Jaderné receptory pro steroidní hormony u buněčných linií odvozených od karcinomu prsu a prostaty po ovlivnění deriváty rostlinných hormonů.

   Úvod

   Jaderné receptory patří k nejpočetnější skupině transkripčních faktorů mnohobuněčných organismů. Podílejí se na regulaci homeostázy, reprodukce, metabolismu a ontogenetického vývoje. Jaderné receptory steroidních hormonů jsou ligandy indukované transkripční faktory, což zajišťuje přímé propojení signálních molekul kontrolujících důležité buněčné procesy s transkripční odpovědí. Tato skupina receptorů má vysokou strukturální i funkční podobnost a to jak v rámci jednoho organismu, tak i evolučně. Po navázání aktivační molekuly mění svou konformaci a jsou schopny po vstupu do jádra regulovat transkripci DNA. Skupinu příbuzných ligandů představují steroidy, hormony štítné žlázy, retinoidy a „seco-steroidy“ (metabolity a isoformy vitaminu D).

   Do této rodiny jaderných receptorů patří rovněž řada v nedávné době objevených proteinů, jejichž amino-kyselinová sekvence jeví různý stupeň příbuznosti, a u kterých v současné době není znám nebo donedávna nebyl známý odpovídající ligand. V poslední době byly identifikovány některé přirozené a syntetické ligandy, které umožnily objasnění biologické role některých z těchto receptorových molekul. Byly tak objeveny některé nové regulační dráhy zprostředkované retinoidy, mastnými kyselinami, eikosanoidy a steroidy, které se ukázaly být významné pro fyziologické procesy a potenciální farmakologické využití.

   Cholestanové deriváty jsou novou skupinou látek, jejichž mechanismus působení není kompletně prozkoumán na molekulární úrovni. Jedná se o analoga polyhydroxylových derivátů sterolu představující jeden z typů regulátorů růstu rostlin. Některé syntetizované deriváty cholestanu testované in vitro vynikaly výraznou cytotoxickou aktivitou na savčí buňky. Na základě strukturálních motivů těchto látek lze předpokládat, že jedním z možných vysvětlení silných cytotoxických účinků by mohla být vazba na receptory pro steroidní hormony.

   Cíle

   Cílem této studie je zjistit vliv vybraných steroidních derivátů na lokalizaci a expresi jaderných receptorů pro steroidní hormony (androgenový receptor AR, estrogenové receptory ER-α, ER-β a progesteronový receptor PR) u buněčných linií odvozených od karcinomu prsu (MCF-7, MDA-MB-468) a prostaty (LNCaP, DU-145) a zjistit případné rozdíly mezi jejich expresí u hormonálně citlivých a hormonálně necitlivých buněk, které by napomohly lépe pochopit mechanismy nádorové progrese a perspektivně vést k vývoji účinnější terapie.

   Materiál a metody

   Ke studiu byly použity metodické přístupy: kultivace buněčných linií in vitro, stanovení genové exprese na proteinové úrovni pomocí Western blot analýzy, fluorescenční imunocytochemie a konfokální mikroskopie.

   Výsledky a závěr

   U estrogen-senzitivních buněk MCF-7 byly pomocí imunofluorescenční detekce zjištěny změny lokalizace receptorů ER-α, -β a AR po ovlivnění vybraných derivátů po 24 h vzhledem ke kontrolním neovlivněným buňkám. Na základě Western blot analýzy jsme zjistili změny exprese ER-α, -β a AR zejména po 24 h působení testovaných látek. Změny lokalizace ani exprese PR nebyly u této linie zaznamenány. U androgen-senzitivní buněčné linie LNCaP imunofluorescenční detekce prokázala sníženou expresi AR v jádře buněk ovlivněných testovanými deriváty a zárověn byl Western blot analýzou zaznamenán pokles hladiny AR zejm. po 48 h působení látek. Při sledování exprese ER-α a ER-β u buněk LNCaP imunofluorescence prokázala cytoplazmatickou expresi u kontrolních buněk. Po ovlivnění buněk nebyla zjištěna žádná změna exprese ani jednoho z estrogenových receptorů vzhledem ke kontrolním buňkám.

   Tato práce popisuje účinek cholestanových derivátů na buněčné linie odvozené od karcinomu prsu a prostaty. Dříve jsme již zjistili, že tyto látky mají schopnost inhibovat buněčnou proliferaci a vyvolat změny buněčného cyklu i hladin některých proteinů regulujících buněčný cyklus. O mechanismu účinku derivátů cholestanu na molekulární úrovni je v současné době známo jen velmi málo, předpokládá se, že by mohly zahrnovat interakce s receptory pro steroidní hormony. Získané výsledky je nutné doplnit o další testy, které pomohou zjistit, zda daná látka působí po vazbě na receptor jako přirozený ligand (agonismus) nebo zda inhibuje funkci receptoru (antagonismus). Výsledky by mohly přispět k bližší specifikaci účinku studovaných látek na hormonálně citlivé a necitlivé lidské nádorové linie a případně přinést vysvětlení odlišné terapeutické odpovědi nádorů s rozdílnou histogenezí a hormonální responzibilitou.

Tato práce je financována za přispění grantů IGA MZ ČR NT11060 a GAČR 303/09/H048.