КОМБІНОВАНИЙ ВПЛИВ ІНГІБІТОРА АЛЬДЕГІДДЕГІДРОГЕНАЗИ РОСЛИННОГО ПОХОДЖЕННЯ І СПЕРМІНУ НА КЛІТИНИ РАКУ ПЕРЕДМІХУРОВОЇ ЗАЛОЗИ
DOI:
https://doi.org/10.15407/oncology.2025.04.223Ключові слова:
спермін, силібінін, рак передміхурової залози, клітинні лінії LNCaP та DU-145, ζ-потенціал, поверхневий заряд, апоптозАнотація
Досліджено модифікації цитотоксичної дії сперміну (Spn) на клітини раку передміхурової залози людини (РПЗ) in vitro за рахунок інгібування активності альдегіддегідрогенази (ALDH) силібініном (Sil), який належить до родини флавонолігнанів і є основним діючим компонентом стандартизованого екстракту розторопші плямистої (Silybum marianum) силімарину. Мета: вивчення впливу Sil (окремо або в комбінації з Spn) на життєздатність, електрокінетичні властивості клітин РПЗ, а також на профіль основних і ацетильованих поліамінів (ПА), активність сперміноксидази (SMOX) та поліаміноксидази (PAOX), експресію антиапоптотичного білка Bcl-XL в цих клітинах. Об‘єкт і методи: об`єктами досліджень були високодиференційовані андрогенчутливі клітини лінії LNCaP та низькодиференційовані андрогенрезистентні клітини лінії DU-145. Виживаність клітин оцінювали за тестом з трипановим синім, проліферацію – з кристалічним фіолетовим. ζ-потенціал та щільність сумарного поверхневого заряду (СПЗ) розраховували на основі визначеної методом клітинного мікроелектрофорезу лінійної швидкості руху клітин в електричному полі, а його знак – за напрямом руху. Активність ферментів катаболізму PA оцінювали за змінами рівня їх субстратів у клітинах: Spn для SMOX та N1-ацетилспермідину (N1-AcSpd) – для PAOX. Експресію білка Bcl-XL визначали з застосуванням електрофорезу в акриламідному гелі та Вестерн-блотингу. Результати: визначені інгібуючі концентрації (ІС50) Sil за умови використання чистої сполуки та при комбінованій дії з Spn. Культивування клітин LNCaP з чистим Sil, чистим Spn або з їх комбінацією викликало зниження ζ-потенціалу і інверсію знаку СПЗ з від`ємного на позитивний. Величина позитивного заряду у даних варіантах достовірно не відрізнялася, що свідчило про конкуренцію між Sil і Spn за ділянки зв`язування. Культивування клітин DU-145 з Sil призводило до збільшення ζ-потенціалу, з Spn – до його зниження, комбінація Sil зі Spn – повернення до контрольних значень. Sil, Spn, і їх комбінація викликали інверсію знаку СПЗ клітин DU-145 на позитивний, але Spn спричиняв достовірно меншу його величину порівняно з клітинами LNCaP, що свідчило про відмінності іонного аранжування андрогенрезистентних і анрогенчутливих клітин. Sil продемонстрував антипроліферативну та проапоптотичну дію на клітини LNCaP, пропорційно залежну від концентрації. Показані відмінності в іонному аранжуванні клітин LNCaP і DU-145. Виявлено конкуренцію між Sil і Spn за ділянки зв`язування на клітинній поверхні. Sil в клітинах ліній LNCaP та DU-145 викликав різноспрямовані зміни активності SMOX і PAOX. Sil і його комбінація з Spn викликали зниження експресії гена Bcl-XL на рівні кодованого ним антиапоптотичного білка. Комбінована дія була максимальною в андрогенрезистентих клітинах DU-145. Висновки: відмічали кількісно протилежний характер впливу Sil та Spn на клітини РПЗ з різним ступенем диференціювання і різною агресивністю пухлинного росту. На менш злоякісні андрогенчутливі клітини LNCaP сильніший цитотоксичний вплив мав Sil, водночас життєздатність більш агресивних андрогенрезистентних клітин DU-145 потужніше пригнічував Spn. У випадку комбінованої дії Sil і Spn мав місце тандемний альдегідний шок: Sil не тільки здійснював власний ефект, опосередкований через накопичення отруйних альдегідів, але й підсилював цитотоксичні властивості Spn, пригнічуючи ALDH-залежні шляхи детоксикації.
Посилання
Zaletok SP, Klenov OO, Gogol SV, et al. Blood and urine polyamines as new diagnostic markers of prostate cancer. Oncology 2019; 21 (3): 219–23. https://doi.org/10.32471/oncology.2663-7928.t-21-3-2019-g.7755 (in Ukranian).
Zaletok SP, Klenov OO, Bentrad VV, et al. Polyamines as new potential biomarkers for differential diagnosis of prostate cancer and estimation of its aggressiveness. Exp Oncol 2022; 44 (2): 148–54. https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-44-no-2.17758.
Magrassi L, Pinton G, Luzzi S, et al. A new vista of aldehyde dehydrogenase 1A3 (ALDH1A3): New specific inhibitors and activity-based probes targeting ALDH1A3 dependent pathways in glioblastoma, mesothelioma and other cancers. Cancers 2024, 16: 2397. https://doi.org/10.3390/cancers16132397.
Kargbo R. Discovery of selective aldehyde dehydrogenase inhibitors for the treatment of cancer. ACS Med Chem Lett 2023, 14: 131−32. https://doi.org/10.1021/acsmedchemlett.2c00543.
Yanish YuV, Prylutskyi MP, Zaletok SP. The influence of spermine on the survival and electrokinetic characteristics of human prostate cancer LNCaP cell line. Oncology 2022; 24 (3): 163–8. https://doi.org/ 10.32471/oncology.2663-7928.t-24-3-2022-g.10728. (in Ukranian)
Yanish YuV, Prylutskyi MP, Voronina OK, Zaletok SP. The influence of spermine and aminoguanidine on the morphofunctional characteristics of human prostate cancer cell line LNCaP. Oncology 2023; 25 (1): 45–52. https://doi.org/10.15407/oncology.2023.01.024. (in Ukranian)
Yanish YuV, Prylutskyi MP, Sumnikova IO, et al. The influence of spermine and chlorhexidine on the survival, electrokinetic and cytomorphological characteristics of human prostate cancer cells. Oncology 2023; 25 (3): 186–193. https://doi.org/10.15407/oncology.2023.03.186 (in Ukranian).
Buckingham L, Hao T, O'Donnell J, et al. Ipatasertib, an oral AKT inhibitor, inhibits cell proliferation and migration, and induces apoptosis in serous endometrial cancer. Am J Cancer Res 2022; 12(6): 2850–62.
Klenov OO, Yanish YuV, Sumnikova IO. The effect of aldehide dehydrogenase inhibitors and their combination with spermine on the profile of polyamines in human prostate cancer cell lines. Oncology 2025; 27 (1): 44–50. https://doi.org/10.15407/oncology.2025.01.044. (in Ukranian)
Laemmli UK. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 1970; 227: 680–5. https://doi.org/10.1038/227680a0.
Sumnikova IO, Bentrad VV, Klenov OO, Yanish YuV. Effect of spermine and spermine oxidase inhibitors on the expression of ornitine decarboxylase and regulating proteins in prostate cancer cells. Oncology 2025; 27 (2): 119–28. https://doi.org/10.15407/oncology.2025/02/119. (in Ukranian)
Yanish YuV, Zaletok SP, Voronina OK, et al. The effect of disulfiram, gossypol, spermine and their combinations on human prostate cancer cells in vitro. Oncology 2025; 27 (1): 27–43. https://doi.org/10.15407/oncology.2025.01.027. (in Ukranian)
Wu JY, Zeng Y, You YY, Chen QY. Polyamine metabolism and anti-tumor immunity. Front Immunol 2025; 16: 1529337. https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1529337.
Goodwin AC, Jadallah S, Toubaji A, et al. Increased spermine oxidase expression in human prostate cancer and prostatic intraepithelial neoplasia tissues. Prostate 2008 May 15;68(7):766–72. https://doi.org/10.1002/pros.20735.
Zaletok SP, Klenov OO, Bentrad VV, et al. Polyamines in prostate cancer: the relationship with the aggressiveness of tumors and the risk of disease progression. Oncology 2023; 25 (2): 128–38. https://doi.org/10.15407/oncology.2023.02.128. (in Ukranian)
Roca E, Colloca G, Lombardo F, et al. The importance of integrated therapies on cancer: Silibinin, an old and new molecule. Oncotarget 2024; 15: 345–53. https://doi.org/10.18632/oncotarget.28587
