Současné studie naznačují možnou důležitou úlohu melatoninu v Huntingtonově nemoci (HN) a jeho možné terapeutické využití při léčbě této nemoci. HN je dědičné neurodegenerativní onemocnění, které doprovází snižování hladiny melatoninu s postupem onemocnění. U normálních (nenádorových) buněk působí melatonin antiapoptoticky díky svým antioxidačním vlastnostem a schopnosti zabránit aktivaci proteinu p53. Dále melatonin zvyšuje expresi BDNF (brain derived neurotrophic factor) a dalších neuroprotektivních faktorů. Cílem této studie bylo stanovit netoxickou dávku melatoninu pro primární kožní fibroblasty izolované z transgenních miniprasat pro N‑koncovou část lidského mutovaného huntingtinu (TgHD) a popsat efekt tohoto ošetření na tyto buňky vystavené genotoxickému stresu. Buňky byly kultivovány v médiu obohaceném různými dávkami melatoninu. Analýzou proliferačních křivek získaných mikroskopováním živých buněk v pravidelných časových intervalech jsme stanovili efekt různých koncentrací melatoninu.Ukázali jsme, že vyšší dávky melatoninu jsou pro primární prasečí buňky toxické. Je zajímavé, že TgHD buňky byly oproti kontrolním buňkám více citlivé k tímto dávkám melatoninu. Stanovili jsme efektivní dávku melatoninu a současně jsme ukázali její efekt na proliferaci u buněk vystavených genotoxickému stresu. Klíčová slova: Huntingtonova choroba – melatonin – mikroskopie buněk v čase – miniprasečí model –proliferační křivky – kožní fibroblasty Autoři deklarují, že v souvislosti s předmětem studie nemají žádné komerční zájmy. Redakční rada potvrzuje, že rukopis práce splnil ICMJE kritéria pro publikace zasílané do biomedicínských časopisů.
According to the recent studies, melatonin might play an important role in Huntington's disease (HD) and act as a novel therapeutic approach in the treatment of the disease. HD, the inherited neurodegenerative disorder, is accompanied by gradual melatonin reduction as it progresses. Melatonin in normal cells (non‑tumor) has the anti‑apoptotic ability due to its antioxidant property and its ability to prevent the activation of p53. Furthermore, melatonin increases the expression of BDNF (brain derived neurotrophic factor) and other neuroprotective factors. The aim of this study was to evaluate the nontoxic dose of melatonin for primary skin fibroblasts isolated from minipigs transgenic for the N‑terminal part of human mutated huntingtin (TgHD), and the effect of melatonin treatment to these cells exposed to genotoxic stress. Cells were cultured in medium supplemented with different doses of melatonin. Using time lapse microscopy, we estimated the effect of decreasing melatonin concentrations by analyzing the proliferation curves. We show that higher doses of melatonin are toxic for primary porcine fibroblasts. Interestingly, TgHD cells were more sensitive to these doses of melatonin treatment than wild type cells. We evaluated the effective dose of melatonin and demonstrated its rescue proliferative effect on porcine primary cells exposed to genotoxic stress.
- Klíčová slova
- mikroskopie buněk v čase, kožní fibroblasty, proliferační křivky, huntingtin,
- MeSH
- časové faktory MeSH
- fibroblasty * účinky léků MeSH
- geneticky modifikovaná zvířata MeSH
- Huntingtonova nemoc * MeSH
- kůže MeSH
- melatonin * aplikace a dávkování farmakologie terapeutické užití MeSH
- mikroskopie MeSH
- miniaturní prasata MeSH
- modely u zvířat MeSH
- mutace MeSH
- poškození DNA MeSH
- prasata MeSH
- proliferace buněk MeSH
- proteiny nervové tkáně genetika MeSH
- statistika jako téma MeSH
- zvířata MeSH
- Check Tag
- zvířata MeSH
- Publikační typ
- práce podpořená grantem MeSH
- srovnávací studie MeSH
Udržení integrity genomu má zásadní vliv pro přežití buněk, správné zachování a přenesení genetické informace. Její narušení má za následek zastavení buněčné proliferace, apoptózu a případně tumorigenezi. Buňka disponuje různými opravnými mechanismy a signalizačními dráhami, které se mají vypořádat s poškozením. Tato signalizace je odpovědí na poškození DNA (DNA Damage Response – DDR). Bylo popsáno, že mutantní huntigtin způsobuje poškození DNA, interaguje s některými opravnými a signalizačními proteiny. Nicméně přesný popis jeho účinku na DDR signalizaci a opravu DNA není jednoznačný, jelikož současné publikace obsahují protichůdné výsledky.
Maintaining the integrity of the genome is essential for cell survival, good preservation and transfer of genetic information. The disruption of the genome results in arrest of cell proliferation, apoptosis and possibly tumorigenesis. The cell has different mechanisms of DNA repair and signaling pathways in response to DNA damage. This signaling pathway is called DNA Damage Response (DDR). It has been reported that the mutated huntingtin causes DNA damage, interacts with certain remedies and signaling proteins. However, an accurate description of its effect on the DDR signaling and DNA repair is not clear, since recent publications contain contradictory results.
