Biochemie und analytische Biochemie

Abstrakt

Beteiligung reaktiver Sauerstoffspezies an der sonodynamisch induzierten Apoptose durch 4-Formyloximetyliden-3-Hydroxyl-2-Vinyl-euterio-Porphynyl (IX)-6-7-Diasparaginsäure (ATX-S10)

Nagahiko Yumita, Yumiko Iwase, Koji Nishi, Toshihiko Ikeda, Toshio Fukai, Kazuyoshi Takeda, Kenji Onodera, Shin-ichiro Umemura, Kazuho Okudaira und Yasunori Momose

Hintergrund: In dieser Studie untersuchten wir die Induktion der Apoptose durch Ultraschall in Gegenwart des
photochemisch aktiven Chlors 4-Formyloximetyliden-3-hydroxyl-2-vinyl-deuterio-porphynyl (IX)-6-7-diasparaginsäure (ATX-S10).
Methoden: HL-60-Zellen wurden bis zu 3 Minuten lang in Gegenwart und Abwesenheit von ATX-S10 Ultraschall ausgesetzt, und die Induktion der Apoptose wurde durch Analyse der Zellmorphologie, DNA-Fragmentierung und Caspase-3-Aktivität untersucht. Ergebnisse:
Mit 80 μM ATX-S10 und Ultraschall behandelte Zellen zeigen deutlich Membranbläschenbildung und Zellschrumpfung, während bei Zellen, die entweder Ultraschall oder ATX-S10 allein ausgesetzt waren, keine signifikanten morphologischen Veränderungen beobachtet wurden. Außerdem wurden DNA-Leiterbildung und Caspase-3-Aktivierung sowohl bei Zellen beobachtet, die mit Ultraschall als auch mit ATX-S10 behandelt wurden, nicht jedoch bei Zellen, die nur mit Ultraschall oder ATX-S10 behandelt wurden. Darüber hinaus steigert die Kombination von ATX-S10 und die gleiche akustische Anordnung von Ultraschall die Nitroxidbildung durch die Zellen erheblich. Sonodynamisch induzierte Apoptose, Caspase-3-Aktivierung und Nitroxidbildung wurden durch Histidin deutlich unterdrückt.
Schlussfolgerungen: Diese Ergebnisse zeigen, dass die Kombination von Ultraschall und ATX-S10 Apoptose in HL-60-Zellen induziert. Die signifikante Verringerung der sonodynamisch induzierten Apoptose, Nitroxidbildung und Caspase-3-Aktivierung durch Histidin deutet darauf hin, dass aktive Spezies wie Singulett-Sauerstoff bei der sonodynamischen Induktion der Apoptose wichtig sind.
Allgemeine Bedeutung: Die in diesem Artikel berichteten Ergebnisse sind experimentell, aber sie unterstützen deutlich die Möglichkeit einer sonodynamischen Behandlung von Krebs durch Induktion der Apoptose.