaban bien con los de las IL-6 niveles de proteína, como cantidades más altas de IL-6 proteínas se secretan en el sobrenadante de cultivo cuando se incubaron las células endoteliales en la RPM durante 24 horas en comparación con las células de control. Este efecto fue abolida en presencia de bFGF [45]
.
Desde un punto de vista científico, sin embargo, es aún más interesante que las concentraciones de ARNm de factores de crecimiento variaron sensiblemente más bajo la influencia de las fuerzas mecánicas generadas por hipergravedad y vibración que los niveles de ARNm de proteínas que forman el citoesqueleto o modulan directamente.
IL6
niveles cambiados en cada tratamiento. Además de
EZR Hoteles en células ml-1 y
TUBB Hoteles en células CGTH-W1, todos los cambios de la transcripción se produjo en la misma dirección que la alteración de la
IL6
gen. Por otra parte, se observaron anteriormente los cambios en IL-6 cantidades de proteína en sobrenadantes de cultivo, cuando las células endoteliales se cultivaron en condiciones de gravedad alterados en una RPM [45]. Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que la IL-6 juega un papel importante cuando las fuerzas mecánicas actúan sobre las células de la tiroides humanos
in vitro
. Si esta conclusión es cierto, explicaría por qué se observan tantas alteraciones genéticas después que las células han sido expuestas a la microgravedad [46], mientras que los organismos enteros se ven influidos de forma moderada durante períodos comparables de exposición. En los seres humanos,
IL6
la expresión génica es el regulado por las hormonas tales como estrógeno y testosterona [40]. Hormonas que controlan
IL6
expresión están ausentes cuando las células aisladas se cultivan
in vitro
.
En el futuro, será importante tener en cuenta estos efectos cuando se realizan experimentos en microgravedad real. Especialmente aquellas configuraciones con fases más largas o más de hipergravedad y vibraciones, tales como vuelos parabólicos, se verán más afectados por ellos. Para las misiones más largas en el espacio a bordo de la hipergravedad ISS no debe ser un factor, pero un cierto nivel de vibraciones procedentes de las diferentes máquinas, así como de los propios (por ejemplo, durante el entrenamiento) astronautas también estará siempre presente y debe tenerse en cuenta . El uso de células diferentes, nuestro grupo ha tratado recientemente de analizar el impacto de hipergravedad y las vibraciones en el efecto global de la expresión de genes alterados durante los vuelos parabólicos [47], y los primeros resultados parecen sugerir que, si bien hipergravedad y vibraciones inducen efectos opuestos de los de microgravedad en las células, ingravidez es el estímulo más fuerte en general. Sin embargo, más experimentos que llevarse a cabo para refinar estos resultados y también tienen que complementarse con estudios a largo plazo. Estos datos serían de gran importancia para nuestro experimento futuro de Vuelos Espaciales (células de cáncer de tiroides en el espacio) en la ISS en noviembre de este año.
En conjunto, se observó una influencia de la vibración y hipergravedad en la expresión génica de la tiroides Células cancerígenas. Sorprendentemente, los dos tipos de células reaccionaron de manera diferente. ML-1 células parecían más resistentes a las vibraciones que las células CGTH-W1. Por lo tanto, los experimentos de control sobre las centrífugas adecuadas y dispositivos de vibración son necesarios para interpretar los datos obtenidos de los experimentos de microgravedad.
Reconocimientos
Nos gustaría dar las gracias a la señora Heidi Schou Knudsen por su excelente asistencia técnica.