PROTIRAKOVINNÉ LIDSKÉ BUŇKY

Pronikání fullerenů C60 do lidských leukemických buněk a jejich fototoxické účinky

D. Franskevych, K. Palyvoda, D. Petukhov, S. Prylutska, I. Grynyuk, C. Schuetze, L. Drobot, O. Matyshevska a U. Ritter
Nanoscale Research Letters (2017)

Přečtěte si studii

Shrnutí:

Pronikání fullerenu C60 do lidských leukemických buněk

Fulleren C60 jako zástupce uhlíkových nanosloučenin je díky svým jedinečným fyzikálně-chemickým vlastnostem považován za slibnou látku pro použití ve fotodynamické terapii. Cílem této studie bylo odhadnout akumulaci fullerenu C60 v leukemických buňkách a prozkoumat jeho fototoxický účinek na rodičovské leukemické buňky a buňky rezistentní na cisplatinu. K experimentům byl použit stabilní a homogenní koloidní roztok ve vodě z čistého C60 o průměrném průměru nanočástic 50 nm. Fluorescenčně značený C60 byl syntetizován kovalentní konjugací C60 s isothiokyanátem rhodaminu B. Výsledky konfokální mikroskopie ukázaly, že leukemické buňky Jurkat mohou účinně absorbovat fulleren C60 z média. K excitaci nahromaděného C60 byla použita světelná dioda (100 mW cm-2, À = 420-700 nm). Když byly leukemické buňky Jurkat vystaveny kombinovanému působení C60 a viditelného světla, byl zjištěn pokles životaschopnosti v závislosti na čase. Cytotoxický účinek fotoexcitovaného C60 byl srovnatelný s účinkem vyvolaným H2O2, protože obě látky způsobily 50% pokles životaschopnosti buněk po 24 hodinách při koncentraci přibližně 50 μM. Pomocí imunoblotové analýzy byly stanoveny hladiny fosfotyrozinových proteinů v buňkách.

Po kombinovaném působení C60 a viditelného světla došlo ke snížení fosforylace buněčných proteinů na tyrozinových zbytcích, i když méně intenzivnímu než při působení H2O2 nebo inhibitoru proteinové tyrozinkinázy staurosporinu. Všechny testované látky snížily fosforylaci proteinů 55, 70 a 90 kDa, zatímco celkové potlačení fosforylace proteinu 26 kDa bylo specifické pro fotoexcitovaný C60.

Cytotoxický účinek C60 v kombinaci s ozařováním viditelným světlem byl rovněž prokázán na buňkách leukémie L1210 citlivých i rezistentních na cisplatinu. Ukázalo se, že relativní hodnota mitochondriálního membránového potenciálu měřená sondou tetrametylrhodamin etylperoxid (TMRE) byla u rezistentních buněk nižší než u buněk citlivých a že pokles mitochondriálního potenciálu odpovídal dalšímu poklesu životaschopnosti rezistentních buněk po fotoexcitaci C60. Získané údaje naznačují, že fotodynamická léčba pomocí C60 je kandidátem na obnovení citlivosti leukemických buněk rezistentních na léčiva vůči mitochondriální indukci apoptózy.

Závěr:

V této studii byl stabilní homogenní vodný koloidní roztok nedotčeného fullerenu C60 použit v experimentech pro odhad fotocytotoxicity C60 na leukemické buňky.

Konjugát C60-RITC byl syntetizován za účelem sledování vstupu C60 do leukemických buněk pomocí konfokální mikroskopie. Leukemické buňky Jurkat dokázaly absorbovat fulleren C60 z média a udržet nahromaděné nanočástice po dobu 18 hodin. Po kombinovaném působení C60 a viditelného světla dochází k časovému poklesu životaschopnosti buněk Jurkat.

Inhibice fosforylace proteinů tyrozinu může být jedním z mechanismů, kterými se dosahuje fotocytotoxických účinků C60. Fotodynamický účinek zprostředkovaný C60 byl rovněž prokázán na buňkách leukémie L1210 citlivých i rezistentních na cisplatinu. Pokles životaschopnosti buněk rezistentních na léčiva po fotoexcitaci C60 odpovídá významnému poklesu mitochondriálního potenciálu.
Získané údaje naznačují, že fotodynamická léčba pomocí C60 může být potenciální strategií pro obnovení citlivosti leukemických buněk rezistentních na léčiva vůči mitochondriální indukci apoptózy.

Analýza studie

V návaznosti na výsledky studie nelze podcenit důsledky fotodynamické léčby fullerenem C60 na leukemické buňky, zejména ty, které jsou rezistentní vůči cisplatině. Potenciál této uhlíkové nanosloučeniny s jejími výjimečnými fyzikálně-chemickými vlastnostmi pro významný pokrok v terapii rakoviny je značný. Skutečnost, že cytotoxický účinek C60 se projeví při fotoexcitaci, která způsobí výrazné snížení životaschopnosti buněk, je přesvědčivým důkazem nového způsobu boje proti leukémii.

Kromě toho účinek fotodynamické terapie zprostředkované C60 na fosforylaci proteinů tyrozinu ukazuje zajímavou cestu pro zkoumání. Možnost, že fulleren C60 inhibuje tuto základní buněčnou funkci, může objasnit mechanismy cytotoxických účinků této sloučeniny. Souvislost mezi tímto účinkem a sníženou životaschopností buněk vyžaduje další výzkum složitostí interakce C60 s buněčnými proteiny.

Celkově tato průkopnická studie o fullerenu C60 představuje nové obzory fotodynamické terapie, nabízí světlo naděje pro léčbu leukémie a potenciálně mění trajektorii onkologického výzkumu. Významné je, že fotodynamická léčba pomocí C60 slibuje opětovnou senzibilizaci leukemických buněk rezistentních na léky a obnovuje jejich citlivost k indukci apoptózy prostřednictvím mitochondriálních drah. Jedná se o kritickou oblast výzkumu léčby rakoviny, která vyžaduje další zkoumání.

VYHLÁŠENÍ

Produkty C60-France.com nejsou určeny k diagnostice, léčbě nebo vyléčení jakéhokoli zdravotního problému, ani nejsou určeny k tomu, aby poskytovaly nebo naznačovaly jakákoli zdravotní tvrzení. Mohou být použity pouze na mužích nebo ženách pro účely vědeckého výzkumu. Žijte déle a zdravěji s C60-France.com.

Nigelový olej černého kmínu C60