BACKGROUND: Haemanthamine (HA) and sodium butyrate (NaB) are promising candidates for chemotherapy as a treatment for cancer. PURPOSE: We aimed to determine the anticancer potential of HA and NaB, alone and in combination, in A2780 ovarian cancer cells and concurrently investigated anticancer potential in contrast to non-cancer human MRC-5 fibroblasts. METHODS: Antiproliferative effects were determined by WST-1 assay and by Trypan blue exclusion staining. Cell cycle distributions were studied by flow cytometry and protein levels were determined by Western blotting. RESULTS: The combination of HA and NaB caused a significant decrease in the proliferation of A2780 cells compared to the stand-alone treatment of cells by HA or NaB. This effect was less pronounced in non-cancer MRC-5 fibroblasts. In the later intervals, the number of A2780 living cells was strongly decreased by treatment using a combination of NaB and HA. This simultaneous application had no considerable effect in MRC-5 fibroblasts. The combination of NaB and HA led to the suppression of cells in the G1 phase and caused an accumulation of cells in the S and G2 phase in comparison to those treated with NaB and HA alone. Treatment of cells with NaB alone led to the activation of proteins regulating the cell cycle. Notably, p21WAF1/Cip1 was upregulated in both A2780 and MRC-5 cells, while checkpoint kinases 1 and 2 were activated via phosphorylation only in A2780 cells. Unexpectedly, NaB in combination with HA suppressed the phosphorylation of Chk2 on threonine 68 and Chk1 on serine 345 in A2780 cells and downregulated p21WAF1/Cip1 in both tested cell lines. The sensitization of cells to HA and NaB treatment seems to be accompanied by increased histone acetylation. NaB-induced acetylation of histone H3 and H4 and histone acetylation increased markedly when a combination of NaB and HA was applied. Whereas the most prominent hyperacetylation after HA and NaB treatment was observed in A2780 cells, the acetylation of histones occurred in both cell lines. CONCLUSION: In summary, we have demonstrated the enhanced activity of HA and NaB against A2780 cancer cells, while eliciting no such effect in non-cancer MRC-5 cells.
- MeSH
- acetylace MeSH
- aktivace transkripce účinky léků MeSH
- alkaloidy amarylkovitých farmakologie MeSH
- buněčné dělení účinky léků MeSH
- buněčný cyklus účinky léků MeSH
- checkpoint kinasa 1 metabolismus MeSH
- checkpoint kinasa 2 metabolismus MeSH
- fenantridiny farmakologie MeSH
- fosforylace MeSH
- histony metabolismus MeSH
- inhibitor p21 cyklin-dependentní kinasy metabolismus MeSH
- kyselina máselná farmakologie MeSH
- lidé MeSH
- nádorové buněčné linie MeSH
- nádory vaječníků patologie MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- ženské pohlaví MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
The aim of our study was to determine the effect of potential anti-tumour agent benfluron on human leukemic cells MOLT-4 and elucidate the molecular mechanisms of response of tumour cells to this chemotherapeutic agent. It has been shown that the mechanisms of action of benfluron are complex, but the molecular pathways of the cytostatic effect have remained unknown and the present study contributes to their elucidation. In this work, benfluron reduced viability of the treated cells and induced caspase-mediated apoptosis. The programmed cell death was associated with activation of caspases 8, 9 and 3/7. Moreover, exposure of cells to benfluron resulted in accumulation of the cells primarily in late S and G2/M phases. The changes in the levels of key proteins show that benfluron provoked activation of p53 and induced phosphorylation of p53 on serine 15 and serine 392. The application of benfluron led to phosphorylation of Chk1 on serine 345 and phosphorylation of Chk2 on threonine 68 in the treated cells. Higher doses of benfluron caused phosphorylation of ERK1/2 on threonine 202 and tyrosine 204, whereas JNK and p38 kinases were not activated. In conclusion, benfluron induces apoptosis, cell cycle arrest in late S and G2/M phases, and activates various signalling pathways of the DNA damage response.
- MeSH
- apoptóza účinky léků MeSH
- buněčný cyklus účinky léků MeSH
- fluoreny farmakologie MeSH
- fosforylace účinky léků MeSH
- G2 fáze účinky léků MeSH
- kontrolní body buněčného cyklu účinky léků MeSH
- leukemie metabolismus MeSH
- lidé MeSH
- mitogenem aktivovaná proteinkinasa 1 metabolismus MeSH
- mitogenem aktivovaná proteinkinasa 3 metabolismus MeSH
- nádorové buněčné linie MeSH
- nádorový supresorový protein p53 metabolismus MeSH
- signální transdukce účinky léků MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
The relationship between signal pathways MEK1/2-ERK1/2 and ATM-p53 in the response to DNA damage is not well understood. The aim of our study was to investigate the effect of mitoxantrone and two protein kinase inhibitors – caffeine (inhibitor of ATM kinase) and U0126 (inhibitor of MEK1/2 kinase) – on MOLT-4 and Jurkat leukaemic cell lines. In this work we show that the inhibition of MEK1/2 is associated with an increased mortality of cells after mitoxantrone treatment. Inhibition of ATM by caffeine delayed mitoxantrone-induced cell death in MOLT-4 cells. Mitoxantrone itself induced cell-cycle arrest and accumulation of the cells in late S and G2/M phase. Inhibition of ATM, but not of MEK1/2, abrogated mitoxantrone-induced cell-cycle arrest. Inhibition of MEK1/2 did not change mitoxantroneinduced up-regulation of p53 and p21, but inhibition of ATM markedly decreased up-regulation of p53 and p21, and p53 phosphorylation on serine 15 and serine 392. It can be concluded that: 1) mitoxantrone- induced phosphorylation of p53 on serine 15 and serine 392 is ATM dependent and MEK1/2-ERK1/2 independent. 2) ATM inhibition by caffeine prevents G2 cell arrest and in p53-positive cells MOLT-4 delays the onset of mitoxantrone-induced cell death. 3) Inhibition of MEK1/2-ERK1/2 cascade potentiates the cytostatic effect of mitoxantrone regardless of the p53 status.
- MeSH
- apoptóza MeSH
- buněčný cyklus MeSH
- butadieny farmakologie MeSH
- DNA vazebné proteiny antagonisté a inhibitory genetika MeSH
- G2 fáze účinky léků MeSH
- Jurkat buňky MeSH
- lidé MeSH
- mitogenem aktivovaná proteinkinasa 1 antagonisté a inhibitory MeSH
- mitogenem aktivovaná proteinkinasa 3 antagonisté a inhibitory genetika MeSH
- mitoxantron farmakologie MeSH
- nádorové buněčné linie MeSH
- nádorové supresorové proteiny MeSH
- nitrily farmakologie MeSH
- protein-serin-threoninkinasy antagonisté a inhibitory genetika MeSH
- proteiny buněčného cyklu antagonisté a inhibitory genetika MeSH
- protinádorové látky farmakologie MeSH
- signální transdukce MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
Cisplatina je jedním z nejúčinnějších a nejběžněji používaných cytostatik v léčbě řady karcinomů, zejména karcinomů varlat, ovaria, hlavy, krku, močového měchýře a malobuněčného karcinomu plic. Jedná se o celkem jednoduchou anorganickou sloučeninu – [cisPt(NH3)2Cl2], tedy cisdiamino-dichlor platnatý komplex, řadící se mezi tzv. alkylační cytostatika. Hlavní mechanismus protinádorového účinku cisplatiny spočívá v její interakci s DNA a v tvorbě kovalentních vazeb mezi cytostatikem a purinovými bázemi, nejčastěji s guaninem. To má za následek vznik zejména vnitrořetězcových a v menší míře meziřetězcových kroslinků. Vzniklé kovalentní vazby mezi řetězci brání jejich separaci při replikaci a zároveň dochází k inhibici transkripce. Přesto, že je cisplatina jedním z nejčastěji používaných cytostatik, její použití je limitováno zejména rezistencí a také vedlejšími účinky na organismus, převážně nefrotoxicitou a neurotoxicitou. Rezistence buněk k cisplatině je podmíněna řadou mechanismů, které přispívají k zabránění akumulace poškození DNA, jako je snížené vychytávání nebo zvýšené vylučování cytostatika buňkou, inaktivace prostřednictvím intracelulárních thiolů (např. gluthathionu) a v neposlední řadě zvýšenou schopností buňky reparovat poškození a sníženou schopností podléhat apoptotickému procesu. Faktorů, které souvisí s indukcí apoptózy cisplatinou, bylo doposud na buněčné i molekulární úrovni identifikováno velké množství. Po rozpoznání poškození DNA se současně rozbíhá řada proapoptotických i antiapoptotických signálních cest, dochází k akumulaci a aktivaci řady proteinů regulujících buněčných cyklus a vedoucích k reparaci nebo k odstranění zasažené buňky. Zástava buněčného cyklu umožní reparaci nukleotidovým vystřižením DNA aduktů a podpoří buněčné přežívání. V případě nekompletní opravy DNA nebo rozsáhlého poškození dojde ke spuštění apoptotického procesu. Nicméně molekulární mechanismy byly studovány na celé řadě buněčných linií a vzhledem k rozdílným typům buněk jsou občas výsledky kontroverzní. Tento článek shrnuje dosavadní poznatky o molekulárních mechanismech účinku cisplatiny, zaměřuje se zejména na opravu poškození DNA, indukci apoptózy, roli proteinu p53, checkpoint kináz a mitogeny aktivovaných proteinkináz.
Cisplatin is a potent cytostatic frequently used in the treatment of malignant tumors, including testes, ovary, head and neck, bladder and small cell lung tumors. The main mechanism of antitumor effect of cisplatin is the interaction with DNA and the covalent link of cytostatic to the purine bases, mainly guanine. This causes intraand interstrand crosslinks, which block replication and transcription. Exposure of the cell to cisplatin triggers cellular pathways of DNA repair, cell-cycle arrest and apoptosis. The use and efficacy of cisplatin is limited by its side effects, including nephrotoxicity, neurotoxicity and resistance. In the tumor cells, increased repair capacity or impaired ability to activate apoptotic process can contribute to a resistance to cisplatin. This article summarizes current knowledge about a molecular response of the cells to cisplatin treatment; focuses on a DNA repair by nucleotide excision repair and mismatch repair, an apoptosis induction, a role of p53, and a role of checkpoint kinases and mitogen activated protein kinases.
- Klíčová slova
- p53, reparace DNA,
- MeSH
- apoptóza MeSH
- buněčný cyklus genetika imunologie MeSH
- chemorezistence genetika imunologie účinky léků MeSH
- cisplatina aplikace a dávkování škodlivé účinky terapeutické užití MeSH
- farmakologické účinky - molekulární mechanismy MeSH
- financování organizované MeSH
- geny p53 genetika imunologie účinky léků MeSH
- lidé MeSH
- medicína založená na důkazech MeSH
- mitogenem aktivované proteinkinasy kinas genetika imunologie účinky léků MeSH
- mitogenem aktivované proteinkinasy p38 genetika imunologie účinky léků MeSH
- mitogenem aktivované proteinkinasy genetika imunologie účinky léků MeSH
- oprava DNA genetika imunologie účinky léků MeSH
- poškození DNA genetika imunologie účinky léků MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
The main goal of this work was determination of residues of the antibiotics ofloxacin (OFLO), norfloxacin (NOR), ciprofloxacin (CIPRO), and enrofloxacin (ENRO) in wastewater samples. The samples, after acidification to pH 4.5 and addition of EDTA, were extracted on an anion-exchange cartridge in tandem with an Oasis HLB cartridge. The LC-FD method, developed in previous studies, was based on application of a monolithic C(18) column. The limit of quantification (LOQ) of the method was 250 ng L(-1) for OFLO, 25 ng L(-1) for NOR and CIPRO, and 50 ng L(-1) for ENRO. Mean recovery ranged between 75 and 121% for OFLO, NOR, CIPRO, and ENRO. A total of 14 wastewater samples were analyzed; these were collected from four hospitals and from influent and effluent from a wastewater-treatment plant in Coimbra, Portugal, during spring and autumn. CIPRO was present in all the samples, NOR was detected second most often, followed by OFLO. ENRO was found at concentrations under the LOQ in five hospital samples, and the highest level was found in influent from the WWTP.
- MeSH
- antibakteriální látky analýza MeSH
- chemické látky znečišťující vodu analýza MeSH
- financování organizované MeSH
- fluorescence MeSH
- fluorochinolony analýza MeSH
- kalibrace MeSH
- nemocnice MeSH
- reprodukovatelnost výsledků MeSH
- roční období MeSH
- senzitivita a specificita MeSH
- vysokoúčinná kapalinová chromatografie metody přístrojové vybavení MeSH
- Geografické názvy
- Portugalsko MeSH