Sumário

Foram avaliados o mecanismo de geração de ROS mediada por capsaicina em células de câncer de pâncreas. A geração de ROS foi de cerca de 4-6 vezes mais em relação ao controle e tão cedo quanto uma hora após o tratamento capsaicina em BxPC-3 e células AsPC-1, mas não em células normais de HPDE-6. A geração de ROS foi inibida pela catalase e EUK-134. Para delinear o mecanismo de geração de ROS, atividades enzimáticas de mitocondrial complexo I e complexo-III foram determinados nas mitocôndrias puros. Os nossos resultados mostram que a capsaicina inibe cerca de 2,5-9% e 5-20% de actividade do complexo I-e 8-75% de complexo-III da actividade nas células BxPC-3 e AsPC-1 respectivamente, que foi diluível pela SOD, catalase e EUK-134. Por outro lado, o tratamento capsaicina não conseguiu inibir as actividades complexas-I ou complexo-III nas células normais de HPDE-6. Os níveis de ATP foram drasticamente suprimido pela capsaicina tratamento em ambas as células BxPC-3 e AsPC-1 e atenuado pela catalase ou EUK-134. A oxidação de cardiolipina específicos de mitocôndria era substancialmente maior em células tratadas capsaicina. BxPC-3 derivado ρ

0 células, que carecem de DNA mitocondrial, foram completamente resistentes à capsaicina mediada geração de ROS e apoptose. Os nossos resultados revelam que a libertação de citocromo C e a clivagem tanto de caspase-9 e caspase-3 devido à perturbação do potencial de membrana mitocondrial foram significativamente bloqueada pela catalase e EUK-134 em células BxPC-3. Os nossos resultados demonstram ainda que o tratamento com capsaicina não só inibem a actividade enzimática e expressão de SOD, catalase e glutationa peroxidase, mas também reduzir o nível de glutationa. A sobre-expressão de catalase por transfecção transiente das células protegidas de geração de ROS mediada por capsaicina e apoptose. Além disso, os tumores de murganhos alimentados por via oral com 2,5 mg /kg de capsaicina mostra a diminuição da actividade da SOD e um aumento nos níveis de GSSG /GSH em comparação com os controlos. Tomados em conjunto, os nossos resultados sugerem o envolvimento do complexo mitocondrial I e ​​III na geração de ROS mediada por capsaicina e diminuição dos níveis de antioxidantes, resultando em danos mitocondrial grave levando a apoptose em células de cancro do pâncreas

Citation:. Pramanik KC, SR Boreddy, Srivastava SK (2011) Papel dos complexos da cadeia mitocondrial de transporte de elétrons em capsaicina Mediated estresse oxidativo levando à apoptose em células de cancro do pâncreas. PLoS ONE 6 (5): e20151. doi: 10.1371 /journal.pone.0020151

Autor: Michael Polymenis, Texas A M University, Estados Unidos da América

Recebido: 14 Março, 2011; Aceito: 19 de abril de 2011; Publicado em: 25 de maio de 2011

Direitos de autor: © 2011 Pramanik 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:. Este trabalho foi apoiado pelo National Cancer Institute, National Institutes of Health R01 CA129038; R01 CA106953. 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 pâncreas é um dos mais mortal de todos os tumores sólidos nos Estados Unidos [1]. Os esforços têm sido dirigidos para o desenvolvimento de terapias adjuvante e neoadjuvante, numa tentativa de melhorar a taxa de sobrevivência [1]. cânceres de pâncreas geralmente respondem mal às modalidades de tratamento convencionais, como quimioterapia e radioterapia [2]. Infelizmente, a toxicidade e a resistência inerente do agente quimioterapêutico, tal como 5-fluorouracilo (5-FU) e gemcitabina em cancro do pâncreas ainda são motivos de mau prognóstico [3]. Não há consenso sobre agentes terapêuticos ideais em câncer pancreático, portanto, o desenvolvimento de novas abordagens para prevenir e tratar o câncer de pâncreas é uma missão importante. Estudos epidemiológicos continuar a apoiar a premissa de que a dieta rica em frutas, legumes e algumas especiarias pode ser protetora contra várias neoplasias humanas, incluindo câncer de pâncreas e que o consumo de pimenta pode proteger contra cânceres relacionados com o gastrointestinais [4], [5], [6 ], [7], [8], [9], [10].

a capsaicina, um derivado do ácido homovan�ico (N-vanilil-8-metil-nonenamida) é um componente ativo e picante do pimentão quente pimenta (Fig. 1A) [11], [12] e tem sido usado como aditivo alimentar por muito tempo em todo o mundo, especialmente nos países do sul da Ásia e da América Latina [13], [14], [15], [16 ], [17]. Este alcalóide foi usado para tratar a dor e a inflamação, associada a uma variedade de doenças [18], [19], [20], [21]. Vários estudos recentes demonstraram que a capsaicina tem efeito antiproliferativo em hepática gástrica [22] [23] da próstata [24] do cólon [25] e células leucémicas [26]. A capsaicina geralmente exerce a sua resposta fisiológica através da estimulação do receptor de vanilde 1 (TRPV-1), no entanto, efeitos independentes dos receptores da capsaicina tem sido observada em células cancerosas [25], [26], [27]. A capsaicina suprime o crescimento de células cancerosas por NF-kB inactivação, as gerações ROS, paragem do ciclo celular e modulação de EGFR /HER-2 vias [28], [29], [30], [31], [32], [33 ]. O mecanismo molecular exato pelo qual a capsaicina provoca estresse oxidativo e apoptose permanece vaga. Temos demonstrado anteriormente que a capsaicina induzida apoptose em células de câncer de pâncreas foi associada com a geração de ROS e ruptura mitocondrial [34]. No entanto, o mecanismo exato pelo qual a capsaicina faz com que a geração de espécies reativas e morte celular não estava clara.

(

A

) Estrutura de capsaicina. Apoptose efeitos da capsaicina (150 mm, 24 h) na indução (

B

) BxPC-3, (

C

) AsPC-1 e (

D

) HPDE- 6 células, foi determinada utilizando FITC e iodeto de propídio /anexina-V e analisadas por cytometery fluxo. Os resultados são expressos como média ± DP (n = 4) de quatro experiências independentes. * Estatisticamente diferente quando comparado com o controlo, tal como analisada pelo Teste t de Student (

P 0,05

). (

E

) células BxPC-3 foram tratadas com diferentes concentrações de capsaicina para 24 h e (

F

) celular foram tratados em diferentes intervalos de tempo com 150? M capsaicina e analisados ​​por immunoblotting para a clivagem de caspase-9, caspase-3 e PARP, tal como descrito em Materiais e Métodos. Cada membrana foi despida e sondado com anticorpo anti-actina β para assegurar o carregamento igual de proteína. Estas experiências foram realizadas três vezes independentemente com observação similar feita em cada experimento.

No presente estudo, demonstramos que a capsaicina faz com que ROS (radical superóxido e peróxido de hidrogênio) a geração através da inibição mitocondrial complexo I e atividade complexa-III e os níveis de ATP em BxPC-3 e AsPC-1 linhas celulares de cancro pancreático humano, sem afetar BxPC-3 derivados ρ

0 e normais HPDE-6 células. Ao mesmo tempo, a catalase e a actividade de peroxidase de glutationa e de expressão foram suprimidos pela capsaicina tratamento. Completando as células com PEG-catalase, PEG-SOD, EUK-134 (catalase mimick) ou transfecção as células com catalase quase completamente bloqueada capsaicina mediada geração e apoptose ROS. Além disso, os tumores a partir de 2,5 mg ratinhos tratados /kg de capsaicina exibiu diminuição da actividade da SOD e um aumento no nível de GSSG /GSH. Este estudo fornece uma evidência direta de como capsaicina utiliza mitocôndria de causar estresse oxidativo levando a apoptose em células de cancro do pâncreas.

Resultados

A capsaicina desencadeia a apoptose em células de câncer de pâncreas, mas não em HPDE-6 normal, células

A apoptose foi determinada por cytometery de fluxo utilizando anexina V /FITC e iodeto de propídio. Tratamento de BxPC-3 e AsPC-1 células com 150