MECHANIZMY REZISTENCE MODELU KARCINOMU PROSTATY S DLOUHODOBÝM PŮSOBENÍM ZINKU

Východiska:

Vztah mezi zinkem a karcinomem prostaty je studován již řadu let. Obecně se zinečnaté ionty zapojují do mnoha intracelulárních procesů u všech lidských buněk. U rozvoje karcinomu prostaty je však unikátní jejich významný úbytek během maligní transformace. Jednou z konsekvencí je paradox odblokování citrátového cyklu a následné vyšší množství energie pro nádorové buňky než pro zdravou tkáň. Zinek je považován za protektivní agens proti vzniku malignit, zejména prostaty. Jeho krátkodobé působení vyvolává u buněk karcinomu prostaty apoptózu in vitro i in vivo. Pro lepší pochopení těchto vztahů byl vytvořen model zinek rezistentních buněk odvozených od karcinomu prostaty i nenádorové tkáně. Na tomto modelu bylo popsáno, že při dlouhodobém působení zinečnatých iontů dochází k posunu fenotypu k více agresivním buňkám. Do tvorby rezistence jsou zapojeny odlišné geny než do krátkodobé adaptace a výsledkem jsou komplexní změny vlastností. Do mechanizmů rezistence může být také zapojen proces autofagie, zároveň pozměněná morfologie buněk naznačuje výskyt mitotické katastrofy a vyšší frekvence polyploidie.

Materiál a metody:

V experimentu byly použity prostatické linie PC-3 (z kostní metastázy), PNT1A (ze zdravé tkáně) a 22Rv1 (z primárního karcinomu). Buňky byly trvale kultivovány v odpovídajícím médiu s požadovanou koncentrací zinečnatých iontů (Zn2SO4). Následně byla pomocí Real-time-PCR stanovena relativní exprese vybraných genů. Vyhodnocení bylo provedeno metodou ddCt. Buňky byly také obarveny fluorescenční sondou CytoID a na průtokovém cytometru bylo analyzováno množství autofagických buněk. Výsledky byly hodnoceny v SW Statistica 12, hladina p < 0,05 byla považována za signifikantní.

Výsledky:

Použité linie byly viabilní v koncentracích zinku odpovídajícím 1-, 2- a 3násobkům jejich běžné IC50. Po porovnání exprese byly zjištěny signifi kantní rozdíly v expresi genů zapojených do metabolizmu kovů i autofagie. Mezi nejdůležitější geny pro krátkodobou adaptaci patří MT2A, naopak na vzniku rezistence se podílí k-RAS a NF-kB. Počet velkých, mnohojaderných buněk rostl spolu s koncentrací zinku. Zároveň výsledky z průtokové cytometrie naznačují, že autofagie se na dlouhodobé rezistenci již významně nepodílí.

Závěr:

Objasnění komplexních dějů podílejících se na vzniku rezistence u těchto buněk bude předmětem dalšího výzkumu. Současné výsledky ukazují, že dlouhodobé užívání zinku může mít významné následky např. při léčbě karcinomu.

Práce byla podpořena grantovými projekty MUNI/ A/ 1326/ 2014, CEITEC CZ.1.05/ 1.1.00/ 02.0068 a doc CEITEC 02/ 2012 (JG).