Abstract

A atividade física está associada à redução do risco de vários tipos de câncer, incluindo câncer de próstata agressivo. Os mecanismos que medeiam os efeitos não são ainda compreendidos; Entre os candidatos são modificações dos níveis de hormona endógena. exercício de longo prazo é conhecido por reduzir os níveis séricos de hormônios de crescimento estimulante. Em contraste, os efeitos endócrinos da

exercício

resistência aguda incluem

o aumento dos níveis

de fatores mitogênicos como a GH e IGF-1. Pode ser especulado que a elevação dos factores de crescimento no soro pode ser prejudicial para a progressão do cancro da próstata em malignidade. O incentivo do presente estudo é avaliar o efeito do soro exercício agudo no crescimento de células de câncer de próstata. Nós projetamos uma intervenção exercício onde 10 indivíduos do sexo masculino realizaram 60 minutos de exercício bicicleta na intensidade crescente. As amostras de soro foram obtidas antes (soro repouso) e após o exercício concluído (soro exercício). A linha celular de cancro da próstata LNCaP estabelecidos foi exposto a exercer ou soro restante. soro exercício 9 de 10 indivíduos tiveram um efeito inibidor do crescimento em células LNCaP. A incubação com o soro reunido exercício resultou numa inibição de 31% do crescimento de LNCaP e de pré-incubação antes da injecção subcutânea em ratinhos SCID causou um atraso na formação de tumores. Serum análises indicaram dois possíveis candidatos para o efeito; níveis aumentados de IGFBP-1 e níveis reduzidos de EGF. Em conclusão, apesar do medo de possíveis efeitos prejudiciais de soro exercício agudo sobre o crescimento de células tumorais, mostramos que mesmo efeitos a curto prazo parecem acrescentar à influência benéfico do exercício na neoplasia

Citation:. Rundqvist H, Augsten H, Strömberg A, E Rullman, Mijwel S, Kharaziha P, et al. (2013) Efeito do exercício agudo sobre o Câncer de Próstata celular Crescimento. PLoS ONE 8 (7): e67579. doi: 10.1371 /journal.pone.0067579

editor: Jean-Marc A. Lobaccaro, Clermont Université, França |

Recebido: 10 Agosto, 2012; Aceito: 23 de maio de 2013; Publicação: 05 de julho de 2013

Direitos de autor: © 2013 Rundqvist et al. Este é um artigo de acesso aberto distribuído sob os termos da Licença Creative Commons Attribution, que permite uso irrestrito, distribuição e reprodução em qualquer meio, desde que o autor original ea fonte sejam creditados

Financiamento:. O presente estudo foi apoiado pelo financiamento do TG: o Conselho de Pesquisa sueco, o Centro Nacional Sueco de Investigação em Desporto, a Associação médica sueca, a Fundação KI ea Fundação Wallenberg; AO: Cancer Society sueco e do Conselho de Pesquisa sueco, incluindo suporte para o centro de Linné e rede de pesquisa do câncer “. Starget” HR é apoiado por uma bolsa de formação Pós Doc da Sociedade Sueca de Pesquisa Médica. Os financiadores não tiveram nenhum papel no desenho do estudo, coleta de dados e análise, decisão de publicar ou preparação do manuscrito

CONFLITO DE INTERESSES:.. Os autores declararam que não existem interesses conflitantes

Introdução

o câncer de próstata é o segundo câncer mais frequente diagnosticar em homens no mundo de hoje. As taxas de incidência mais elevadas são encontradas nos países ocidentais desenvolvidos e são 20 vezes maiores do que as taxas de incidência encontrada por exemplo no Sul da Ásia Central e África Ocidental [1]. A discrepância é em parte devido ao uso estabelecido dos testes de PSA mas ultimamente um impacto significativo de efeitos de estilo de vida estão sendo reconhecidos [2]. A atividade física é um fator de estilo de vida ajustável associado com um risco reduzido de vários tipos de câncer, incluindo câncer de próstata [3].

Uma meta-análise recente que compreende estudos até 2012 sugere que ser fisicamente ativo está associado a um modesto, mas redução significativa no risco de cancro da próstata [4]. Além disso, estudos que examinam a atividade física em relação ao câncer de próstata de alto grau e mortalidade por câncer de próstata também relataram uma redução significativa do risco [5] – [7].

Os mecanismos mediadores os efeitos da atividade física ainda não está entendida, embora alguns candidatos, incluindo o controle de peso, melhora da função imune celular e modificações de níveis hormonais endógenos como a leptina, insulina e insulina como fator de crescimento 1 (IGF-1) foram apresentadas [8]. níveis séricos elevados de leptina, insulina e IGF-1 estão associados com alto risco de incidência e progressão do câncer de próstata [8] – [12] e exercício de longo prazo é conhecido por reduzir os níveis séricos destes e de outros hormônios endógenos [13] , [14].

o soro de indivíduos treinados resistência sobre um baixo teor de gordura, dieta rica em fibras foi mostrado para inibir o crescimento de uma linha celular de cancro da próstata estabelecido quando comparado com o soro de controlo [15]. Estudos mais recentes a partir do mesmo grupo sugerem que o mecanismo por trás do efeito é mediado através do IGF-1 eixo [16].

Em contraste com o exercício a longo prazo, os efeitos endócrinos do exercício físico agudo incluem

aumento dos níveis de factores mitogénicos

tais como a hormona do crescimento (GH) [17], várias citocinas [18], incluindo a IL-6 [19], [20] e também aumentou a biodisponibilidade de IGF-1 [21], [22 ].

pode ser especulado que o aumento em factores de crescimento do soro induzido por exercício agudo pode ser prejudicial para a progressão do cancro da próstata em malignidade. O incentivo do presente estudo é avaliar o efeito do soro exercício agudo no crescimento de células de câncer de próstata.

Métodos

Declaração de Ética

Antes do estudo exercício humana, a protocolo experimental foi explicado para todos os assuntos e escrito, foi obtido consentimento informado. O estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Instituto Karolinska (266/01) e conformado com a Declaração

de Helsinki

. Os experimentos com animais foram conduzidos de acordo com as diretrizes nacionais e aprovado pelo Comitê de Ética de Estocolmo Norte em Experimentação Animal (N19 /08), foram feitos todos os esforços para melhorar o sofrimento do tumor rolamento animais.

Experimental Modelo para o aguda Exercício estudo

Dez indivíduos do sexo masculino saudáveis ​​foram incluídos no estudo. Sua mediana (intervalo) de idade, altura e peso foram de 25 (18-37) anos, 180 (170-190) cm e 77 (58-82) kg, respectivamente. Mediana (intervalo) consumo máximo de oxigênio (VO2-max) determinada antes dos experimentos foi de 3,7 (3,1-4,3) L * min

-1. O exercício foi realizado em um medidor de ciclo ergo carregado electro-dinamicamente. Os indivíduos realizaram cerca de 65 min de exercício. Para os primeiros 20 min, interrompida sujeitos a 60 rpm, a uma taxa de mediana (gama) de trabalho de 125 (105-148) watts (w), escolhidos para corresponder a 50% do VO2-Max, após o qual o ritmo de trabalho foi aumentado para 165 (138-195) W, o que corresponde a 65% do VO2-max para outra 40 min. cateteres de Teflon foram inseridos em ambas as veias femorais e a artéria femoral, no nível do ligamento inguinal. As amostras de sangue foram tiradas ao mesmo tempo a partir da artéria femoral (FA) e a veia femoral ipsilateral (FV) como descrito em [23]. Em suma, descansando amostras e amostras coletadas 120 min após o término do exercício foram utilizados para análises posteriores.

O crescimento de células cancerosas da próstata

As taxas de crescimento das linhas de células NIH 3T3 e células LNCaP, anteriormente utilizados na Augsten et al [24]; um total de qualquer uma das 2 × 10

3 fibroblastos ou 5 × 10

4 células LNCaP foram semeadas em placas de 96 poços. Os fibroblastos foram cultivados em DMEM suplementado com 5% FCS e 5% de qualquer resto ou o exercício de soro, enquanto que as células LNCaP foram cultivadas em meio RPMI 1640 suplementado com 5% FCS e 5% de qualquer resto ou o exercício de soro durante 24, 48 e 96 horas. 2 × 10

4 22rv1 e DU145 células, usados ​​anteriormente em [25] foram cultivadas em meio RPMI 1640 suplementado com 5% FCS e 5% de qualquer resto ou o exercício de soro durante 96 horas. Os números de células foram determinados fixando as células com PFA a 4% durante 20 minutos, seguido por incubação com violeta de cristal (Chroma, Estugarda, FRG) solução (0,1%, w /v, com etanol a 2%, v /v em Tris 0,5 M -C1, pH 7,8; ​​100 uL por poço) durante 20 min à temperatura ambiente. A camada de células coradas foi enxaguada cuidadosamente com água da torneira, secos ao ar e incubadas com solução de SDS (0,1%, w /v, com etanol a 50%, v /v, em 0,5 M de Tris-C1, pH 7,8; ​​100 uL por poço) durante 30 min à temperatura ambiente. Enquanto isso violeta cristal foi completamente libertada a partir das células no sobrenadante. O sobrenadante foi verificado em um espectrofotômetro DU Série 70 Beckman (Beckman Coulter, Fullerton, CA, EUA) e lida em um comprimento de onda fixo de 600 nm.

apoptose e proliferação Ensaios

Redistribuição de plasma fosfatidilserina membrana é um marcador de apoptose e foi avaliada com o kit de coloração de anexina-V-fluos (Roche Molecular Biochemicals, Mannheim. Alemanha). Resumidamente, 2 × 10

5 células LNCaP foram incubadas com o exercício ou soro repouso por 24 e 48 horas, recolhidas, lavadas em PBS, sedimentadas e ressuspensas em tampão de incubação (10 mM HEPES /NaOH, pH 7,4, 140 mM NaCl, CaCl 5 mM

2) contendo 1% de anexina V e PI. As amostras foram incubadas durante 10 min, antes da análise num activadas por fluorescência separador de células (FACS) Calibur citómetro de fluxo (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ, EUA) utilizando o software celular Quest (San Jose, CA, EUA). Para a avaliação da proliferação, clique nele kits EdU microplacas ensaio foram utilizados (Invitrogen. Eugene, OR, EUA). Em resumo, as células LNCaP foram semeadas numa placa de 96 poços a 5 x 10

3 células por poço e deixou-se assentar durante a noite. solução estoque EdU foi preparado e diluído em exercício ou meios resto, a uma concentração de trabalho de 10 uM, 100 ul de meio suplementado foi adicionado às células e deixa-se incubar durante 24 horas. fixação das células e rotulagem foi feito de acordo com o protocolo do fabricante. A determinação quantitativa e a análise foi realizada em um Victor2 Multilabel Counter (PerkinElmer, Waltham, MA, EUA).

Modelo de Xenoenxerto de Tumor de Crescimento

tumores de xenoenxerto foram geradas por incubação de células LNCaP no meio suplementado com As células do soro ou soro restante exercício durante 48 horas e NIH-3T3 em meio suplementado com soro de descanso. As células foram tripsinizadas, ressuspensas em meio, e contadas com um contador de células (Chemometec, Allerod, Dinamarca). Para a análise de co-injecção, 2 × 10

6 células LNCaP e 0,5 × 10

6 células NIH-3T3 foram lavadas, combinados, e re-suspensas em 100 uL de PBS frio. Posteriormente, as suspensões de células a 100 ul foram injectados subcutaneamente no flanco lateral direito de 7-8 semanas de idade, ratinhos SCID macho (estirpe CB17sc) na Taconic, Dinamarca, n = 10 por grupo. Os animais foram monitorizados diariamente, e o tamanho do tumor medido cada 3-4 dias utilizando compasso de calibre externo. As experiências foram terminadas quando os tumores individuais atingiram um volume de 1 cm

3 ou no dia 49. Os tumores foram excisados ​​e dividida antes de qualquer fixação em paraformaldeído a 4% durante a noite a 4 ° C, seguido por transferência para 70% de etanol, ou congeladas rapidamente em azoto líquido.

Análise de proliferação e apoptose em amostras de tumor

As secções de tecido a partir de tumores de xenoenxerto de ponto final foram de-parafinado e re-hidratadas em xileno (3 × 5 minutos), 99% de etanol (2 × 2 min), 96% de etanol (2 x 5 min), etanol a 70% (1 x 2 min), e em seguida lavou-se em H 2 O destilada. Para a apoptose, o sistema de TUNEL Colorimétrico deadend ™ foi usada de acordo com as instruções do fabricante (Promega Corporation, Madison, WI, EUA). Para avaliação da proliferação foi utilizada uma abordagem histoquímica PCNA; recuperação de antigénio foi realizado em 2 prateleiras cheias de lâminas, cozido num forno de microondas 2 × 7 min a 650W em tampão de ácido cítrico 10 mM, pH 6,0. As secções foram em seguida deixado arrefecer durante pelo menos 30 min antes de serem lavadas em PBS com 0,1% de Tween-20 (PBT). A actividade da peroxidase endógena foi extinta por incubação em PBT contendo 3% H

2O

2 durante 10 min, em seguida, lavou-se em PBT (3 × 5 minutos). As lâminas foram bloqueadas em soro de cabra a 20% diluído em PBT durante 30 minutos e incubadas durante a noite a 4 ° C com anticorpo PCNA (M0879 clone PC10, Dako Cytomation, (Dako Nordic A /S, Glostrup, Dinamarca) diluído em 20% 1:100 soro de cabra diluído em PBT. Após lavagem em PBT, as lâminas foram incubadas com anticorpo anti-ratinho de cabra biotinilado (E0432, 1:500, Dako Cytomation) durante 45 min à temperatura ambiente após a incubação com o kit ABC (SK6100, Vectastain ABC-HRP, Vector Laboratories, Burlingame, CA, EUA) durante 45 min após a lavagem em PBT. O sinal foi desenvolvido usando hidrocloreto de diaminobenzidina, DAB (SK4100, Vector Laboratories), e as secções foram contra-coradas com Heamatoxylin de Mayer (Histolab Products AB, Gotemburgo, Suécia ), seguido de lavagem em H

2O, desidratação em etanol (70% -95% -99%) e xileno. As lâminas foram então montadas com meio de montagem Mountex. Imagens de 5 diferentes, de visão-campos selecionados aleatoriamente por tumoral foram tomadas e o número de estruturas positivas PCNA ou túnel foi analisada com o software ImageJ.

Análise Serum

Pools de soro de exercício de 10 indivíduos e correspondente soro restantes foram analisados ​​com um factor de crescimento proteína humana kit array (RayBiotech, Norcross, GA, EUA). 200 uL de exercício reunidas e soro restante foi diluída com 1 × bloqueio de soro (fornecido no kit), enquanto que as membranas foram bloqueadas durante 1 hora no mesmo tampão de bloqueio. Foi adicionado 1 ml de soro diluído e incubado à temperatura ambiente durante 2 horas. As membranas foram então analisados ​​de acordo com as instruções do fabricante. detecção Chemiluminiscens foi feito no ImageQuant LAS 4000 (GE Healthcare, Buckinghamshire, Reino Unido). A densidade de pontos individuais foi quantificada com o programa Image J. As concentrações individuais de soro de EGF e IGFBP1 foram determinados utilizando um imunoensaio em sanduíche com enzima ligada (ELISA; Abcam, Cambridge, Reino Unido) de acordo com as instruções do fabricante. Os níveis detectáveis ​​mínimos desses kits foram 0,82 pg /mL de EGF e 2,74 pg /mL para IGFBP1.

Estatísticas

O teste t de Student foi utilizado para comparar os efeitos do soro pré-exercício com efeitos de soro pós-exercício. Um ANOVA de duas vias foi usado para comparar o crescimento do tumor entre os dois grupos. comparação planejado foi utilizado (teste ou seja, post hoc) para identificar interacções significativas no modelo ANOVA. As diferenças foram consideradas significativas para p 0,05. Salvo disposição em contrário, os dados são apresentados como média ± SEM.

Resultados

Exercício Serum reduzir o crescimento de uma linha celular do cancro da próstata

in vitro

Para investigar o efeito do exercício agudo no crescimento de células de câncer de próstata nós projetamos uma intervenção exercício onde 10 indivíduos do sexo masculino realizaram 60 minutos de exercício de bicicleta de duas pernas na intensidade crescente. Através de cateterismo femoral tanto sangue arterial e venoso foram obtidas e o soro foi extraído. Desde que abordar a questão dos efeitos sistémicos, soro arterial tomadas antes (soro repouso) e após o exercício (soro de exercício) foi utilizado para as análises. A linha celular estabelecida de LNCaP foi escolhido como um modelo de cancro da próstata com base na sua actividade de p53 ingénuos e capacidade de formação de tumores moderada, permitindo assim a um efeito promotor ou inibidor para se projectar. O tumor capacidade de células LNCaP de suporte pode ser melhorada por co-injecção de células do estroma, e.g. fibroblastos NIH3T3 [26]. Ambas as células LNCaP e NIH3T3 foram incubadas durante 48 horas

in vitro,

em meios suplementados com repouso ou soro exercício dos 10 indivíduos separadamente.

soro exercício 9 em cada 10 indivíduos tiveram um crescimento efeito inibitório sobre as células LNCaP após 48 horas de incubação (Figura 1A e B) em comparação com a incubação com o soro de descanso correspondente. Crescimento de células NIH3T3 foi aumentada em 5 soros individuais e de exercício reduzida em 5 (Figura 1C e D). A incubação de células LNCaP com soro reunido a partir de exercício 10 indivíduos durante 96 horas resultou numa inibição de 31% do crescimento das células do tumor (p 0,05) (Figura 2A, painel superior) em comparação com a incubação com um pool de soro restante. O efeito sobre as células cancerosas da próstata foi validado em duas linhas adicionais de baixo malignas do câncer de próstata celulares, DU145 e 22rv1. Crescimento de Du 145 foi significativamente reduzido após a exposição 96 horas para exercer soro, 22rv1 mostrou tendência de crescimento reduzido. células NIH3T3 cresceu igualmente bem em piscinas de exercício e soro de repouso (figura 2A, painel inferior).

A) Efeito sobre células LNCaP incubadas durante 48 horas com repouso (descanso) e soro de exercício (exercício) a partir de 10 indivíduos separadamente. B) Efeito dos 10 soros individuais em células NIH3T3. Os dados mostram todos os indivíduos separadamente (painel da esquerda) e como média ± SEM. au (unidades arbitrárias). π denota uma diferença significativa (p ≤ 0,05) entre a incubação com repouso e exercício soro.

A) Efeito de 24, 48 e 96 horas de incubação com os meios normais suplementado com 10% FCS (normal), meio suplementado com uma mistura de soro humano a partir de 10 indivíduos em repouso (de descanso) ou soro dos mesmos indivíduos após uma única sessão de exercício (exercício) sobre o crescimento da linha celular de cancro da próstata LNCaP. B) Efeito da incubação sob as mesmas condições que em a) sobre o crescimento da linha de células de fibroblastos de rato NIH3T3. C) Efeito de 96 horas de incubação com o respectivo soro sobre as linhas de células de cancro da próstata 22rv1 e DU145. Os dados são apresentados como média ± SEM. au (unidades arbitrárias). π denota uma diferença significativa (p ≤ 0,05) entre a incubação com repouso e exercício soro.

Assim, os dados mostram que a incubação com soro exercício não aumentar o crescimento do câncer de próstata células

in vitro

, mas teve um efeito inibidor do crescimento consistente quando comparado com o soro a partir do mesmo indivíduo em repouso. O efeito foi encontrado em análises dos soros individuais, bem como quando se compara um pool de soro de exercício para um pool de soro restante. soro exercício não mostraram qualquer promotora do crescimento ou efeito inibidor sobre os fibroblastos NIH3T3, sugerindo que o efeito da soro de exercício é específico para células cancerosas e não inibidor do crescimento em células de cultura de um modo geral (Figura 1B e 2B).

Exercício Serum reduz Tumor crescimento celular por inibição da proliferação

para analisar se o efeito inibidor do crescimento de soro exercício em células de câncer de próstata LNCaP foi devido ao aumento da apoptose e /ou proliferação reduzida, AnnexinV /PI fluxo FACS (Figura S1A) e foi utilizado um ensaio de incorporação de EdU.

Avaliação da apoptose após 24 e 48 horas incubações mostrou que a fracção de células apoptóticas não diferiram entre as células LNCaP foram incubadas com soro de exercício e as células incubadas com soro de repouso (figura S1B e S1C ). No entanto, análises de proliferação mostrou que EdU incorporação foi significativamente reduzida em células incubadas com soro de exercício durante 24 horas (Figura 3)

.

EdU incorporação em células LNCaP expostas ao normal, repouso e exercício de soro durante 24 horas. Os dados são apresentados como média ± SEM de 4 experiências consecutivas. au (unidades arbitrárias). π indica uma diferença significativa (p £ 0,05) entre a incubação com soro de repouso e exercício.

Estes dados indicam que a diminuição do crescimento em resposta a soro de exercício agudo é devido à inibição da proliferação de, em vez de estimulação de apoptose e que o efeito já está presente após 24 horas de incubação, embora significativamente manifestam no ensaio de crescimento após 96 horas.

Pré-incubação com atrasos de soro Exercício

in vivo

Tumor Formação

queríamos testar se a pré-incubação com soro exercício afetaria o crescimento do tumor de células LNCaP

in vivo

. células LNCaP só têm capacidade limitada de formação de tumor quando injectado por via subcutânea. No entanto a sua capacidade de suporte do tumor pode ser marcadamente aumentada por co-injecção de células estromais, tais como fibroblastos NIH3T3 [26].

células LNCaP e NIH3T3 foram incubadas durante 48 horas

In vitro em meios suplementados

com o repouso ou soro exercício dos 10 indivíduos e, em seguida, co-injectado (04:01) subcutaneamente em ratinhos SCID. Os ratinhos injectados com células LNCaP incubadas soro exercício não mostraram nenhuma incidência do tumor no dia 14 após injecção, enquanto que os tumores de controlo de soro restante mostrou 20% de incidência (Figura 4A e B). O atraso na formação do tumor persistiu ao longo da experiência e as curvas de crescimento do tumor foi significativamente diferente entre os dois grupos (Figura 4A e C). No entanto, uma vez que os tumores foram estabelecidos parecia haver nenhuma diferença na taxa de crescimento.

2 × 10

6 células LNCaP incubadas durante 48 horas, nem no soro ou exercício de soro restante foram co-injectados com células NIH3T3 (04:01) por via subcutânea em murganhos SCID. A) curvas de crescimento do tumor de células pré-incubadas com o repouso e no soro exercício respectivamente. Significativas (p≤0,05) diferenças são indicadas por π. n = 10 animais por grupo. B) a incidência do tumor (por cento dos ratinhos portadores de tumores) no dia 14 no grupo de repouso e exercício. C) Gráfico de dispersão do volume do tumor em repouso e exercício em grupo no dia 34 após as injeções. D) células em tumores em proliferação após endpoint experimental avaliada pela expressão de antígeno nuclear de proliferação celular (PCNA). E) As células apoptóticas em tumores após endpoint experimental, avaliada por colorações Tunel. Para D) e E) de dados é o nr de células positivas por campo, mostrados como média ± SEM.

Para confirmar a noção de que os tumores cresceram igualmente bem, uma vez que foram estabelecidas analisamos tumores de ambos grupos para a proliferação e apoptose.

amostras tumorais inteiras foram colhidas e fixadas no ponto final do

in vivo

experiência e analisados ​​para a apoptose, olhando para a fragmentação do DNA. A proliferação foi avaliada por coloração imuno-histoquímica para antígeno nuclear de proliferação celular expressão (PCNA).

Não houve diferença significativa entre os grupos no final do

in vivo

experiência no que diz respeito a qualquer proliferação ( Figura 4D) ou apoptose (Figura 4E).

os dados apoiam a noção de que o

in vivo

efeito inicial de pré-incubação com soro exercício, é perdido ao longo do tempo. Isto é mais provável porque o estímulo do exercício está ausente uma vez que as células são injectados em ratinhos. No entanto, tomados em conjunto os dados sugerem que o efeito do soro exercício sobre células tumorais

in vitro

pode ser traduzido para o

in vivo

situação.

EGF e IGFBP-1 são candidatos para exercer o Inibitória efeito do exercício Serum

a fim de identificar os fatores de candidatos responsáveis ​​pela inibição do crescimento visto com soro exercício foi utilizada uma abordagem matriz de proteína do fator de crescimento. Quarenta e dois factores de crescimento e citoquinas foram analisadas em multiplex e mostrado como soro exercício /rácios de soro de repouso (Figura 5A). Além disso, foram analisados ​​os níveis séricos de cortisol.

A) Análise de conteúdo de fator de crescimento em repouso e exercício soro utilizando uma abordagem de matriz fator de crescimento. B) Relação de lazer /exercício de soro de 42 fatores de crescimento e citocinas, analisados ​​em multiplex. C) Análise por ELISA de (painel individual da esquerda) e médio (painel da direita) os níveis de EGF no soro em repouso e exercício soro, n = 9. D) Análise por ELISA de (painel individual da esquerda) e médio (painel da direita) os níveis de IGFBP de soro -1 em repouso e exercício soro, n = 10. Os dados são apresentados como os níveis individuais ou média ± SEM. π denota uma diferença significativa (p ≤ 0,05) entre a incubação com repouso e exercício soro.

Dados trouxe dois candidatos independentes. factor de crescimento epidérmico (EGF), o factor era que mostra os níveis mais baixos no soro exercício quando comparado com o soro de repouso (figura 5B). O fator com os mais altos níveis no soro de exercício em comparação com soro resto era insulina como fator de crescimento de ligação às proteínas 1 (IGFBP-1) (figura 5B). IGFBP-1 apresentou um aumento de 35% em relação ao soro tomadas antes do exercício, EGF mostram níveis 18% inferiores após o exercício. Para validar esses achados, ELISA foi executado em amostras individuais. Na análise ELISA níveis de IGFBP-1 aumentaram aproximadamente 4,6 vezes, de uma forma altamente significativa (Figura 5D), enquanto os níveis de EGF foram reduzidas em 43% (Figura 5C). Além disso, os níveis de cortisol aumentaram durante o exercício (60 minutos ponto de tempo), mas tinha retornado aos níveis pré-exercício quando o soro exercício foi colhida (figura S2A).

Ambos EGF e IGF-1 estão ligados ao câncer de próstata risco. Biodisponibilidade de IGF-1 é dependente da abundância de suas proteínas de ligação, IGFBP1-6.

Discussão

O câncer de próstata se desenvolve durante um longo período de tempo com lesões de PIN precoces que podem ou não progresso em câncer de próstata. Acredita-se que esta transição de hiperplasia benigna para o carcinoma maligno é afectada por factores de estilo de vida. Estudos anteriores sugerem que o soro de indivíduos que foram activa durante longos períodos de tempo, pode exercer um efeito inibidor sobre o crescimento de células de tumor da próstata

In vitro

[27]. O presente estudo é o primeiro a avaliar o

efeitos de soro

agudos do exercício de endurance sobre o crescimento de células de câncer de próstata. No estudo atual, apresentamos novos dados que mostram que o soro obtido diretamente após uma sessão de exercício extenuante, apesar do seu potencial mitogênico, reduziu a proliferação de células tumorais cancerosas da próstata. O efeito sobre o crescimento de células de cancro da próstata foi significativo tanto em comparações de agregados de soro de 10 indivíduos e em comparações de pares de soro individuais.

soro exercício agudo não teve qualquer efeito apoptótico em células tumorais. Isto está em contraste com o efeito do soro exercício crónica descrito por Barnard et ai. em que a apoptose foi induzida através de activação de p53 [16]. Em vez de induzir apoptose descobrimos que o soro de exercício agudo alterou a taxa de síntese de ADN activa medida por incorporação de edu, indicando que o efeito inibidor é principalmente sobre a proliferação de células tumorais.

Curiosamente, o efeito sobre as células tumorais in

in vitro

é robusto o suficiente para ser extrapolados para a

in vivo

situação. células LNCaP tratadas com soro de exercício inicialmente apresentado o crescimento do tumor deficiente em comparação com células LNCaP pré-incubadas em soro restante. Como seria de esperar, o efeito inibitório parece ser reversível e perdeu-se uma vez os xenoenxertos foram estabelecidos. Em linha com esta, não foi encontrada diferença no número de proliferação de células em apoptose ou quando os tumores foram colhidos.

A partir da matriz do factor de crescimento, dois fatores correlacionados com os dados de crescimento e surgiu como possíveis candidatos para transmitir o exercício efeito; níveis reduzidos de EGF e o aumento dos níveis de IGFBP-1. EGF é conhecido por estimular o crescimento de células LNCaP [28]. A expressão aumentada de receptor de EGF é encontrada no cancro da próstata e está associado com prognóstico pobre [29]. Os compostos que inibem a actividade do receptor de EGF no cancro da próstata estão actualmente a ser submetido a ensaios clínicos [30]. EGF é tradicionalmente considerado a ser lançado de uma forma parácrina do microambiente local e não fornecida através da circulação. Se os níveis de EGF circulante é de relevância clínica para a progressão do câncer de próstata tem, a nosso conhecimento, não foi investigada.

O IGF proteínas de ligação modula a biodisponibilidade de IGF-1 e 2. IGF-1 é conhecido por regular por exemplo proliferação celular e apoptose [31] e altos níveis de IGF-1 em circulação têm sido associados com o risco aumentado de cancro da próstata [11], [32]. Foi previamente mostrado que o soro de indivíduos treinados resistência a longo prazo exerce um efeito inibidor sobre o crescimento de LNCaP, atribuída a baixos níveis de IGF-1 e os níveis elevados de IGFBP-1. [16], [33], [34]. Nos estudos citados, adição de IGFBP-1 para o crescimento de células tumorais soro de controlo reduzida para a mesma extensão como soro exercício.

em estudos de exercício agudo em indivíduos saudáveis, e também em doentes com cancro da próstata sofrer privação de androgénio [35], os níveis séricos de IL-6, GH e IGF-1 aumento de [21], [22]. No presente estudo não há nenhum aumento detectável no soro de IGF-1. Isto pode ser devido a um modo transiente de ação que já está de volta ao normal em duas horas após o exercício, quando as amostras atuais são tomadas.

Os tumores sólidos consistem não só de células epiteliais malignos. O crescimento e a progressão de tumores são dependentes de um número de tipos de células associados, tais como fibroblastos, células do sistema imunológico e vascular. O presente estudo não identificar os efeitos de soro efeito exercício sobre o crescimento dos fibroblastos. No entanto, mais estudos são necessários para avaliar o efeito do exercício sobre o papel de apoio das células do microambiente do tumor.

Os dados atuais mostram um efeito robusto de exercício agudo no crescimento de uma linha de células de cancro da próstata estabelecida. No futuro, o acompanhamento estudos sobre a base molecular para os efeitos diferenciais de repouso e exercício soro sobre o crescimento de células de câncer de próstata são altamente motivados, dados preliminares sugerem que compensar os baixos níveis de EGF no soro pós exercício adicionando rhEGF parcialmente reverter o efeito inibidor do crescimento de soro exercício (dados não mostrados), suportando assim a ideia de que múltiplos factores alterados por exercício estão envolvidos. Além disso, as análises do efeito da soro de exercício na transformação de células epiteliais da próstata pré-malignas que fornecem informação adicional importante sobre o papel de exercício no risco de cancro da próstata e progressão.

Em conclusão, apesar de o medo da possível prejudicial efeitos do soro exercício agudo sobre o crescimento de células tumorais, mostramos que mesmo os efeitos de curto prazo parecem acrescentar à influência benéfico do exercício na neoplasia.

Informações de Apoio

Figura S1. A inibição do crescimento

de células de câncer de próstata em soro exercício não é mediada através da indução de apoptose. A) A citometria de fluxo de células LNCaP corados com AnnexinIV e PI, praças dando subconjuntos distintos de viabilidade (baixo à esquerda), necrótica (canto superior esquerdo), precoce (baixo à direita) e tardia (superior direito) células em apoptose. B) Quantificação do total (início apoptótica + tarde apoptótica) o número de células apoptóticas após 24 horas de incubação com soro de repouso e exercício, com base no número de sucessos nas diferentes subconjuntos definido em a). C) Quantificação de início tardio apoptótica + apoptótica número total () de células apoptóticas após 48 horas de incubação com soro de exercício restand com base no número de sucessos nas diferentes subconjuntos definidos em A)

doi:. 10.1371 /journal.pone. 0067579.s001

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Figura S2.

inibição do crescimento de células de cancro da próstata por soro exercício não é mediada através de um aumento dos níveis séricos de cortisol ♮ indica um aumento significativo (p 0,05). aumento de S-cortisol directamente após o exercício. Este aumento voltou para níveis normais nas amostras de soro exercício utilizados na análise do crescimento de células de cancro da próstata (soro obtido 2 horas após exercício)

doi:. 10.1371 /journal.pone.0067579.s002

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