DTT and bortezomib induce morphological alterations in normal and tumor cells of epithelial

Abstract

Full Text

Стресс эндоплазматического ретикулума (ЭПР) - состояние клетки, вызванное накоплением дефектных белков в люмене ЭПР. Это приводит к остановке трансляции, деградации белков и увеличению продукции шаперонов. При продолжительном стрессе это состояние может приводить к клеточной гибели. Стресс ЭПР является одной из мишеней современной терапии опухолей. Лечение злокачественных новообразований зачастую имеет побочные эффекты, поэтому исследователи проявляют большой интерес к терапевтическим методам с селективным воздействием на опухолевые клетки. Некоторые химические индукторы стресса ЭПР уже используются в лечении ряда опухолей, другие находятся на стадии клинических испытаний. Молекулярные механизмы ответа на стресс ЭПР и связанные с ним проапоптозные сигнальные пути изучены довольно хорошо. Однако морфологические проявления стресса ЭПР практически не изучены. В связи с этим целью нашей работы было изучить структуру ЭПР и аппарата Гольджи (АГ) в иммортализованных ке-ратиноцитах человека HaCaT и клетках эпидермоидной карциномы человека А431 под воздействием индукторов стресса ЭПР бортезомиба и дитиотреитола (ДТТ). Исследование ЭПР и АГ производилось на светомикроскопическом и ультраструктурном уровнях. Методом ПЦР в реальном времени мы подтвердили индукцию стресса ЭПР при воздействии обоих индукторов: уровень экспрессии генов, ассоциированных со стрессом ЭПР (GRP78, ATF4 и CHOP), значительно возрастает в обеих культурах. Было обнаружено, что воздействие 2 мМ ДТТ не вызывает значительных изменений структуры ЭПР как в нормальных, так и в опухолевых клетках. На ультраструктурном уровне ЭПР имеет вид тонких каналов с содержимым низкой электронной плотности. Ультраструктура АГ также не изменена. Воздействие 75 нМ бортезомиба не затрагивает морфологию аппарата Гольджи, но приводит к необратимому и значительному расширению ЭПР, которое заметно только на ультраструктурном уровне. Воздействие более низкой концентрации бортезоми-ба (25 нМ) вызывает необратимое расширение цистерн ЭПР только в культуре нетуморогенных кератиноцитов HaCaT. Полученные данные помогут расширить понимание эффектов различных химических индукторов стресса ЭПР на клетки человека и возможных побочных эффектов селективной противоопухолевой терапии.