Wpływ terapii fotodynamicznej na ekspresję TGF-β1, TβR-I, TβR-II i TβR-III w hodowlach czerniaka

• Authors: Małgorzata Latocha , Dariusz Kuśmierz , Monika Rybarz

Title variants

EN

The influence of photodynamic therapy on TGF-β1, TβR-I, TβR-II and TβR-III expression in melanoma cell cultures

• Languages of publication: PL

Abstracts

PL

WSTĘP W początkowym stadium kancerogenezy transformujący czynnik wzrostu β (transforming growth factor β – TGF-β) silnie hamuje proliferację komórek nabłonkowych i określany jest mianem supresora nowotworów. Jednak w późniejszych etapach tego procesu, czynnik ten może promować rozwój nowotworu: wpływać na jego inwazyjność oraz zdolność do naciekania prawidłowych tkanek. Przez stymulację czynników proangiogennych, takich jak IL-8 i VEGF, może także przyczyniać się do angiogenezy na obwodzie guza. Podwyższony poziom TGF-β silnie modyfikuje odpowiedź immunologiczną organizmu – hamuje proliferację limfocytów T oraz ogranicza możliwości prezentacji antygenów przez wyspecjalizowane komórki. Celem pracy była ocena ekspresji genów kodujących: TGF-β1 oraz jego receptory I, II i III w hodowlach komórek czerniaka, które poddano, w warunkach in vitro, terapii fotodynamicznej z Fotolonem. MATERIAŁ I METODY W badaniach wykorzystano trzy linie czerniaka: C-32, Colo-892 i SH-4 (ATCC). Ekspresję genów kodujących TGF-β1 i jego receptory oceniano na etapie transkryptów (mRNA). WYNIKI Zastosowanie przyjętych w pracy warunków terapii fotodynamicznej w przypadku wszystkich badanych linii czerniaka skutkuje znaczącą redukcją liczby kopii mRNA TGF-β1 i jego receptorów w przeliczeniu na μg RNA całkowitego. WNIOSKI W świetle informacji dotyczącej roli TGF-β w nabywaniu złośliwego charakteru komórek nowotworowych zmniejszenie liczby kopii mRNA TGF-β1 po przeprowadzeniu terapii fotodynamicznej może być korzystne dla przebiegu procesu terapeutycznego.

EN

INTRODUCTION In the early stages of cancerogenesis, TGF-β strongly inhibits the proliferation of epithelial cells and is described as a tumor suppressor. However, in further stages of this process, TGF-β can even promote the formation of a neoplasm. It can influence the tumor invasiveness and the ability of cancer to infiltrate the area of surrounding normal tissue. Stimulating proangiogenic factors such as IL-8 and VEGF can also contribute to angiogenesis in the tumor periphery. An elevated level of TGF-β strongly modifies the immune response of the organism through inhibiting the proliferation of T-cells and limiting the possibility of antigen presentation by specialized cells. Aim of the study. The aim of the study was to evaluate the expression of genes encoding TGF-β1 and its receptors: type I, II and III in melanoma cell culture after photodynamic therapy with Photolon in vitro. MATERIAL AND METHODS The study was conducted in three melanoma cell lines: C-32, Colo-892 and SH-4 (ATCC). The expression of genes encoding TGF-β1 and its receptors was estimated at the transcript stage (mRNA). RESULTS All of the photodynamic therapy parameters applied in the study resulted in a significant reduction of TGF-β1 and its receptors mRNA copy numbers per μg of the total RNA. CONCLUSIONS According to the data connected with the role of TGF-β in expressing a more malignant character in cancer cells, decreasing the TGF-β1 mRNA copy numbers after photodynamic therapy may be advantageous for the therapeutic process.

Keywords

EN

PDT-Fotolon; TGF-β receptors; TGF-β1; czerniak PDT-Photolon; melanoma; receptory TGF-β

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Śląski Uniwersytet Medyczny w Katowicach
• Journal: Annales Academiae Medicae Silesiensis
• Year: 2013
• Volume: 67
• Issue: 4
• Pages: 238–248

Contributors

author

Małgorzata Latocha

• Zakład Biologii Komórki Wydziału Farmaceutycznego z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach ul. Jedności 8 41-206 Sosnowiec tel. [phone] fax. [phone]

author

Dariusz Kuśmierz

• Zakład Biologii Komórki Wydziału Farmaceutycznego z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach

author

Monika Rybarz

• Zakład Biologii Komórki Wydziału Farmaceutycznego z Oddziałem Medycyny Laboratoryjnej w Sosnowcu Śląskiego Uniwersytetu Medycznego w Katowicach

References

• 1. Stalińska L., Ferenc T. Rola TGF-β beta w regulacji cyklu komórkowego. Post. Hig. Med. Dosw. 2005; 59: 441–449.
• 2. Adler G. Cytokiny w początkowych etapach odpowiedzi odpornościowej. Reumatologia 2009; 47: 230–235.
• 3. Robak T. Biologia i farmakologia cytokin. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa–Łódź 1995: 271–272.
• 4. Niemczyk M., Foroncewicz B., Mucha K. Rola TGF beta. Pol. Arch. Med. Wew. 2005; 113: 401–408.
• 5. Olakowski M. Rola czynników wzrostu w patogenezie raka trzustki. Prz. Gastroenterol. 2007; 2: 175–180.
• 6. Korzon M., Liberek A., Andrzej M., Szlagatys-Sidorkiewicz A., Marek K. Rola transformującego czynnika wzrostu beta 1(TGF-β1) i jego polimorfizmu genowego w etiopatogenezie i przebiegu klinicznym niektórych stanów chorobowych u ludzi. Pediatr. Pol. 2004; 79: 963–970.
• 7. Schmid P., Cox D., Bilbe G. i wsp. TGF-β and TGF-β type II receptor in human epidermis: Differential expression in acute and chronic skin wounds. J. Pathol. 2005; 171: 191–197..
• 8. Murakami M., Matsuzaki F., Funaba M. Regulation of melanin synthesis by the TGF-β family in B16 melanoma cells. Mol. Biol. Rep. 2009; 36: 1247–1250.
• 9. Penafuerte C., Bautista-Lopez N., Bouchentouf M., Birman E., Forner K., Galipeau J. Novel TGF-β antagonist inhibits tumor growth and angiogenesis by inducing IL-2 receptor-driven STAT1 activation. J. Immunol. 2011; 186: 6933–6944.
• 10. Szala S. Angiogeneza i immunosupresja: jin i jang progresji nowotworów? Post. Hig. Med. Dosw. 2009; 63: 598–612.
• 11. Mackiewicz-Wysocka M. Terapia fotodynamiczna – obecne wskazania oraz efekty leczenia stanów przednowotworowych i wybranych nowotworów skóry. Post. Dermatol. Alergol. 2007; 24: 127–132.
• 12. Fornalski J. Terapia fotodynamiczna – jej oddziaływanie i zastosowanie w dermatologii. Borgis – Nowa Medycyna 2006; 4: 71–74.
• 13. Schlötzer-Schrehardt U., Viestenz A., Naumann G.O.H., Laqua H., Michels S., Schmidt-Erfurth U. Dose-related structural effects of photodynamic therapy on choroidal and retinal structures of human eyes. Graefe’s Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2002; 240: 748–757.
• 14. Mroz P., Huang Y.-Y., Szokalska A. i wsp. Stable synthetic bacteriochlorins overcome the resistance of melanoma to photodynamic therapy. FASEB J. 2010; 24: 3160–3170.
• 15. http://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT00007969.
• 16. Sheleg S.V., Zhavrid E.A., Khodina T.V. Photodynamic therapy with chlorin e6 for skin metastases of melanoma. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 2004; 20: 21–26.
• 17. Trichopoulos N., Damato B. Photodynamic therapy for recurrent hyphema after proton beam radiotherapy of iris melanoma. Graefe’s Arch Clin Exp Ophthalmol. 2007; 245: 1573–1575.
• 18. Ruka W., Nowecki Z.I., Rutkowski P. Czerniaki skóry u dorosłych. Medipage, Warszawa 2005: 16–24.
• 19. Krzakowski M. Leczenie systemowe czerniaka skóry. Współcz. Onkol. 2003; 7: 604–610.
• 20. Wawrzuta A., Saczko J., Kulbacka J., Chwiłkowska A. Czy terapia fotodynamiczna może być zastosowana do leczenia czerniaka? Prz. Dermatol. 2009; 96: 240–243.
• 21. Kolarova H., Nevrelova P., Bajgar R., Jirova D., Kejlova K., Strnad M. Phothodynamic therapy on melanoma cell lines with phthalocyanine. Toxicol. In Vitro 2007; 21: 249–253.
• 22. Szurko A., Krämer-Marek G., Wideł M., Ratuszna A., Habas J., Kuś P. Photodynamic effects of two water soluble porphyrins evaluated on human malignant melanoma cells in vitro. Acta Biochim. Pol. 2003; 50: 1165–1174.
• 23. Nowak-Sliwinska P., Karocki A., Elas M., Pawlak A., Stochel G., Urbanska K. Verteporfin, photofrin II, and merocyanine 540 as PDT photosensitiz-ers against melanoma cells. BBRC 2006; 349: 549–555.
• 24. Agostinis P., Buytaert E., Breyssens H., Hendrickx N. Regulatory pathways in photodynamic therapy induced apoptosis. Photochem. Photobiol. Sci. 2004; 3: 721–729.
• 25. Lang K., Bolsen K., Stahl W. i wsp. The 5-aminolevulinic acid-induced porphyrin biosynthesis in benign and malignant cells of the skin. J. Photochem. Photobiol. B 2001; 65: 29–34.
• 26. Lim D.S., Ko S.H., Lee W.Y. Silkworm-pheophorbide alpha mediated photodynamic therapy against B16F10 pigmented melanoma. J. Photochem. Photobiol. B 2004; 74: 1–6.
• 27. Menezes P.F.C., Bagnato V.S., Johnke R.M. i wsp. Photodynamic therapy for Photogem® and Photofrin® using different light wavelengths in 375 human melanoma cells. Laser Phys. Lett. 2007; 4: 546–551.
• 28. Menezes P.F.C., Imasato H., Ferreira J., Bagnato V.S., Sibata C., Perussi J.R. Aggregation susceptibility on phototransformation of hematoporphyrin derivatives. Laser Phys. Lett. 2007; 5: 227–235.
• 29. Istomin Y.Р., Laptsevich T.P., Bizyuk S.A., Alexandrova E.N. Photodynamic efficacy of topical application of chlorin e6 – polyvinyl pyrrolidone complex in tumor-bearing rats. Exp. Oncol. 2006; 28: 299–302.
• 30. Reed J.A., McNutt N.S., Prieto V.G., Albino A.P. Expression of transforming growth factor-beta2 in malignant melanoma correlates with the depth of tumor invasion. Implications for tumor progression. Am. J. Pathol. 1994; 145: 97–104.

• Document Type: article