The influence of P2-receptors on the cytotoxic effect of cisplatine in squamous cell uterine cervix cancer in vitro



Cite item

Full Text

Abstract

To investigate the influence of purinergic signalling in squamous cell uterine cervix cancer in vitro, the effect of combining ATP (nonselective agonist P2-receptor) with the nonselective P2 receptor antagonists PPADS (P2X-receptors), RB2 (P2Y-receptors) and suramin (both P2Y-receptors and P2X-receptors) and the chemotherapeutic drug cisplatin was assessed. ATP effectively reduces up to twofold the growth of uterine cervix cancer cells. RB2 promoted survival of tumor cell by 52,1% compared to the control. Combinations of the cisplatin + ATP demonstrated a strong sensitivity at 2,7 fold. However, this effect of ATP was reversed in the presence of RB2 by 41%. This highlights the potential use of selective P2Y receptor agonists in the treatment of squamous cell uterine cervix cancer.

Full Text

После гибели клетки в межклеточное пространство поступают нуклеотиды (пуриновые и пиримидиновые), которые связываются с различными типами Р2-рецепторов на окружающих клетках. Различают ионотропные Р2Х-рецепторы и метаботропные Р2Y-рецепторы. Активация этих рецепторов активно влияет на ключевые внутриклеточные процессы: пролиферацию, дифференцировку и апоптоз [1]. Учитывая, что значительная гибель клеток имеет место при химиотерапии опухолей, перспективно изучение влияния агонистов и блокаторов Р2-рецепторов на чувствительность опухолевых клеток к химиопрепаратам. Целью нашего исследования являлось оценить действие агониста (АТФ) и блокаторов (сурамин, PPADS и RB2) Р2-рецепторов на количество погибших клеток плоскоклеточного рака шейки матки на фоне влияния цисплатина in vitro. Материал и методы Источником биологического материала служили биоптаты плоскоклеточного рака шейки матки, полученные от 3 первичных больных. Фрагменты опухолевой ткани были диссоциированы методом ферментативной дезагрегации с использованием 0,5 % раствора трипсина (Sigma, США). Опухолевые клетки осаждали центрифугированием при 3000 об/мин в течение 3 мин. Клетки высевали в среду DMEM с 10 % фетальной сывороткой и инкубировали при 37°С в СО2 инкубаторе. Мы использовали методику кратковременной инкубации опухолевых клеток [2] со следующими препаратами: сурамин (неселективный антагонист P2X- и P2Y-рецепторов) 0,1 мМ, Reactive Blue 2 (антагонист P2Y-рецепторов) (Sigma, США) 0,1 мМ, цисплатин (противоопухолевый цитостатик) 20 мкг/мл, АТФ (неселективный агонист Р2-рецепторов) (Sigma, США) 0,1 мМ, а так же их комбинации. Контрольные значения получали без инкубации с химиопрепаратами. Через 24 ч инкубации оценивалось количество погибших клеток, для чего в культуру клеток был добавлен 1% трипановый синий, который проникает через поврежденную цитоплазматичекую мембрану и окрашивает погибшие клетки. Подсчет клеток производился в нескольких полях зрения с использованием инвертированного микроскопа МИБ-Р (ЛОМО). Статистическую обработку полученных данных выполняли с применением описательных методов; сравнение групп по количественным признакам выполняли с применением параметрических методов (t-критерий Стьюдента). е-mail: raginovi@mail.ru Результаты Через 24 ч инкубации количество погибших клеток под влиянием цисплатина достоверно превышало контрольные значения в 2,2 раза (рис. 1А). Под действием АТФ количество погибших клеток достоверно превысило данный показатель в контрольной группе в 2 раза. При введении неселективного блокатора Р2У-рецепторов RB2 количество погибших клеток уменьшалось по сравнению с контролем на 52,1% (р<0,05) (рис. 1А). Под действием блокатора P2Y- и Р2Х-рецепторов сурамина, а также блокатора Р2Х-рецепторов PPADS количество погибших Рис. 1. Количество погибших клеток рака шейки матки под влиянием: цисплатина и отдельных препаратов, влияющих на Р2-рецепторы (А) и комбинаций этих препаратов (Б). По оси ординат - количество погибших клеток в процентах от общего числа клеток. Пунктирная линия - значение в группе с цисплатином (Ц). Примечание: А: * - различия при сравнении с контролем статистически значимы (р<0,05). Б: * - различия при сравнении с группой с цисплатином статистически значимы (р<0,05); ** - различия при сравнении с группой цисплатин+АТФ статистически значимы (р<0,05) ЛИТеРАТУРА: клеток не отличалось от контроля. На фоне влияния цисплатина количество погибших клеток при добавлении АТФ увеличивалось в 2,7 раза (рис. 1Б), а при добавлении RB2 - достоверно уменьшалось на 41%. Ни сурамин, ни PPADS не изменяли количества погибших клеток от совместного действия АТФ и цисплатина (рис. 1Б). обсуждение В отношении опухолевых клеток показаны разнонаправленные эффекты действия пуринергической системы. Так, её активация при помощи АТФ стимулирует гибель клеток меланомы и рака простаты [3, 4], но введение селективного антагониста Р2Х7-рецепторов - бриллиантового голубого G - в 2 раза уменьшает размер глиомы у экспериментальных животных [5]. Полученные нами данные указывают, что АТФ в концентрации 0,1 мМ стимулирует гибель клеток плоскоклеточного рака шейки матки. Количество гибнущих клеток под влиянием блокатора P2Y-рецепторов RB2 уменьшается, а при инкубации с неселективным блокатором Р2-рецепторов сурамином и блокатором Р2Х-рецепторов PPADS не изменяется, что указывает на большее значение P2Y-рецепторов, чем Р2Х-рецепторов для гибели клеток рака шейки матки. Этот факт подтверждается данными об уменьшении в клетках рака шейки матки уровня экспрессии Р2Х-рецепторов по сравнению с интактным эпителием шейки матки [6]. При совместном применении цисплатина и АТФ количество погибших клеток имеет наибольшее значение и значительно превосходит суммарное действие по отдельности, что, вероятно, связано со значительным выделением нуклеотидов из большего числа погибших клеток и запуском апоптоза в окружающих клетках (эффект «домино»). При добавлении RB2 к клеткам, инкубированным с цисплатином или цисплатином+АТФ, наблюдается снижение количества умерших клеток. Введение сурамина и PPADS, в отличие от RB2, не приводило к подобному эффекту, что ещё раз указывает на значимость именно P2Y-рецепторов в потенциировании цитотоксического действия цисплатина в отношении плоскоклеточного рака шейки матки. Благодарности Работа выполнена в рамках государственной программы повышения конкурентоспособности Казанского (Приволжского) федерального университета среди ведущих мировых научно-образовательных центров.
×

About the authors

I. S Raginov

Kazan State Medicale University; Kazan (Volga region) Federal University

G. K Muhamedyarova

Kazan State Medicale University

A. V Panov

Kazan State Medicale University

References

  1. Idzko M., Ferrari D., Eltzschig H. Nucleotide signalling during inflammation. Nature 2014; 509: 310-5.
  2. Мингалеева Р.Н., Соловьева В.В., Блатт Н.Л. и др. Применение культур клеток и тканей для скрининга противоопухолевых препаратов in vitro // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия 2013; 8(2): 20-8.
  3. Shabbir M., Ryten M., Thompson C. et al. Characterization of calcium-independent purinergic receptor-mediated apoptosis in hormone-refractory prostate cancer. BJU Int. 2008; 101(3): 352-9.
  4. White N., Knight G., Butler P. et al. An in vivo model of melanoma: treatment with ATP. Purinergic Signal 2009; 5(3): 32733.
  5. Ryu J., Jantaratnotai N., Serrano-Perez M. et al. Block of purinergic P2X7R inhibits tumor growth in a C6 glioma brain tumor animal model. J Neuropathol Exp. Neurol. 2011; 70(1): 13-22.
  6. Li X., Qi X., Zhou L. et al. P2X(7) receptor expression is decreased in epithelial cancer cells of ectodermal, uro-genital sinus, and distal paramesonephric duct origin. Purinergic Signal 2009; 5(3): 351-68.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2014 Eco-Vector



СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: