Комплексное воздействие низкоинтенсивного лазерного излучения и пептидного ингибитора калиевых каналов на выживаемость клеток меланомы

Автор: Погодина Евгения Сергеевна, Расторгуева Евгения Владимировна, Юрова Елена Валерьевна, Белобородов Евгений Алексеевич, Сугак Дмитрий Евгеньевич, Саенко Юрий Владимирович

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Рубрика: Физиология

Статья в выпуске: 1, 2022 года.

Бесплатный доступ

Меланома отличается агрессивным течением и наличием большого количества метастазов уже во время установления диагноза. Для ее лечения применяют фотодинамическую терапию (ФДТ). Однако скопление фотосенсибилизаторов отмечается не только в злокачественной опухоли, но и в органах с высоким уровнем метаболической активности. Недостатки методов терапии меланомы возможно устранить, используя комплексное воздействие лазерного излучения и местного применения ингибиторов клеточных процессов. Цель исследования. Изучить воздействие низкоинтенсивного лазерного излучения и биотоксина Kappa-theraphotoxin-Gr1b (Kappa-TRTX-Grlb) на выживаемость опухолевых клеток меланомы A875. ' Материалы и методы. Клетки меланомы А875 подвергали воздействию токсина Kappa-TRTX-Gr1b и лазерному облучению. Изучался уровень апоптоза, некроза в клетках с использованием методов флуоресцентной микроскопии. Для оценки цитотоксического ответа клеток меланомы А875 использовали систему xCELLigence. Результаты. Максимальное количество апоптотических и некротических клеток отмечено в группе, где использовали комбинацию токсина Kappa-TRTX-Grlb с последующим воздействием лазерного излучения с длиной волны 1265 нм на опухолевые клетки А875. Это обусловлено ингибированием калиевых каналов внутриклеточных мембран клеток пептидом Kappa-TRTX-Grlb, которые связаны с реализацией процесса апоптоза. Выводы. Селективное ингибирование калиевых каналов при патологических процессах можно расценить как значимое дополнение к комплексной терапии поверхностных злокачественных новообразований. Совместное применение токсина и облучения позволит потенцировать действие друг друга и избежать основных недостатков, которые связаны с применением ФДТ. Такой подход сохранит все преимущества, которые обусловлены местным применением и точным воздействием на злокачественную опухоль.

Еще

Апоптоз, некроз, лазерное излучение, ингибитор калиевых каналов

Короткий адрес: https://sciup.org/14123686

IDR: 14123686

Список литературы Комплексное воздействие низкоинтенсивного лазерного излучения и пептидного ингибитора калиевых каналов на выживаемость клеток меланомы

  • Park J., Lee Y.-K., Park I.-K., Hwang S.R. Current Limitations and Recent Progress in Nanomedicine for Clinically Available Photodynamic Therapy. Biomedicines. 2021; 9 (l): 85.
  • Хохлова А.В., Золотовский И.О., Погодина Е.С., Саенко Ю.В., Столяров Д.А., Ворсина С.Н., Соколовский С.Г., Фотиади А.А., Лямина Д.А., Рафаилов Э.У. Воздействие лазерного излучения с длиной волны 1265 нм на культуру клеток аденокарциномы человека. Наноиндустрия. 2019; 12 (2): 86-95.
  • Khokhlova A., Zolotovskii I., Sokolovski S. The light-oxygen effect in biological cells enhanced by highly localized surface plasmon-polaritons. Sci. Rep. 2019; 9: 18435.
  • Böhme I., Schönherr R., Eberle J., Bosserhoff A.K. Membrane Transporters and Channels in Melanoma. Rev. Physiol. Biochem. Pharmacol. 2021; 181: 269-374.
  • CapatinaA.L., Lagos D., Brackenbury W.J. Targeting Ion Channels for Cancer Treatment: Current Progress and Future Challenges. In: Reviews of Physiology, Biochemistry and Pharmacology. Berlin, Heidelberg: Springer; 2020: 1-43.
  • Yavari B., Mahjub R., Saidijam M., Raigani M., Soleimani M. The Potential Use of Peptides in Cancer Treatment. Curr. Protein Pept. Sci. 2018; 19 (8): 759-770.
  • McCloy R.A., Rogers S., Caldon C.E., Lorca T., Castro A., Burgess A. Partial inhibition of Cdk1 in G2 phase overrides the SAC and decouples mitotic events. Cell Cycle. 2014; 13 (9): 1400-1412.
  • PatchDock Server: Molecular Docking Algorithm Based on Shape Complementarity Principles. URL: https://bioinfo3d.cs.tau.ac.il/PatchDock/ (дата обращения: 04.02.2022). DOI: 10.1093/nar/gki481.
  • UniProt: Открытая база данных последовательностей белков. URL: https://www.uniprot.org/uni-prot/P56853 (дата обращения: 04.02.2022).
  • Hegazy M.F., Fukaya M., DawoodM. Vitamin K3 thio-derivative: a novel specific apoptotic inducer in the doxorubicin-sensitive and -resistant cancer cells. Invest. New Drugs. 2020; 38 (3): 650-661.
  • RTCA Software Manual - Software Version 2.1.0, ACEA Biosciences. USA; 2017.
  • Leanza L., Henry B., Sassi N. Inhibitors of mitochondrial Kv1.3 channels induce Bax/Bak-independent death of cancer cells. EMBO Mol. Med. 2012; 4 (7): 577-593.
  • Checchetto V., Prosdocimi E., Leanza L. Mitochondrial Kv1.3: A New Target in Cancer Biology? Cell Physiol. Biochem. 2019; 53 (S1): 52-62.
  • Bortner C.D., Cidlowski J.A. Ion channels and apoptosis in cancer. Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 2014; 369: 1638.
  • Hamblin M.R. Mechanisms and Mitochondrial Redox Signaling in Photobiomodulation. Photochem. Photobiol. 2018; 94 (2): 199-212.
  • Maegawa Y., Itoh T., Hosokawa T., Yaegashi K., Nishi M. Effects of near-infrared low-level laser irradiation on microcirculation. Lasers Surg. Med. 2000; 27 (5): 427-437.
  • Chung H., Dai T., Sharma S.K., Huang Y.Y., Carroll J.D., Hamblin M.R. The nuts and bolts of low-level laser (light) therapy. Ann. Biomed. Eng. 2012; 40 (2): 516-533.
  • Eells J.T., Wong-Riley M.T., VerHoeve J. Mitochondrial signal transduction in accelerated wound and retinal healing by near-infrared light therapy. Mitochondrion. 2004; 4 (5-6): 559-567.
  • Pastore D., Greco M., Passarella S. Specific helium-neon laser sensitivity of the purified cytochrome c oxidase. Int. J. Radiat. Biol. 2000; 76 (6): 863-870.
  • Tam S. Y., Tam V.C.W., Ramkumar S., Khaw M.L., Law H.K. W., Lee S. W.Y. Review on the Cellular Mechanisms of Low-Level Laser Therapy Use in Oncology. Front. Oncol. 2020; 10: 1255.
Еще
Статья научная