Yoshitaka Muramatsu 1,
Takuya Matsui 2,
Masataka Dei 3,
Keiji Sato 1Affiliazioni
- 1Dipartimento di Chirurgia Ortopedica, Scuola di Medicina dell'Università di Medicina di Aichi Nagakute, Aichi, Giappone.
- 2Dipartimento di Fisiologia, Aichi Medical University School of Medicine Nagakute, Aichi, Giappone.
- 3Dipartimento di Chirurgia Ortopedica, Scuola di Medicina dell'Università di Medicina di Aichi Nagakute, Aichi, Giappone snm3@aichi-med-u.ac.jp.
Astratto
Obiettivo: Abbiamo mirato a studiare gli effetti sinergici del campo elettromagnetico pulsato (PEMF) e della terapia con doxorubicina in una linea cellulare di osteosarcoma di topo (cellule LM8) in vitro.
Materiali e metodi: Gli effetti del PEMF (5 mT, 200 Hz) di diversa durata e della doxorubicina sull'attività proliferativa delle cellule LM8 sono stati misurati mediante il test MTT. Fattori correlati all'apoptosi come la fase del ciclo cellulare, il potenziale della membrana mitocondriale e l'attività della caspasi 3/7 sono stati studiati utilizzando kit di colorazione e apoptosi 4',6-diamidino-2-fenilindolo. L'identificazione delle molecole di segnalazione intracellulare indotte dalla combinazione è stata esplorata in modo completo utilizzando un kit di array di proteine correlate allo stress e all'apoptosi.
Risultati: Il PEMF ha potenziato l'inibizione della proliferazione cellulare mediata dalla doxorubicina ma non ha influenzato il ciclo cellulare, il potenziale della membrana mitocondriale o l'arresto G 2 /M indotto dalla doxorubicina. La combinazione di PEMF e doxorubicina ha alterato alcune molecole di segnalazione. Il PEMF tendeva a ridurre la diminuzione indotta dalla doxorubicina del BAD fosforilato, riducendo al contempo l'aumentata espressione di IĸB totale e CHK1 fosforilato indotta dalla doxorubicina.
Conclusione: i nostri risultati indicano che la combinazione di PEMF e doxorubicina potrebbe essere una nuova strategia chemioterapica.
Copyright© 2017, International Institute of Anticancer Research (Dr. George J. Delinasios), Tutti i diritti riservati.
Figura 1. Apparato di generazione.
Figure 2. Biological effects of pulsed electromagnetic field (PEMF) and doxorubicin (DOX) on LM8 cells. A: PEMF tended to promote DOX uptake for 12 h. B: The cell populations at different cell-cycle phases after treatment of LM8 cells with the combination of PEMF and DOX, PEMF alone, and DOX alone in LM8 cells. Cells were stained with 4’,6-diamidiono-2-phenylindole solution after fixation by 70% ethanol, and analyzed by flow cytometry. C: The fluorescence intensities reflecting mitochondrial membrane potential were evaluated after treatment of LM8 cells with a combination of PEMF and DOX, PEMF alone, and DOX alone. The data represent the means±S.D. of five independent experiments.
Figure 3. Intracellular apoptosis molecules. A: The kinetics of intracellular [Ca2+]i level after treatment of LM8 cells with a combination of pulsed electromagnetic field (PEMF) and doxorubicin (DOX). The fluorescence intensities were evaluated treatment of LM8 cells with PEMF and DOX, individually and in combination. B: Caspase 3/7 activity in LM8 cells after treatment of PEMF and DOX, PEMF alone, and DOX alone evaluated via luminescence intensity. The data represent means±S.D. of five independent experiments. *p<0.05 vs. doxorubicin alone or untreated control.
Figure 4. Comprehensive intracellular signaling molecules analysis. A: The stress and apoptosis signaling protein arrays after treatment of LM8 cells with combination of pulsed electromagnetic field (PEMF) and doxorubicin (DOX), PEMF alone, and DOX alone. Of 13 signaling molecules that react to mouse cell lines, six were well recognized. B: The relative densities of the spots of signaling molecules were calculated against α- tubulin. The data represent the means of four independent experiments.
