Extracto
transición epitelial a mesenquimal (EMT) promueve la motilidad celular, invasión y metástasis durante el desarrollo embrionario y la tumorigénesis. Factor de crecimiento transformante-β (TGF-β) vía de señalización es un regulador clave de la EMT. Una gran cantidad de evidencias sugieren que este proceso es Smad3-dependiente. Aquí hemos demostrado que la exposición de 1 Panc-células de cáncer pancreático ASPC-1 y TGF-β1 resultó en alteraciones morfológicas características de EMT, y el aumento de la motilidad celular y gemcitabina resistencia (Gem), junto con una regulación de EMT marcadores genes tales como la vimentina, N-cadherina, MMP2 y MMP9. Naringenina (Nar) hacia abajo-regula la expresión de marcadores de EMT tanto en ARNm y los niveles de proteína mediante la inhibición de la vía de señalización de TGF-β1 /Smad3 en las células de cáncer de páncreas. En consecuencia, Nar suprimió la migración de las células y la invasión y revirtió su resistencia a Gem
Visto:. Lou C, Zhang F, Yang M, Zhao J, Zeng W, Fang X, et al. (2012) Naringenina Disminuye capacidad de invasión y la metástasis al inhibidor de TGF-β-inducida por epitelial a mesenquimal transición en células de cáncer de páncreas. PLoS ONE 7 (12): e50956. doi: 10.1371 /journal.pone.0050956
Editor: Rakesh K. Srivastava, de la Universidad de Kansas Medical Center, Estados Unidos de América
Recibido: 24 Febrero, 2012; Aceptado: 29 de octubre de 2012; Publicado: December 26, 2012
Derechos de Autor © 2012 Lou 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 trabajo fue apoyado por la Fundación de Ciencias Naturales Nacional de China (81173633), subvenciones del Proyecto llave plan Estatal de Desarrollo (2011CB707705), la Fundación de Investigación del Departamento de Salud de la provincia de Heilongjiang (2010-107) y el Fondo de inicio de los afiliados Tercer hospital de Universidad médica de Harbin (JJ2010-15). 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
el cáncer de páncreas es un tumor altamente agresivo que se caracteriza por hematógena temprana y la propagación lymphogenic y altas tasas de recurrencia local [1]. El fracaso del tratamiento clínico de los pacientes con cáncer a menudo se atribuye a la resistencia a los medicamentos y la metástasis del tumor [2]. Sin embargo, no queda ninguna terapia eficaz disponible para revertir la resistencia a múltiples fármacos y evitar la agresión y la metástasis de tumor de páncreas [3], [4], [5]. Por lo tanto, una mejor comprensión de la resistencia a los medicamentos y la metástasis en el cáncer de páncreas puede conducir al desarrollo de la estrategia terapéutica más eficaz.
En los últimos años, se acumulan evidencias sugieren que la transición epitelial a mesenquimal (EMT) desempeña un importante papel en la progresión tumoral, metástasis y resistencia a fármacos en tumores sólidos diversos incluyendo cáncer de páncreas [6], [7], [8]. Este proceso se caracteriza por la pérdida de epitelio y la adquisición de características mesenquimales [9], [10]. Durante la progresión de la EMT, la expresión de marcadores mesenquimales, como la vimentina, N-cadherina y /o fibronectina, se incrementa, por contrato, la de las moléculas de adhesión epitelial, incluyendo la E-cadherina y /o citoqueratinas, se disminuye. Además, las células epiteliales también ganan la mayor actividad de las metaloproteinasas de matriz (MMP) incluyendo MMP2, MMP3, MMP9, que contribuyen a un fenotipo invasivo y metastásico [11], [12]. Como se sabe que la metástasis de células tumorales es la causa principal de muerte en pacientes con cáncer, el control de proceso de EMT sigue siendo una prioridad para la terapia de cáncer de páncreas.
Estudios anteriores han revelado que factor de crecimiento transformante-β1 (TGF β1) y otros factores de crecimiento juegan papeles fundamentales en la conducción de EMT en la patogénesis de cáncer de páncreas [13], [14], [15]. la sobreexpresión de TGF-β promueve la metástasis del tumor en la etapa tardía de tumor [16]. El desarrollo de inhibidores de la señalización de TGF-beta se ha considerado como una forma atractiva para prevenir la metástasis tumoral. Actualmente, se han desarrollado una serie de inhibidores de TGF-β a base de proteínas inyectables, incluyendo anticuerpos que interrumpen la unión al receptor del ligando TGF-β, y oligonucleótidos dirigidos a TGF-β1 mRNA [17], [18], [19]. inhibidores de moléculas pequeñas con un objetivo específico en esta vía de señalización tienen ventajas significativas en la estabilidad y la biodisponibilidad en comparación con los candidatos macromoleculares. Hasta la fecha, varios inhibidores de molécula pequeña han sido demostrado que poseen efectos de inhibición sobre la función del receptor de TGF-β [20], [21].
Nuestros estudios recientes han demostrado que la naringenina (Nar, 4 ', 5, flavanona 7-trihidroxi), una flavanona predominante natural, inhibió significativamente la transcripción de Smad3 inducida por TGF-β1, y reduce la probabilidad de unión de TGF-β1 a su receptor específico TβRII, inhibiendo de este modo la dimerización del receptor y la posterior transducción de la señal aguas abajo. Por otra parte, Nar puede mejorar el efecto anti-tumor de la doxorrubicina a A549 y MCF-7 células Caner inhibiendo selectivamente la actividad de la proteína asociada a la resistencia a múltiples fármacos pero no p-glicoproteína [22], [23], [24], [25 ]. Estos resultados también demostraron su potencialidad en el tratamiento del cáncer como un antagonista de la señalización de TGF-β.
A continuación, tratamos de abordar si Nar ejerce sus efectos anti-metastásicos y anti-resistentes en las células tumorales pancreáticas mediante la prevención de tumores células EMT a través de la regulación negativa de TGF-β señalización /Smad3. Este estudio puede proporcionar explicaciones razonables para la eficacia antitumoral de Nar, y los beneficios terapéuticos en combinación de Nar con otros fármacos contra el cáncer.
Resultados
Nar invierte TGF-β1 inducida por la resistencia a la gemcitabina en ASPC-1 en las células
estudios anteriores mostraron que ASPC-1 y Panc-1 en las células de cáncer de páncreas eran resistentes a gemicitabin (Gem) y tenía una capacidad de invasión y metástasis [26]. Gem es un fármaco quimioterapéutico común para los pacientes con cáncer de páncreas en la clínica. Para examinar si Nar aumenta la sensibilidad de estas dos líneas celulares a Gem, se determinó la toxicidad potencial de gema para ASPC-1 y células Panc 1-mediante el ensayo de MTT en presencia o ausencia de Nar. Como se muestra en la Figura 1A y B, la exposición de las células ASPC-1 y Panc-1 a Nar durante 72 h dieron lugar a valores de 347 ± 13,6 M IC
50 (50% de concentración inhibidora del crecimiento) y 541 ± 11,9 M, respectivamente. Nar mejorado ligeramente la proliferación celular hasta 100 mM. Además, se midió la viabilidad celular después de 24 h de tratamiento previo de 50 M Nar, seguido de 72 h de tratamiento con diferentes concentraciones de la gema en las células ASPC-1. El IC
50 valores fueron 5,3 ± 0,4 M durante Gem solo y 2,6 ± 0,4 M durante Gem en presencia de Nar, indicando Nar aumenta significativamente la citotoxicidad de la gema para ASPC-1 de células (Figura 2A). Como vía de señalización de TGF-β juega un papel importante en la promoción de la resistencia de las células tumorales a la quimioterapia, se examinaron los efectos de Nar sobre la citotoxicidad de la gema en las células estimuladas con TGF-β1. Como era de esperar, la estimulación de TGF-β1 mejorada ASPC-1 células resistencia a Gem en comparación con las células no tratadas (IC
50 & gt; 10 M frente a 5,3 ± 0,4 M Figura 2B). Nuestros estudios previos ya han demostrado que Nar redujo significativamente el nivel de TGF-β1 en suero en el modelo de fibra pulmonar inducida por bleomicina, y, como consecuencia, impedido metástasis de células tumorales al pulmón [22]. Por lo tanto, suponemos que Nar puede tener una capacidad de revertir la resistencia inducida por TGF-β1 de células ASPC-1 de la gema. Se realizaron experimentos para probar la idea. Las células se pre-trataron con 5 ng /ml de TGF-β1 durante 24 h, seguido de varias concentraciones de joya en la presencia o ausencia de 50 mM Nar durante 72 h, la viabilidad se detectó mediante el ensayo de MTT. Como se muestra en la Figura 2B, la adición de TGF-β1 aumentó la resistencia de ASPC-1 celular para Gem mientras Nar invirtió la resistencia a TGF-β1 inducida. Estos resultados sugieren que el TGF-β1 juega un papel crítico en la resistencia de las células tumorales para quimioterapéuticos fármacos como Gem.
células (A) ASPC-1 o (B) Panc-1 se trataron con diferentes concentraciones de Nar durante 24 h, 48 h y 72 h. La viabilidad de las células se examinaron por MTT. Los datos representan la media ± desviación estándar (
n
= 4) de los puntos de experimentos individuales. IC50 se realizaron utilizando el software SPSS.
(A) 50 M Nar pretratamiento durante 24 h, seguido por el peinado con diferentes dosis de la gema durante 72 h en células ASPC-1. (B) Pre-tratamiento con 5 ng /ml de TGF-β1 durante 24 h, seguido de tratamiento con diversas concentraciones de la gema en presencia o ausencia de 50 mM Nar para los próximos 72 h, la viabilidad de células se evaluó por el ensayo MTT. Cada punto representa la media ± desviación estándar (
n
= 4) de tres experimentos independientes. * P & lt; 0,05; ** p & lt; 0,01; *** p & lt; 0,005
Nar suprime la migración de TGF-β1 inducida y la invasión de Panc-1 y células ASPC-1