Sung-Hun Woo 1,
Bohe Kim 1,
Cantato Hoon Kim 2,
Byung Chul Jung 3,
Yongheum Lee 4,
Yoon Suk Kim 1 Affiliazioni
- 1Dipartimento di Scienze di Laboratorio Biomedico, College of Software and Digital Healthcare Convergence, Yonsei University, Wonju 26493, Corea.
- 2Dipartimento di Scienze di Laboratorio Biomedico, College of Software and Digital Healthcare Convergence, Yonsei University, Wonju 26493; Dipartimento di Scienze di Laboratorio Biomedico, Korea Nazarene University, Cheonan 31172, Korea.
- 3Dipartimento di Scienze di Laboratorio Biomedico, College of Software and Digital Healthcare Convergence, Yonsei University, Wonju 26493; Dipartimento di Scienze della Nutrizione e Tossicologia, Università della California, Berkeley, CA 94720, USA.
- 4Dipartimento di Ingegneria Biomedica, College of Software and Digital Healthcare Convergence, Yonsei University, Wonju 26493, Corea.
Astratto
L'etoposide è un farmaco chemioterapico usato per trattare vari tipi di cancro, incluso il cancro al seno.
È accertato che la terapia con campo elettromagnetico pulsato (PEMF) può potenziare gli effetti degli agenti chemioterapici anticancro.
In questo studio, abbiamo studiato se i PEMF influenzano gli effetti antitumorali dell'etoposide nelle cellule MCF-7 e abbiamo determinato le vie del segnale influenzate dai PEMF.
Abbiamo osservato che il co-trattamento con etoposide e PEMF ha portato a una diminuzione delle cellule vitali rispetto alle cellule trattate esclusivamente con etoposide.
I PEMF hanno elevato la scissione PARP indotta da etoposide e l'attivazione della caspasi-7/9 e hanno migliorato la sottoregolazione indotta da etoposide della sopravvivenza e la sovraregolazione di Bax.
PEMF ha anche aumentato l'attivazione indotta da etoposide di molecole correlate al danno al DNA. Inoltre, il livello delle specie reattive dell'ossigeno (ROS) era leggermente elevato durante il trattamento con etoposide e significativamente aumentato durante il co-trattamento con etoposide e PEMF. Inoltre, il trattamento con scavenger di ROS ha ripristinato la diminuzione indotta da PEMF della vitalità cellulare nelle cellule MCF-7 trattate con etoposide.
Questi risultati combinati indicano che i PEMF migliorano la morte cellulare indotta dall'etoposide aumentando l'apoptosi dipendente dall'induzione del DNA del ROS-danno-caspasi. [Rapporti BMB 2022; 55(3): 148-153]. Questi risultati combinati indicano che i PEMF migliorano la morte cellulare indotta dall'etoposide aumentando l'apoptosi dipendente dall'induzione del DNA del ROS-danno-caspasi. [Rapporti BMB 2022; 55(3): 148-153]. Questi risultati combinati indicano che i PEMF migliorano la morte cellulare indotta dall'etoposide aumentando l'apoptosi dipendente dall'induzione del DNA del ROS-danno-caspasi. [Rapporti BMB 2022; 55(3): 148-153].
Dichiarazione di conflitto di interessi
CONFLITTO DI INTERESSI
Gli autori non hanno interessi contrastanti.
Fig. 1 Increase of etoposide-induced MCF-7 cell death in response to PEMF stimulation. MCF-7 cells were treated with (A) 100 μM amentoflavone (AMF), (B) 0.5 mM cyclophosphamide (CPA), (C) 10 nM methotrexate (MET), and (D) 1 μM etoposide (ETO) followed by incubation for 2 days. The treated cells were stimulated with or without a 1 h PEMF session (2.5 mT at 70 Hz) thrice a day for 2 days. (E) MCF-7 cells were treated with 1 μM etoposide and maintained for the indicated periods (12, 24, or 48 h). Etoposide-treated cells were stimulated with or without PEMF for the indicated periods. Subsequently, cell viability was analyzed. The Con group indicates non-treated cells. The PEMF group (PEMF) indicates cells stimulated with PEMF only. The Drug group (e.g. ETO) indicates cells stimulated with an anti-cancer drug alone, and the Drug + P group (e.g. ETO + P) indicates cells treated with anti-cancer drugs and PEMF. The number of viable cells in the control group was set as 100%. Data were the mean ± SEM of three independent experiments. P values were determined using Student’s
t-test (ns, not significant, **P < 0.05 and ***P < 0.001).
Fig. 2 PEMF-induced increased activation of apoptotic molecules in etoposide-treated MCF-7 cells. MCF-7 cells were treated with the 1 μM of etoposide and exposed to PEMFs for 2 days. During this period, cells were harvested for protein preparation at the times indicated (0 h, 12 h, 24 h, and 48 h after treatment with ETO). (A) PARP cleavage, (B) activation of caspase-3 and -7, (C) activation of caspase-8 and -9, (D) survivin and XIAP protein levels, (E) amounts of PUMA, AIF, Bax, phosphorylated BAD and Bcl-2 were analyzed using western blot assay. GAPDH was used as an internal control.
Fig. 3 PEMF-induced enhanced phosphorylation of DNA damage-related molecules in etoposide-treated MCF-7 cells. 1 μM etoposide was used to treat MCF-7 cells. Subsequently, the cells were exposed to PEMFs for the indicated times (0 h, 12 h, 24 h after treatment with ETO). Phosphorylation of (A) H2AX, (B) Chk-1 and Chk-2, and (C) ATM and ATR, were analyzed using western blot assay. 1 μM etoposide with or without 5 μM ATM inhibitor were used to treat MCF-7 cells. Cells were then exposed to PEMFs for 24 h. Phosphorylation levels of (D) Chk1, Chk2, and H2AX, (E) expression level of survivin and cleavage of caspase-9, caspase-7, and PARP were analyzed by western blot assay.
