Handlekurv
Penetrasjon av Fullerene C60 inn i menneskelege leukemiceller og dei lysinduserte cytotoxiske effektene
D. Franskevych, K. Palyvoda, D. Petukhov, S. Prylutska, I. Grynyuk, C. Schuetze, L. Drobot, O. Matyshevska og U. Ritter
Nanoscale Research Letters (2017)
Sammendrag:
fulleren C60, som er en representant for karbonnanokomponenter, anses som et lovende middel for fotodynamisk terapi på grunn av sine unike fysisk-kjemiske egenskaper. Målet med denne studien var å estimere akkumuleringen av C60-fullerene i leukemiceller og å undersøke den fototoksiske effekten på stamceller og cisplatinresistente leukemiceller. En stabil og homogen kolloidal løsning i vann av uberørt C60 med en gjennomsnittlig nanopartikkeldiameter på 50 nm ble brukt i forsøkene. Fluorescensmerket C60 ble syntetisert ved kovalent konjugering av C60 med rhodamin B-isotiocyanat. Resultater fra konfokalmikroskopi viste at leukemiske Jurkat-celler effektivt kunne absorbere C60-fulleren fra mediet. En lysdiodelampe (100 mW cm-2, À = 420-700 nm) ble brukt til eksitasjon av akkumulert C60. En tidsavhengig reduksjon i levedyktighet ble påvist når Jurkat-leukemiceller ble utsatt for kombinert behandling med C60 og synlig lys. Den cytotoksiske effekten av C60 fotoeksitert var sammenlignbar med den som ble indusert av H2O2, da begge midlene resulterte i en 50 % reduksjon i cellelevedyktigheten etter 24 timer ved konsentrasjoner på ca. 50 μM. Ved hjelp av immunoblot-analyse ble proteinfosfotyrosinnivåene i cellene estimert.
Den kombinerte virkningen av C60 og synlig lys ble fulgt av en reduksjon i cellulær proteinfosforylering på tyrosinrester, selv om den var mindre intens enn den som ble indusert av H2O2 eller proteintyrosinkinasehemmeren staurosporin. Alle de testede midlene reduserte fosforyleringen av 55, 70 og 90 kDa-proteinene, mens total undertrykkelse av fosforyleringen av 26 kDa-proteinet var spesifikk for fotoeksitert C60.
Den cytotoksiske effekten av C60 i kombinasjon med bestråling med synlig lys ble også påvist på både cisplatinfølsomme og cisplatinresistente L1210-leukemiceller. Det ble vist at den relative verdien av mitokondriemembranpotensialet målt med tetrametylrhodamin etyleterperoksid (TMRE)-proben var lavere i resistente celler sammenlignet med sensitive celler, og at fallet i mitokondriepotensialet tilsvarte en ytterligere reduksjon i resistente cellers levedyktighet etter fotoeksitering med C60. De innhentede dataene tyder på at fotodynamisk behandling med C60 er en kandidat for å gjenopprette følsomheten til medikamentresistente leukemiceller for mitokondriell induksjon av apoptose.
Konklusjon:
I denne studien ble en stabil, homogen, vandig, kolloidal løsning av uberørt C60-fullerene brukt i eksperimenter for å estimere fotocytotoksisiteten til C60 på leukemiceller.
C60-RITC-konjugatet ble syntetisert for å overvåke inntaket av C60 i leukemiceller ved hjelp av konfokalmikroskopi. Jurkat-leukemiceller kunne absorbere C60-fulleren fra mediet og beholde de akkumulerte nanopartiklene i 18 timer. Kombinert behandling med C60 og synlig lys ble etterfulgt av en tidsbegrenset reduksjon i Jurkat-cellenes levedyktighet.
Hemming av tyrosinproteinfosforylering kan være en av mekanismene som ligger til grunn for de fotocytotoksiske effektene av C60. Det er også påvist en C60-mediert fotodynamisk effekt på L1210 leukemiceller som er både følsomme og resistente mot cisplatin. Nedgangen i levedyktighet hos resistente celler etter fotoeksitering med C60 korresponderer med en betydelig reduksjon i mitokondriepotensialet.
Dataene tyder på at fotodynamisk behandling med C60 kan være en potensiell strategi for å gjenopprette følsomheten til medikamentresistente leukemiceller for mitokondrieinduksjon av apoptose.
Studieanalyse
Utover resultatene av studien kan man ikke undervurdere konsekvensene av fotodynamisk behandling med C60-fulleren på leukemiceller, spesielt de som er resistente mot cisplatin. Potensialet til denne karbonnanokomponenten, med sine eksepsjonelle fysisk-kjemiske egenskaper, til å gjøre betydelige fremskritt innen kreftbehandling er betydelig. Det faktum at den cytotoksiske effekten av C60 kommer til syne ved fotoeksitasjon, noe som fører til en betydelig reduksjon i cellenes levedyktighet, er et ugjendrivelig bevis på at det finnes en ny metode for å bekjempe leukemi.
I tillegg viser effekten av C60-mediert fotodynamisk terapi på tyrosinproteinfosforylering en spennende mulighet for utforskning. Muligheten for at C60-fullerener hemmer denne viktige cellefunksjonen kan bidra til å belyse mekanismene bak stoffets cytotoksiske effekter. Sammenhengen mellom denne effekten og redusert cellelevedyktighet krever ytterligere forskning på hvordan C60 interagerer med cellulære proteiner.
Samlet sett åpner denne banebrytende studien av C60-fulleren nye horisonter for fotodynamisk terapi, og gir et glimt av håp for behandling av leukemi og kan potensielt endre kursen for onkologisk forskning. Det er viktig å merke seg at fotodynamisk behandling med C60 viser seg å være lovende når det gjelder å resensitivisere medikamentresistente leukemiceller ved å gjøre dem mer mottakelige for induksjon av apoptose via mitokondriene. Dette er et viktig forskningsområde innen kreftbehandling som krever ytterligere forskning.
VARSELERKLÆRING
C60-France.com-produktene er ikke beregnet på å diagnostisere, behandle eller kurere noen helseproblemer, og er heller ikke ment å fremsette eller antyde noen helsepåstander. De kan kun brukes på menn eller kvinner som en del av vitenskapelig forskning. Lev et lengre og sunnere liv med C60-France.com.