ANTI-KRÆFT MENNESKELIGE CELLER

Fullerene C60 Penetration ind i menneskelige leukemiceller og dens lysinducerede cytotoxiske effekter

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

Læs undersøgelsen

Résumé:

C60 Fullerene Penetration into Human Leukemic Cells

fulleren C60, som er en repræsentant for kulstofnanokomponenter, anses for at være et lovende middel til anvendelse i fotodynamisk terapi på grund af dets unikke fysisk-kemiske egenskaber. Formålet med dette studie var at estimere akkumuleringen af C60 fulleren i leukæmiceller og undersøge dets fototoksiske effekt på parental- og cisplatinresistente leukæmiceller. En stabil og homogen kolloid opløsning i vand af uberørt C60 med en gennemsnitlig nanopartikeldiameter på 50 nm i diameter blev brugt i eksperimenter. Fluorescensmærket C60 blev syntetiseret ved kovalent konjugering af C60 med rhodamin B-isothiocyanat. Resultater fra konfokal mikroskopi viste, at leukæmiske Jurkat-celler effektivt kunne absorbere C60-fulleren fra mediet. En lysemitterende diodelampe (100 mW cm-2, À = 420-700 nm) blev brugt til excitation af akkumuleret C60. Et tidsafhængigt fald i levedygtighed blev påvist, da Jurkat-leukæmiceller blev udsat for kombineret behandling med C60 og synligt lys. Den cytotoksiske virkning af C60 fotoexciteret var sammenlignelig med den, der blev induceret af H2O2, da begge midler resulterede i et 50% fald i cellelevedygtighed efter 24 timer ved koncentrationer på ca. 50 μM. Ved hjælp af immunoblotanalyse blev proteinfosfotyrosinniveauerne i cellerne estimeret.

Den kombinerede virkning af C60 og synligt lys blev efterfulgt af et fald i cellulær proteinfosforylering på tyrosinrester, selvom det var mindre intenst end det, der blev induceret af H2O2 eller proteintyrosinkinaseinhibitoren staurosporin. Alle de testede stoffer reducerede phosphoryleringen af 55, 70 og 90 kDa-proteinerne, mens den totale undertrykkelse af phosphoryleringen af 26 kDa-proteinet var specifik for fotoeksiteret C60.

Den cytotoksiske virkning af C60 i kombination med bestråling med synligt lys blev også påvist på både cisplatinfølsomme og cisplatinresistente L1210-leukæmiceller. Det blev vist, at den relative værdi af mitokondriemembranpotentialet målt med tetramethylrhodaminethyletherperoxid (TMRE)-proben var lavere i resistente celler sammenlignet med følsomme celler, og at faldet i mitokondriepotentialet svarede til et yderligere fald i resistente cellers levedygtighed efter C60-fotoexcitation. De opnåede data tyder på, at fotodynamisk behandling med C60 er en kandidat til at genoprette lægemiddelresistente leukæmicellers følsomhed over for mitokondriel induktion af apoptose.

Konklusion:

I denne undersøgelse blev en stabil homogen vandig kolloid opløsning af uberørt C60 fulleren anvendt i eksperimenter for at estimere fotocytotoksiciteten af C60 på leukæmiske celler.

C60-RITC-konjugatet blev syntetiseret for at overvåge indtrængningen af C60 i leukæmiske celler ved konfokal mikroskopi. Jurkat-leukæmiceller kunne absorbere C60-fulleren fra mediet og fastholde de akkumulerede nanopartikler i 18 timer. Kombineret behandling med C60 og synligt lys blev efterfulgt af et tidsmæssigt fald i Jurkat-cellernes levedygtighed.

Hæmning af tyrosinproteinfosforylering kunne være en af de mekanismer, hvormed de fotocytotoksiske virkninger af C60 realiseres. En C60-medieret fotodynamisk effekt er også blevet påvist på L1210-leukæmiske celler, der både er følsomme og resistente over for cisplatin. Faldet i levedygtigheden af lægemiddelresistente celler efter C60-fotoexcitation svarer til et signifikant fald i mitokondriepotentialet.
De opnåede data antyder, at fotodynamisk behandling med C60 kunne være en potentiel strategi til at genoprette lægemiddelresistente leukæmiske cellers følsomhed over for mitokondrieinduktion af apoptose.

Studieanalyse

Ud over resultaterne af undersøgelsen kan man ikke undervurdere konsekvenserne af fotodynamisk behandling med C60-fulleren på leukæmiceller, især dem, der er resistente over for cisplatin. Potentialet for denne kulstof-nanokomponent, med dens exceptionelle fysisk-kemiske egenskaber, til at gøre betydelige fremskridt inden for kræftterapi er betydeligt. Det faktum, at den cytotoksiske virkning af C60 bliver tydelig ved fotoexcitation, hvilket fører til en betydelig reduktion i cellernes levedygtighed, er et uigendriveligt bevis på eksistensen af en ny metode til bekæmpelse af leukæmi.

Derudover afslører virkningen af C60-medieret fotodynamisk terapi på tyrosinproteinphosphorylering en spændende vej til udforskning. Muligheden for, at C60-fulleren hæmmer denne essentielle cellulære funktion, kunne belyse mekanismerne bag forbindelsens cytotoksiske virkninger. Sammenhængen mellem denne effekt og reduceret cellelevedygtighed kræver yderligere forskning i finesserne i C60's interaktion med cellulære proteiner.

Alt i alt åbner denne banebrydende undersøgelse af C60 fulleren nye horisonter for fotodynamisk terapi, hvilket giver et glimt af håb for behandlingen af leukæmi og potentielt ændrer banen for onkologisk forskning. Det er vigtigt at bemærke, at fotodynamisk behandling med C60 viser sig at være lovende til re-sensibilisering af lægemiddelresistente leukæmiceller ved at genoplive deres modtagelighed for induktion af apoptose via mitokondrielle veje. Dette er et kritisk forskningsområde inden for kræftterapi, som kræver yderligere undersøgelser.

KLAUSUL

C60-France.coms produkter er ikke beregnet til at diagnosticere, behandle eller helbrede noget sundhedsproblem eller til at fremsætte eller antyde nogen sundhedsanprisninger. De må kun bruges på mænd eller kvinder som led i videnskabelig forskning. Lev et længere og sundere liv med C60-France.com.

Sort spidskommenolie C60